Case study on production of self compacting concrete using white cement by pass dust
- 1. University of Jordan
- 2. Jordan University of Science and Technology
Description
Large quantities of white cement bypass dust (WCBPD) are accumulated annually as a by-product of Jordan white cement manufacturing; representing an environmental threat and a disposal financial burden. The outcome of an experimental study to investigate the potential of using this dust in producing self-compacting concrete (SCC) for structural purposes is reported. SCC mixtures were prepared at a constant water-to-binder ratio of 0.45 using five different replacement percentages of cement by WCBPD ranging from 10 to 25% (by cement weight) with partial replacement of fine limestone aggregate by crushed stone dust. Fresh and hardened properties were investigated to establish the significance of dust use in SCC. The fresh properties of the SCC mixtures were determined by slump flow, V-funnel, and L-Box test. Tests on hardened SCC included compressive strength, internal pore structure in terms of ultrasonic pulse velocity and capillary porosity, dry shrinkage expansion, and durability against alkali-silica reaction. SCC mixes demonstrated acceptable resistance to segregation, with satisfactory passing and filling abilities. Use of WCBPD had significantly contributed to reducing alkali-silica reaction expansions by as high as 44%. The different tests indicated the use of WCBPD at levels below 10% would not undermine strength or durability, maintain acceptable volume stability, and impart improvement to resistance against ASR. Furthermore, the study revealed that concrete for structural application with compressive strengths greater than 40 MPa can be produced at 25% WCBPD replacement of cement by mass.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم تجميع كميات كبيرة من غبار مجرى الأسمنت الأبيض سنويًا كمنتج ثانوي لتصنيع الأسمنت الأبيض الأردني ؛ مما يمثل تهديدًا بيئيًا وعبئًا ماليًا للتخلص منه. تم الإبلاغ عن نتيجة دراسة تجريبية للتحقيق في إمكانية استخدام هذا الغبار في إنتاج الخرسانة ذاتية الدمك (SCC) لأغراض هيكلية. تم تحضير مخاليط الخرسانة المسلحة بنسبة ثابتة من الماء إلى المادة الرابطة تبلغ 0.45 باستخدام خمس نسب استبدال مختلفة من الأسمنت بواسطة WCBPD تتراوح من 10 إلى 25 ٪ (حسب وزن الأسمنت) مع استبدال جزئي لركام الحجر الجيري الناعم بواسطة غبار الحجر المسحوق. تم التحقيق في الخواص الطازجة والمتصلبة لتحديد أهمية استخدام الغبار في الخرسانة المسلحة. تم تحديد الخصائص الجديدة لخلائط الخرسانة المسلحة من خلال تدفق الركود، واختبار قمع V، واختبار L - Box. وشملت الاختبارات التي أجريت على الخرسانة المسلحة مقاومة الانضغاط، وهيكل المسام الداخلي من حيث سرعة النبض بالموجات فوق الصوتية والمسامية الشعرية، وتمدد الانكماش الجاف، والمتانة ضد تفاعل السيليكا القلوية. أظهرت خلطات الخرسانة المسلحة مقاومة مقبولة للفصل، مع قدرات تمرير وملء مرضية. ساهم استخدام WCBPD بشكل كبير في تقليل توسعات التفاعل القلوي السيليكا بنسبة تصل إلى 44 ٪. أشارت الاختبارات المختلفة إلى أن استخدام WCBPD عند مستويات أقل من 10 ٪ لن يقوض القوة أو المتانة، ويحافظ على استقرار الحجم المقبول، ويضفي تحسينًا على المقاومة ضد ASR. علاوة على ذلك، كشفت الدراسة أنه يمكن إنتاج الخرسانة للتطبيق الهيكلي بمقاومة انضغاط أكبر من 40 ميجا باسكال عند استبدال 25 ٪ من WCBPD للأسمنت بالكتلة.Translated Description (French)
De grandes quantités de poussière de bypass de ciment blanc (WCBPD) sont accumulées chaque année en tant que sous-produit de la fabrication de ciment blanc en Jordanie ; représentant une menace environnementale et un fardeau financier d'élimination. Le résultat d'une étude expérimentale visant à étudier le potentiel d'utilisation de cette poussière dans la production de béton auto-compactant (SCC) à des fins structurelles est présenté. Les mélanges SCC ont été préparés à un rapport eau/liant constant de 0,45 en utilisant cinq pourcentages de remplacement différents de ciment par WCBPD allant de 10 à 25 % (en poids de ciment) avec un remplacement partiel de l'agrégat de calcaire fin par de la poussière de pierre concassée. Les propriétés fraîches et durcies ont été étudiées pour établir l'importance de l'utilisation de la poussière dans le CSC. Les propriétés fraîches des mélanges SCC ont été déterminées par l'écoulement d'affaissement, l'entonnoir en V et le test L-Box. Les tests sur le SCC