An investigation into the thermal conductivity of hydrating sprayed concrete

Li, Shuangxin; Jones, Benoît; Thorpe, Roger; Davis, M. C.

doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.07.091

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“…The aspect of heat transfer and thermal conductivity of concrete are important factors to be considered when investigating fire damage mechanisms [ 178 , 179 , 180 , 181 , 182 , 183 ]. The correlation between the type of aggregates and the moisture content in concrete is a crucial dependency.…”

Section: Effects Of Selected Factorsmentioning

confidence: 99%

Eco-Concrete in High Temperatures

Sundin¹,

Hedlund²,

Ćwirzeń³

2023

Materials

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Concrete technology is becoming more and more sustainable and ecological following more extensive and focused research. The usage of industrial waste and by-products, such as steel ground granulated blast-furnace slag (GGBFS), mine tailing, fly ash, and recycled fibers, is a very important step toward a good transition of concrete into a “green” future and significant improvement in waste management in the world. However, there are also several known durability-related problems with some types of eco-concretes, including exposure to fire. The general mechanism occurring in fire and high-temperature scenarios is broadly known. There are many variables that weightily influence the performance of this material. This literature review has gathered information and results regarding more sustainable and fire-resistant binders, fire-resistant aggregates, and testing methods. Mixes that utilize industrial waste as a total or partial cement replacement have been consistently achieving favorable and frequently superior outcomes when compared to conventional ordinary Portland cement (OPC)-based mixes, especially at a temperature exposure up to 400 °C. However, the primary emphasis is placed on examining the impact of the matrix components, with less attention given to other factors such as sample treatment during and following exposure to high temperatures. Furthermore, there is a shortage of established standards that could be utilized in small-scale testing.

show abstract

Section: Effects Of Selected Factorsmentioning

confidence: 99%

Eco-Concrete in High Temperatures

Sundin¹,

Hedlund²,

Ćwirzeń³

2023

Materials

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“…The thermal properties of cement-based materials can be determined either in a steady or transient state (Liu et al 2014;Li et al 2016;Asadi et al 2018). While steady-state methods are used most often, they usually have a long application time (two to three hours per sample) as they require the temperature gradient on a sample to be stable (Mirzanamadi et al 2018).…”

Section: Thermophysical Characterisationmentioning

confidence: 99%

“…While steady-state methods are used most often, they usually have a long application time (two to three hours per sample) as they require the temperature gradient on a sample to be stable (Mirzanamadi et al 2018). By contrast, transient methods can measure thermal conductivity, thermal diffusivity and heat capacity within a few minutes due to their ability to record temperature signals during the heating process without requiring a thermal equilibrium state (Liu et al 2014;Li et al 2016). One transient method is the transient planar source method (TPS) developed by Gustafsson (1991), which has attracted increasing interest because of its high accuracy (within ± 5%), applicability to a wide range of tests (e.g.…”

Section: Thermophysical Characterisationmentioning

confidence: 99%

Mechanical and Thermal Performances of Eco-Friendly Mortar Containing Recycled PET As Partial Sand Replacement

Akkouri

Bourzik

Baba

et al. 2021

Preprint

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Plastic has become one of the most widely manufactured materials in the world and an indispensable part of everyday life. However, a large amount of plastic waste needs to be recycled to protect the environment. One way of recycling is to use such waste as a raw material substitute. This paper evaluates the thermal and mechanical performance of eco-friendly mortars containing 0%, 5%, 10%, 15% and 20% recycled polyethylene terephthalate (PET) particles as partial replacements for sand. Several experiments were conducted to evaluate the thermal properties (i.e. thermal conductivity, thermal diffusivity and heat capacity), compressive strength, density, workability and ultrasonic pulse velocity of these mortars. Results show that replacing sand with recycled PET in cement-based mortars reduces their thermal conductivity, thereby highlighting the potential use of these mortars as energy-efficient and environmentally friendly construction materials.

show abstract

“…Maiores agregados geram maiores aumentos na permeabilidade do concreto em altas temperaturas, porém, em uma proporção muito inferior ao aumento gerado pelas fibras poliméricas em altas temperaturas (LI; TAN; SIDDIQUE; DEBICKI, 2009), ou seja, concretos mais densos ganham mais permeabilidade com o aumento da temperatura do que concretos menos densos.Quando microfibras poliméricas estão presentes a complexidade aumenta, pois essas fibras geram grandes aumentos na permeabilidade do concreto (ZHANG; DASARI;YANG, 2018YANG, , 2019. Destaca-se também que concretos mais densos serão suscetíveis à formação de gradientes térmicos menores(BAMONTE;NAFARIEH, 2016;LI et al, 2016), o que, em algumas situações, pode mitigar o risco de lascamento(HERTZ, 2003). De qualquer forma, alterações de traço devem obrigar a uma nova avaliação experimental para verificação da ocorrência do lascamento.A condição de saturação do concreto está entre as principais variáveis intervenientes no lascamento(HERTZ, 2003;FU;LI, 2011;MAIER;ZEIML; destacar que os revestimentos de túneis podem estar úmidos devido ao ambiente e condições do maciço(ZHANG et al, 2017).…”

