STUDY ON SYNTHESIS OF LIMESTONE CALCINED CLAY CEMENT (LC3) CONCRETE USING LOCAL CLAYS AND ITS DURABILITY. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis) Marwan Abdulqader Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 28 December 2023. Download (7MB)

Arabic Abstract

مجال الصناعة الانشائية يعرف بأنه صناعة الأسمنت من أكثر المجالات المسببة لانبعاث غاز ثاني اكسيد الكربون في الغلاف الجوي. أحد مجالات البحث النشطة تعمل على تقليل استخدام الاسمنت في الخرسانات من اجل تقليل اضرارها. إنه بالامكان استخدام مواد اسمنتية تكميلة من اجل التقليل جزئيا من كيمة الاسمنت المستخدم مثل رماد الفحم ومخلفات افران الصهر ولكن كمية توفر هذه المواد محدودا مقارنة بالانتاج المطلوب للمواد الاسمنتية. خلطة الاسمنت الطيني بالحجر الجيري المعالج بالحرارة هو أحد الأنواع الجديدة التي جذبت انتهاء العديد من الباحثين لاستخدامها كمواد لتقليل استخدام الاسمنت. هذه الخلطة الجديدة تعمل على تقليل استخدام الاسمنت بإحلاله بالطين المعالج بالحرارة المحتوي على مادة الميتاكاولين بنسبة 30% وباستخدام الحجر الجيري بنسبة 15% او أكثر. بإستخدام هذه الخلطة من الممكن تقليل كمية الاسمنت المستخدمة في الخرسانات وبالتالي تقليل انبعاثات غاز ثاني اكسيد الكربون. تعد هذه الخلطة أحد انواع الخرسانات الصديقة للبيئة بالتزامن مع حفاظها على خصاص الخرسانة العادية الميكانيكية والفيزيائية مع بعض الاختلافات البسيطة في خصائصها الأولية. هذه الدراسة تركز على دراسة الطين المحلي المتوفر وامكانية استخدامه في خلطة الاسمنت الطيني بالحجر الجيري المعالج بالحرارة وذلك بالتحقق منه باستخدام الاختبارات التحليلة باستخدام اختبارات الاشعه السينية واختبارات القياس الحراري للتحقق من كفائة الطين المحلي وتوفر مادة الكاولين فيه. الاختبارات الأولية (لدونة الخرسانة) و الاختبارت الصلبة للخرسانة (صلابة و قوة الخرسانة) سيتم اختبارها للخلطة الجديدة و ايضا اختبارت تحمل الخرسانة للعوامل البيئية مثل التعرض للأسيد و الكبريتات و ايضا اختراق الاملاح للخرسانة يستم دراستها بالتفصيل.

English Abstract

It is well known in construction industry that Portland cement (clinker) production emitting high amount of CO2 to the atmosphere. Clinker reduction in concrete is an active research area. Different supplementary cementations materials, SCMs (mainly coal fly ash and blast furnace slag) can be used to partially replace clinker in concrete. However, most of these SCMs are available in limited quantity. Limestone calcined clay cement (LC3) cement is one of the new types of concrete which has grabbed the attention of many researchers. This new cement is made by reducing the amount of clinker by replacing it with calcined kaolinite clays (metakaolin) by around 30% and limestone by about 15% or more. This reduction of clinker will provide a concrete that produce less amount of CO2. This will lead to new green concrete while at the same time it keep the physical and mechanical properties of the concrete with minor changes in comparison with ordinary Portland cement in both fresh and hardened concrete. In this study, investigation of the locally available clays and check their suitability for LC3 concrete. In order to do that first, characterization of the local clays using X-ray diffraction (XRD) and thermo gravimetric analysis (TGA) to find the phases and kaolinite content. The promising clays will be used to make LC3 concrete. The fresh (e.g., slump, setting time) and hardened concrete properties (mechanical strength) will be determined by relevant tests. Then the durability aspect of prepared LC3 concrete (i.e., acid attack, chloride permeability, and sulfate resistance) will be evaluated in detail.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering Civil Engineering > Structural Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Khalid, Hammad Raza
Committee Members:	Alosta, Mohammed and Adekunle, Saheed and Ibrahim, Mohammed
Depositing User:	MARWAN ABDULQADER (g201904390)
Date Deposited:	29 Dec 2022 07:35
Last Modified:	29 Dec 2022 07:35
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142275