DEVELOPMENT OF HIGH PERFORMANCE AND RADIATION SHIELDING CONCRETE UTILIZING INDIGENOUS INDUSTRIAL WASTE MATERIALS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Mukhtar-Final_MS_Thesis.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

تستخدم الخرسانة الثقيلة لمقاومة الاشعاعات في مجالي الطب والصناعات النووية. حيث ان كثافة الخرسانة العادية اقل من الوزن المطلوب لمقاومة الاشعاعات. الحصى ذات الكثافة العالية او المكونات المعدنية مثل الرصاص والنحاس والباريت، المغنتيت تستخدم في تحضير الخرسانة ذات الكثافة العالية حيث ان الكثافة تعتمد على نوع الحصى المستخدمة. في كثير من الأحيان تستخدم قطع الحديد او الصلب لانتاج الخرسانة الثقيلة. هذه الخامات غير متوفرة دائما في المملكة العربية السعودية ويتم استيرادها من اماكن اخرى الذي يؤدي الى زيادة التكلفة. لكن انواع محددة من المنتوجات الثانوية الصناعية مثل خبث الصلب يمكن استخدامها مع مواد خام متوفرة محليا لانتاج خرسانة ذات كفاءة عالية مقاومة للاشعاعات. في هذه الدراسة، تم تطوير خرسانة ذات كفاءة عالية مقاومة للاشعاعات مواد خام صناعية متوفرة محليا. خبث الصلب والذي يعتبر اهم نفايات صناعة الحديد. حصى الحجر الجيري المتوفر محليا مع مواد مستوردة مثل الرصاص الصلب وخام الحديد استخدمت لانتاج خلطات الخرسانة الثقيلة. الخصائص الميكانيكية، الديمومة، ومقاومة الاشعاعات ااخرسانة الثقيلة تم فحصها بالاضافة الى تحليل شامل للنتائج. الخصائص الميكانيكية (قوة الضغط، الشد، معامل المرونة) لخلطات الخرسانة الثقيلة كانت أكثر من الحد الادنى المحدد من قبل معهد الخرسانة الامريكية للخرسانة العادية. جميع الخلطات ابدت مقاومة عالية للتيار الكهربائي وانتشار متوسط للكلوريد. الكثير من الخلطات ابدت مقاومة عالية للاشعاعات مقارنة بالخلطات التي تم انتاجها من خامات الحديد التقليدية.

English Abstract

Heavyweight concrete (HWC) is generally utilized for radiation shielding, for both medical and nuclear purposes. Since the unit weight of normal concrete is less than that required for radiation shielding, heavyweight aggregates or metallic components, such as lead, copper, barites, magnetite etc., are utilized. The density achieved will depend on the type of aggregate used. Many a time, steel shot or iron ore are utilized to produce HWC. However, these materials are not readily available in the Kingdom of Saudi Arabia and are imported from other regions, thereby increasing their cost. However, certain industrial byproducts, such as steel slag aggregate together with locally available raw materials can be utilized to produce high performance and heavyweight concrete. In this study, high performance and heavyweight concrete mixtures were developed utilizing local industrial byproducts. Steel slag, which is a major byproduct from steel production, locally available limestone aggregate and conventional imported raw materials (steel shot and iron ore aggregates) were used to developed the HWC mixtures. The mechanical, durability and radiation shielding properties of the HWC mixtures were investigated, and comprehensive analysis of the experimental results was carried out. The mechanical properties (compressive, split tensile and modulus of elasticity) of the developed HWC mixtures were more than the minimum limit specified by ACI code of practice for conventional concrete. All the mixtures had high electrical resistivity and moderate chloride diffusion. Many of the blends had high radiation shielding resistance, which was comparable to the mixture produced with conventional iron ore aggregate.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering > Structural Engineering Research > Engineering Physics
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Dulaijan, Salah U.
Committee Members:	Naqvi, Akhtar A. and Al-Amoudi, O.S.B and Ahmad, Shamshad
Depositing User:	MUKHTAR OLUWASEUN AZEEZ (g201203220)
Date Deposited:	18 Jun 2015 07:06
Last Modified:	01 Nov 2019 16:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139668