Table of content

KUFA JOURNAL OF ENGINEERING

مجلة الكوفة الهندسية

ISSN: 25230018
Publisher: University of Kufa
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Kufa Journal is a scientific journal that is established by Faculty of Engineering , University of Kufa and publishes knowledge in a number of fields, such as Engineering, Technology, and Sciences.

All published papers by Kufa Journal of Engineering have undergone the rules of scientific evaluation; it accepts local and international papers to be published.
It is obligated in publishing new papers that have not been published by another journal or submitted into conferences.
Two issues per year were published until 2015, then three issues per year in 2016 and 2017. Four issues per year will be adopted from 2018.

Loading...
Contact info

editor.eng.mag@uokufa.edu.iq

Table of content: 2016 volume:7 issue:3

Article
EVALUATION OF LOCAL SCOUR DEVELOPMENT DOWNSTREAM AN APRON OF DIFFERENT ANGLES FOR AN OGEE SPILLWAY
حساب الاًجراف الووقعي الوتكوى في هؤخر ارضية الوسيل الوائي

Loading...
Loading...
Abstract

Local scour downstream of hydraulic structures, such as low head and high head structures, spillways, and culverts is an important research field due to its significant practical value. In this study laboratory experiments were conducted to compute the local scour downstream apron of an ogee spillway under different slopes of apron to study its effect on the characteristics of the scour. Developed physical models for spillway and aprons are installed into the water in the channel where conducted under subcritical flow and clear-water condition by using uniform cohesionless (soil) as bed material with a medium grain size (d50 = 0.65 mm). Four angles of an apron were used (0˚, 2.73˚, 5.19˚, and 7.43˚) to show the effect of the slope for apron on local scour. It is found that the slope of an apron is one of the important parameter to reduce the local scour depth and the extent of scour hole. The influence of slope for aprons angle showed a reduction of about (53, 46, and 35) % in the maximum scour depth and about (33, 49, and 33) % in the maximum scour length compared with horizontal apron for angles (2.73˚, 5.19˚, and 7.43˚), respectively. الانجراف الموقعي لمؤخر المنشآت الهيدروليكية مثل المنشآت ذات الارتفاع الواطئ والمرتفع والمطافح المائية والعبارات هو من البحوث الحقلية المهمة نتيجة لقيمته العملية الهامة. تم في هذا البحث اجراء تجارب مختبرية لحساب الانجراف الموقعي في مؤخر أرضية المسيل المائي بأستخدام ميول مختلفة للأرضية ودراسة تأثير ذلك على خصائص الأنجراف. استخدمت نماذج مادية للمسيل المائي والارضيات وثبتت في المجرى المائي للقناة المختبرية تحت ظروف الجريان الخالي من حمل الرسوبيات CLEAR-WATER CONDITION)) ، وباستخدام تربة رملية ذات جزيئات منتظمة وغير متماسكة كمادة للقاع حيث كان متوسط حجم الحبيبات (D50=0.65). استخدمت اربع زوايا للارضية (0˚ و 2,73˚ و 5,19˚ و7,43˚) لدراسة تأثير ميل الارضية على الانجراف الموقعي. وجد ان ميل الارضية واحدة من العوامل المهمة لتقليل عمق الانجراف الموقعي وامتداده الطولي. ان تأثير زاوية ميل الأرضية اظهر نقصان حوالي (53 و 46 و 35) % بالنسبة لعمق الانجراف الاعظم وحوالي (33 و 49 و 33 )% بالنسبة لطول الانجراف الاعظم بالمقارنة مع الارضية الافقية للزوايا (2.73˚ و 5.19˚ و 7.43˚) على التوالي.

