Construction Engineering and Management Commons^™

Optimizing And Validation Of Sustainable Uhpc With Waste Glass Powder Utilizing Modified Particle Packing Approach And Response Surface Methodology, Mohamed Taman, Elsaid Maaty, Alaa Mehrez, Ahmed Kamal Isaac

Journal of Engineering Research

The current study explores the potential of utilizing Waste glass powder (WGP) as an alternative to cement in the development of sustainable eco-friendly Ultra-high-performance concrete (UHPC). UHPC mixtures underwent optimization through the application of a Modified Andreasen and Andersen (MAA) particle packing model, resulting in a reduction of cement content from 900 to 800 kg/m³. Six mixes were cast, with varying levels of cement replacement ratios with WGP up to 50%. The evaluation focuses on the flowability, dry density, and mechanical properties of UHPC at different ages using normal curing. A statistical model utilizing response surface methodology (RSM) …

Material Suppliers’ Perspective On Collaboration In Industrial Construction Projects, Seogjae Choi, William J. O'Brien

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

Material suppliers' involvement in construction project planning has been recommended as an effective measure to improve project performance by using their expertise. However, the recommendation is not universal, and some researchers disputed the value of early involvement of suppliers depending on material type. Moreover, prior studies considered main contractors' and owners' perspectives mostly in examining how to increase the involvement of suppliers. To add material suppliers' perspective, this study conducted interviews with experienced professionals from 16 material suppliers including standardized, make-to-order, and custom products. The results are specified by separating the type of materials and sub-phases of planning. The results …

Forecasting State-Level Construction Labor Earnings For Enhanced Project Cost Control: An Econometric And Deep-Learning Analysis Of The Leading Economic Indicators, Ahmed Shiha, Islam H. El-Adaway

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

As a major input to several work packages, the labor element constitutes a critical component for successful performance of construction projects. Localized labor shortages, fundamental changes in prevailing wage laws, and historical shifts in the unionization rates of construction workers impair the adequate estimation of construction labor costs in diverse labor market dynamics. Meanwhile, existing studies have utilized national-level indicators to study the trends of construction labor costs, but the relationship between the multifaceted local economic factors and state-level construction labor costs remains understudied. This paper fills such a knowledge gap. A three-stage methodology is adopted: (1) data collection of …

Individual Design Task Final Report Security Design, Ciarrah Bell

Honors Academy

"The Environmental Services Campus project is a comprehensive development designed to support the City of Springfield’s Environmental Services operations, with a focus on functionality, sustainability, and safety. The campus includes administrative office space, staff parking, a maintenance vehicle garage, and educational facilities aimed at community outreach. A component of the project is establishing site-wide security that not only protects personnel and assets but also integrates seamlessly with the architectural and environmental goals of the facility.

The primary focus of the Security IDT is the development and implementation of a comprehensive security strategy for the entire site. This includes designing and …

Comparative Life Cycle Assessment Of Conventional Open-Cut Pipeline Replacement With Trenchless Cured-In-Place Pipe Renewal Method For Wastewater Applications Using Midpoint Approach, Eesha Nilesh Karkhanis

Civil Engineering Theses - Archive

Underground infrastructure development has a significant impact on society, leading to continuous technological advancements. With the rising environmental concerns, novel technology is leaning towards adapting to sustainable practices for pipeline rehabilitation. Conducting a comparative study of environmental impacts produced by pipe renewal and replacement processes is a vital step towards sustainable development of underground infrastructure. Open-cut Pipeline Replacement (OCPR) is the conventional method used for pipeline rehabilitation, which involves the excavation of the ground surface to place a new pipe underground or replace an existing one. This process includes the trenching of ground, followed by surface reinstatement through backfill. The …

A Framework For Ai Implementation In Construction: Use Cases, Challenges, And Benefits For Contractors, Jaqueline De Aquino Leite Gomes

Theses and Dissertations--Civil Engineering

The construction industry is one of the most important sectors that contribute to the economy worldwide, but it has been very slow in adopting digital transformation. Artificial Intelligence is the backbone of digital innovation, and it can help solve inefficiencies, improve safety, and enhance decision-making in construction. This thesis reviews 85 academic papers, identifies 354 AI use-cases, 180 benefits, and 173 challenges. Key findings have looked at the role of AI in safety monitoring, design optimization, and operational efficiency, while barriers involve data scarcity, high costs, and readiness of the workforce.

