Engineering Commons^™

การคำนวณย้อนกลับแบบพลวัตเพื่อทำนายค่าโมดูลัสของโครงสร้างชั้นทางแบบยืดหยุ่นหลายชั้นจากการทดสอบ Fwd ด้วยวิธีการคำนวณแบบอ่อน, อัญชลี โฆษิตธรรมกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องสำหรับการวิเคราะห์ย้อนกลับแบบพลวัต โดยใช้การทดสอบ FWD (Falling Weight Deflectometer) เพื่อทำนายค่าโมดูลัสของโครงสร้างชั้นทางสามชั้น ประกอบด้วยชั้นที่ 1 ชั้นแอสฟัลต์คอนกรีต (Asphalt Concrete), ชั้นที่ 2 ชั้นพื้นทาง (Base) และชั้นที่ 3 ชั้นดินเดิม (Subgrade) โดยแต่ละชั้นมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นที่แตกต่างกัน ชุดข้อมูลที่ใช้ในการศึกษานี้สังเคราะห์ข้อมูล (Data Synthesis) ด้วยวิธีสติฟเนสแม่นตรงพิจารณาข้อมูลจาก 9 จุดการตรวจวัด (Geophones) ในช่วงเวลา 25 ช่วง รวมทั้งหมด 500 ชุดข้อมูล งานวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องจำนวนสองแบบจำลอง ได้แก่ โครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Network: ANN) และแบบจำลองป่าสุ่ม (Random Forest: RF) และดำเนินการประเมินความแม่นยำของแบบจำลองด้วยตัวชี้วัดต่าง ๆ ได้แก่ ค่า RMSE, MAPE และ R² ผลการศึกษาพบว่าแบบจำลอง ANN มีความแม่นยำสูงกว่า โดยมีค่า R² > 98.95% ขณะที่แบบจำลอง RF มีค่า R² > 91.95% ในทุกชั้นของโครงสร้าง ทั้งในชุดข้อมูลฝึกสอนและชุดข้อมูลทดสอบ การวิเคราะห์และประเมินผลกระทบของตำแหน่งจุดวัดต่อค่าโมดูลัสยืดหยุ่นที่ทำนายได้ในแต่ละชั้นทางด้วยแบบจำลอง ANN โดยใช้การทดสอบสมมติฐานทางสถิติด้วยวิธีการคัดเลือกตัวแปรการขจัดแบบย้อนกลับ (Backward Elimination) ผลการศึกษาพบว่าจากตัวแปรอิสระเริ่มต้นจำนวน 225 ตัว มีตัวแปรที่ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติที่ถูกกำจัด 0, 1 และ 3 ตัวแปร สำหรับชั้นแอสฟัลต์คอนกรีต, ชั้นพื้นทาง และชั้นดินเดิมตามลำดับ เมื่อพิจารณาจำนวนตัวแปรที่มีนัยสำคัญในแบบจำลอง ANN บ่งชี้ว่าชุดข้อมูลแบบจำลองมีความสอดคล้องกับทฤษฎี

ผลกระทบของการอุดรอยต่อด้วยมอร์ตาร์ต่อการเหนี่ยวรั้งตามแกนของแผ่นพื้นคอนกรีตแกนกลวงในสภาวะเพลิงไหม้, ปริญญา อภิปัญญาวงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของการอุดรอยต่อบริเวณปลายแผ่นพื้นคอนกรีตแกนกลวงด้วยมอร์ตาร์ที่มีต่อการเหนี่ยวรั้งตามแกนของแผ่นพื้นในสภาวะเพลิงไหม้ โดยการทดสอบอัตราการทนไฟของตัวอย่างแผ่นพื้นที่มีความหนา 2 ค่า ได้แก่ 120 มม. และ 200 มม. ภายใต้น้ำหนักบรรทุกคงที่ร้อยละ 30 ของความต้านทานโมเมนต์ดัดของแผ่นพื้นที่อุณหภูมิปรกติ แผ่นพื้นสัมผัสเพลิงไหม้มาตรฐาน ISO 834 แบบด้านเดียวบริเวณท้องพื้นจนกระทั่งแผ่นพื้นเกิดการวิบัติ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า การอุดรอยต่อด้วยมอร์ตาร์สามารถลดการขยายตัวเหตุความร้อนของแผ่นพื้นคอนกรีตแกนกลวงทั้ง 2 ความหนา ซึ่งแสดงหลักฐานเชิงประจักษ์ของการเหนี่ยวรั้งตามแกน และส่งผลให้อัตราการทนไฟเพิ่มขึ้น 21 % และ 300 % สำหรับแผ่นพื้นที่มีความหนา 120 มม. และ 200 มม. ตามลำดับ ผลการศึกษาดังกล่าวชี้ให้เห็นศักยภาพของมอร์ตาร์อุดรอยต่อในการเพิ่มสมรรถนะการทนไฟของแผ่นพื้นคอนกรีตแกนกลวง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นพื้นที่มีความหนา 200 มม. นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังให้ข้อเสนอแนะสำหรับการพัฒนาแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อใช้ทำนายพฤติกรรมการทนไฟของแผ่นพื้นคอนกรีตแกนกลวงที่มีการอุดรอยต่อด้วยมอร์ตาร์ในรูปแบบอื่นที่แตกต่างไปอีกด้วย