Keywords

Spillway --- Apron --- Local scour


Article
EFFECT OF WEB OPENING ON THE AXIAL LOAD CAPACITY OF STEEL COLUMNS WITH COLD FORMED THIN WALLED SECTION (CFS)
تاثيروجود الفتحات في وترة المقاطع الفولاذية ذات الجدران النحيفة المشكلة على البارد على تحمل الاحمال المحورية للاعمدة الفولاذية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, an experimental study has been presented to investigate the effects of web opening on the behavior and failure of steel columns with cold formed thin walled sections (CFS) subjected to axial compressive load. Twenty small scale steel columns with cold formed box and channel sections and a total length of 500 mm have been considered in the experimental tests. Ten of the tested steel columns specimens have a box section with dimensions of (100×100×2) mm (height × width× thickness), and the other ten columns specimens have a channel sections with dimensions of (100×50×2) mm (height × width× thickness). To investigate the effect of the number and the shape of web opening on the axial compressive strength of steel columns, each ten columns with same cross section shape was divided into three groups of three columns in addition to the reference column which has no web openings. All groups of columns have same opening area which is located at the web of the section, but each group has a different opening shape (square, rectangular, and circular shapes), and each steel column within each group has different numbers of opening distributed along column length (one, two, and three openings). Each steel column specimens was subjected to an increasing static load up to column failure which indicated by the reloading of the test machine. The study has shown that for most of the tested columns, increasing the numbers of web openings results in decreasing the column axial strength compared to the reference steel column. The maximum percentage of the reduction in the columns axial compressive strength caused by the presence of web opening was found to be about 30% and 45% of the reference columns strength for columns with box and channel shape sections, respectively. It has also been found that the reduction in the axial compressive strength of the column specimens caused by the presence of web openings is lower for the circular shape openings compared to that for rectangular and/or square shape web openings.يقدم هذا البحث دراسة عملية لتاثير الفتحات في منطقة الوترة على تصرف و فشل الاعمدة الفولاذية المكونة من مقاطع نحيفة الجدران. و المعرضة الى قوة انضغاط محورية . تم اخذ عشرين نموذج مصغر لاعمدة فولاذية بطول كلي يبلغ 500 ملمتر و بمقاطع بشكل صندوفي و مقاطع بشكل قناة مشكلة على الطريقة الباردة .عشرة من نماذج الاعمدة الفولاذية تتالف من مقاطع بشكل صندوقي وذات ابعاد 100×100×2 ملمتر (طول ×عرض×سمك) و العشرة الاخرى من نماذج الاعمدة تتالف من مقاطع بشكل قناة و بابعاد 100×50×2 ملمتر (طول ×عرض×سمك). لمعرفة تاثير شكل و عدد فتحات الوترة على تصرف و تحمل الاعمدة الفولاذية للقوة المحورية, تم تقسيم كل عشرة اعمدة بنفس شكل المقطع العرضي الى ثلاث مجاميع كل مجموعة تتالف من ثلاث اعمدة اضافة الى العمود المرجعي غير الحاوي على فتحات . كل مجموعة من الاعمدة الفولاية تحتوي على نفس مساحة الفتحة الواحدة الموجودة في منطقة الوترة ولكن كل مجموعة تحتوي على شكل معين للفتحات (مستطيل, مربع, و دائري) و كل عمود من الاعمدة الثلاثة ضمن كل مجموعة يحتوي على عدد مختلف من الفتحات ضمن منطقة الوترة (فتحة واحدة, فتحتان و ثلاثة فتحات). تم تسليط حمل محوري ستاتيكي متزايد منتظم على كل عمود لمعرفة اقصى حمل محوري ممكن تحملة من قبل كل عمود. تم الاستنتاج انه في اغلب الاعمدة الفولاذية التي تم فحصها في هذه الدراسة فان زيادة عدد الفتحات في منطقة الوترة تؤدي الى نقصان ملحوص في مقاومة العمود لقوة الانضغاط المحورية بالمقارنة مع مقاومة العمود المرجعي. لقد اظهرت النتائج ايضا ان النقصان في مقاومة العمود للقوة المحورية تكون اقل عند استخدام فتحات دائرية الشكل بالمقارنة مع النقصان الحاصل في مقاومة العمود للقوة عند استخدام فتحات مسنطيلة او مربعة الشكل.


