Development of a new local mineral admixture for enhancing concrete properties

Other Title(s)

تطوير إضافة معدنية محلية جديدة لتحسين خو اص الخرسانة

Joint Authors

Rashwan, Muhammad M.
Issa, Muhammad. S.
Mujahid, Abd al-Rahman Abd
Farghal, Umar A.

Source

Journal of Engineering Sciences

Issue

Vol. 50, Issue 4 (31 Jul. 2022), pp.160-174, 15 p.

Publisher

Assiut University Faculty of Engineering

Publication Date

2022-07-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

15

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

انطلاقا من قول ربنا عز وجل في كتابه القرآن الكريم: (وقال فرعون يأيها الملأ ما علمت لكم من إله غيري فأوقد لي يهمن على الطين فاجعل لي صرحا لعلي أطلع إلى إله موسى وإني لأظنه من الكذبين).

وبالإضافة إلى واجبنا نحن المهندسين المدنيين، يجب أن نعمل باستمرار على تطوير إضافات للأسمنت للتقليل من التأثير السلبي الناتج أثناء تصنيعه لذلك، هذا البحث يقدم تحقيقا حول استخدام طين البو لكلى المحلى المكلس (CBC) كإضافة معدنية بوزولانية لإنتاج الخرسانة.

حيث يتم الحصول على CBC من عمليات التكليس لطين البولكلي المحلي في ظروف محددة.

ولتقييم عملية تكليس طين البولكلي، تم استخدام درجات حرارة مختلفة (٦٠٠-٩٠٠ درجة مئوية) ومدد حرق (۲ و٣ و٤ ساعات) وتم تقييم درجة الحرارة المثلى وزمن الاحتراق للتكلس من خلال مؤشر نشاط القوة في عمر ۲۸ يوما.

تم دراسة خصائص الخلطات الخرسانية التي تحتوي على نسب 0% و١٠% و١٥% و٢٠% من CBC كبديل جزئي للأسمنت من حيث مقاومة الانضغاط عند ۷ و۲۸ و۹۰ و۱۸۰ يوما وامتصاص الماء وسرعة النبض فوق الصوتي والمقاومة الكهربائية.

بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة البنية المجهرية بواسطة XRD لمعاجين الأسمنت التي تحتوي على CBC أظهرت النتائج أن عملية التكليس المثلى للحصول على CBC تتم عند درجة حرارة ۸۰۰ درجة مئوية لمدة ٤ ساعات.

يعتبر استبدال الأسمنت بنسبة ١٠% من CBC جرعة مثالية للخلطات الخرسانية حيث إنها حققت زيادة في مقاومة الانضغاط بنسبة ٢٨ مقارنة بالتحكم.

ولهذا يمكن أن تحقق إضافة CBC استخداما مفيدا للموارد المحلية الطبيعية، مما يوفر استهلاك الطاقة ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء إنتاج الخرسانة الأسمنتية، وبالتالي، يمكن أن تجعل الخرسانة مادة مستدامة وأكثر صداقة للبيئة.

Abstract EN

Proceeding from the saying of our god almighty on his book, the holy Qur'an: "then ignite for me, o Hāmān, (a fire) upon the clay (from which bricks are made) and make for me a tower....".

in addition to, our duty as civil engineers, we must work continually to develop cement admixtures, to reduce the negative impact during its manufacture.

therefore, this paper presents an investigation on, using calcined ball-clay (CBC) as mineral pozzolanic admixture for concrete production.

CBC is obtained from calcination processes for local ball-clay at specified conditions.

to evaluate ball-clay calcination process, various temperatures (600–900 ºc) and burning durations (2, 3 and 4 hours) are used and the optimum temperature and burning time for calcination are assessed by strength activity index at age of 28 days.

the hardened properties development of concrete mixtures containing 0%, 10%, 15% and 20% CBC as cement partial replacement are analysed in terms of compressive strength at 7, 28, 90 and 180 days, water absorption, ultra-sonic pulse velocity and electrical resistivity.

in addition, microstructure by XRD of the cement pastes incorporating CBC was studied.

the results showed that the optimum calcination process to obtain cbc are carried out at temperature 800 °c for 4 hours.

the replacement of cement by 10% of CBC is an optimal dosage for concrete mixtures since it achieved an increase of compressive strength by 28% as compared with control one.

therefore, adding CBC can lead to a beneficial utilization of natural local resources, which reduces energy consumption and minimizes Co2 footprint during the manufacturing of cement concrete, thus, concrete can become an eco-friendly and sustainable material.

American Psychological Association (APA)

Issa, Muhammad. S.& Mujahid, Abd al-Rahman Abd& Rashwan, Muhammad M.& Farghal, Umar A.. 2022. Development of a new local mineral admixture for enhancing concrete properties. Journal of Engineering Sciences،Vol. 50, no. 4, pp.160-174.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393122

Modern Language Association (MLA)

Issa, Muhammad. S.…[et al.]. Development of a new local mineral admixture for enhancing concrete properties. Journal of Engineering Sciences Vol. 50, no. 4 (Jul. 2022), pp.160-174.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393122

American Medical Association (AMA)

Issa, Muhammad. S.& Mujahid, Abd al-Rahman Abd& Rashwan, Muhammad M.& Farghal, Umar A.. Development of a new local mineral admixture for enhancing concrete properties. Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 50, no. 4, pp.160-174.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1393122

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references: p. 173

Record ID

BIM-1393122