กลยุทธ์การจัดการจราจรของช่องทางเฉพาะสำหรับยานยนต์เชื่อมต่อและขับขี่อัตโนมัติ, ศิวา นาคอ้าย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาของยานยนต์เชื่อมต่อและขับขี่อัตโนมัติ (Connected and Autonomous Vehicles: CAV) มีศักยภาพในการเพิ่มความปลอดภัย และความสามารถในการรองรับจราจร อย่างไรก็ตาม ในช่วงเปลี่ยนผ่านที่ CAV ต้องใช้งานร่วมกับยานยนต์ที่ขับขี่โดยมนุษย์ (Human-Driven Vehicles: HDV) ภายใต้สภาพจราจรแบบผสม ยังคงมีความท้าทายด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ โดยหนึ่งในแนวทางที่เสนอคือ การจัดช่องทางเฉพาะสำหรับ CAV (CAV Lane) การศึกษานี้มุ่งเน้นการพัฒนากลยุทธ์การจัดการจราจร ทดสอบด้วยโปรแกรมจำลองจราจรระดับจุลภาค และการประเมินด้านความปลอดภัย เพื่อจัดการจราจรก่อนจุดเริ่มต้นของการเข้าใช้งาน CAV Lane จากการประกาศใช้ CAV Lane บนทางพิเศษที่มีขนาดสามช่องทางจราจรต่อทิศทาง การศึกษานี้ได้ทำการทดลองกำหนดความยาวของระยะบังคับให้เปลี่ยนช่องทางจราจร (Mandatory Zone) 5 ระยะ (500, 800, 1000, 1200 และ 1500 เมตร) ภายใต้ปริมาณจราจร 2400, 3600 และ 4800 PCU/h และ MPR ของ CAV ตั้งแต่ 0% ถึง 40% ผลการศึกษาชี้ว่า ระยะ Mandatory Zone ตั้งแต่ 1000 เมตรขึ้นไป ช่วยให้การเปลี่ยนช่องทางจราจรราบรื่น ความเร็ว HDV สูงขึ้น และลดจำนวนเหตุการณ์ความเสี่ยงการจราจร โดยเฉพาะเมื่อมีปริมาณจราจรสูง การศึกษานี้สรุปได้ว่า การกำหนดระยะของ Mandatory Zone ไม่ต่ำกว่า 1000 เมตร เป็นหนึ่งในกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจัดการช่องทางเฉพาะของ CAV ในสภาพจราจรแบบผสม

การจำลองการจัดการเดินรถไฟฟ้าเพื่อรองรับปริมาณผู้โดยสารที่เชื่อมต่อโครงข่ายรถไฟฟ้าส่วนต่อขยายกรณีศึกษารถไฟฟ้ามหานครสายสีน้ำเงิน, กันติชา มาชู