Article
EFFECT OF FIBER ORIENTATION ANGLES ON MECHANICAL BEHAVIOR OF CAR BUMPER COMPOSITE
تأثير زوايا توجيه الألياف على السلوك الميكانيكي لدعامة سيارة من المواد المتراكبة

Loading...
Loading...
Abstract

The present work focused on the effect of glass fiber orientation that reinforced polymeric matrix in car bumper composite to understand the mechanical behavior of these materials during work conditions. Tensile test and bending test were performed and discussed for (0o, 30 o, 45 o, 60 o, and 90 o) angles of fibers orientation. The finite element method by program (ANSYS V.13 software) was used to study the behavior of these compounds. The results showed that the extension and deflection values were higher at (0o) and decreased with increasing fiber angle orientation until reached to a lower value at perpendicular state between fibers and applied loads. The study used to improve the mechanical properties of the composite materials depending on the fiber orientation angle.ركزت الدراسة الحالية على تأثير زاوية توجيه الألياف الزجاجية التي تعزز ارضية البوليمر في دعامة السيارة والمصنعة من مواد متراكبة لفهم السلوك الميكانيكي لهذه المواد خلال ظروف العمل. أجري خلال الدراسة اختبار الشد واختبار الانحناء ومناقشة تاثير زاوية انتظام الياف التسليح للزوايا (0، 30، 45، 60 و 90) . تم الاستعانة بطريقة العناصر المحددة و برنامج ANSYS V.13 لدراسة سلوك هذه المركبات. أظهرت النتائج أن قيم التشوه والانحراف كانت أعلى عند الزاوية (0) وتتناقص وصولا إلى أقل قيمة في حالة التعامد بين الألياف والأحمال المطبقة. استخدمت الدراسة لتحسين الخواص الميكانيكية للمواد المتراكبة اعتمادا على زاوية اتجاه الألياف.


Article
EVALUATION OF MEDICAL SOLID WASTES MANAGEMENT IN SOME HOSPITALS IN NAJAF CITY/ IRAQ
تقييم ادارة النفايات الطبية الصلبة في بعض مستشفيات مدينة النجف / العراق

Loading...
Loading...
Abstract

This study aims to evaluate the management of medical solidwaste in some hospitals in Najaf city as a case study. For this study, three big local hospitals were selected that are different in specialties. The generation quantities of medical solidwaste were collected for one time in a week over four months (August - November 2010). The most important factors affecting the rate of generation of these wastes in selected hospitals were analyzed statistically to get a mathematical formula to calculate the amount of waste generated per day for each hospital. It is found that the generation rates were ranged from (1.074 - 3.844) Kg/capita/day through the study period. Due to the absence of regular application and workers conscious in management of medical solidwaste, the system management requires a safety environmental program to manage this waste, which minimizes the risks of public health and the environment.تهدف الدراسة الى تقييم نظام ادارة النفايات الطبية الصلبة في بعض مستشفيات مدينة النجف كدراسة حالة. اختيرت المستشفيات الحكومية الكبرى في المدينة بمختلف اختصاصاتها .حسبت كميات التولد للنفايات الطبية الصلبة مرة واحدة في الاسبوع و لمدة اربعة أشهر ( أب – تشرين الثاني 2010 ). تم التحليل الإحصائي للعوامل المهمة المؤثرة في معدل تولد النفايات لإيجاد صيغة رياضية لحساب كمية النفايات المتولدة في اليوم الواحد لكل مستشفى. اظهرت النتائج ان معدلات تولد النفايات الطبية الصلبة تراوحت بين ( 1.074– 3.844 ) كغم / شخص / يوم خلال فترة الدراسة’ غياب التطبيق المنظم والوعي للعاملين في ادارة النفايات الطبية الصلبة لذلك فان نظام ادارة النفايات الطبية الصلبة يتطلب برنامج بيئي امين لإدارتها والتقليل من المخاطر على الصحة العامة والبيئة.


