Table of content

Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences

مجلة القادسية للعلوم الهندسية

ISSN: 19984456
Publisher: Al-Qadisiyah University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences (QJES), ISSN: 1998-4456, was established in 2008. The Journal, in its current form, is intended to contribute to the state of the art in all fields of engineering research.
The Journal is a peer-reviewed journal and is published by the Faculty of Engineering, University of Al-Qadisiyah. The journal is now published Quarterly(March, June, September and December).

Loading...
Contact info

College of Engineering - Al-Qadisiyah university - Al-Diwaniya province - Rep. of Iraq box ( 1759 ) - fax (00964 (0) 36 652663) - Tel: +964(780)1432941
E-mail: engjou@qu.edu.iq

Table of content: 2016 volume:9 issue:3

Article
The effect of the slums on the urban sustainability Planning suggestions for development
تاثير المناطق العشوائية على الاستدامة الحضرية اليات تخطيطية مقترحة للتطوير

Loading...
Loading...
Abstract

The slums of the biggest problems that threaten urban environment and their negative impact is compounded over time without radical solutions, That all the methods used to solve this problem carries negative aspects affected the sustainability of urban areas. Search attempted to investigate treatments that achieve sustainable urban development, both within the slums or in the surrounding urban areas. To reduce the negative aspects associated with the traditional treatments for this phenomenon, which Iraq is suffering from it, and become a phenomenon that spread in most Iraqi cities to form belts surrounding urban areas to cause a very serious implication, some of which can be treated, but mostly of the problems are difficult to treat because it affected the structure of the urban cities, Slums have become a feature of Iraqi cities in the current the transition It deformation cities. This phenomenon has affected the sustainable urban development directly and indirectly through a conflict of the most important pillars of sustainable development, Which is not inherited problems for future generations. Our cities , which was formed during the past decade will be passed on very large problems for future generations ,which will be difficult to solve unless we find some solutions that reduce their impact. After reviewing all kinds of treatments for this problem shows that the processors offered is appropriate for the Iraqi situation and put Search idea trade off(land versus time) and when comparing this strategy with the rest of the processors turned out to be treated better of the slums in Iraq to deal with slums and achieve sustainable urban development.المستخلص تعتبر المناطق العشوائية من اكبر المشاكل التي تهدد بيئتنا الحضرية وتاثيرها السلبي يتفاقم بمرور الزمن دون مشكل جذرية . حاول البحث التحري عن المعالجات التي تحقق التنمية الحضرية المستدامة سواء داخل هذه العشوائيات او في المناطق الحضرية المحيطة . وتقليل الجوانب السلبية المرافقة للمعالجات التقليدية لهذه الظاهرة ,التي يعاني العراق حاليا منها , فقد اصبحت هذه ظاهرة تنتشر في اغلب المدن العراقية لتشكل احزمة تحيط بالمناطق الحضرية لتسبب لها تداعيات خطيرة جدا ,بعضها يمكن معالجته , لكن الاغلب من المشاكل يصعب معالجته لانها اثرت على البنية (الهيكل ) الحضري للمدن , وتشكل العشوائيات سمة تتسم بها المدينة العراقية في مرحلة التحول وهو تشوه المدن العراقية . اثرت هذه الظاهرة على التنمية الحضرية المستدامة بصورة مباشرة وغير المباشرة من خلال تعارض من اهم اركان التنمية المستدامة وهو عدم توريث المشاكل للأجيال القادمة . فمدننا التي تشكلت خلال العقد الماضي وشكلت العشوائيات جزء كبير من بنيتها ستورث مشاكل كبيرة جدا للأجيال القادمة سيصعب حلها مالم نتداركها ببعض الحلول التي تخفف تأثيرها . وبعد مراجعة جميع انواع المعالجات لهذه المشكلة تبين ان المعالجات المطروحة غير ملائمة للوضع العراقي وطرح البحث فكرة المبادلة (الارض مقابل الوقت ) وعند المقارنة لهذه الاستراتيجية مع بقية المعالجات تبين انها المعالجة الافضل للمناطق العشوائية في العراق لمعالجة المناطق العشوائية وتلبي متطلبات التنمية الحضرية المستدامة.


