Published November 29, 2021
| Version v1
Publication
Open
Mechanical Properties of Concrete Incorporating Rice Husk Ash and Wheat Straw Ash as Ternary Cementitious Material
Creators
- 1. Universiti Teknologi Petronas
- 2. Covenant University
- 3. Isra University
- 4. Quaid-e-Awam University of Engineering, Science and Technology
- 5. Anna University, Chennai
Description
Over the last decade, there has been a surge in research into possible cement substitute materials in concrete that are environmentally friendly, cost-effective, and socially beneficial. The alternatives include industrial and agricultural wastes, and their potential advantages can be achieved through recycling, repurposing, and renewing processes. With the use of these wastes as additional and replacement materials, significant energy savings and a reduction in cement use can be achieved, which helps to reduce carbon dioxide (CO2) emissions in the environment. Therefore, the use of rice husk ash (RHA) and wheat straw ash (WSA) as ternary cementitious material (TCM) in concrete can help reduce the impact on the environment and minimize the use of Portland cement (PC) in the concrete mixture. This research work is performed on the concrete blended with 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% of RHA and WSA as TCM in the mixture. However, the purpose of this experimental work is to investigate the influence of RHA and WSA as TCM on the fresh (slump), physical (water absorption and density), and hardened properties (compressive strength, splitting tensile strength, and flexural strength) and drying shrinkage of concrete. In this regard, a total of 240 concrete samples (cylinders, cubes, and beams) were prepared with 1 : 2 : 4 mix proportions at 0.50 water-cement ratio and cured at 7 and 28 days, respectively. Moreover, the workability of green concrete is getting reduced as the quantity of TCM increases in the mixture. Besides, the compressive strength, splitting tensile strength, and flexural strength are enhanced by 12.65%, 9.40%, and 9.46% at 10% of TCM (5% RHA and 5% WSA) on 28 days consistently. Furthermore, the density and water absorption of concrete are reduced with the increase in the dosages of TCM on 28 days, respectively. In addition, the drying shrinkage is reduced with the increase in the quantity of TCM in concrete.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
على مدى العقد الماضي، كانت هناك طفرة في البحث عن مواد بديلة محتملة للأسمنت في الخرسانة تكون صديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة ومفيدة اجتماعيًا. وتشمل البدائل النفايات الصناعية والزراعية، ويمكن تحقيق مزاياها المحتملة من خلال عمليات إعادة التدوير وإعادة الاستخدام والتجديد. مع استخدام هذه النفايات كمواد إضافية واستبدالية، يمكن تحقيق وفورات كبيرة في الطاقة وتقليل استخدام الأسمنت، مما يساعد على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) في البيئة. لذلك، يمكن أن يساعد استخدام رماد قشر الأرز (RHA) ورماد قش القمح (WSA) كمادة أسمنتية ثلاثية (TCM) في الخرسانة في تقليل التأثير على البيئة وتقليل استخدام الأسمنت البورتلاندي (PC) في خليط الخرسانة. يتم تنفيذ هذا العمل البحثي على الخرسانة المخلوطة بنسبة 0 ٪ و 5 ٪ و 10 ٪ و 15 ٪ و 20 ٪ من RHA و WSA في صورة TCM في الخليط. ومع ذلك، فإن الغرض من هذا العمل التجريبي هو التحقيق في تأثير RHA و WSA مثل TCM على الطازجة (الركود)، والفيزيائية (امتصاص الماء والكثافة)، والخصائص المتصلبة (مقاومة الانضغاط، وتقسيم قوة الشد، وقوة الانحناء) وانكماش تجفيف الخرسانة. في هذا الصدد، تم إعداد ما مجموعه 240 عينة خرسانية (أسطوانات ومكعبات وعوارض) بنسب خلط 1 : 2 : 4 بنسبة 0.50 من الماء والأسمنت وتم معالجتها في 7 و 28 يومًا على التوالي. علاوة على ذلك، يتم تقليل قابلية عمل الخرسانة الخضراء مع زيادة كمية تي سي إم في الخليط. إلى جانب ذلك، يتم تعزيز مقاومة الانضغاط وتقسيم قوة الشد وقوة الانحناء بنسبة 12.65 ٪ و 9.40 ٪ و 9.46 ٪ عند 10 ٪ من TCM (5 ٪ RHA و 5 ٪ WSA) في 28 يومًا باستمرار. علاوة على ذلك، يتم تقليل كثافة وامتصاص الماء للخرسانة مع زيادة جرعات الطب الصيني التقليدي في 28 يومًا على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقليل انكماش التجفيف مع زيادة كمية تي سي إم في الخرسانة.Translated Description (French)