Article
MECHANICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE PLASTELIZED BY CHLOROPHYLL
الخواص الميكانيكية للبولي بروبولين الملدن بالكلوروفيل

Loading...
Loading...
Abstract

There are many of industrial plasticizers materials used to improve mechanical properties of polypropylene. In this study chlorophyll, natural pigment is used. Its eco – friend and not toxic material, extracted from plants. The chlorophyll, natural pigment is extracted and mixed with polypropylene with following weight percentages (0.0, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, and 1.0), then extruded as a sheet by screw extrusion machine. The mechanical properties of specimens are examined by mechanical testing, such as (Tensile test, Impact test). The results showed improvements in mechanical properties of polypropylene plasticized by chlorophyll. Where it gives ultimate tensile strength of (32.64, 33.972, 44.63, 40.633, 33.306, and 45.962) Mpa, the modulus of elasticity of (439.27, 1040, 1195.63, 700, 1785, and1525) Mpa, the maximum elongation % at fracture of (24.46, 16.182, 19.632, 61.584, 17.587, and 12.121) mm/mm %, and impact strength of (0.1, 0.2, 0.25, 0.355, 0.24, and 0.2) Joule, respectively with each chlorophyll addition weight percent wt%. The polypropylene blend consisting chlorophyll of 0.5 wt % presents significant improvements of mechanical properties, high ductility, and impact strength, suitable ultimate strength, and modulus of elasticity. هنالك العديد من المواد الملدنة الصناعية لتحسين الخواص الميكانيكية للبولي بروبيلين. في هذه الدراسة استعملت صبغة الكلوروفيل الطبيعي، انها مادة صديقة للبيئة وغير سامة استخرجت من النباتات، عوملت ومزجت مع البولي بروبيلين بالنسب التالية (0.0، 0.1، 0.25، 0.5، 0.75، 1.0) ثم بثقت على شكل صفائح بواسطة ماكنة بثق لولبية، ان الخواص الميكانيكية للعينات تم فحصها بالاختبارات الميكانيلة (اختبار الشد، اختبار الصدم). اظهرت نتائج الاختبارات تحسن في الخواص الميكانيكية للبولي بروبلين الملدن بواسطة الكلوروفيل حيث اعطى مقاومة شد (32.64، 33.972، 44.6.3، 40.633، 33.306، 45.962) MPA، ومعامل مرونة (439.27، 1040، 1192.63، 700، 1785،1525) MPA واقصى استطالة قبل الكسر (24.46، 16.182، 19.632، 61.584، 17.587، 12.121)MM/MM% ومقاومة الصدم (0.1، 0.2، 0.25، 0.355، 0.24، 0.2)JOULE على التوالي مع كل نسبةاضافة كلوروفيل وزنية WT %.. ان خليط البولي بروبلين المحتوي على 0.5 WT % كلوروفيل ابدى تحسن ملحوظ في الخواص الميكانيكية، مطولية ومقاومة صدم عاليتين واقصى مقاومة شد ومعامل مرونة مناسبتين.


Article
IMPROVEMENT OF LOOSE GRANULAR SOIL BY USING GEOGRID REINFORCEMENT
تحسين التربةِ الحبيبيةِ الضعيفة بإستعمال تسليح المشبكات

