محصولات

خانه مقالات-Article مقالات عمران-Civil Articles Optimizing the durability and service life of self-consolidating concrete containing metakaolin using statistical analysis
Optimizing the durability and service life of self-consolidating concrete[taliem.ir]

Optimizing the durability and service life of self-consolidating concrete containing metakaolin using statistical analysis

رایگان!

This paper utilizes the statistical design of experiments approach to optimize the mixture design of  selfconsolidating concrete (SCC) incorporating metakaolin (MK). The factors studied were total binder  content, percentage of MK, water-to-binder ratio, and curing conditions. The results obtained from the  developed statistical models were exploited to determine the most significant factors affecting the chloride permeability and the expected service life (calculated using Fick’s second law of diffusion) of the tested mixtures. The developed models were also used to optimize the level of each response variable to minimize  the chloride permeability, and to maximize the expected service life of the developed high performance SCC  mixture. The results yielded an optimum SCC mixture with MK which achieved the lowest chloride  permeability compared to counterpart SCC mixtures containing fly ash, slag, and silica fume. The results also showed that MK replacement proved to be the most significant variable affecting the chloride permeability,  decline of permeability over time, and the service life of the tested mixtures.

توضیحات محصول

ABSTRACT

This paper utilizes the statistical design of experiments approach to optimize the mixture design of  selfconsolidating concrete (SCC) incorporating metakaolin (MK). The factors studied were total binder  content, percentage of MK, water-to-binder ratio, and curing conditions. The results obtained from the  developed statistical models were exploited to determine the most significant factors affecting the chloride permeability and the expected service life (calculated using Fick’s second law of diffusion) of the tested mixtures. The developed models were also used to optimize the level of each response variable to minimize  the chloride permeability, and to maximize the expected service life of the developed high performance SCC  mixture. The results yielded an optimum SCC mixture with MK which achieved the lowest chloride  permeability compared to counterpart SCC mixtures containing fly ash, slag, and silica fume. The results also showed that MK replacement proved to be the most significant variable affecting the chloride permeability,  decline of permeability over time, and the service life of the tested mixtures.

INTRODUCTION

The production of self-consolidating concrete (SCC) is normally achieved by: (a) increasing the quantity of fines in the mixture, which could be done by incorporating one or more supplementary cementitious  materials (SCM’s) ; (b) adding high range water reducer admixtures (HRWRA), and if necessary, viscosity modifying admixtures (VMA) ; and/or (c) decreasing the coarse aggregate content in the mixture . Different SCM’s have been successfully used in the production of SCC, such as fly ash, ground granulated blast  furnace slag, volcanic ash, cement kiln dust, rice husk ash, and silica fume . Metakaolin  (MK) is another type of SCM that is considered relatively new; it has been widely used for the production of high strength and high performance concrete over the past two decades . In recent years, MK was introduced for the production of SCC. The behavior of MK in SCC mixtures was found to be similar to that in normal concrete mixtures, which showed an enhancement of the overall mechanical and durability performance . Unfortunately, the  production of SCC usually warrants a high cost, which is attributed to the high cement contents, high  percentage of SCM’s, and/or high doses of HRWRA. For this reason, optimizing SCC mixtures is vitally  required to minimize the cost while maintaining the best fresh and hardened properties of the mixture.  Statistical design of experiments is a useful tool that can be used to optimize the mixture components of  SCC.

چکیده

این مقاله با استفاده از طراحی آماری رویکرد آزمایشات برای بهینه سازی طراحی مخلوط بتن خودسوز (SCC) با ترکیب متاکائولین (MK) مورد استفاده قرار می گیرد. فاکتورهای مورد مطالعه شامل محتوای کل باندینگ، درصد MK، نسبت آب به باندینگ و شرایط خیس شدن بود. نتایج حاصل از مدل های آماری توسعه یافته برای تعیین مهم ترین عوامل موثر بر نفوذ پذیری کلر و عمر مورد انتظار (با استفاده از قانون دوم انتشار فیک) مخلوط مورد آزمایش قرار گرفت. مدل های توسعه یافته نیز برای بهینه سازی سطح هر متغیر پاسخ برای به حداقل رساندن نفوذپذیری کلرید و به حداکثر رساندن طول عمر مورد انتظار از مخلوط SCC با کارایی بالا توسعه یافته استفاده شده است. نتایج به دست آمده یک ترکیب SCC بهینه را با MK به دست آورد که پایین ترین نفوذپذیری کلر در مقایسه با مخلوط SCC مخلوط حاوی خاکستر پرواز، سرباره و سیلیکا است. نتایج همچنین نشان داد که جایگزینی MK به عنوان مهم ترین متغیر تاثیر گذار بر نفوذ پذیری کلر، کاهش نفوذپذیری در طول زمان و عمر مفید مخلوط آزمایش شده است.

مقدمه

تولید بتن خودمحور (SCC) معمولا به وسیله: (الف) افزایش مقدار جریمه در مخلوط، که می تواند توسط ترکیب یک یا چند مواد سیمان اضافی (SCM) انجام شود؛ (ب) اضافه کردن افزودنی های کم مخلوط آب (HRWRA) و در صورت لزوم افزودنی های اصلاح کننده ویسکوزیته (VMA)؛ و / یا (c) کاهش محتوای جامد در مخلوط. SCM های مختلف در تولید SCC به طور موفقیت آمیز مورد استفاده قرار گرفته اند، مانند خاکستر، ذرات کوره ذوب دانه گرانول، خاکستر آتشفشانی، گرد و غبار کوره سیمان، خاکستر پوسته برنج و سیلیسیم. متاکاولین (MK) نوع دیگری از SCM است که نسبتا جدید است؛ آن را به طور گسترده ای برای تولید بتن با مقاومت بالا و عملکرد بالا در طول دو دهه گذشته استفاده می شود. در سال های اخیر، MK برای تولید SCC معرفی شد. رفتار MK در مخلوط SCC شبیه به مخلوط بتن معمولی بود که نشان دهنده افزایش عملکرد مکانیکی و دوام کلی است. متاسفانه، تولید SCC معمولا هزینه های بالایی را به همراه دارد، که مربوط به محتوای بالای سیمان، درصد بالای SCM و / یا دوزهای بالا HRWRA می باشد. به همین دلیل، بهینه سازی مخلوط های SCC ضروری است تا به حداقل رساندن هزینه ها و حفظ بهترین خواص تازه و سخت افزا شده مخلوط. طراحی آماری آزمایشات یک ابزار مفید است که می تواند برای بهینه سازی اجزای مخلوط SCC استفاده شود.

Year: 2014

Publisher : ELSEVIER

By : Ahmed A. Abouhussien , Assem A.A. Hassan

File Information: English Language/ 10 Page / size: 262 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1393

ناشر : ELSEVIER

کاری از : احمد آ. ابوحسین، عاصم A.A. حسن

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 10 صفحه / حجم : KB 262

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود

دیدگاه‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

Be the first to review “Optimizing the durability and service life of self-consolidating concrete containing metakaolin using statistical analysis”