durci comprenaient la résistance à la compression, la structure des pores internes en termes de vitesse d'impulsion ultrasonore et de porosité capillaire, la dilatation par retrait à sec et la durabilité contre la réaction alcali-silice. Les mélanges SCC ont démontré une résistance acceptable à la ségrégation, avec des capacités de passage et de remplissage satisfaisantes. L'utilisation de WCBPD avait contribué de manière significative à réduire les expansions de réaction alcalino-silice jusqu'à 44 %. Les différents tests ont indiqué que l'utilisation de WCBPD à des niveaux inférieurs à 10 % ne porterait pas atteinte à la résistance ou à la durabilité, ne maintiendrait pas une stabilité de volume acceptable et n'améliorerait pas la résistance à l'ASR. En outre, l'étude a révélé que le béton pour une application structurelle avec des résistances à la compression supérieures à 40 MPa peut être produit à 25% WCBPD de remplacement du ciment en masse.Translated Description (Spanish)
Anualmente se acumulan grandes cantidades de polvo de derivación de cemento blanco (WCBPD) como subproducto de la fabricación de cemento blanco de Jordania; lo que representa una amenaza ambiental y una carga financiera de eliminación. Se informa el resultado de un estudio experimental para investigar el potencial del uso de este polvo en la producción de hormigón autocompactante (SCC) para fines estructurales. Las mezclas de SCC se prepararon a una relación constante de agua a aglutinante de 0.45 utilizando cinco porcentajes de reemplazo diferentes de cemento por WCBPD que varían de 10 a 25% (en peso de cemento) con reemplazo parcial de agregado de piedra caliza fina por polvo de piedra triturada. Se investigaron las propiedades frescas y endurecidas para establecer la importancia del uso de polvo en SCC. Las propiedades frescas de las mezclas de SCC se determinaron mediante el flujo de asentamiento, el embudo en V y la prueba L-Box. Las pruebas en SCC endurecido incluyeron resistencia a la compresión, estructura de poros internos en términos de velocidad de pulso ultrasónico y porosidad capilar, expansión de contracción en seco y durabilidad contra la reacción álcali-sílice. Las mezclas de SCC demostraron una resistencia aceptable a la segregación, con habilidades satisfactorias de aprobación y llenado. El uso de WCBPD había contribuido significativamente a reducir las expansiones de la reacción álcali-sílice hasta en un 44%. Las diferentes pruebas indicaron que el uso de WCBPD a niveles inferiores al 10% no socavaría la resistencia o durabilidad, mantendría una estabilidad de volumen aceptable e impartiría una mejora a la resistencia contra ASR. Además, el estudio reveló que el concreto para aplicación estructural con resistencias a la compresión superiores a 40 MPa se puede producir a un 25% de reemplazo WCBPD de cemento por masa.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة حالة حول إنتاج الخرسانة ذاتية الضغط باستخدام الأسمنت الأبيض بواسطة غبار التمرير
- Translated title (French)
- Étude de cas sur la production de béton auto-compactant à l'aide de ciment blanc par passage de poussière
- Translated title (Spanish)
- Estudio de caso sobre la producción de hormigón autocompactante utilizando cemento blanco por paso de polvo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2887809188
- DOI
- 10.1016/j.cscm.2018.e00190
References
- https://openalex.org/W118477992
- https://openalex.org/W1932847494
- https://openalex.org/W1970802871
- https://openalex.org/W1974116451
- https://openalex.org/W1991801284
- https://openalex.org/W1996070304
- https://openalex.org/W2003683115
- https://openalex.org/W2004632080
- https://openalex.org/W2022632742
- https://openalex.org/W2027785735
- https://openalex.org/W2037520393
- https://openalex.org/W2050106619
- https://openalex.org/W2056923775
- https://openalex.org/W2068085063
- https://openalex.org/W2068422468
- https://openalex.org/W2074053437
- https://openalex.org/W2080863471
- https://openalex.org/W2167318095
- https://openalex.org/W2176646860
- https://openalex.org/W2289380570
- https://openalex.org/W2418475450
- https://openalex.org/W2467569107
- https://openalex.org/W2485739306
- https://openalex.org/W2505403292
- https://openalex.org/W2509553755
- https://openalex.org/W2511995007