مقاله رایگان با موضوع انتشار دی اکسید کربن متعادل
عنوان مقاله:
انتشار دی اکسید کربن متعادل و تحلیل هزینه بتن نرم خود متراکم سبز
Equivalent CO2 Emission and Cost Analysis of Green Self-Compacting Rubberized Concrete
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی عمران
گرایش: سازه، عمران محیط زیست
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله انتشار دی اکسید کربن متعادل
مشاهده سایر مقالات جدید:
Materials
For this study, Type 1 Ordinary Portland Cement with a specific gravity of 3.5 obtained in accordance with BS EN 196-6 [19] requirements were used throughout this study. The chemical properties and specific gravity of the cement, fly ash, and CCR are presented in Table 1. Fine aggregate, coarse aggregate, and CR of particle gradation curve combined together as shown in Figure 1 were used. The fine aggregate grading shows a similar particle size with CR and belongs to the zone II class based on the grading limit on [20]. The coarse particle sizes are dominantly 53.77 and 41.49% as specified by EFNARC [21]. A high-range water-reducing admixture was added by weight of cementitious materials to achieve the self-compaction. The dosage of the superplasticizer was used based on the manufacturer’s specification of 1.3 to 9.8 mL/kg of cementitious materials Percentage replacement was generated around the optimized mix from the existing literature to elaborately predict the effect of the green replacement materials on properties of SCC. Hence, eighteen blends of SCC were produced with variables as follows: in the proportion of 0%, 10%, and 20 CR replacement by volume of fine aggregate, and 40% fly ash volume replacement of cement, and 0%, 5%, and 10% CCR replacement by volume of cementitious materials. The mix proportions are presented in Table 2. The mix IDs are numbered according to the percentage replacement of the material. For example, mix number M10CR40F5C signifies a mix containing 10% by volume replacement of fine aggregate with CR, 40% by volume replacement of cement with fly ash, and 5% addition of CCR to cementitious material.
Results and Discussion
3.1. Cost Analysis of SCC Mixes The cost summary used to produce each of the SCC blend mixes is presented in Figure 2. It can be observed that the mixes with fly ash cost less than the control mixes due to the lower cost of fly ash in comparison to cement it replaced in the SCC mixes. On the other hand, the cost of the SCC blend increased slightly with the partial replacement of fine aggregate with CR due to the increased cost of the latter compared to the former, the slight increased cost of the CR results from the processing cost of the waste tires into crumb sizes. However, this could be reduced when the CR production became highly commercialized in large quantities. Nevertheless, incorporation of CR in SCC has several benefits ranging from the increase in flexural strength, toughness, and energy absorption, which in turn enhances its durability and ability to last longer, thereby saving the maintenance cost [16]. This is in line with the study of Samarul H. et al. [29], wherein they agreed that the initial cost of concrete is high but cost of maintenance tends to be low. Additionally, the use of CR in concrete promotes waste utilization and prevents the nuisance caused by the disposal of the non-biodegradable waste tires, which occupies useful land space when disposed or buried and generates toxic gases in the atmosphere when burnt. Similarly, sustainable construction is encouraged through the partial replacement of fine aggregate with CR; hence, nature is preserved through human control from exploiting the natural resources reserve over continuous mining of the natural aggregate. As seen in Figure 2, the addition of CCR to the mix reduced the cost of the mixes but not as much as fly ash did; this is because CCR is a common waste and needs no further processing aside from drying, partial grinding, and sieving to be incorporated in concrete. Aside from the lower cost, CCR is beneficial in several other ways; it enhances early strength development of the concrete mix and dissipates the strength reduction associated with the addition of CR. This is in conformity with the research outcome of van der Spek et al. [30]