All of these challenges have one very handy framework …

Identifying Early Warning Signs Of Construction Labor Shortages, Ahmed Shiha, Islam H. El-Adaway

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

Construction labor shortages constrain project-level objectives and national development plans. The goal of this study is to utilize the lagged effects of macroeconomic conditions as early warning signs of construction labor shortages. To this end, the authors adopted a methodology, encompassing (1) retrieval of publicly available data and preprocessing of construction labor shortage as the target variable and macroeconomic measures as the explanatory variables, (2) identification of short-term associations between shortages and economic cycles using the Granger causality test, (3) examination of long-term relationships between labor shortages and economic conditions using the Johansen cointegration test, and (4) estimation of the …

พฤติกรรมความล้าของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กที่ได้รับการเสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยอารามิด, ภัทรพงษ์ ปุญจุบัน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัญหาความเสียหายของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กจากแรงกระทำซ้ำ เป็นประเด็นสำคัญที่ส่งผลต่อความทนทานและอายุการใช้งานของพื้นสะพานคอนกรีตในสภาพแวดล้อมจริง งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาพฤติกรรมของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงกระทำรวมศูนย์ ทั้งในสภาวะแรงกระทำแบบสถิตและแรงกระทำซ้ำ พร้อมประเมินประสิทธิภาพของการเสริมกำลังด้วยแผ่น AFRP strand sheet เพื่อพิจารณาความเหมาะสมของวิธีการเสริมกำลังดังกล่าวในงานบำรุงรักษาโครงสร้างสะพาน การทดสอบถูกออกแบบให้ครอบคลุมทั้งตัวอย่างที่ไม่ได้เสริมกำลังและตัวอย่างที่เสริมกำลัง โดยพฤติกรรมโครงสร้างที่สนใจประกอบด้วยความแข็งเกร็งหลังแตกร้าว การกระจายแรงภายในแผ่นพื้น พฤติกรรมรอยแตกร้าว การกระจายความเครียด และลักษณะการวิบัติภายใต้สภาวะที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง จากผลการศึกษาพบว่าแผ่นพื้นที่เสริมกำลังด้วย AFRP มีพฤติกรรมโครงสร้างที่มีเสถียรภาพมากขึ้น สามารถควบคุมพัฒนาการของรอยแตกร้าวได้ดี และมีความทนทานต่อแรงกระทำซ้ำสูงกว่าแผ่นพื้นทั่วไป ความเสียหายสะสมลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และโครงสร้างยังคงรักษาสมรรถนะได้ดีหลังผ่านการรับแรงกระทำซ้ำ ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า AFRP strand sheet เป็นวิธีเสริมกำลังที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระทำซ้ำ เพิ่มความแข็งเกร็งหลังแตกร้าว นำไปสู่การยืดอายุการใช้งานของแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการปรับปรุงความทนทานของแผ่นพื้นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กในงานวิศวกรรมโครงสร้างปัจจุบัน

Life Cycle Assessment Approach For Trenchless Cured-In-Place Pipe Sewer Renewal Method, Shiva Mandari

Civil Engineering Theses - Archive

The advancement of underground infrastructure is vital to the development of modern society and continues to inspire technological progress. As environmental concerns grow, innovative approaches to pipeline rehabilitation are increasingly emphasizing sustainability. Assessing and contrasting the environmental effects of renewing existing pipelines versus complete replacement is key to fostering eco-conscious improvements in subsurface utility systems. Cured-in-Place Pipe (CIPP) is a commonly used trenchless method for rehabilitating pipelines. It involves inserting a flexible liner, saturated with resin, into the existing pipe. This insertion can be achieved through inversion using air or water pressure, or by mechanically pulling and inflating the liner. …

Behavior Of Reinforced Concrete Beams With Externally Anchored Rebars, Nyan Soe Lynn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigates a minimally invasive rehabilitation method for reinforced concrete (RC) beams using externally anchored reinforcement by means of epoxy. Two programs were conducted: flexural rehabilitation using externally anchored longitudinal bars, and shear rehabilitation using externally anchored U-shaped stirrups. Four beam specimens were tested under four-point bending for the flexural program, and four under three-point bending for the shear program. Test results from the flexural program showed large deformation due to plastic hinge formation. Due to their unbonded nature, the external rebars engaged later than the internal reinforcement and developed large deflection. Load-carrying capacity, however, was not increased since …

การศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ระบบหลายเอเจนต์ผสานคอมพิวเตอร์วิทัศน์ เพื่อพัฒนาระบบติดตามวัสดุเหล็กกล่องในงานก่อสร้าง, ปภพ รัตนพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุตสาหกรรมการก่อสร้างเผชิญความท้าทายในการจัดการวัสดุ เช่น เหล็กกล่อง ซึ่งเป็นต้นทุนหลัก เนื่องจากปัญหาข้อมูลไม่ถูกต้อง การสูญหาย และการพึ่งพาระบบเอกสาร ขณะที่เทคโนโลยีเดิมยังมีข้อจำกัด งานวิจัยนี้จึงนำเสนอการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อระบบการติดตามวัสดุชนิดเหล็กกล่องในงานก่อสร้างตั้งแต่กระบวนการส่งมอบ คลังวัสดุ และการใช้งานวัสดุ ระบบที่พัฒนาขึ้นใช้โมเดลภาษาขนาดใหญ่ (Large Language Model: LLM) เป็นแกนกลางควบคุม ระบบหลายเอเจนต์ (Multi-agent Systems) ซึ่งประกอบด้วยเอเจนต์ตรวจจับและนับวัสดุด้วย คอมพิวเตอร์วิทัศน์ (Steel detect count Agent) และเอเจนต์บันทึกข้อมูล (Data collection Agent) โดยผู้ใช้สามารถโต้ตอบผ่านส่วนติดต่อผู้ใช้งานเชิงสนทนาบนเว็บแอปพลิเคชัน โดยระบบได้บูรณาการเทคโนโลยี BIM, YOLOv11, Gemini 2.5 Pro, LangGraph Supervisor และ ฐานข้อมูล Supabase จากการประยุกต์ใช้ในโครงการกรณีศึกษา ได้ใช้พารามิเตอร์ Precision, Recall และ F1-Score ในการประเมินการทำงานของเอเจนต์พบว่าเอเจนต์ตรวจจับและนับวัสดุมีค่า F1-Score สูงถึง 98.25-100% และเอเจนต์บันทึกข้อมูลมีค่า 100% ในทุกพารามิเตอร์ และส่งผลให้เอเจนต์ตัวแทนควบคุมหลักประมวลผลข้อมูลส่วนใหญ่ได้อย่างถูกต้อง ยกเว้นข้อมูล quantity ที่มีค่า F1-Score อยู่ที่ 92.86% ซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่เกิดจากเอเจนต์ตรวจจับและนับวัตถุก่อนหน้า และการประเมินการแสดงผลข้อมูลของวัสดุ แสดงให้เห็นว่าระบบบันทึกข้อมูลได้จริงตลอดทั้ง 3 กระบวนการ อีกทั้งเหล็กกล่องถูกนำไปติดตั้งได้อย่างครบถ้วน

การประยุกต์ใช้เหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงเป็นเสาในโครงสร้างที่พักอาศัย, พีรดนย์ ลอออรรถพงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและประเมินสิทธิภาพของโครงสร้างเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูง (High-Strength Concrete-Filled Steel Tube, HSCFST) สำหรับการประยุกต์ใช้กับบ้านพักอาศัย อันเป็นการตอบสนองต่อปัญหาการขาดแคลนแรงงานฝีมือ การเพิ่มขึ้นของค่าแรง และความจำเป็นในการลดระยะเวลาการก่อสร้างและต้นทุน การศึกษาได้พิจารณากรณีบ้านพักอาศัยสูง 3 ชั้น จำนวน 4 หลัง โดยทำการจำลองโครงสร้างด้วยโปรแกรม ETABS เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมการรับแรงในแนวดิ่งและแรงจากแผ่นดินไหวของโครงสร้าง ซึ่งการออกแบบเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงอ้างอิงมาตรฐาน AISC 360-22 (LRFD) ผลการออกแบบพบว่าสามารถลดขนาดเสาให้เล็กลงเหลือ 125 มิลลิเมตร และ 150 มิลลิเมตร เพื่อให้มีขนาดไม่เกินความหนาของผนังบ้านได้เมื่อใช้คอนกรีตที่มีกำลังรับแรงอัดสูงกว่า 60 เมกะปาสคาล ร่วมกับเหล็กกล่องชนิดที่มีจำหน่ายในท้องตลาด โดยโครงสร้างที่ได้ออกแบบทั้ง 4 หลัง พบว่ามีประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักบรรทุกและแรงแผ่นดินไหวดีกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแบบเดิมในทุกด้าน ทั้งยังพบว่ามีต้นทุนการก่อสร้างที่ต่ำกว่าเสาคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังได้ทำการทดสอบเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงในห้องปฏิบัติการ เพื่อเปรียบเทียบกำลังรับแรงอัดกับค่าที่ได้จากสมการทำนายตามมาตรฐาน AISC 360-22 พบว่าค่าที่ได้จากการคำนวณมีค่าต่ำกว่าผลการทดสอบจริงค่อนข้างมาก ส่งผลให้เกิดความมั่นใจยิ่งขึ้นต่อการนำเสาเหล็กกล่องเติมด้วยคอนกรีตกำลังสูงไปใช้จริงในงานก่อสร้างบ้านพักอาศัย