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

รถไฟฟ้าสายสีน้ำเงินเป็นเส้นทางการเดินรถหลักของกรุงเทพมหานคร มีระยะทางในการเดินรถทั้งหมด 48 กิโลเมตร และมีทั้งหมด 38 สถานีในปัจจุบันรถไฟฟ้าสายสีน้ำเงินได้มีการเชื่อมต่อกับรถไฟฟ้าสายสีอื่นเช่นสายสีม่วงและในอนาคตได้มีการเชื่อมต่อกับรถไฟฟ้าสายสีส้มจึงทำให้ผู้โดยสารที่ใช้บริการรถไฟฟ้าสายสีน้ำเงินเพิ่มขึ้นในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดลองเปลี่ยนรูปแบบการจัดการเดินรถและวิเคราะห์ความเหมาะสมของการจัดการเดินรถของรถไฟฟ้าสายสีน้ำเงินให้สอดคล้องกับจำนวนผู้โดยสารที่เพิ่มขึ้นซึ่งงานวิจัยนี้ได้ทำตารางเดินรถด้วยโปรแกรมทรูไลน์ (Trueline)เพื่อจำลองการจัดการเดินรถงานวิจัยนี้พบว่าสถานการณ์ที่ 3 เป็นการจัดการเดินรถในช่วงระยะสั้นในช่วงสถานีห้วยขวางไปยังสถานีหัวลำโพงเป็นสถานการณ์ที่สามารถรองรับผู้โดยสารได้สูงสุดในช่วงเวลา 07.00-08.00 น. มีจำนวนรถไฟฟ้าที่ใช้ในการเดินรถเพิ่มขึ้นจาก 18 ขบวนเป็น 32 ขบวน และสามารถรองรับจำนวนผู้โดยสารได้เพิ่มขึ้น 36,448 คน หรือ สามารถเพิ่มความจุของผู้โดยสารมากขึ้น 77.77 เปอร์เซ็นและเมื่อเปรียบเทียบกับการจัดการเดินรถในปัจจุบันสามารถลดค่า L.F. ที่สถานีห้วยขวางซึ่งเป็นสถานีที่มีค่า L.F.สูงสุดของจำนวนผู้โดยสารในปัจจุบันลดลงจาก 1.54 เหลือ 0.43,จำนวนผู้โดยสารที่เพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นลดลงจาก 2.31 เหลือ 0.65 และ 100 เปอร์เซ็น ลดลงจาก 4.61 เหลือ 1.30 และในช่วง 08.00-09.00 น. มีจำนวนรถไฟฟ้าที่ใช้ในการเดินรถเพิ่มขึ้นจาก 18 ขบวนเป็น 26 ขบวน และ สามารถรองรับจำนวนผู้โดยสารได้เพิ่มขึ้น 29,614 คน หรือ สามารถเพิ่มความจุของผู้โดยสารมากขึ้น 44.44 เปอร์เซ็น และสามารถลดค่า L.F.ที่สถานีห้วยขวางของจำนวนผู้โดยสารในปัจจุบันลดลงจาก 1.30 เหลือ 0.43 , จำนวนผู้โดยสารที่เพิ่มขึ้น 50 เปอร์เซ็นลดลงจาก 1.95 เหลือ 0.55 และ 100 เปอร์เซ็น ลดลงจาก 3.89 เหลือ 1.09

พฤติกรรมรับแรงอัดของเสาท่อเหล็กเติมด้วยจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าแกลบที่เสียหายจากเพลิงไหม้, กฤษฎา สุวรรณฉาย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการรับแรงอัดของเสาท่อเหล็กเติมด้วยจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าแกลบก่อนและหลังได้รับความเสียหายจากเพลิงไหม้ โดยมุ่งวิเคราะห์ผลกระทบของอุณหภูมิสูงต่อกำลังรับแรงอัดตรงศูนย์ของเสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีต ซึ่งเป็นวัสดุผสมที่ผสานจุดเด่นของเหล็กและคอนกรีตไว้ด้วยกัน การศึกษาประกอบด้วยการเตรียมชิ้นงานเสาท่อเหล็กกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 165 มม. และ 112 มม. ความสูง 300 มม. และ 200 มม. เติมด้วยคอนกรีตจากปูนซีเมนต์และเติมด้วยจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตที่ใช้มีส่วนผสมของเถ้าแกลบและเถ้าลอยคิดเป็นร้อยละ 60 และ 40 ตามลำดับ ได้แบ่งกลุ่มเพื่อทดสอบการรับแรงอัดตรงศูนย์ใน 3 สภาวะ ได้แก่ สภาวะที่ไม่ผ่านการเผาไฟ และภายหลังการเผาไฟที่อุณหภูมิตามมาตรฐาน ISO-834 เป็นเวลา 90 และ 120 นาที ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า เสาท่อเหล็กเติมด้วยจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตที่ไม่ผ่านทดสอบเพลิงไหม้มีพฤติกรรมคล้ายกับเสาท่อเหล็กเติมคอนกรีตจากปูนซีเมนต์ และกำลังรับแรงอัดของชิ้นงานลดลงตามระยะเวลาในการเผาไฟ โดยชิ้นงานที่เผาไฟ 90 นาที ยังคงมีกำลังรับแรงอัดคงค้างเฉลี่ยประมาณ 50–70% ของสภาวะปกติ ในขณะที่ตัวอย่างที่เผาไฟ 120 นาที มีกำลังคงค้างเฉลี่ยลดลงเหลือประมาณ 30–50% ทั้งนี้ชิ้นงานขนาดใหญ่มีแนวโน้มสูญเสียกำลังน้อยกว่าชิ้นงานขนาดเล็ก งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของจีโอพอลิเมอร์คอนกรีตจากเถ้าแกลบในการใช้ทดแทนคอนกรีตปูนซีเมนต์สำหรับโครงสร้าง และสนับสนุนการใช้วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรในการพัฒนาโครงสร้างที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

