Effects of curing time on the performance of volcanic scoria-based binder concretes

al-Swaidani, A. M.

doi:10.1515/ace-2017-0009

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Effects of curing time on the performance of volcanic scoria-based binder concretes

Autorzy

al-Swaidani A. M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2017-0009

Warianty tytułu

Wpływ czasu utwardzania na wydajność betonu na bazie scorii wulkanicznej

Języki publikacji

Abstrakty

The objective of the presented paper is to investigate the performance of concrete containing volcanic scoria as cement replacement after 7, 28, 90, and 180 days curing. Five performance indicators have been studied. Compressive strength, water permeability, porosity, chloride penetrability, and reinforcement corrosion resistance have all been evaluated. Concrete specimens were produced with replacement levels ranging from 10 to 35%. Test results revealed that curing time had a large influence on all the examined performance indicators of scoria-based concrete. Water permeability, porosity, and chloride penetrability of scoria-based concrete mixes were much lower than that of plain concrete. Concretes produced with scoria-based binders also decelerated rebar corrosion, particularly after longer curing times. Furthermore, an estimation equation has been developed by the authors to predict the studied performance indicators, focusing on the curing time and the replacement level of volcanic scoria. SEM/EDX analysis has been reported as well.

W Syrii znajdują się ważne obszary wulkaniczne o szacowanych rezerwach wynoszących około trzy czwarte miliardów ton wulkanicznej scorii. Jednakże, ich potencjalne zastosowanie w produkcji betonu nie jest powszechnie znane. Powszechnie uznaje się, że jakiekolwiek zwiększenie wydajności konstrukcji żelbetonowych zwiększa stabilność branży budowlanej. Prawdopodobnie jednym z najskuteczniejszych podejść jest zastąpienie pucolanów częścią cementu portlandzkiego. Wytrzymałość betonu jest powszechnie uważana za jego najcenniejszą właściwość, chociaż jego inne właściwości, takie jak trwałość i przepuszczalność, mogą być w rzeczywistości ważniejsze. Obecnie uważa się, że korozja indukowana chlorem jest najpoważniejszym mechanizmem niszczenia konstrukcji żelbetonowych. Korozja stali zbrojeniowej jest istotnym problemem spotykanym w branży budowlanej w Syrii, zwłaszcza w środowiskach przemysłowych i morskich. Wiele konstrukcji żelbetonowych zetknęło się z tym zjawiskiem, co znacząco skróciło ich żywotność. Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu wykorzystania scorii wulkanicznej jako zamiennika cementu, w odniesieniu do niektórych właściwości użytkowych cementu. W szczególności zbadano wytrzymałość na ściskanie, przepuszczalność wody, porowatość, przenikalność chlorków i odporność na korozję zbrojenia osadzonego w betonie zawierającym cement na bazie scorii, po utwardzaniu przez 7, 28, 90 i 180 dni.

Słowa kluczowe

concrete mixed binder cement substitute volcanic scoria curing time water permeability porosity chloride penetrability corrosion resistance

beton spoiwo mieszane substytut cementu skoria wulkaniczna czas pielęgnacji przepuszczalność wody porowatość przenikalność chlorków odporność na korozję

Wydawca

Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Czasopismo

Archives of Civil Engineering

Rocznik

2017

Tom

Vol. 63, nr 1

Strony

133--150

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., il., tab.

Twórcy

autor

al-Swaidani A. M.

aydlswaidan@gmail.com; a-swaidani@aiu.edu.sy

Faculty of Architectural Engineering, Arab International University (AIU), Damascus, Syria

