Performance Of High Strength Binary And Ternary Blended Cement Paste And Concrete Containing Palm Oil Fuel Ash And Metakaolin In Aggressive Environment

• Main Author: Ismail, Mohd Hanif
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2016
• Subjects: T Technology; TA1-2040 Engineering (General). Civil engineering (General)
• Online Access: http://eprints.usm.my/41713/1/Performance_Of_High_Strength_Binary_And_Ternary_Blended_Cement_Paste_And_Concrete_Containing_Palm_Oil_Fuel_Ash_And_Metakaolin_In_Aggressive_Environment.pdf; http://eprints.usm.my/41713/

Objektif utama penyiasatan adalah untuk mengkaji pengaruh abu sisa kelapa sawit terawat (POFA) dan metakaolin terhadap sifat-sifat kejuruteraan dan pengangkutan konkrit berkekuatan tinggi campuran binari dan ternari. Turut diambil berat dalam penyiasatan ini adalah prestasi adunan simen campuran binari dan ternari yang direndam sepenuhnya di dalam larutan klorida, sulfat, asid sulfurik dan asid asetik. POFA dirawat menggunakan rawatan haba dan dikisar kepada saiz partikal median lebih kurang 9 μm dan kaolin dirawat menjadi metakaolin menggunakan rawatan haba dan dikisar kepada saiz partikal median lebih kurang 8 μm. Gabungan POFA dan MK yang terawat digunakan untuk menggantikan simen dengan tahap penggantian simen 20 dan 40 % mengikut jisim simen dalam menghasilkan adunan simen dan konkrit berkekuatan tinggi campuran binary dan ternari. Prestasi yang baik ditunjukkan oleh adunan simen campuran binari dan ternari yang direndam sepenuhnya di dalam larutan klorida, sulfat, asid sulfurik dan asid asetik untuk jangka masa panjang (152 hari) dengan kekuatan yang lebih baik. Disamping itu adunan simen campuran ternari memiliki kandungan kalsium hidroksida dan ettringite yang rendah, dan kandungan kalsium silika hidrat yang tinggi memberikan adunan simen campuran ternari dan konkrit campuran ternari lebih tahan lasak di dalam persekitaran yang agresif. Keputusan kajian menunjukkan konkrit campuran ternari mempunyai kebolehkerjaan yang rendah berbanding OPC konkrit dan konkrit campuran binari. Penggunaan gabungan POFA dan MK mengurangkan kekuatan awal konkrit campuran binari dan ternari pada umur 7 hari, tetapi meningkatkan kekuatan konkrit campuran binari dan ternari pada umur 28, 60, 90 dan 180 hari melebihi 70 MPa. Selain itu, sifat-sifat pengangkutan konkrit campuran binari dan ternari dinilai melalui ujian keliangan, penyerapan air, kebolehtelapan klorida pesat, penghijrahan klorida pesat dan kebolehtelapan gas. Konkrit P40 mempunyai sifat-sifat pengangkutan yang lebih baik dan memperbaiki sifat-sifat pengangkutan konkrit biasa and konkrit campuran binari dan ternari untuk jangka masa pendek (28 hari) dan jangka masa panjang (180 hari). Prestasi terbaik untuk konkrit yang terdedah pada kitaran kering-basah untuk jangka masa panjang telah ditunjukkan oleh konkrit campuran ternari dengan kekuatan yang lebih baik dan penusukan klorida ke dalam konkrit yang lebih rendah. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ The main objective of the investigation was to study the influence of treated palm oil fuel ash (POFA) and metakaolin on the engineering and transport properties of high strength binary and ternary blended concrete. The performance of binary and ternary blended cement paste that fully immersed in a solution of chloride, sulfate, sulfuric acid and acetic acid were also the concern of this investigation. POFA were treated via heat treatment and grinding process to a median particle size of approximately 9 μm. Kaolin was turned into metakaolin also via heat treatment and grinding process to a median particle size of approximately 8 μm. The treated combination POFA and MK were used to replace cement at cement replacement levels of 20 % and 40 % by mass of cement in the production of high strength binary and ternary blended cement paste and concrete. Better performance was shown by binary and ternary blended cement paste in fully immersed in a solution of chloride, sulfate, sulfuric acid and acetic acid in the long term exposure (152 days) with better compressive strength. Besides ternary blended cement paste have low amount of calcium hydroxide and ettringite, and high amount of calcium silicate hydrate give the ternary blended cement paste and a ternary blended concrete more durable in aggressive environments. The results showed that ternary blended concrete had lower workability compared to OPC concrete and binary blended concrete. Combination of POFA and MK reduces the binary and ternary blended concrete early compressive strength at 7 days of age, but increases the compressive strength at the ages of 28, 60, 90 and 180 days. In addition, the transport properties of ternary blended concrete; porosity, water absorption, rapid chloride permeability, chloride migration and rapid chloride gas permeability shows P40 concrete has better transport properties. With lower chloride penetration rate and high in compressive strength, the ternary blended concrete shows a better performance of concrete exposed to drying-wetting cycles condition for long-term simulations.