Article
VIBRATIONAL CONTROL OF THE NEUTRALIZATION PROCESS
السيطرة الاهتزازية على عملية المعادلة الحامضية

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT Controlling of the pH system theoretically was achieved successfully using vibrational control method with very small offset. Modeling of pH system was derived using reaction invariants concept where the specific invariants combined and adapted in the mole balance equations with contribution the charge balance to give the final pH process model.الخلاصة تمت السيطرة بنجاح على نظام حامض قوي وقاعدة قوية كمثال على عملية المعادلة الحامضية بشكل نظري وذلك بأستخدام طريقة السيطرة الاهت ا ززية والتي اعطت حيد قليل جدا عن القيمة المرغوبة. تم تكوين الانموذج الرياضي لعملية المعادلة الحامضية عن طريق اعتماد مبدأ ثوابت التفاعل ، ركبت هذه الثوابت المحددة في معادلات التوازن المولية لاعطاء النموذج الرياضي النهائي لعملية المعادلة الحامضية.


Article
EFFECT OF CUTOFF FLOW ON THE ENERGY CONSUMPTION AT DESIRED POINT OF PNEUMATIC ACTUATOR
تاثير قطع الجريان للمشغلات الهوائية على معدل استهلاك الطاقة في نقطة محددة مسبقا

Authors: Dr.Hasasn Ali Jurmut
Pages: 302-315
Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents a study the performance and to improve energy efficiency of the traditional pneumatic driver, three supply pressures used 4, 6 and 8 bar, by cutoff flow process occurs at stroke end of the actuator before execution position, in which pressure supply line cutoff and the exhaust line remains open in position specified previously. The piston stroke completes rest under the influence of air expansion , the inertia force of the piston exactly at execution position, that is saving in compressed air and energy, reduced in required air additional to reduce the cost. compared with the traditional control of motion of the asymmetric cylinder in which maximum energy saving obtained at 6 bar are 16.7%. الخلاصة في هذا البحث تم دراسة تحسين اداء كفاءة المنظومة الهوائية وذلك من خلال قطع جريان هواء الضغط المجهز قبل نهاية شوط المشغل بمسافة تحدد بالاعتماد على ضغط التجهيز والحمل الكلي مع بقاء خط العادم مفتوحا ولضغوط تجهيز 6 , 8 و4 بار ولما لها من مردود في تقليل معدل صرف الطاقة وبالاستفادة من تمدد ضغط الهواء المحصور وقوة القصور الذاتي لوزن مكبس الاسطوانة في تكملة ماتبقى من الشوط ,كذلك توفير هواء مضغوط وطاقة بالاضافة الى تقليل الكلفه, مقارنة مع السيطرة التقليدية لحركة الاسطوانة غير المتماثلة للحصول على توفر طاقة قصوى 16.7٪ عند ضغط6 بار.


Article
INVESTIGATION OF DRYING SHRINKAGE AND COMPRESSIVE STRENGTH OF CEMENT MORTAR WITH PARTIAL REPLACEMENT OF CEMENT BY EGG SHELL POWDER AND MILLED GLASS
تحقيق في انكماش الجفاف ومقاومة الانضغاط لمونة السمنت باستبدال جزئي للسمنت بقشور البيض والزجاج المطحون