Bibliografia

1. G. Al-Chaar, M. Al-Kadi, P. Asteris, “Natural pozzolan as a partial substitute for cement in concrete”, The Open Construction and Technology Journal, 7, 33-42, 2013.
2. Y. Senhadji, G. Escadeillas, H. Khelafi, M. Mouli, A. Benosman, “Evaluation of natural pozzolan for use as supplementary cementitious material”, European Journal of Environmental and Civil Engineering, 16, 1, 77-96, 2012.
3. K. Hossain, “Resistance of scoria-based blended cement concrete against deterioration and corrosion in mixed sulfate environment”, Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, 21, 7, 299-308, 2009.
4. M. Ghrici, S. Kenai, E. Meziane, “Mechanical and durability properties of cement mortar with Algerian natural Pozzolana”, Journal of Material Science, 41, 6965-6972, 2006.
5. A. Cavdar, S. Yetgin, “Availability of tuffs from northeast of Turkey as natural pozzolans on cement, some chemical and mechanical relationships”, Construction and Building Materials, 21, 2066-2071, 2007.
6. L. Turanli, B. Uzal, F. Bektas, “Effect of large amounts of natural pozzolan addition on properties of blended cements”, Cement Concrete Research, 35(6), 1106-1111, 2005.
7. R. Rodriguez-Camacho, R. Uribe-Afif, “Importance of using natural pozzolans on concrete durability”, Cement and Concrete Research, 32, 1851-1858, 2002.
8. M. Khan, A. Alhozaimy, “Properties of natural pozzolan and its potential utilization in environmental friendly concrete”, Can. J. Civ. Eng., 38, 71-78, 2011.
9. The General Establishment of Geology and Mineral Resources in Syria (GEGMR) 2011. A Guide for mineral resources in Syria. (in Arabic).
10. The General Establishment of Geology and Mineral Resources in Syria (GEGMR) 2007. Official document nr. (3207/T/9) dated 21.11.2007.(in Arabic).
11. The General Organization for Cement & Building Materials (GOCBM) 2011. (www.cemsyria.com). Accessed in 2011. 12. A. Neville, “Properties of concrete”, Fifth edition, Pearson Education, 2011.
13. X. Shi, N. Xie, K. Fortune, J. Gong, “Durability of steel reinforced concrete in chloride environments, An overview”, Construction and Building Materials, 30, 125-138, 2012.
14. V. Horsakulthai, S. Phiuvanna, W. Kaenbud, “Investigation on the corrosion resistance of bagasse-rice husk-wood ash blended cement concrete by impressed voltage”, Construction and Building Materials, 25: 54–60, 2011.
15. A. Parande, B. Babu, M. Karthic, K. Kumaar, N. Palaniswamy, “Study on strength and corrosion performance for steel embedded in metakaolin blended concrete/mortar”, Construction and Building Materials, 22: 127-134, 2008.
16. T. Ha, S. Muralidharan, J. Bae, Y. Ha, H. Lee, K. Park, D. Kim, “Accelerated short-term techniques to evaluate the corrosion performance of steel in fly ash blended concrete”, Building and Environment, 42, 78–85, 2007.
17. V. Saraswathy, H. Song, “Corrosion performance of rice husk ash blended concrete”, Construction and Building Materials, 21, 1779-1784, 2007.
18. E. Guneyisi, T. Ozturan, M. Gesoglu, “A study on reinforcement corrosion and related properties of plain and blended cement concretes under different curing conditions”, Cement & Concrete Composites, 27:, 449-461, 2005.
19. J. Rossignolo, M. Agesini, « Durability of polymer-modified lightweight aggregate concrete », Cement & Concrete Composites, 26, 4, 357-380, 2004.
20. F. Shaker, A. El-Dieb, M. Reda, “Durability of styrene-bautadiene latex modified concrete”, Cement and Concrete Research, 27(5), 7711-7720, 1997.
21. S. Khedr, A. Idriss, “Resistance of silica fume concrete to corrosion-related damage”, ASCE, Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, 7, 2, 102-107, 1995.
22. A. Al-Tayyib, M. Al-Zahrani, “Corrosion of steel reinforcement in polypropylene fiber reinforced concrete structures”, ACI Materials Journal, 87, 2, 108-113, 1990.
23. P. Mehta, P. Monteiro, “Concrete: Microstructure, properties, and Materials”, 3rd edition, McGraw-Hill, 2006.
24. K. Hossain, “Blended cement using volcanic ash and pumice”, Cement and Concrete Research, 33, 1601-1605, 2003.
25. C. Talbot, M. Pigeon, M. Maarchand, J. Hornain, J., “Properties of mortar mixtures containing high amounts of various supplementary cementitious materials”, In: Proceeding of the fifth international conference on the use of fly ash, silica fume, slag, and natural pozzolana in Concrete, Edited by Malhotra V.M., Milwaukee, ACI SP, 153, 125-152, 1995.
26. S. Rukzon, P. Chindaprasirt, “Effect of grinding on chemical and physical properties of rice husk ash”, Int J Miner Metal Mater, 16, 2, 242-247, 2009.
27. P. Chindaprasirt, C. Chotithanorm, H. Cao, V. “Sirivivatnanon, Influence of fly ash fineness on the chloride penetration of concrete”, Construction and Building Materials, 21, 356-361, 2007.
28. A. Gastaldini, G. Isaia, N. Gomes, J. Sperb, “Chloride penetration and carbonation in concrete with rice husk ash and chemical activation”, Cement & Concrete Composites, 21, 356-361, 2007.
29. D. Montgomery, E. Peck, “Introduction to linear regression analysis”, New York, Wiley, 1982.
30. S. Mindess, J. Young, D. Darwin, “Concrete”, 2nd edition, Prentice Hall, 2003.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Błąd w tłumaczeniu tytułu: powinno być: Wpływ czasu pielęgnacji na właściwości betonów na bazie spoiw ze skorii wulkanicznej.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e6401b66-c3ec-418d-9ccd-279b30c16206