Loading...
Loading...
Abstract

There are several uses of granular soils in civil engineering works such as but not limited to under foundations structures, subbase course of roads, unpaved roads and soil embankments. This research attempts to overcome the problems of low-quality (by means of strength) of granular soil by enhancing California Bearing Ratio (CBR) test by utilizing geogrid. The research aim's to investigate the potential benefits of using the geogrid to improve CBR of granular soil. The results of tests showed that the granular soil under study was inferior than the materials comply on class C of Iraqi specifications for granular soil material. On the other hand, using of geogrid type Tensar SS2 at 0.15H (where H the total thickness of granular material samples) improves extremely the CBR value of the granular soil as it is increased by about three times in comparison with untreated soil.هناك عِدّة إستعمالات للتُرَبِ الحبيبيةِ في أعمالِ الهندسة المدنيةِ غير محدده تحت اسفل اسس المنشاءات فقط، لكن على سبيل المثال تستخدم في الطبقة الثانوية للطرقِ، طرق غير مُعَبّدة تعليات الترابيه. هذا البحثِ يُحاولُ التغلب على المشاكلَ واطئة التحمل (بواسطة القوّةِ) مِنْ التربةِ الحبيبيةِ بتَحسين نسبةِ اختبار تحمل كاليفورنيا (CBR) بإسْتِعْمال المشبكات, يهدف البحثَ لتَحرّي الفائدة المحتملةِ لإستعمال المشبكات لتَحسين نسبةِ تحمل كاليفورنيا في التربةِ الحبيبيةِ. بينت نَتائِجَ في الإختباراتِ بأنّ التربةَ الحبيبيةَ التي درست كانت اقل من صنف C حسب المواصفاتِ العراقيةِ لمادّةِ التربةِ الحبيبيةِ. من الناحية الأخرى، إستعمال مشبكات نوعِ Tensar SS2 على عمق 0.15 H (حيث H السُمك الكليّ للعيناتِ الماديةِ الحبيبيةِ في قالب CBR) تتحسن قيمةَ نسبةِ تحمل كاليفورنيا التربةِ الحبيبيةِ المسلحة بالمشبكات حوالي ثلاث مراتِ بالمقارنة بالتربةِ الغير مُعالجةِ. 


Article
NEURAL NETWORK PREDICTION OF CONFINED PEAK STRESSES OF RC COLUMNS
التنبؤ بواسطة الشبكة العصبية لإجهادات الانضغاط المقيدة القصوى لعمود من الخرسانة المسلحة

Loading...
Loading...
Abstract

The research presents ANN ("Artificial Neural Networks") estimation of confined peak strength for R.C columns. The modeling of the strength of reinforced concrete columns by uses of the (FEM) finite element method gets many difficulties, starting in geometric representation down to nonlinearities due to loads. The use of neural networks trained well can give us a model that can be utilized as an alternative and successful model for those columns. Experimental sets of data for concrete of square and circular concrete columns were gathered from many researches to develop an Artificial Neural Network formula as input data set parameters consist of ultimate strengths, size of mainly longitudinal and ties reinforcements, compressive concrete strength, thickness of concrete cover for reinforcement, specimen geometric dimension, and stirrup bars spacing. Confined Peaking Compressive Strength (CPCS) of square and circular concrete columns is predicted by neural networks technique and sorted with analytical models and found that they are scientifically accepted. The prediction was performed by package program (Mat Lap).يعرض هذا البحث طريقة التنبؤ باستخدام تقنية الشبكة العصبية لإجهادات الانضغاط القصوى لعمود من الخرسانة المسلحة , وتكمن الفائدة العلمية من هذه الطريقة بانها تعالج صعوبات رياضية معقدة التي تحل بطريقة العناصر المحددة وذلك بسبب تعقيد الصعوبات الرياضية لوجود عدم الخطية في المعادلات واحتساب الاجهادات المترتبة من الاحمال. لذلك تم استخدام شبكات عصبية يتم تدريبها بشكل كفوء وسليم عن طريق الاعتماد على نتائج بحوث علمية تجريبية موثوقة تم ادخالها مسبقا لبناء الموديل الرياضي لهذه الشبكة واستخدام قسم من نتائج البحوث في تأكيد سلامة المخرجات وتقاربها من المتوقع. وتم استخدام هذه التقنية لاحقا لبيان تأثير العديد من المتغيرات التي ستجرى عن قصد لبيان معرفة تأثيرها العلمي على سلوك العمود الخرساني إنشائيا وبطريقة مبسطة واكثر وضوحا. وهذه المتغيرات شملت أقصى انفعال في حديد التسليح وكمية حديد التسليح الرئيسي والعرضي وقابلية الانضغاط العظمى للخرسانة وكذلك متغيرات تتعلق بالأبعاد الهندسية لنموذج العمود. وتم استخدام برنامج MAT LAP) ) لإدارة الشبكة العصبية.