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT One of environmental pollution and global warming sources is cement industrials. In line to diminish the effects of cement industrial activities on environment, wastes are used in cement mortar as a partial replacement of cement weight throughout the present study. These wastes comprise poultry egg shell which is wealthy in calcium and glass of bottles of juices and soft drink which has high content of silica. Both types of wastes were grinded carefully and passed sieve No. 200 ( 75μm opening size) to produce egg shell powder (ESP) and milled glass (MG). Cement was substituted by (5%, 7.5%, and 10% ESP), and (10% MG). These ratios of replacement was evaluated individually and in groups by compressive strength test at age of 28 days and drying shrinkage test at ages of 4, 11, 18, 25, and 60 days of drying. Results of tests indicated that compressive strength and drying shrinkage have the same trend when the replacement ratios of ESP used individually in mortar mixes. The higher results were recorded with ratios of 5% and 7.5%. While, compressive strength increased when 10% of MG was used as a partial replacement of cement, and drying shrinkage decreased at ages 11, 18, and 25 days of drying. The combination of MG and ESP in one mix, decrease compressive strength in all percent of addition. However the gathering of MG to 5% of ESP, and MG to 7.5% of ESP decrease drying shrinkage at all age of testing when compared it with the reference mix.الخلاصة واحدة من مصادر تلوث البيئة والاحتباس الحراري هي صناعات السمنت. في اتجاه تقليل تأثير العمليات الصناعية للسمنت على البيئة، تم استخدام المخلفات في مونة السمنت كاستبدال جزئي من السمنت خلال الدراسة الحالية. هذه المخلفات شملت قشور بيض الدجاج الغني بالكالسيوم وزجاج قناني العصائر والمشروبات الغازية الذي يملك محتوى عالي من السليكا. كلا النوعين من المخلفات تم طحنهما بعناية ومرر من منخل رقم 200 (مقاس الفتحة 75 ميكرون) لإنتاج مسحوق قشور البيض (ESP) والزجاج المطحون (MG). تم استبدال السمنت بـ (5%، 7.5%، و 10% من مسحوق قشور البيض)، و(10% من مسحوق الزجاج). هذه النسب من الاستبدال تم تقيمها بصورة منفرة وعلى شكل مجاميع بواسطة فحص مقاومة الانضغاط في عمر 28 يوم وفحص انكماش الجفاف في اعمار 4، 11، 18، 25،و 60يوم من التجفيف. نتائج الفحوصات اشارت الى مقاومة الانضغاط وانكماش الجفاف يملكان نفس النزعة عند استعمال نسب الاستبدال من ESP بصورة منفردة في خلطات المونة. اعلى النتائج سجلت عند نسب 5% و7.5%. بينما مقاومة الانضغاط ازدادت عند استعمال 10% من MG كنسبة استبدال من السمنت، وانكماش الجفاف قل في اعمار 11، 18، و25 يوم من التجفيف. الجمع بين ESP و MG في خلطة واحدة، يقلل من مقاومة الانضغاط في جميع النسب المضافة. ولكن الجمع بين 5% من ESP و MG و 7.5% من ESP و MG يقلل من انكماش الجفاف في كل اعمار الفحص عند مقارنته مع الخلطة المرجعية.


Article
TRANSIENT STRESS ANALYSIS OF SIMPLY SUPPORT BEAM EXCITED UNDER MOVING LOAD

Authors: Saddiq Emad Sadiq --- Dr. Ali Raad Hassan
Pages: 331-348
Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT In this paper, an experimental and numerical study of dynamic deflection and dynamic bending stress of beam structure under moving load has been carried out. The moving load is constant in magnitude and travels at a uniform speed. The dynamic analysis of beam-type structure is done by taking three (39.24, 58.86 and 78.48) N concentrated loads; each one of them travels at two uniform speeds(0.2 and 0.25) m/s . The theoretical analysis is based On Euler- Bernoulli theory and Fourier series solution. A finite element model of a beam vibrating under moving load is established by ANSYS software. The comparison between the numerical dynamic stresses of beam via ANSYS software with the experimental results showed that the percentage error of (15%). Effect of the speed and load variables on the dynamic stress and dynamic deflection is investigated. It is concluded that the influence of variable speed on the dynamic deflection and dynamic bending stress is more than the effect of variable load on them. On the other hand, the dynamic bending stress is more sensitive to the variable speed and load than the dynamic deflection. Dynamic bending stress and dynamic deflection due to moving load could become significantly higher than those obtained with the stationary loads, thus they must be considered.الخلاصة: يقدم هذا البحث دراسة عمليه وتحليليه عن الاجهاد والانفعال الديناميكي الناتجين عن اهتزاز العارضة قسريا تحت تأثير حمل يتحرك عليها بسرعه منتظمة, وتم ذلك باختيار ثلاثة احمال (39.24, 58.86 و 78.48) نيوتن كل واحد من هذه الأحمال يتحرك بسرعتين (0.2 و 0.25) م/ثا . بالاعتماد على نظريه أويلر- بيرنولي ومبدأ متسلسلة فورير حيث تم انجاز الجانب النظري من هذا البحث. باستخدام طريقة العناصر المحددة تم محاكاة عارضة مسنده بمسند بسيط في طرفيها تهتز قسريا بحمل يتحرك عليها بسرعة منتظمة بمساعدة برنامج ANSYS. بالمقارنة بين النتائج العملية ونتائج برنامج ANSYS تبين ان نسبة الخطأ لا تتجاوز الـ (15٪). بعد ذلك تم أجراء دراسة عمليه عن تأثير تغير السرعة والحمل المنتقل على الاجهاد والانفعال الديناميكي لمنتصف العارضة المسندة بمسند بسيط في طرفيها, وقد تبين ان الاجهاد والانفعال الديناميكي يكون اكثر تأثرا بتغير السرعة عما هو حاصل نتيجة تغير الحمل. من جهة اخرى ان التغير في الاجهاد الديناميكي نتيجة تغير السرعة يكون اكبر بالمقارنة مع التغير الذي يحدث في الانفعال الديناميكي. واخيرا فأن النتائج اوضحت ان الاجهاد والانفعال الديناميكي الناتجين عن اهتزاز العارضة قسريا تحت تأثير حمل يتحرك بسرعه منتظمة يكون اكبر من الاجهاد والانفعال الناتجين في الحالة الاستاتيكية عند منتصف العارضة. لذلك فان دراسة الاجهادات والانفعالات الديناميكية تحت تأثير الحمل المنتقل لابد من اخذها في عين الاعتبار.


