Development of High Strength Concrete Using Different Polycarboxylates and Different cement types. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (This is my master thesis signed by all committee members and dean of graduate studies.) Thesis (g202114390) Ah. Moein Abdali.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 15 December 2025. Download (8MB)

Arabic Abstract

المواد البنائية البديلة التي تلبي متطلبات القوة والمتانة وتقلل من الأثر البيئي السلبي الناتج عن الإنتاج المتزايد للأسمنت البورتلاندي العادي (OPC) هي محل طلب كبير في الوقت الحاضر. يعتبر أسمنت الطين الجيري المكلس (LC3) مادة بناء منخفضة الانبعاثات من ثاني أكسيد الكربون، يُنظر إليها كبديل للأسمنت البورتلاندي العادي مع خصائص هيكلية ومتانة مماثلة. تقدم هذه الرسالة نتائج تحقيق تجريبي حول تطوير خرسانة LC3 عالية القوة باستخدام نوعين من الملدنات الفائقة الكفاءة القائمة على البوليكربوكسيلات (Fluidum PC314 و PCE CT50) بنسبة ٠٫٥ و١ و٢% من كتلة الأسمنت. أظهرت النتائج التجريبية أن خليط الخرسانة LC3 المطور حقق قوة ضغط عند ٧ و۲۸ يوماً تبلغ حوالي ٧٠ و٩٠ ميجا باسكال، على التوالي، وهو ما كان مماثلاً للخليط المصنوع من OPC وحده عند نفس نسبة الماء إلى الأسمنت وكذلك نفس الجرعة ونوع الملدن الفائق. لوحظت قوة أقل نسبياً لخليط الخرسانة المصنوع مع الملدن الفائق PCE CT50 مقارنة بتلك المصنوعة مع نوع Fluidum PC314. أكدت نتائج الاختبارات المتعلقة بالكالوريمتري (التي أجريت عند ٢٣ و٣٠ و٤٠ درجة مئوية)، والقابلية للتشغيل، وخصائص المادة المتصلدة (قوة الضغط، قوة الشد، امتصاص الماء، الكثافة، مقاومة الكلوريد، والانكماش)، والتحليلات الميكروسکوبیة (SEM) وكذلك تقديرات طاقة تنشيط التفاعل علی استخدام الملدن الفائق من نوع Fluidum PC314 في إنتاج خرسانة LC3 عالية القوة. تؤكد نتائج هذه الرسالة صحة الفرضية البحثية التي توصي باستخدام LC3 في صناعة البناء التي تتطلب خرسانة عالية القوة.

English Abstract

Alternative building materials, that not only fulfill the strength and durability requirements but also mitigate the negative environmental impact caused by the growing production of ordinary Portland cement (OPC), are in high demand nowadays. Limestone calcined clay cement (LC3) is a low-CO2 binder being considered as an alternative to ordinary Portland cement with comparable structural and durability properties. This study presents the outcomes of an experimental investigation on the development of high-strength LC3 concrete using two types of polycarboxylate-based high-efficiency superplasticizers (Fluidum PC314 and PCE CT50) at 0.5, 1, and 2% by binder mass. Experimental results showed that the developed LC3 concrete mixture had a 7-and 28-day compressive strength of about 70 and 90 MPa, respectively, which was comparable to that of the control mixture made of OPC alone at the same water-to-cement ratio as well as the same dose and type of superplasticizer. A relatively lower strength was observed for the concrete mixture made with the PCE CT50 compared to that made with the Fluidum PC314 type superplasticizer. The results of tests pertaining to calorimetry (conducted at 23, 30, and 40 °C), workability, hardened properties (compressive strength, tensile strength, water absorption, density, chloride migration, and shrinkage), and microstructural (SEM) analyses as well as the estimates for activation energies confirmed the beneficial effect of the Fluidum PC314 type superplasticizer in producing high-strength LC3 concrete. The outcomes of this study validate the research hypothesis recommending LC3 binder for use in the construction industry requiring high-strength concrete.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering > Structural Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Albu Shaqraa, Abbas Ahmad
Committee Co-Advisor:	Ahmad, Shamsad
Committee Members:	Alosta, Mohammed and Khalid, Hammad Reza and Adekunle, Saheed kolawole
Depositing User:	Mr. Ahmad Moein Abdali
Date Deposited:	16 Dec 2024 08:37
Last Modified:	16 Dec 2024 08:37
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143125