Au cours de la dernière décennie, il y a eu une augmentation de la recherche sur les matériaux de remplacement possibles du ciment dans le béton qui sont respectueux de l'environnement, rentables et socialement bénéfiques. Les alternatives comprennent les déchets industriels et agricoles, et leurs avantages potentiels peuvent être obtenus grâce à des processus de recyclage, de réutilisation et de renouvellement. Avec l'utilisation de ces déchets comme matériaux supplémentaires et de remplacement, des économies d'énergie significatives et une réduction de l'utilisation du ciment peuvent être réalisées, ce qui contribue à réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans l'environnement. Par conséquent, l'utilisation de cendres de balle de riz (RHA) et de cendres de paille de blé (WSA) comme matériau cimentaire ternaire (TCM) dans le béton peut aider à réduire l'impact sur l'environnement et à minimiser l'utilisation de ciment Portland (PC) dans le mélange de béton. Ce travail de recherche est effectué sur le béton mélangé avec 0 %, 5 %, 10 %, 15 % et 20 % de RHA et de WSA en tant que MTC dans le mélange. Cependant, le but de ce travail expérimental est d'étudier l'influence de la RHA et de la WSA en tant que MTC sur les propriétés fraîches (affaissement), physiques (absorption et densité d'eau) et durcies (résistance à la compression, résistance à la rupture et résistance à la flexion) et le retrait par séchage du béton. À cet égard, un total de 240 échantillons de béton (cylindres, cubes et poutres) ont été préparés avec des proportions de mélange 1 : 2 : 4 à un rapport eau-ciment de 0,50 et durcis à 7 et 28 jours, respectivement. De plus, la maniabilité du béton vert diminue à mesure que la quantité de MTC augmente dans le mélange. En outre, la résistance à la compression, la résistance à la rupture par traction et la résistance à la flexion sont améliorées de 12,65 %, 9,40 % et 9,46 % à 10 % de la MTC (5 % RHA et 5 % WSA) sur 28 jours de manière constante. De plus, la densité et l'absorption d'eau du béton sont réduites avec l'augmentation des doses de MTC sur 28 jours, respectivement. De plus, le retrait de séchage est réduit avec l'augmentation de la quantité de MTC dans le béton.Translated Description (Spanish)
Durante la última década, ha habido un aumento en la investigación sobre posibles materiales sustitutos del cemento en el concreto que son respetuosos con el medio ambiente, rentables y socialmente beneficiosos. Las alternativas incluyen desechos industriales y agrícolas, y sus ventajas potenciales se pueden lograr a través de procesos de reciclaje, reutilización y renovación. Con el uso de estos residuos como materiales adicionales y de reemplazo, se puede lograr un ahorro energético significativo y una reducción en el uso de cemento, lo que ayuda a reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en el medio ambiente. Por lo tanto, el uso de ceniza de cáscara de arroz (RHA) y ceniza de paja de trigo (WSA) como material cementoso ternario (TCM) en concreto puede ayudar a reducir el impacto en el medio ambiente y minimizar el uso de cemento Portland (PC) en la mezcla de concreto. Este trabajo de investigación se realiza sobre el concreto mezclado con 0%, 5%, 10%, 15% y 20% de RHA y WSA como TCM