Article
EFFECT OF SPIRAL RIB ON SOLAR CHIMNEY COLLECTOR PERFORMANCE

Authors: Farhan Lafta Rashid --- Salah Noori Alnomani
Pages: 349-359
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract The increased demand for renewable energy calls for increased developments to the techniques of production for such energy. This paper presents a numerical study of conical collector solar chimney with specific dimensions. A glass spiral of square cross section was fitted to the collector to investigate its effects on the velocity distribution of air. Results show that the spiral enhances velocity distribution by (11.57% and 12.82%) corresponding to the inlet air velocity of (Re=99945 and 499729) respectively. This enhancement will reflect to the instantaneous electric power which can be produced by such instrument. The investigation was carried out using CFD program FlUENT14.5, K-ɛ model. الخلاصة ازدياد الطلب على الطاقة المتجددة يدعو الى زيادة التطوير في تقنيات الانتاج لهذه الطاقة. في البحث الحالي تمت دراسة عددية لمجمع مدخنة شمسية بشكل مخروطي وبأبعاد معينة.وضع لولب مصنوع من الزجاج وبمقطع عرضي مربع بتماس مع الجدار الداخلي للمجمع لبحث التأثير على توزيع سرعة الهواء داخل المجمع.تم استحصال النتائج النظرية وقد بينت ان استخدام اللولب يزيد من توزيع السرعة بمقدار(11,57% و 12,82%) لسرع دخول الهواء للمجمع وبقيم رقم رينولد(99945 و 499729) بالمقارنة مع حالة عدم استخدام اللولب وهذه الزيادة سوف تنعكس على زيادة القدرة المنتجة في التوربين المدار بتأثير حركة الهواء الى الاعلى وقد استخدم برنامج فلونت 14.5 لكافة الحسابات باستخدام نموذج K-ɛ


Article
THE EFFECT OF PH AND TEMPERATURE ON CORROSION RESISTANCE OF TIO2 COATED AISI 316L STEEL
تأثير الأس الهيدروجيني (الـ PH ) ودرجة الحرارة على مقاومة التآكل للفولاذ نوع AISI316L المطلي بالـ TiO2

Loading...
Loading...
Abstract

A thin film of titania (TiO2) was deposited onto AISI 316L steel using physical vapour deposition (PVD). Coating thickness was measured using Elecometer instrument and it was (150µm).Corrosion resistance to (H2SO4,HCl, H3PO4, and HF) acids with (2&4) pH, and to (NaOH, KOH,Ca(OH)2, and NH4OH) basis with (10,12) pH, of coated specimen was measured at temperatures ranges from (25-190) Co by weight loss method. It has been found that TiO2 coating largely enhance corrosion resistance of steel alloy especially at high temperatures. الخلاصة:- طبقة رقيقة من التيتانيا (TiO2) تم ترسيبها على سطح سبيكة الفولاذ نوع AISI 316L باستخدام طريقة الترسيب بالتبخر الفيزيائي (PVD). سمك الطبقة تم قياسه باستخدام الاليكوميتر وكان (150 مايكرون). مقاومة التأكل لكل من حوامض (الكبريتيك, الهيدروكلوريك, الفسفوريك, والهيدروفلوريك) تم قياسها عند رقم هيدروجيني مقداره (2,4), باستخدام طريقة الفقدان بالوزن كما تم قياسها للقواعد (هيدروكسيد الصوديوم, هيدروكسيد البوتاسيوم, هيدروكسيد الكالسيوم, والامونيوم) عند رقم هيدروجيني مقداره (10,12), وكانت درجات الحرارة في الاختبارات (من 25 الى 190) درجة مئوية. وقد وجد بأن طلاء التيتانيا حسن وبشكل كبير من مقاومة التأكل لسبيكة الفولاذ وخاصة في درجات الحرارة العالية. كلمات البحث:- الاغشية الرقيقة , أغشية السيراميك الرقيقة , الطلاء بالترسيب الفيزيائي , أغشية التيتانيا الرقيقة


