Title Shrinkage Mitigation in Alkali-Activated Composites: A Comprehensive Insight into the Potential Applications for Sustainable Construction
الباحث الرئيس عايد عيد حمود اللقماني
الباحثون المشاركون
التخصص: الهندسة المدنية
التخصص الدقيق: هندسة مدنية (إنشاءات و بيئة و بنيه تحتيه)
المستخلص: • موضوع البحث أو مشكلته مع بيان الفجوة العلمية المراد سدها (الهدف من البحث).
توضح مجموعة المؤلفات الموجودة وجود تباين ملحوظ في القابلية للتكسير وتدهور المواد المصاحب بين المركبات المنشطة بالقلويات والأسمنت البورتلاندي العادي، والذي يعزى في الغالب إلى الانكماش وظواهر الجفاف اللاحقة. ينبع هذا الاختلاف من المسامية النانوية لمواد ربط المركبات المنشطة بالقلويات، والتي هي أدق بكثير من نظيراتها من الأسمنت البورتلاندي العادي. ومع ذلك، فإن الأبحاث التجريبية تثبت أن الدمج الحكيم للمواد الأسمنتية البديلة والتعزيزات الليفية يثري خصائص الانكماش للمركبات المنشطة بالقلويات، وبالتالي تعزيز أدائها الهيكلي العام. نظرًا للدور الحاسم للانكماش في تحديد السلامة المادية للمركبات المنشطة بالقلويات، خاصة في ظل الظروف البيئية المقيدة، فإن الفهم المتعمق لآليات الانكماش يتجسد كضرورة لتصور استراتيجيات فعالة لتخفيف الانكماش. في ضوء الاهتمام المتزايد بتحسين المركبات المنشطة بالقلويات من خلال عمليات تكامل المواد المختلفة والابتكارات المنهجية التي تهدف إلى تقليل الانكماش، تقوم هذه المراجعة العلمية بتوليف واسع النطاق من التحقيقات المعملية التي تركز على سلوك انكماش المركبات المنشطة بالقلويات والتخفيف من حدتها.
• أبرز نتائج البحث مع تعليق مختصر عن الإضافة العلمية التي حققتها تلك النتائج (المنهج و النتائج).
ومع ذلك، فإن هذه المقالة تقيم بشكل نقدي استراتيجيات واسعة النطاق للتخفيف من الانكماش، وتشرح آلياتها التنفيذية. علاوة على ذلك، تم تحديد الثغرات في نموذج البحث الحالي، مما يعزز المساعي العلمية المستهدفة لتحقيق فهم أكثر وضوحًا لديناميات الانكماش وتسهيل تقدم المركبات المركبة المنشطة بالقلويات المستدامة بيئيًا. وفي الوقت نفسه، تهدف هذه الدراسة إلى توحيد الأبحاث الحالية حول الاتجاهات النامية من أجل الحصول على فهم شامل للاستخدامات المحتملة للمركبات المنشطة بالقلويات وتحديد الاستراتيجيات القابلة للتطبيق لمعالجة انكماش المركبات المنشطة بالقلويات. من خلال معالجة التحديات المتعلقة بالتكسير الدقيق والانكماش، يمكن تحسين المتانة طويلة المدى للمركبات المنشطة بالقلويات، مما يؤدي إلى زيادة اعتماد هذه المواد كخيارات بناء مستدامة في صناعة البناء والتشييد اليوم.
• أبرز التطبيقات أو الجهات المستفيدة من تلك النتائج.
هذه الدراسه ونتائجها مفيده للبلديات ومكاتب التصميم الهندسي بالمملكه العربيه السعوديه
Abstract: • The research topic or its problem with an indication of the scientific gap to be treated (Aim of Research).
The extant body of literature articulates a noticeable disparity in the susceptibility to cracking and concomitant material degradation between alkali-activated composites (AAC) and ordinary Portland cement (OPC), predominantly attributable to shrinkage and subsequent drying phenomena. This divergence derives from the nanoscopic porosity of AAC binders, which is substantially finer than their OPC counterparts. However, experimental research validates that the judicious incorporation of alternative cementitious materials and fibrous reinforcements enriches the shrinkage characteristics of AAC, thereby enhancing its overall structural performance. Given the crucial role of shrinkage in defining the material integrity of AAC, especially under constrained environmental conditions, an in-depth understanding of shrinkage mechanisms materializes as a necessity for conceiving efficient shrinkage-mitigating strategies. In light of the growing interest in optimizing AAC through various material integrations and methodological innovations aimed at shrinkage diminution, this scholarly review undertakes an extensive synthesis of the laboratorial investigations focused on AAC shrinkage behavior and mitigation.
• The most prominent results of the research with a brief comment about the scientific addition that the results achieved (Methodology & Results).
However, this article critically evaluates widespread strategies for shrinkage mitigation, explicating their operative mechanisms. Moreover, it is outlined gaps in the existing research paradigm, promoting for targeted scholarly endeavors to yield a more clear understanding of shrinkage dynamics and to facilitate the advancement of environmentally sustainable AAC composites. Meanwhile, this study intended to consolidate existing research on developing trends in order to gain a comprehensive understanding of the possible uses of AACs and identify viable strategies for addressing AAC shrinkages. By addressing the challenges related to microcracking and shrinkage, the long-term durability of AACs may be improved, leading to increased adoption of these materials as sustainable building options in the construction industry today.
• The most prominent applications or beneficiaries from the results.
This study and its results are useful for the municipalities and engineering design offices in the Kingdom of Saudi Arabia.