Article
POSSIBILITY OF UTILIZING RECYCLED CONCRETE AGGREGATES IN HMA MIXTURE
امكانية استخدام الخرسانة المعادة كركام في الخلطة الاسفلتية الحارة

Loading...
Loading...
Abstract

Environmental and economic considerations have encouraged civil engineers to find ways to reuse recycled materials in new constructions. The objective of this research was studying the possibility of utilizing recycled concrete RC in a surface course of hot mix asphalt HMA mixtures and evaluating the volumetric and mechanical properties of hot mix asphalt mixtures containing recycled concrete aggregates. For this purpose, the performance of HMA mixtures containing various percentages of RC has been evaluated based on experimental tests, such as Marshall Stability MS, Marshall flow, Marshall stiffness, and Indirect tensile strength ITS. 90 specimens contain 5% asphalt bitumen and RC in various percentages (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, and 100%) were mixed with virgin crushed stone aggregates and compacted by using Marshall Compactor to produce HMA specimen then Marshall mix design method was used to measure the optimum RC content. The results of MS and flows slightly decreased with the addition of RC. Marshall stiffness values for 10 percent RC was higher than the Control Specimen CS and the others. ITS values decreased with increasing RC. A mixture without recycled concrete RC and varies gradation of maximum size of (1 1/2 ,1,and 1/2 ) inches was prepared as control mix to CM test the Marshall stability –flow , ITS, and temperature sensitivities properties of mixes with 58% ( optimum percent) of RC that is obtained from a mix design that was investigated in this study. Specimens showed slightly improvements in Marshall Stability, flow, and ITS as compared with CM. نظرا للظروف البيئيةُ والاقتصادية اتجه المهندسون المدنيون لإيجاد الطرقِ لإعادة استعمال انقاض المواد في العمليات الإنشائية الجديدةِ. ان الهدف من هذا البحثِ هو دراسة إمكانيةِ استعمال الخرسانة المعادة كركام (RC) في الخلطات الاسفلتيةِ (HMA). و تقييم الخواص الحجميةَ والميكانيكيةَ للمزيجِ الحاوية على خرسانة معادة حيث تم اجراء فحوصات مختبرية لهذا الغرضِ كما تم فحص الأداء لخلطات تَحتوي على نِسَب مئويةَ مُخْتَلِفةَ من الخرسانة المعادة واعتماد اجراء فحوصات مختبرية ِ مثل فحص الثبات والتدفق لمارشال، تصلّب مارشال، مقاومة الشدّ غير مباشرة لها , وعليه تطلب العمل تحضير 90 نموذج خلطة اسفلتية مكون من 5 % وزنا" اسفلت و نِسَب وزنية مُخْتَلِفةِ (10 %, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% و100 %) خُلِطتْ مَع ركام من الحجر المكسر ورصت باستعمال مطرقة مارشال ومن ثم احتساب النسبة المثلى للخرسانة المعادة الواجب اعتمادها كركام مع الحجر المكسر في الخلطة الاسفلتية . وقد اعطت النتائج تناقص خفيف في قيم الثبات والتدفق بإضافة الخرسانة المعادة بينما كانت قيم الصلابة لنسبة 10% RC اعلى منها للخلطة القياسية. تم تحضير خلطات قياسية ولكن بثلاث قيم مقاس اقصى وهي 1/2, 1, 1/2 1 بوصة ومقارنة نتائج فحص المارشال ومقاومة الشد غير المباشرة والتحسس للحرارة لها مع خلطات اسفلتية ممزوجة بنسبة مثلى للخرسانة المعادة تمثل 58% من وزن الركام كانت متحصلة من هذه الدراسة ومنه تبين ان الخلطة ذات الواحد انج حجم اقصى للركام حسنت المقاومة ككل ولو بشكل ضئيل . وبهذه الحالة فان استعمال الخرسانة المعادة في الخلطات الاسفلتية ذات المزيح الحار يعطي نتائج ايجابية بدلاً من أنْ يَكُونَ تلوثَ بيئيَ .


