Development of Self-compacting Concrete utilizing Silico Manganese Fume

Development of Self-compacting Concrete utilizing Silico Manganese Fume. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (Development of self-compacting concrete utilizing silico manganese fume)
Developement of self-compacting concrete utilizing silico manganese fume.pdf
Restricted to Repository staff only until 11 November 2022.

Download (4MB)

Arabic Abstract

الخرسانة ذاتية الضغط (SCC) هي خرسانة قابلة للتطبيق ولديها القدرة على التماسك تحت وزنها لملء القوالب دون الحاجة إلى الاهتزاز أو الدمج اليدوي. يتم تحقيق خصائص تدفق (SCC) من خلال استخدام مواد مالئة، مثل الرماد المتطاير، ودخان السيليكا، وما إلى ذلك. علاوة على ذلك، نظرًا لزيادة محتوى الأسمنت، والمواد المضافة الكيميائية، ومواد الحشو، فإن تكلفة تطوير (SCC) أعلى من تكلفة الخرسانة التقليدية الاهتزازية (CVC). وبالتالي، يتم إجراء دراسات لخفض تكلفة (SCC)، باستخدام مواد بديلة بدلاً من الأسمنت البورتلاندي. يمكن استخدام العديد من مواد النفايات الصناعية المحلية، مثل غبار فمائن الأسمنت ورماد الزيت وغبار فرن القوس الكهربائي وأبخرة منغنيز السيليكو (SMF) جزئيًا أو كليًا لإنتاج (SCC). في هذه الدراسة، كان الهدف هو التحقق من إمكانية إنتاج الخرسانة ذاتية الدمج باستخدام أبخرة منغنيز السيليكو (SMF) بدلاً من الأسمنت. تم تحضير أحد عشر خلطة تجريبية بنسب مختلفة من (SMF) وهي، 0، 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80، 90 و100٪. تم تقييم خصائص الخرسانة الطازجة لجميع الخلطات. من التجارب، تم اختيار ثماني خلطات كانت محققه لمعايير التدفق لتحديد خواصها الميكانيكية وخصائص الانكماش. أثبت (SMF) أنه يزيد من طلب الملدنات الفائقة لخلطات (SCC) مع زيادة محتوى (SMF) ولكنه يعزز قدرة ملء (SCC) وقدرة التمرير. بالإضافة إلى ذلك، قلل (SMF) من وقت استبقاء الركود وزيادة انكماش الخرسانة الطازجة ووقت الشك الأولي والنهائي. كانت الخواص الميكانيكية ل ((SCC مع ما يصل الى 10% من (SMF) أفضل من تلك الخاصة ب SCC مع OPC. ومع ذلك كان هناك انخفاض في الخواص الميكانيكية ل SCC عند استخدام أكثر من 10% من SMF. كما زاد انكماش التجفيف مع زيادة محتوى (SMF). من تحليل التكلفة، تم العثور على أن استخدام (SMF) في (SCC) يمكن أن يؤدي إلى وفورات في التكاليف تصل إلى 52 ٪ مقارنة بالخليط الاصلي.

English Abstract

Self-Compacting Concrete (SCC) is a workable concrete that can consolidate under its own weight to fill the formwork without a need for vibration or manual consolidation. The flow properties of SCC are achieved by using fillers, like fly ash, silica fume, etc. Moreover, due to increased quantity of cementitious materials, chemical admixtures, and fillers, the cost of SCC is more than that of conventionally vibrated concrete (CVC). Consequently, studies are being conducted to decrease the cost of SCC, by utilizing alternate materials in lieu of Portland cement. Several indigenous industrial waste materials, such as cement kiln dust, oil ash, electric arc furnace dust, and silicomanganese fume (SMF), can be used either partially or totally to produce SCC. In this study, the objective was to investigate the possibility of producing SCC by employing silicomanganese fume (SMF) in place of cement. Eleven trial SCC mixtures were prepared with different proportions, such as 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, and 100% SMF. The fresh concrete properties were evaluated for all mixes. From trials, eight SCC mixtures satisfying the flow criteria were chosen to determine their mechanical properties and shrinkage characteristics. The use of SMF in SCC mixtures increased the requirements of superplasticizer. The quantity of plasticizer and stabilizer increased with the quantity of SMF but enhanced the filling- and passing-ability of SCC. In addition, SMF decreased the slump retention time and increased plastic shrinkage and the initial and final setting time. The mechanical properties of SCC with up to 10% SMF were better than those of SCC with OPC. However, there was a decrease in the mechanical properties of SCC with more than 10% SMF. The drying shrinkage of SCC also increased with increased quantity of SMF. From cost analysis, it was noted that utilizing SMF in SCC will result in up to 52% cost saving relative to the control mix.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Civil Engineering > Structural Engineering
Department: College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor: Al-Osta, Mohammed
Committee Members: Maslehuddin, M. and Al-Dulaijan, S. U.
Depositing User: QAIS GAWAH (g201194170)
Date Deposited: 11 Nov 2021 05:33
Last Modified: 11 Nov 2021 05:33
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141976