Article
EFFECT OF ELASTIC MODULI (E1 AND E2) OF A HYBRID COMPOSITE ROD AND ITS CONSTITUENTS ON FREE TORSIONAL NATURAL FREQUENCY
تاثير معاملي المرونة E1,E2)) لعمود مصنوع من مادة مركبة هجينة ولمكوناته على التردد الطبيعي الالتوائي الحر

Loading...
Loading...
Abstract

1. Abstract: In this work, a hybrid fiber reinforced composite rod fixed from one end, while the other end is left free and subjected to a static torsional load, and left to vibrate freely after load releasing. Fiber volume fraction of 40% is considered to rod of interest, the matrix is composed of 20% short fibers and 40% pure matrix (this type of matrix is called composite matrix, which is well known and widely used in fiber reinforced hybrid composites). Such a ratio is adopted since it gives enough strength and reinforcement and meet the economic requirements as well, as mentioned in Mechanics of Composite Materials by Jones 1999. Four various long and short fibers of the same type and four matrices are taken to construct the rod in order to introduce the different properties to investigate their effects on natural frequency under torsional excitation. The problem is manipulated using software of AnsysV.14. The elastic properties of materials are determined using software of Matlab v.7. The results show that natural frequency is mainly highly affected by matrix longitudinal elastic modulus than that of fibers, and displays a regular pattern of behavior. The fibers show an irregular behavior towards the natural frequency variation. This can be attributed to the interaction effects between three types of constituents, matrix, long and short fibers composing the whole structure of the rod. In addition, there is the effect of anisotropy of material effective elastic properties, which plays an important role in results irregularities.تم في هذا العمل محاكاة تثبيت عمود (مصنوع من مادة مركبة هجينية مقواة بالياف) من احدى نهايتيه وتركت النهاية حرة وسلط عليها حملا التوائيا استاتيكيا ثم تركت لتهتز بشكل حر بعد زوال الحمل. اعتمدت نسبة الياف حجمية 40% للعمود موضع الدراسة، ويتكون النسيج الاساس من 20% الياف قصيرة و40% من نسيج اساس صاف (صرف) (ويسمى هذا النوع من الانسجة الاساسية بالنسيج الاساس المركب وهو نوع معروف وواسع الاستعمال في المواد المركبة الهجينية).وتم اعتماد مثل هذه النسبة لكونها تحقق شرط المتانة والتقوية كما تفي بالعامل الاقتصادي الترشيدي وكما جاء في كتاب (ميكانيك المواد المركبة ل جونز 1999). تم أخذ اربعة انواع من الالياف الطويلة والقصيرة من نفس النوع مع اربع انواع من مواد الانسجة الاساسية لبناء العمود وللحصول على مواد مختلفة لدراسة تاثيرها على التردد الطبيعي تحت الاثارة الالتوائية (تحت تاثير الحمل الالتوائي). تم تحليل المسالة بواسطة برنامج (الانسز 14). وحساب الخواص المرنة للمواد المستخدمة بواسطة (برنامج الماتلاب 7). تبين النتائج ان التردد الطبيعي يتاث كثيرا وبصورة رئيسية بمعامل المرونة للنسيج الاساس اكثر من الليف (الفايبر) كما يظهر نمطا سلوكيا منتظما. حيث ان الالياف تبدي سلوكا غير منتظم تجاه تغير التردد الطبيعي. ويمكن ان يعزى ذلك الى التاثيرات التفاعلية المتبادلة بين النوعين المختلفين من الالياف (الطويلة والقصيرة) مع النسيج الاساس. هذا بالاضافة الى تاثير الخاصية الاتجاهية اللاانتظامية للخواص الميكانيكية الفعالة للمواد والتي تلعب دورا مهما في عدم انتظامية النتائج.