Article
DRYING SHRINKAGE OF CEMENT MORTAR REINFORCED WITH WASTE OFFICE PAPER FIBERS
انكماش الجفاف لمونة السمنت المسلحة بألياف مخلفات ورق المكتب

Loading...
Loading...
Abstract

In this investigation, the influence of using waste office paper fibers (WOPF) on the behavior of drying shrinkage in cement mortar have been presented. Cement mortar specimens size of (25×25×285) mm and a length change measuring apparatus including a dial gauge capable of measuring the length accurately to ±0.002 mm have been used to study free drying shrinkage of cement mortar according to ASTM C596 – 01 method. The workability of cement mortar reinforced with WOPF was assessed by using flow table test method. WOPF was added to the cement mortar in five ratios (0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, and 1%) by weight of cement with two categories. In first one WOPF added after being soaked in water for 24 hours while in the second one WOPF added after being soaked in cooking oil for 48 hours. The total mixes were 10 in addition to the reference mix (the 11th mix) which is made without WOPF. The results of the study indicated that the increase in WOPF ratio led to reduce in workability. In first category, when WOPF ratio increased to 0.4%, the flow percent still within 110±5%, and when WOPF ratio increased to 0.6% and above the flow percent clearly reduced. While in second category, when WOPF added, the flow percent dropped obviously for all ratios. Drying shrinkage percent increased when WOPF was added to mixes compared with reference mix for all ratios used in both categories except the fifth ratio (i.e. WOPF 1%) in which the drying shrinkage percent decreased at age of drying 11, 18, 25 days for first category and at age of 18 and 25 days for second category. Drying shrinkage percent of mixes has equal ratio of WOPF in the both categories had the same tendency in variation with time. The loss of weight percent variation for all the mixes is approximately linear. The loss of weight percent of category I is more than that of category II.في هذا البحث، تم عرض تأثير استخدام مخلفات ورق المكتب كألياف (WOPF) على سلوك انكماش الجفاف في مونة السمنت. وقد استخدمت عينات من مونة السمنت بحجم (25 × 25 × 285) ملم، وجهاز قياس التغير بالطول (DIAL GAUGE) بدقة ± 0.002 ملم لدراسة انكماش الجفاف الحر لمونة السمنت طبقا للمواصفة ASTM C596 - 01. تم تقييم قابلية التشغيل لمونة السمنت المسلحة بـ WOPF باستخدام اختبار الانسياب. وأضيفWOPF لمونة السمنت بخمس نسب (0.2٪، 0.4٪، 0.6٪، 0.8٪، 1٪) من وزن السمنت وعلى فئتين: في الفئة الأولى وأضيف WOPF الى المونة بعد نقعه في الماء لمدة 24 ساعة. بينما في الفئة الثانية أضيف WOPF الى المونة بعد نقعه في زيت الطعام لمدة 48 ساعة. عدد الخلطات الكلي 10 خلطات بالإضافة إلى الخلطة المرجعية (الخلطة الحادية عشر) من دون WOPF. وأشارت نتائج الدراسة إلى أن الزيادة في نسبة WOPF يحد من قابلية التشغيل. في الفئة الأولى، عندما زادت نسبة WOPF إلى 0.4٪، بقيت نسبة الانسياب ضمن 110 ± 5٪ وعندما زادت نسبة WOPF إلى 0.6٪ وأكثر, نسبة الانسياب انخفضت بشكل واضح. بينما في الفئة الثانية، عندما اضيف WOPF، انخفضت نسبة الانسياب بشكل كبير في كل النسب. نسبة انكماش الجفاف زادت عندما أضيف WOPF للخلطات مقارنة مع الخلطة المرجعية لكل النسب المستخدمة في كلا الفئتين ما عدا النسبة الخامسة (أي WOPF 1٪) والتي انخفضت فيها نسبة انكماش الجفاف في اعمار تجفيف 11 و 18 و 25 يوم للفئة الاولى وفي عمر 18 و 25 يوم للفئة الثانية. نسبة انكماش الجفاف للخلطات التي تحتوي نسبة متساوية من WOPF في كلا الفئتين لها نفس النزعة في التغاير مع الوقت. تتغاير نسبة الفقدان في الوزن لجميع الخلطات بشكل خطي تقريبا. فقدان الوزن في المئة من الفئة الأولى أكثر منه في فئة الثانية.


