Assessment of Chloride and Sulfate Concentrations in Concrete Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Al-Nehmi_-_Thesis.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

إن محتوى الكلورايدات والكبريتات في الخرسانة المسلحة يؤثر بشكل كبير على متانتها وديمومتها. وعادةً ما يتم تحديد تركيز هذه الأيونات بإستخدام التحليل الكيميائي، الإ أن هذه الإجراءات تستهلك الكثير من الجهد والوقت، كما إنها ليست دقيقة جداً. ولذلك، هناك حاجة إلى تطويراختبار غير إتلافي وسريع لتقييم وتركيز الكلورايدات والكبريتات في الخرسانة. إن تحليل انهيار الليزر الطيفي(LIBS) هي تقنية متطوره وسريعة، و تسمح بقياس جميع العناصر تقريباً على سطوح المواد الصلبة أوالسوائل أو الغازات وبدقة عالية. تهدف هذة الدراسة إلى تقييم إمكانية استخدام LIBS لتقييم وتركيز الكلورايدات والكبريتات في الخرسانة. ولتحقيق هدف الدراسة، تم تحضيرعينات من العجينة الاسمنتية المحتوية على إسمنت النوع الأول (Type I) وإسمنت النوع الخامس (Type V) ، بلإضافة إلى غبار السيليكا (7٪)، والرماد المتطاير(30٪) ، وبدرجات تركيز مختلفة من أملاح الكلورايدات والكبريتات. وتم اختبار العينات بإستخدام LIBS، وتقييم تركيز الكلورايدات والكبريتات من منحنى المعايرة المعد وبإستخدام تركيز معروف من هذه الأملاح. وتم مقارنة تركيز النتائج وتقييمها منLIBS مع تلك التي تم الحصول عليها بواسطة التحليل الكيميائي. وأشارت نتائج هذة الدراسة إلى أن تقنية LIBS كانت ناجحة للغاية في تقدير تركيز الكلورايدات والكبريتات في الخرسانة.

English Abstract

The chloride and sulfate content in concrete significantly influences its durability. The concentration of these two ions is normally determined by chemical analysis. However, these procedures are exhaustive and time consuming. Therefore, there is a need to develop a non-destructive and quick test to assess the chloride and sulfate concentration in concrete. The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a rapidly developing technique, which allows the measurement of almost all elements on the surface of solids, liquids or gases. The objective of this study was to assess the possibility of utilizing LIBS for evaluating the chloride and sulfate concentration in concrete. To achieve this objective, cement paste specimens with Type I, Type V, silica fume (7%) and fly ash (30%) were prepared with varying concentrations of chloride and sulfate salts. The specimens were tested using the LIBS technique and the chloride and sulfate concentration was assessed from a calibration curve prepared with known concentrations of these salts. The chloride and sulfate concentration evaluated using LIBS was compared with that obtained by Inductive Couple Plasma (ICP). Results of this investigation indicated that the LIBS technique was very successful in assessing the chloride and sulfate concentration in concrete.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Amoudi, Omar
Committee Members:	Maslehuddin, Mohammed and Al-Gahtani, Ahmed and Al-Dulaijan, Salah
Depositing User:	ABDUL JABB AL-NEHMI (g200803780)
Date Deposited:	31 Dec 2012 10:55
Last Modified:	01 Nov 2019 15:37
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138796