Article
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF TRANSIENT TEMPERATURE DISTRIBUTION IN FRICTION STIR SPOT WELDING OF ALUMINUM ALLOY AA6061
الدراسات العددية والعملية لتوزيع درجة الحرارة العابرة في اللحام الاحتكاكي النقطي لسبيكة الألومنيوم AA6061

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract Friction stir spot welding (FSSW) is a powerful and superior alternative to resistance spot welding and riveting for fabrication of aluminum sheet metal structures. The objective is to study the variation of transient temperature in a friction stir spot welded plate of AA6061 Aluminum Alloy. Numerical and experimental investigations were performed to study the temperature distribution during this process. Two thermocouples (type K) were placed at two specified locations from the pin hole to measure the transient temperature during FSSW welding process. Numerically, 3D finite element model was built using ANSYS workbench Ver.15 to simulate the thermal model during welding. The torque and axial load were measured experimentally to determine the coefficient of friction, which used with the other parameters, to find the applied heat flux for the welding process. The temperature distributions of the specimens welded by three tools with different pins; i.e. cylindrical, tapered and triangular, at constant other FSSW parameters, were investigated and compared with the experiment temperature measured using the thermocouples to validate the results. The results show that the temperature produced from the welded specimen with cylindrical pin shape has the highest temperature distributions due to high axial load and torque as compared with other tool pin profiles. Also the results show good agreement between numerical and experimental with a percentage error (-3.09 – 7.83) %.الخلاصة: طريقة اللحام الاحتكاكي النقطي هي طريقة لحام متطورة نسبيا وتستخدم كطريقة بديلة وفعالة للحام الكهربائي وطريقة الوصلات اللتان يستخدمان للحام الالمنيوم. ان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو اجراء دراسة عملية ونظرية لتوزيع الحرارة المتولدة خلال اللحام الاحتكاكي النقطي لسبيكة الألومنيوم AA6061-T6 وذلك لفهم الظاهرة الفيزيائية الناتجة من خلال اختراق اداة اللحام للعينات المراد لحمها. تم استخدام ثرموكبلين نوع K ثبتت على مسافة4 mm و 7 mm من مركز ادارة اللحام لقياس الحرارة المتولدة اثناء اللحام. نظريا تم انشاء موديل باستخدام (ANSYS workbench Ver.15) لمحاكاة توليد الحرارة. في هذا الموديل تم قياس الحمل المحوري والعزم المتولدة اثناء عملية اللحام تجريبيا لانهما يستخدمان في حساب معامل الاحتكاك الذي يستخدم مع متغيرات اخرى لايجاد تدفق الحرارة في عملية اللحام.في هذه الدراسة تم تغيير شكل اداة اللحام اسطواني ومخروطي ومثلثي وبثبوت عوامل اللحام الاحتكاكي النقطي الاخرى.اظهرت النتائج ان توزيع درجة الحرارة المتولدة باستخدام اداة لحام ذات شكل اسطواني هي الاعلى في توزيع درجة الحرارة و ذلك بسبب ارتفاع الحمل المحوري والعزم المسلط عند مقارنتها بادوات اللحام الاخرى. وكذلك هناك تقارب جيد بين انتائج النظرية العملية و بنسبة خطا بين (-3.09-7.83)%


Article
REINFORCEMENT OF POOR SANDY SUBGRADE SOIL WITH GEOGRID
تسليح التربة الرملية الضعيفة باستخدام الجيوكرد

