Development of lightweight portland-limestone cement mortar : towards thermally resistive, solar reflective and fire protective renders

العناوين الأخرى

تطوير مونة أسمنتية خفيفة الوزن من الأسمنت البورتلاندي-الحجر الجيرى الأبيض : نحو مواد تكسية عازلة للحرارة، عاكسة لأشعة الشمس و مقاومة للحريق

المؤلفون المشاركون

Muhammad, Hamadah Shukri
Mukhtar, Mahmud Mamduh

المصدر

Ajman Journal of Studies and Research

العدد

المجلد 21، العدد 1 (30 يونيو/حزيران 2022)، ص ص. 1-28، 28ص.

الناشر

جائزة راشد بن حميد للثقافة و العلوم

تاريخ النشر

2022-06-30

دولة النشر

الإمارات العربية المتحدة

عدد الصفحات

28

التخصصات الرئيسية

الهندسة المدنية

الملخص AR

يعد توفير الطاقة و حماية البيئة من المبادئ الأساسية للتنمية المستدامة التي تدفع الجهود العالمية نحو خفض الموصلية الحرارية لمواد البناء و ذلك لخفض استهلاك الطاقة اللازمة للتدفئة و التبريد داخل المباني.

تهدف هذه الدراسة إلى توسيع نطاق أبحاثنا السابقة لإنتاج مونة تكسية خفيفة الوزن، صديقة للبيئة، ذات موصلية حرارية منخفضة، و قدرة عالية على عكس أشعة الشمس، و مقاومة/ مؤخرة للحريق و في نفس الوقت تتميز بقوة و أداء ميكانيكي مرتفع و ذلك لتحسين كفاءة الطاقة في المباني.

و لتحقيق ذلك، تم تحضير مادة رابطة جديدة صديقة للبيئة و اقتصادية كبديل أخضر للأسمنت البورتلاندي العادي حيث تم استبدال 60% وزنا من الأسمنت البورتلاندي الأبيض (الكلنكر) بمزيج من مسحوق الحجر الجيري و الميتاكاولين، و كانت نسبة وزن الحجر الجيري إلى وزن الميتاكاولين هي 2:1.

و لتحضير مونة التكسية تم خلط المادة الرابطة بنسب حجمية مختلفة من ركام البيرلايت الممدد و هي 25، 50، 75%.

كما تم إضافة ألياف البولي بروبيلين بنسبة ثابتة 0.5% من وزن المادة الرابطة لجميع الخلطات.

تم إجراء مجموعة واسعة من الاختبارات الميكانيكية و الفيزيقية و تشمل قوى الانضغاط و الشد، امتصاص الماء الشعري، الكثافة الظاهرية، الموصلية الحرارية، الانعكاسية الشمسية و مقاومة الحريق عند 7، 28 يوما من التهدرت.

و قد بينت النتائج أن خلطات المونة الاسمنتية خفيفة الوزن المطورة في هذه الدراسة تفي بالمتطلبات الفنية القياسية لمواد التكسية العازلة للحرارة، و أظهر الخليط المحتوي على 75% حجما من البيرلايت الأداء الأفضل نسبيا فقد حقق حمل الكسر 12.45 ميجاباسكال عند عمر 28 يوما، و موصلية حرارية منخفضة تصل إلى 0.19 وات/ م°س، و انعكاس الأشعة الشمسية بنسبة 91% كما أن هذا الخليط يعمل على خفض الأحمال الحرارية داخل المباني بنسبة 38% و بالإضافة لذلك يقاوم الحريق لمدة 50 دقيقة تقريبا.

إن التحسين المتزامن للخصائص الحرارية و الميكانيكية بالإضافة إلى الانعكاس الشمسي و مقاومة الحريق مع إمكانية تقليل البصمة الكربونية يلخص الابتكار الرئيسي المقدم في الدراسة الحالية.

الملخص EN

Energy saving and environment protection are the key rules of sustainable development that driving global efforts to decrease the thermal conductivity(TC) of building materials in order to minimize energy consumption for heating and cooling in buildings.

In this study we aimed to extend our previous research for the production of ecofriendly lightweight (LW) one-coat rendering mortar with reduced thermal conductivity, enhanced solar reflectivity and improved fire resistance (Fr) and mechanical strength for energy efficient buildings.

green and economical binder has been prepared by replacing 60 wt% of the white portland cement by a blend of limestone(LS) powder and metakaolin (MK) with LS : MK of 1:2 (wt%).

the binder has been mixed with expanded perlite (EP) aggregate with various aggregate volume contents of 25, 50 and 75%.

Polypropylene (PP) microfibers were added at a constant ratio of 0.5% by weight of binder.

compressive strength, indirect tensile strength, capillary water absorption, bulk density, thermal conductivity, solar reflectivity, fire resistance and microstructure of the hardened mortars were studied at 7 and 28 days of curing.

the results revealed that the newly developed mortars fulfill the standard technical requirements for thermal insulating renders.

the mortar incorporating 75 vol.

% EP is the most promising render.

It achieved 28 days-compressive strength of 12.45 MPa, TC as low as 0.19 W/m.K, solar reflectivity of 91%; furthermore, it reduces thermal loads into buildings by 38% and provides fr of about 50 minutes.

the simultaneous improvement of thermal and mechanical properties in addition to the enhanced solar reflectivity and fire resistance with the potential to reduce carbon footprint summarize the major innovation presented in this study.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Muhammad, Hamadah Shukri& Mukhtar, Mahmud Mamduh. 2022. Development of lightweight portland-limestone cement mortar : towards thermally resistive, solar reflective and fire protective renders. Ajman Journal of Studies and Research،Vol. 21, no. 1, pp.1-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1404102

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Muhammad, Hamadah Shukri& Mukhtar, Mahmud Mamduh. Development of lightweight portland-limestone cement mortar : towards thermally resistive, solar reflective and fire protective renders. Ajman Journal of Studies and Research Vol. 21, no. 1 (2022), pp.1-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1404102

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Muhammad, Hamadah Shukri& Mukhtar, Mahmud Mamduh. Development of lightweight portland-limestone cement mortar : towards thermally resistive, solar reflective and fire protective renders. Ajman Journal of Studies and Research. 2022. Vol. 21, no. 1, pp.1-28.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1404102

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 26-28

رقم السجل

BIM-1404102