Article
STRUCTURE AND PHOTO- FUNCTIONAL PROPERTIES OF TiO2 THIN FILM PREPARED BY RF HELICON MAGNETRON SPUTTERING
التركيب البلوري والخصائص الضوئية لغشاء TiO2 المكون بطريقة بلازما الموجات اللاسلكية المغناطيسية

Loading...
Loading...
Abstract

Fabrication of titanium dioxide (TiO2) thin film (200nm) has been done by using RF helicon magnetron sputtering from metallic Ti target under changing of O2 flow rate and substrate temperature. Film structure was measured by X-ray diffraction (XRD). The films were examined by an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to study the structure; atomic force microscopy (AFM) and field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) were employed to investigate the surface morphology and the cross section of films, respectively. Optical properties and optical band gap were calculated by using UV-VIS spectrophotometer. Photocatalytic activity was evaluated by light induced degradation of methylene blue (MB) solution using UV and Vis light. TiO2 thin film with a rutile phase at substrate temperature 100 oC and O2 flow rate to 0.5 - 1.0sccm can be obtained, also an anatase phase can be fabricated when set substrate temperature to 300 oC and O2 flow rate to 2.5sccm. Obtained films showed a high dense with smooth surface and high crystalline. Maximum degradation rate (about 85%) of MB has been indicated at anatase phase under UV light irradiation, while under Vis light irradiation rutile and anatase mixture phase showed a maximum degradation rate (about 15%). In this work, the morphological, structural, optical, and photocatalytic properties of TiO2 thin films that were fabricated by RF helicon magnetron sputtering under change of O2 flow rate and substrate temperature have been investigated. It is expected that the change of substrate temperature and/or O2 flow rate will make ability to control the film structure. تم تصنيع مادة ثاني أكسيد التيتانيوم (TIO2) (200 نانومتر) باستخدام تقنسة بلازما الموجات اللاسلكية المغناطيسية من معدن التيتانيوم في ظل تغير معدل تدفق O2 ودرجة الحرارة الركازة. لفحص التركيب البلوري تم استخدام جهاز رسم حيود الاشعه السينية (XRD ), ولفحص تركيب او مكونات الاغشية تم استخدام تقنية الاطياف الضوئية للاشعه السينية ( XPS), في حين تم توظيف مجهر القوة الذرية (AFM) و المجهر الالكتروني الماسح (FE-SEM) لقياس تضاريس سطح والمقطع العرضي للاغشية. استخدم مطياف الاشعة المرئية والفوق البنفسجية (UV-VIS ) لقياس الخصائص الضوئية وحساب فجوة الطاقة للاغشية. لفحص خاصية التحفيز الضوئي للاغشية تم غمرها في الميثيلين الازرق لمدة ست ساعات من ثم تعريضها لمصدر الضوء المرئي بطول موجي 665 نانومتر ومصدر اخر للاشعه الفوق بنفسجية, وبعدها تم قياس الفرق في امتصاص الضوء المرئي باستخدام جهاز النحليل الضوئي (SHIMADZU UV-2550 ). تم الحصول على التركيب البلوري نوع (RUTILE) للاغشية التي صنعت عند حرارة 100 درجة و نسبة اوكسجين من 0.5 الى 1.0SCCM, في حين التركيب البلوري (ANATASE) كان ظاهر عند رفع الحرارة الى 300 درجة ونسبة الاوكسجين لحد 2.5 SCCM , اظهرت نتئج الفحوصات اغشية ذات كثافة عالية و سطح املس وتركيب بلوري متماسك. اقصى نسبة تحلل للميثيلين الازرق تحت الاشعة الفوق بنفسجية كان 85% للاغشية نوع (ANATASE ) في حين ان النسبة انخفضت الى 15% تحت الاشعة المرئية للاغشية من النوعين (ANATASE) و (RUTILE).

Table of content: volume:7 issue:3