Centralized Deep Reinforcement Learning For Homogeneous Multi-Component Maintenance Optimization, Joseph W. Wittrock

Theses and Dissertations

This thesis explores an application of reinforcement learning (RL) in maintenance optimization. Recent advances in hardware-accelerated computation and deep learning have made RL a powerful tool for solving optimization problems which are too complex for traditional methods. Maintenance optimization involves improving the efficiency and effectiveness of maintenance activities through data-driven approaches, ultimately reducing costs and increasing asset availability. Making informed maintenance decisions is crucial to long-term sustainability.

A desirable maintenance policy maximizes a utility signal while minimizing the cost of maintenance. Techniques in sequential decision making such as dynamic programming (DP) and RL have found success in optimizing these maintenance …

Development Of A Spss-Based Prediction Model To Evaluate ‎Volatile Organic Compounds During Trenchless Cured-In-Place Pipe Method, Salar Bavili Nezhad

Civil Engineering Dissertations - Archive

The Cured-in-Place Pipe (CIPP) method is a widely implemented trenchless technology for the rehabilitation of deteriorated pipelines, offering benefits such as cost-effectiveness and reduced surface disruption. However, the CIPP installation process, particularly during curing, raises concerns over the emission of Volatile Organic Compounds (VOCs), which can adversely impact worker safety, public health, and environmental standards. This dissertation aims to address these concerns by evaluating VOC emissions during CIPP installations and developing a predictive model to guide emission management practices.

A comprehensive field study was conducted, collecting air samples from 15 pipeline rehabilitation sites that utilized different site-specific conditions using non-Styrene …

Development Of Supervised Machine Learning-Based Life-Cycle Cost Estimation And Prediction Models For Comparative Sewer System Rehabilitation Using Open-Cut And Trenchless Cured-In-Place Pipe Methods, Gayatri R. Thakre

Civil Engineering Dissertations - Archive

Aging wastewater infrastructure in the United States demands renewal strategies that balance cost-effectiveness, sustainability, and minimal social disruption. Conventional open-cut pipeline installation (OCPI) involves extensive excavation and restoration, whereas trenchless alternatives such as Cured-in-Place Pipe (CIPP) Renewal Technology offer reduced surface disturbance and environmental impacts. However, existing studies primarily focus on Construction Costs (CC), neglecting integrated life-cycle evaluations that also account for Environmental Costs (EC) and Social Costs (SC).

The primary objectives of this research are to develop supervised machine-learning (ML) models to estimate and predict CC in 2025 US dollars (USD) per linear foot of OCPI and CIPP Renewal …

Development Of A Drone-Assisted Pavement Management Framework Based On The Pavement Condition Index For University Parking Lots, Omesh Pasuluru

Civil Engineering Theses - Archive

Efficient pavement management is essential for keeping university parking lots in good condition. At the University of Texas at Arlington, parking areas experience heavy use and environmental wear, which can cause damage if not addressed early. Traditional methods for assessing pavement conditions are time-consuming, interrupt daily activities, and are expensive. Hence, there is a need for better solutions. This study introduces a drone-based pavement management approach that uses the Pavement Condition Index (PCI) system. The PCI is a numerical scale from 0 to 100 that rates pavement quality based on surface condition. A high PCI score (85-100) indicates the pavement …

Field-Curing Methods For Evaluating The Strength Of Concrete Test Specimens, Pranshoo Solanki, Haiyan Xie

