Includes a title page in Arabic

Thesis (M.Sc.) Master Egypt - Japan University of Science and Technology (E-JUST) - School of Energy , Environment , Chemicals and Petrochemicals Engineering - Environmental Engineering Department 2024

This research addresses the environmental and health risks associated with the annual burning of Shammi corn stalks in Asyut City , Egypt , by proposing a sustainable solution The study focuses on recycling Shammi corn stalks in the cement industry, thereby avoiding air and soil pollution caused by their improper disposal The crop residue was thermally treated at 700 C for 2 h under an oxygen-rich environment to produce Shammi corn stalk ash (SCSA) This SCSA was used as a cement replacement material in varying proportions (2-10%, w/w), forming cement paste samples denoted as CEMA2 to CEMA10 The 4% (w/w) replacement ratio (CEMA4) exhibited enhanced physical properties, with compressive strength values at 2, 7, and 28-day ages greater than those for the control by 26.5%, 15.8%, and 11.4%, respectively It also maintained better flexural strength, proper initial and final setting times (135 and 190 min), workability (18.5 cm), and water consistency (27.5%) The specimens were subjected to a series of physical, chemical, and characterization tests, suggesting that SCSA could function as an effective Supplementary Cementitious Material (SCM) A multi-criteria decision-making (MCDM) model was used to integrate these mechanical/physical properties with socio - enviro-economic data collected from experts through a pairwise comparison questionnaire The recycling of SCSA in the cement-manufacturing process attained positive scores in the achievement of the three pillars of sustainable development, revealing an overall score greater than the control. Moreover, the CEMA4 cement had a significant impact on social, economic, and environmental aspects, according to the PIS/performance score: CEMA4 score is 0.29 and CEMAO score is 0.21 The study outcomes could be essential in developing green concrete, cement blocks, and mortar, based on the sustainable development goals (SDGs) agenda CEMA4 pozzolanic cement is deemed a viable, sustainable pozzolanic cement variant that could be employed in a variety of applications and could overcome the problem of late initial strength of pozzolanic cement

هذا البحث يتناول المخاطر البيئية والصحية المرتبطة بالحرق السنوي لسيقان الذرة الشامية في مدينة أسيوط، مصر، من خلال اقتراح حل مستدام تركز الدراسة على إعادة تدوير سيقان الذرة الشامية في صناعة الأسمنت، وبالتالي تجذب التلوث الجوي والتربة الناجم عن التخلص غير السليم منها تمت معالجة بقايا المحاصيل حراريا عند درجة حرارة 700 لمدة ساعتين في بيئة غنية بالأكسجين لإنتاج رماد سيقان الذرة الشامية (SCSA) تم استخدام هذا الرماد كمادة بديلة للاسمنت بنسب متفاوتة من 20% الى 10% مشكلاً عينات من مونة اسمنتية المشار إليها بـ CEMA2 إلى CEMA10 أظهرت نسبة الاستبدال ان CEMA4 خصائصها الفيزيائية محسنة، مع قيم قوة الضغط في اعمار 2 و 7 و 28 يوم أكبر من عينة المونة القياسية بنسب 26.5 و 15.8 و 11.4% على التوالي كما أنها حققت نتائج أكبر في اختبار قوة الانحناء ، و بالنسبة للزمن الابتدائي والنهائي فكانت 135و 190 دقيقة و التشغيلية 18.5سم و درجة اللزوجة %27.5 تم تعريض العينات لسلسلة من الاختبارات الفيزيائية والكيميائية والتوصيف، مما يشير إلى أن قل الذرة الشامية يمكن أن يعمل كمادة إضافية فعالة للأسمنت تم استخدام نموذج اتخاذ القرارات متعدد القياسات MCDM لدمج هذه الخصائص الميكانيكية الفيزيائية مع البيانات الاجتماعية والبيئية والاقتصادية التي تم جمعها من الخبراء من خلال استبيان للمقارنة الزوجية حققت إعادة تدوير سيقان الذرة في عملية تصنيع الأسمنت درجات إيجابية في تحقيق الأعمدة الثلاثة للتنمية المستدامة، مما يكشف عن أنه أكثر كفاءة من الاسمنت العادي علاوة على ذلك، كان للأسمنت CEMA4 تأثير كبير على الجوانب الاجتماعية والاقتصادية والبيئية، وفقاً للنتيجة الأداء PIS درجة CEMA4 هي 0.29 و درجة CEMA0 هي 0.21 يمكن أن تكون نتائج الدراسة أساسية في تطوير الخرسانة الخضراء، وكتل الأسمنت، والبلاط، استناداً إلى أجندة أهداف التنمية المستدامة SDGS يعتبر الأسمنت البوزولاني CEMA4 خياراً مستداماً وممكنا من الأسمنت البوزولاني يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات ويمكن أن يتغلب على مشكلة زمن الشك الابتدائي المتأخر للأسمنت البوزولاني

Issued also as a digital file (for more information please check our Digital Repository)

AnD ACM