DEVELOPMENT OF ALKALI-ACTIVATED BINDERS UTILIZING INDIGENOUS INDUSTRIAL WASTE MATERIALS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Final_Master_Thesis_-_Sami_Hameed.pdf - Published Version Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

بسبب القيود البيئية، هناك ميل في جميع أنحاء العالم لاستبدال الأسمنت البورتلاندي بروابط تكون صديقة للبيئة أكثر لاستخدامها في انشاء المباني. في الآونة الأخيرة، تم تخصيص البحوث لتطوير روابط منشطة بواسطة قلويات. يتم إنتاج هذه الأنواع من الروابط من خلال تفاعل مواد غنية بالسيليكون والالمنيوم باستخدام محاليل قلوية. عموما، يستخدم الرماد المتطاير (Fly Ash) كمصدر للسيليكون والالمنيوم. ومع ذلك، من الممكن استخدام مواد أخرى والتي يمكن أن تسهم هذه العناصر لتطوير روابط منشطة بواسطة قلويات. وبما أن الرماد المتطاير ودخان السيليكا (Silica Fume) غير متوفرين في المملكة العربية السعودية، فإن هناك حاجة لدراسة بدائل أخرى لإنتاج روابط منشطة بواسطة قلويات. تهدف هذه الدراسة الى تطوير روابط منشطة بواسطة قلويات باستخدام مخلفات صناعية محلية ، مثل غبار قمائن الأسمنت (CKD)، ومسحوق الحجر الجيري (LSP)، وغبار الأكياس المنزلية (BHD). تم قياس قوة الانضغاط (f'c) بـ (25( ميجا باسكال باستخدام (CKD) مما يعني أنه ثبت أنه يمكنها لاستبدال الأسمنت البورتلاندي لانتاج مزيج خرساني مع خصائص معقولة. وقد تحقق ذلك مع النسبة المثلى من 2.5 من (Na2SiO3/NaOH). ومع ذلك، لم يتم التعمق في دراسة كل من (LSP) و (BHD) أبعد من مرحلة الخلطات التجريبية (الحد الأقصى لمقاومة الانضغاط التي تحققت من قبل الخلطات التجريبية التي تم تحضيرها باستخدام (LSP) و (BHD) كانت منخفضة الى حد 6.7 ميجا باسكال و 9.0 ميجا باسكال على التوالي وهي قيم منخفضة للغاية). في حين أن قياسات التآكل وفقا لمعيار ASTM (C876-08) قد لا تكون صالحة لهذا النوع من الأسمنت، قد ابدى هذا النوع من الخرسانة مقاومة جيدة جدا للكبريتات فقدان منخفض جدا من الوزن ( اقل من 1.2٪) بعد 270 يوما من التعرض لمحلول (NaSO4 + MgSO4).

English Abstract

Due to environmental restrictions, there is a tendency worldwide to replace Portland cement with more environmental-friendly binders for use in building construction. Recently, research has been dedicated to the development of alkali-activated binders. These types of binders are produced by the activation of Si- and Al-rich materials utilizing alkaline solutions. Generally, fly ash is utilized as a source of Si and Al. However, other materials that may contribute these elements can also be utilized to develop alkali-activated binders. Since fly ash and silica fume are not available in the Kingdom of Saudi Arabia, other alternatives of producing alkali-activated binders need to be studied. The aim of this study was to develop alkali-activated binders utilizing indigenous industrial waste materials, such as cement kiln dust (CKD), limestone powder (LSP), and bag house dust (BHD). Compressive strength (f’c) was measured as high as 25 MPa for alkali-activated CKD, which means that it can be used as a binding material that can replace Portland cement and result in a sound concrete mix with reasonable properties. The CKD activated alkali binder was developed with optimum (Na2SiO3/NaOH) ratio of 2.5. The maximum compressive strength of LSP and BHD alkali-activated binders was as low as 6.7 MPa and 9.0 MPa, respectively. While corrosion measurements (according to ASTM C876) may not be valid for alkali activated binders, the alkali-activated binders exhibited very good sulfate resistance as indicated by very low loss of weight (< 1.2%) after 270 days of exposure to (NaSO4 + MgSO4) solution.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Construction Civil Engineering > Structural Engineering Engineering Research > Environment Research > Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Dulaijan, Salah
Committee Members:	Mohammed, Maslehuddin and Shamsad, Ahmad
Depositing User:	SAMI HAMID (g200597950)
Date Deposited:	17 Dec 2017 11:10
Last Modified:	31 Dec 2020 08:19
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140533