Faculty Publications – Technology

The purpose of this combined laboratory and field study was to evaluate field-curing methods of concrete specimens for estimating the early opening strength of an in-place concrete item. One Illinois Department of Transportation (IDOT) class PV mix was used to cast cylinders, beams, and in-place concrete slabs in October 2021 and February 2022. Concrete cylinders were cured using three methods: ambient air (method #C1), an insulated box/cooler (method #C2), and a power-operated box (method #C3). Beams were cured using two methods: ambient air (method #B1) and an insulated plywood box (method #B2). The cast-in-place specimens from each slab and cylinder …

พฤติกรรมการเปลี่ยนช่องจราจรบริเวณจุดรับส่งผู้โดยสาร, ศุภวิชญ์ มัธยมนันทน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในสภาพการจราจรจริง การไหลของกระแสจราจรมักถูกรบกวนจากยานพาหนะที่จอดเพื่อรับ–ส่งผู้โดยสาร ส่งผลให้ยานพาหนะที่ขับขี่ตามมามีสองทางเลือก ได้แก่ การรอให้ยานพาหนะด้านหน้าเคลื่อนตัวต่อไป หรือการเปลี่ยนช่องจราจรไปยังช่องที่สามารถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งทั้งสองทางเลือกล้วนทำให้ประสิทธิภาพการไหลของจราจรลดลงเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่มีการรบกวนดังกล่าว ในปัจจุบัน การใช้แบบจำลองจราจรช่วยให้สามารถทำความเข้าใจและคาดการณ์สภาพการจราจรได้โดยไม่ต้องทดลองในพื้นที่จริง แต่แบบจำลองทั่วไปยังขาดความเฉพาะเจาะจงเมื่อต้องเผชิญสถานการณ์เฉพาะทาง โดยมักใช้พฤติกรรมพื้นฐานเพียงชุดเดียวในการแทนพฤติกรรมผู้ขับขี่ทุกกรณี งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนช่องจราจรของผู้ขับขี่เมื่อแล่นตามหลังรถที่จอดรับ–ส่งผู้โดยสาร จากนั้นนำพฤติกรรมที่ได้จากภาคสนามไปใช้ในการพัฒนาแบบจำลองสภาพจราจรใน PTV VISSIM และทำการเปรียบเทียบกับพฤติกรรมจริง ข้อมูลภาคสนามถูกเก็บรวบรวมด้วยการบันทึกวิดีโอและประมวลผลด้วย Video Analytics ก่อนนำไปสร้างแบบจำลอง ผลการศึกษาพบว่า แบบจำลองสามารถจำลองพฤติกรรมการเริ่มต้นเข้าสู่การเปลี่ยนช่องจราจรได้ใกล้เคียงกับข้อมูลจริง โดยช่องว่างเชิงเวลา (Lag Gap) ของยานพาหนะที่ขับขี่ตามมามีค่าเฉลี่ย 0.425 วินาทีในภาคสนาม และ 0.375 วินาทีในแบบจำลอง อย่างไรก็ตาม แบบจำลองยังไม่สามารถสะท้อนพฤติกรรมการเปลี่ยนช่องจราจรได้ครบถ้วนทุกด้าน ซึ่งเป็นประเด็นที่ควรได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในงานวิจัยอนาคต

Developing Entrepreneurial Mindsets In Construction Management Through Experiential Projects, Dalya Ismael

Engineering Technology Faculty Publications

Entrepreneurial Minded Learning (EML), a framework supported by the Kern Entrepreneurial Engineering Network (KEEN), promotes critical thinking and innovation by encouraging students to explore real-world problems through the 3Cs: Curiosity, Creating Value, and Connections. In construction management education, the focus often remains on technical skills and project execution, neglecting the development of entrepreneurial skills like adaptability, value creation, and stakeholder engagement, leaving a gap in preparing students for the challenges of the industry. To bridge this gap, micro-moment activities were introduced prior to the main project to prime students for EML-based thinking. These short, focused exercises encouraged students to solve …

Leaning Pine Arboretum Gazebo, Carson C. Henry

Construction Management

The Leaning Pine Arboretum gazebo provides an aesthetic relaxation space for visitors to the arboretum as well as being a functional structure for faculty as a future event space. This gazebo replaces an existing one, revitalizing the space in conjunction with the arboretum’s planned growth over the coming years. There were many challenges throughout the construction process including permitting issues, design complexities, and coordination with architects and engineers. Persevering through these taught a great deal about project management, the construction industry, and the importance of teamwork. The structure is a total rejuvenation of the prior structure; it is now stronger, …