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
مواد
برای این مطالعه، سیمان پرتلند معمولی نوع 1 با وزن مخصوص 3.5 به دست آمده مطابق با الزامات BS EN 196-6 [19] در سراسر این مطالعه استفاده شد. خواص شیمیایی و وزن مخصوص سیمان، خاکستر بادی و CCR در جدول 1 ارائه شده است. سنگدانه های ریز، سنگدانه درشت، و CR منحنی دانه بندی ذرات ترکیب شده با هم همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است استفاده شد. درجه بندی دانه های ریز اندازه ذرات مشابه با CR را نشان می دهد و بر اساس محدودیت درجه بندی در [20] به کلاس منطقه II تعلق دارد. اندازه ذرات درشت به طور غالب 53.77 و 41.49? است که توسط EFNARC [21] مشخص شده است. یک مخلوط کاهنده آب با برد بالا به وزن مواد سیمانی برای دستیابی به خود تراکم اضافه شد. دوز فوق روان کننده بر اساس مشخصات سازنده 1.3 تا 9.8 میلی لیتر بر کیلوگرم مواد سیمانی استفاده شد. درصد جایگزینی در اطراف مخلوط بهینه سازی شده از متون موجود برای پیش بینی دقیق اثر مواد جایگزین سبز بر خواص SCC ایجاد شد. از این رو، هجده مخلوط SCC با متغیرهای زیر تولید شد: به نسبت جایگزینی 0?، 10? و 20 CR با حجم سنگدانه ریز، و 40? جایگزینی حجم خاکستر بادی سیمان، و 0?، 5?. و 10% جایگزینی CCR بر حسب حجم مواد سیمانی. نسبت مخلوط در جدول 2 ارائه شده است. شناسه های مخلوط بر اساس درصد جایگزینی مواد شماره گذاری شده اند. به عنوان مثال، مخلوط شماره M10CR40F5C نشان دهنده مخلوطی است که حاوی 10? جایگزینی حجمی سنگدانه های ریز با CR، 40? جایگزینی حجمی سیمان با خاکستر بادی و افزودن 5? CCR به مواد سیمانی است.
نتایج و بحث
3.1. تجزیه و تحلیل هزینه مخلوط های SCC خلاصه هزینه مورد استفاده برای تولید هر یک از مخلوط های SCC ترکیبی در شکل 2 ارائه شده است. می توان مشاهده کرد که مخلوط های دارای خاکستر بادی هزینه کمتری نسبت به مخلوط های کنترل دارند به دلیل هزینه کمتر خاکستر بادی در مقایسه با سیمانی که در مخلوط های SCC جایگزین شد. از سوی دیگر، هزینه مخلوط SCC با جایگزینی جزئی سنگدانه های ریز با CR به دلیل افزایش هزینه دومی نسبت به اولی کمی افزایش یافت، افزایش جزئی هزینه CR ناشی از هزینه پردازش ضایعات است. لاستیک به اندازه خرده نان. با این حال، زمانی که تولید CR در مقادیر زیاد تجاری شد، این می تواند کاهش یابد. با این وجود، ادغام CR در SCC دارای چندین مزیت از افزایش استحکام خمشی، چقرمگی و جذب انرژی است که به نوبه خود دوام و توانایی آن را برای ماندگاری بیشتر افزایش می‌دهد و در نتیجه هزینه تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد [16]. این در راستای مطالعه Samarul H. و همکاران است. [29]، که در آن آنها توافق کردند که هزینه اولیه بتن بالا است اما هزینه نگهداری تمایل به پایین دارد. علاوه بر این، استفاده از CR در بتن باعث افزایش استفاده از ضایعات و جلوگیری از مزاحمت ناشی از دفع لاستیک‌های زباله غیرقابل تجزیه زیستی می‌شود که در صورت دفع یا دفن فضای مفید زمین را اشغال می‌کند و هنگام سوختن گازهای سمی در جو تولید می‌کند. به طور مشابه، ساخت و ساز پایدار از طریق جایگزینی جزئی سنگدانه های ریز با CR تشویق می شود. از این رو، طبیعت از طریق کنترل انسان از بهره برداری از ذخایر منابع طبیعی بر استخراج مداوم سنگدانه های طبیعی حفظ می شود. همانطور که در شکل 2 مشاهده می شود، افزودن CCR به مخلوط هزینه مخلوط را کاهش داد اما نه به اندازه خاکستر بادی. این به این دلیل است که CCR یک زباله معمولی است و به جز خشک کردن، آسیاب کردن جزئی و الک کردن در بتن نیازی به پردازش بیشتری ندارد. جدای از هزینه کمتر، CCR از چندین راه دیگر نیز سودمند است. توسعه مقاومت اولیه مخلوط بتن را افزایش می دهد و کاهش مقاومت مرتبط با افزودن CR را از بین می برد. این مطابق با نتیجه تحقیق واندر اسپک و همکاران است. [30]