en la mezcla. Sin embargo, el propósito de este trabajo experimental es investigar la influencia de RHA y WSA como TCM en las propiedades frescas (asentamiento), físicas (absorción y densidad de agua) y endurecidas (resistencia a la compresión, resistencia a la tracción de división y resistencia a la flexión) y la contracción de secado del concreto. En este sentido, se prepararon un total de 240 muestras de concreto (cilindros, cubos y vigas) con proporciones de mezcla 1 : 2 : 4 a una relación agua-cemento de 0.50 y se curaron a los 7 y 28 días, respectivamente. Además, la trabajabilidad del hormigón verde se está reduciendo a medida que aumenta la cantidad de TCM en la mezcla. Además, la resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción por división y la resistencia a la flexión se mejoran en 12.65%, 9.40% y 9.46% al 10% de TCM (5% de RHA y 5% de WSA) en 28 días de manera consistente. Además, la densidad y la absorción de agua del concreto se reducen con el aumento de las dosis de TCM en 28 días, respectivamente. Además, la contracción por secado se reduce con el aumento de la cantidad de TCM en el hormigón.Files
2977428.pdf.pdf
Files
(4.5 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:8a2400e5cb1e93f2a7fc1346592c5b1c
|
4.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الخواص الميكانيكية للخرسانة التي تضم رماد قشر الأرز ورماد قش القمح كمادة أسمنتية ثلاثية
- Translated title (French)
- Propriétés mécaniques du béton incorporant de la cendre de riz et de la cendre de paille de blé comme matériau cimentaire ternaire
- Translated title (Spanish)
- Propiedades mecánicas del concreto que incorpora ceniza de cáscara de arroz y ceniza de paja de trigo como material cementoso ternario
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3217369171
- DOI
- 10.1155/2021/2977428
References
- https://openalex.org/W1489742552
- https://openalex.org/W1520081414
- https://openalex.org/W1605438298
- https://openalex.org/W1965062854
- https://openalex.org/W1967831280
- https://openalex.org/W1973031889
- https://openalex.org/W1973792139
- https://openalex.org/W1973888975
- https://openalex.org/W1981989019
- https://openalex.org/W1985166671
- https://openalex.org/W1996751221
- https://openalex.org/W1998010880
- https://openalex.org/W2004571020
- https://openalex.org/W2004804200
- https://openalex.org/W2009983154
- https://openalex.org/W2012405896
- https://openalex.org/W2012574458
- https://openalex.org/W2019375207
- https://openalex.org/W2019785263
- https://openalex.org/W2021092271
- https://openalex.org/W2031283752
- https://openalex.org/W2057073293
- https://openalex.org/W2078874712
- https://openalex.org/W2085756779
- https://openalex.org/W2086786570
- https://openalex.org/W2087297815
- https://openalex.org/W2092624775
- https://openalex.org/W2099461626
- https://openalex.org/W2108662501
- https://openalex.org/W2115828428
- https://openalex.org/W2183309312
- https://openalex.org/W2327135985
- https://openalex.org/W2521191841
- https://openalex.org/W2529007994
- https://openalex.org/W2569546398
- https://openalex.org/W2746052489
- https://openalex.org/W276321828
- https://openalex.org/W2765197372
- https://openalex.org/W2899862967
- https://openalex.org/W2901899285
- https://openalex.org/W2921483642
- https://openalex.org/W2923650310
- https://openalex.org/W2938990222
- https://openalex.org/W2973727346
- https://openalex.org/W3049526818
- https://openalex.org/W3110220057
- https://openalex.org/W3167062608
- https://openalex.org/W3188755032
- https://openalex.org/W3189084509
- https://openalex.org/W4285719527
- https://openalex.org/W4376317338
- https://openalex.org/W4382135819
- https://openalex.org/W6580929