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract The type of materials such as subgrade, subbase and base has a great effect on the quality and life of pavement. The nature of subgrade soil has the most important effect among other materials. There is a real concern in construction flexible pavements over a weak subgrade and the California bearing ratio (CBR) is very low for such soils. Therefore, the constructed pavements for such cases require more thickness. In fact, there is a need to look for economic methods in order to replace the lack of suitable construction materials for pavements such as subbase and base materials. This work studies the effect of geogrid reinforcement on CBR of subgrade soil and total pavement thickness. The soft sand soil from Al-Najaf city and one type of geogrid have been selected. It has been found that there is a significant improvement in CBR of subgrade resulting from geogrid reinforcement. The results indicated that the value of CBR was about 2.14% without using geogrid whereas this value was 12.84% in case of putting geogrid at 0.2H from the top of the specimen. Also, the reinforcement of subgrade with geogrid at 0.2 from the subgrade layer thickness will reduce the total pavement thickness by (30-40) %. Then, the same case study has been modeled using Plaxis (3D) software which is a finite element package. This package is equipped with specific features to deal with different complex cases and structures to simulate a realistic of case under study. The encouraging results have been obtained. الخلاصة ان نوع مادة التربة وطبقة تحت الاساس وطبقة الاساس لها تاثير كبير على نوعيه وطول مدة الطريق. ان نوع ونوعيه التربة لها التاثير الاهم من بين المواد الاخرى. هناك قلق حقيقي عندما يتم انشاء الطريق الاسفلتي على تربة ضعيفة وذات مشاكل. ان معامل CBR لتلك الترب هو جدا واطى. النقص في المواد ما تحت الاساس وطبقة الاساس يؤدي الى البحث عن طرق اقتصاديه لتحويل تلك الترب ذات المشاكل الى ترب ملائمه للانشاء. العمل الحالي يدرس تاثير التسليح باستخدام Geogrid على معامل CBR للتربه وعلى السمك الكلي للطريق. التربه الرمليه من مدينة النجف ونوع معين من ال Geogrid قد تم اختيارهم للدراسة. لقد وجد بان هناك تحسين معتبر في CBR للتربه بسب وجود ال Geogrid . في حالة عدم استخدام ال Geogrid فان قيمة ال CBR المغمور بالماء هي 2,14% وعند وضع ال Geogrid في 0.2H من قمة العينة فان الCBR تزداد الى 12,84%. كذلك فان تسليح التربة باستخدام الGeogrid على 0.2 من سمك طبقة التربة سوف يقلل من سمك التبليط بحوالي (30-40)%. بعد ذلك نفس الحالة الدراسية تم نمذجتها باستخدام برنامج ال Plaxis والذي هو برنامج يعتمد على العناصر المحدده. هذا البرنامج مزود بوسائل خاصه للتعامل مع حالات وتراكيب معقده مختلفة لمحاكاة الحالة الواقعيه قيد الدراسة. نتائج مشجعة تم الحصول عليها من البرنامج.


Article
A COMPARISON BETWEEN AMERICAN AND BRITISH METHODS OF MIX DESIGN WITH SUGGESTIONS FOR IMPROVEMENT

Authors: Dr. Adnan Flayih Hassan Al-Sibahy
Pages: 423-441
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract This paper presents an analytical calculation and experimental investigation to evaluate the American and British methods usually used for mix design of normal concrete. Six concrete mixes with different target of mean strength were design using crushed and uncrushed aggregates. A reliable approach has been suggested to calculate the mix proportions. In order to validate the former approach, an experimental programme was running to measure the workability aspect and compressive strength of three selected concrete mixes designed for strength levels of 21.5 MPa, 27.5 MPa and 36.5 MPa at different sample ages using 108 cubes. The results obtained showed notable differences between the approaches of American and British methods adopted to calculate the mix proportions. There was no indication have found in the American method to distinct between design the concrete mix containing crushed aggregate and that of uncrushed aggregate. The procedure followed in British method produced concrete mix with higher strength than that designed according to American method. The experimental results of compressive strength and workability showed close agreement with the suggested approach for calculation the mix proportions. الخلاصة يعرض هذا البحث حسابات تحليلية و تحريات مختبرية لتقييم الطريقتين الامريكية والبريطانية المعتمدة لتصميم الخلطة الخرسانية الاعتيادية. صُممت ستة خلطات خرسانية ذات مديات مختلفة من المقاومة بإستخدام الحصى المكسر بجانب وغير المكسر بجانب اخر. تم اقتراح إسلوب مقبول للحصول على نسب الخليط عند تصميم الخلطة بالطريقتين. ولاجل التاكد من صلاحية هذا الاسلوب تم اجراء برنامج عملي لقياس قابلية التشغيل ومقاومة الانضغاط لثلاث خلطات مختارة وبمقاومات تصميمة مقدارها 21.5 ميكاباسكال،27.5 ميكاباسكال و 36.5 ميكاباسكال وبأعمار مختلفة باستخدام 108 مكعب. أظهرت النتائج المستحصلة اختلاف ملحوظ بين المنهج المتبع في الطريقتين الامريكية والبريطانية لتحديد نسب الخليط. فالطريقة الامريكية لم تميز في التصميم بين طبيعة الركام المستخدم في الخرسانة سواء كان مكسر او غير مكسر. اما المنهج المتبع في الطريقة البريطانية فيميز بين طبيعة الركام المستخدم وينتج خرسانة ذات مقاومة انضغاط اعلى منها في الطريقة الامريكية. نتائج الفحوصات اظهرت توافق كبير بينها وبين المنهج المقترح لتعديل الحسابات الخاصة بتصميم الخلطة الخرسانية.

Table of content: volume:9 issue:3