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Properties of Rice Straw Cementitious Composite

Morsy, M. I. N. (2011):
Properties of Rice Straw Cementitious Composite.
Darmstadt, Germany, TU Darmstadt, [Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-28473],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Utilization of rice straw as a building material is the main aim of this work. The study is divided into four divisions; study the effect of treatments on the constituents and tensile properties of rice straw, hydration of rice straw with Portland cement, development of high content fly ash cementitious binder, and determination physical and mechanical properties of straw fly ash cementitious binder composites. Treating rice straw with 1% NaOH solution, it is classified as a filler or reinforcement for cementitious building materials. Whereas, the addition of 6% CaCl2 to the mixture improves the compatibility due to the decrease of the inhibitor effect of soluble materials. An acceleration of the cement hydration process can be observed. On the other hand, optimum curing temperature will be given during the first 24 hours at 85oC for all the studied systems. Fly ash -calcium hydroxide- gypsum- cement mixture with 70%:3.5%:7%:19.5% weight ratio results in the highest compressive strength (50 MPa at 28 days). According to compressive strength and flexural strength data, rice straw cementitious mixture could be classified as carrying material for making bricks with straw content up to 10 %.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2011
Creators: Morsy, M. I. N.
Title: Properties of Rice Straw Cementitious Composite
Language: English
Abstract:

Utilization of rice straw as a building material is the main aim of this work. The study is divided into four divisions; study the effect of treatments on the constituents and tensile properties of rice straw, hydration of rice straw with Portland cement, development of high content fly ash cementitious binder, and determination physical and mechanical properties of straw fly ash cementitious binder composites. Treating rice straw with 1% NaOH solution, it is classified as a filler or reinforcement for cementitious building materials. Whereas, the addition of 6% CaCl2 to the mixture improves the compatibility due to the decrease of the inhibitor effect of soluble materials. An acceleration of the cement hydration process can be observed. On the other hand, optimum curing temperature will be given during the first 24 hours at 85oC for all the studied systems. Fly ash -calcium hydroxide- gypsum- cement mixture with 70%:3.5%:7%:19.5% weight ratio results in the highest compressive strength (50 MPa at 28 days). According to compressive strength and flexural strength data, rice straw cementitious mixture could be classified as carrying material for making bricks with straw content up to 10 %.

Place of Publication: Darmstadt, Germany
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute of Construction and Building Materials
Date Deposited: 22 Dec 2011 08:33
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-28473
License: only the rights of use according to UrhG
Referees: Garrecht, Prof.Dr.In Harald and Heider, Prof.Dr. Farouk
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 25 November 2011
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Rice straw, Cementitious binder, Hydration, Physical and mechanical properties.English
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Erforschung der Verwendung von Reisstroh als Baustoff. Die durchgeführten Forschung wurde in 4 Abschnitte unterteilt: Untersuchungen zum Einfluss der Aufbereitung auf die Beschaffenheit und Zugfestigkeit von Reisstroh, Untersuchungen zur Hydratation von Portlandzement bei Verwendung von Reisstroh, Untersuchungen zur Entwicklung von Bindemitteln mit sehr hohem Anteil an Flugasche und Untersuchungen zur Ermittlung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Baustoffen aus Bindemittelkompositionen mit Strohasche. Eine Tränkung von Reisstroh mit 1-prozentiger Natriumhydroxidlösung bewirkt, dass Reisstroh als Füller oder Bewehrung für mineralische Baustoffe verwendet werden kann. Zusätzlich verbessert die Zugabe von 6 Prozent Calciumchlorid zur Mischung die Eignung des Reisstrohs, bedingt durch die Abnahme der Hydratation von lösbaren Stoffen, was eine signifikante Beschleunigung des Hydratationsprozesses von Zement zur Folge hat. Es konnte nachgewiesen werden, dass durch eine Wärmebehandlung, dabei betrug für alle untersuchten Gemische die optimale Nachbehandlungstemperatur 85°C in den ersten 24 Stunden, der Hydratationsprozess beschleunigt wird. Mischungen bestehend aus Flugasche, Calciumhydroxid, Gips und Zement mit den Massenverhältnissen 70 % : 3,5 % : 7 % : 19,5 % führten zur höchsten Druckfestigkeit (50 MPa nach 28 Tagen). Auf Basis der vorliegenden Ergebnisse Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit können Mischungen aus Reisstroh und entwickelter Bindemittel-zusammensetzung durchaus mit einem Strohgehalt von bis zu 10 % zur Herstellung von Mauersteinen verwendet weden. Diese lassen sich dann zum Bau von tragendem Mauerwerk einsetzen.German
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