unclassified

“…Endossa esse raciocínio o fato de que o concreto convencional referenciado possuía uma densidade de 2430 kg/m³ (SERAFINI et al, 2019) contra uma densidade de 2100 kg/m³ do concreto projetado estudado. A condutividade térmica de um concreto sempre apresentará uma relação exponencial direta com sua densidade(LI et al, 2016), portanto, as menores taxas internas de elevação de temperatura no concreto projetado são justificadas.…”

unclassified

Método de avaliação do risco de lascamento em concreto projetado para revestimento de túneis.

Sylvério¹

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Primeiramente a Deus pela vida, saúde, oportunidades, auxílio e guia em tudo.À minha mãe que me instruiu e me apoiou em tudo que era bom em toda a minha vida, me conduzindo no caminho certo. Ao Prof. Antonio por mais essa oportunidade de pesquisa, provendo orientações, discussões e ideias imprescindíveis não só para este trabalho, mas que também levarei para toda a minha carreira de pesquisador. Seu companheirismo, apoio, paciência e descontração em muitos momentos foram vitais durante esse processo.Ao Berto por ter me acolhido ainda como estagiário e desde então, já mais de 5 anos, ter me orientado nessa área tão importante que é a segurança contra incêndio, sempre me dando novas oportunidades. Em todo esse tempo foi também um amigo no qual o apoio e a compreensão nunca faltaram. A todos os pesquisadores e técnicos do Laboratório de Segurança ao Fogo e a Explosões -LSFEx que trabalham dia a dia em prol da segurança contra incêndio, sempre ajudando e compartilhando suas experiências. Em especial, ao Carlos, Írio, André, Mosart e Rodrigo que participaram ativamente, com muito empenho, nos ensaios deste trabalho e de outros de túneis. Ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas -IPT e à Fundação de Apoio ao IPT -FIPT pela minha ocupação profissional e por apoiar o desenvolvimento profissional dos seus pesquisadores. Ao Fiber e Fire Team que em diversas aulas e reuniões compartilharam conhecimentos que contribuíram para o meu crescimento como pesquisador. Em especial, ao Ramoel pelas contribuições e auxílio neste e outros trabalhos e na pesquisa de forma geral. À Álya Construtora e ao Pedro Paulo por terem recebido o Fire Team nas obras da Tamoios e terem se aberto a essa parceria que possibilitou a realização deste trabalho. Também ao Gustavo por ter me ajudado diversas vezes com o fornecimento de dados de caracterização do concreto. Aos professores da Banca Examinadora pela avaliação e valiosos apontamentos que contribuíram para este trabalho. EPÍGRAFE "Que livro grande, capitão, poderia ser escrito com tudo o que se sabe! E que livro muito maior ainda poderia ser escrito com tudo o que não se sabe!" (tradução livre) Júlio Verne, The mysterious island (1876) RESUMOAs consequências de um incêndio para um túnel podem ser muito graves para a segurança dos usuários e mesmo para a estabilidade da estrutura. As altas temperaturas originadas nesse evento podem resultar no lascamento do concreto, fenômeno crítico para a estrutura dos túneis. O lascamento depende de uma série de fatores e, por isso, é de difícil previsão. Uma das formas de se mitigar os riscos desse fenômeno passa pela determinação do teor mínimo de microfibras poliméricas a serem adicionadas ao concreto. Nesse contexto, esta dissertação tem por objetivo analisar a aplicabilidade de uma metodologia de ensaio para verificação da susceptibilidade do concreto projetado destinado a revestimentos de túneis ao lascamento e para a otimização do teor de microfibras necessário para o controle desse comportamento. Ensaios de exposição ao fogo foram realizados em placas d...

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An investigation into the thermal conductivity of hydrating sprayed concrete

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Eco-Concrete in High Temperatures

Eco-Concrete in High Temperatures

Mechanical and Thermal Performances of Eco-Friendly Mortar Containing Recycled PET As Partial Sand Replacement

Método de avaliação do risco de lascamento em concreto projetado para revestimento de túneis.

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