การประมาณความเร็วคลื่นเฉือนของชั้นดินด้วยวิธีคลื่นผิวแบบพาสซีฟที่คำนึงถึงองค์ประกอบในแนวราบของคลื่น, สิรีธร ปัชชา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิธีที่นิยมใช้ในการสำรวจชั้นดินเพื่อการออกแบบสิ่งปลูกสร้างได้แก่การสำรวจด้วยวิธีตอกหยั่งมาตรฐาน ซึ่งแม้จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ แต่มีค่าใช้จ่ายและระยะเวลาในการดำเนินการพอสมควร ด้วยเหตุนี้การสำรวจชั้นดินเบื้องต้นด้วยวิธีวิเคราะห์คลื่นผิวดินแบบพาสซีฟจึงได้รับความสนใจมากขึ้นเนื่องจากสามารถทำได้อย่างรวดเร็วภายใต้ค่าใช้จ่ายไม่สูงมาก การสำรวจด้วยคลื่นผิวดินประกอบด้วยการบันทึกสัญญาณคลื่นในสนามแล้วนำมาวิเคราะห์เพื่อสร้างเส้นโค้งการกระจายของคลื่นเฉือน (Shear Wave Dispersion Curve) โดยทั่วไปการวิเคราะห์ดังกล่าวจะพิจารณาเพียงคลื่นในแนวดิ่งจึงมีเงื่อนไขในการคำนวณน้อยทำให้ประสบปัญหาความไม่เป็นเอกลักษณ์ของคำตอบและส่งผลต่อความแม่นยำของการทำนาย ในการศึกษานี้จึงเสนอแนวทางการวิเคราะห์แบบผสมผสานโดยพิจารณาทั้งคลื่นในแนวราบและแนวดิ่งเพื่อเพิ่มเงื่อนไขในการคำนวณ ทำให้การวิเคราะห์มีความแน่นอนมากขึ้น เนื่องจากคลื่นทั้งสองแนวตอบสนองต่อคุณสมบัติเชิงกลของชั้นดินในลักษณะที่แตกต่างกัน เมื่อทดลองใช้วิธีการที่ได้พัฒนานี้กับคลื่นผิวดินที่ตรวจวัดจากภาคสนามเพื่อสร้างภาพตัดความเร็วคลื่นเฉือนของชั้นดินแล้วนำไปเปรียบเทียบกับผลการทดสอบจากวิธีดาวน์โฮลและครอสโฮล พบว่าวิธีการดังกล่าวสามารถทำนายภาพตัดความเร็วคลื่นเฉือนได้อย่างแม่นยำ

Effects Of Steel And Polypropylene Fiberson The Fire-Resistant Performanceof High Strength Concrete, Chutimon Sektheera

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In high-temperature conditions, high-strength concrete (HSC) is often vulnerable to explosive spalling and mechanical degradation due to its dense matrix and low permeability. Enhancing the thermal and mechanical performance of HSC is therefore critical for improving its structural integrity under fire exposure. This study investigates the effects of steel (ST) and polypropylene (PP) fibers on the mechanical properties and fire resistance of HSC exposed to elevated temperatures. Experimental variables included different fiber types and dosages, with concrete mixtures incorporating ST fibers (0.5–1.0% by volume) and two types of PP fibers: macro fibers (0.5–1.0% by volume) and micro fibers (0.05–0.10% by …

Assessment Of Drainage Characteristics Of Recycled Crushed Concrete Aggregate (Rcca) And Plastic Mix Pavement Base, Amena Begum

Civil Engineering Theses - Archive

Recycled Crushed Concrete Aggregate (RCCA) offers a sustainable alternative to natural aggregate in construction, reducing reliance on natural resources and diverting construction and demolition debris from landfills. Similarly, the escalating global plastic waste crisis highlights the need for innovative solutions to address non-biodegradable waste disposal challenges and create opportunities for recycling plastics into value-added applications. This study explores the potential of RCCA mixed with plastic waste, such as HDPE and PP, as a viable substitute for natural aggregates in flexible pavement base layers, with a focus on hydraulic properties and drainage performance to enhance pavement durability.

A comprehensive experimental program …

Impact Of Augmented Documentation Workflows On Transportation Agency Asphalt Paving Operations: A Qualitative And Quantitative Study, Josh Withrow

Theses and Dissertations--Civil Engineering

e-Ticketing was an intriguing technology to many state transportation agencies (STAs) pre-COVID-19 pandemic but gained significant attention upon arrival of the pandemic due to the contactless nature of the technology. Research completed prior to the pandemic into e-ticketing for asphalt paving primarily identified qualitative benefits and concerns. However, minimal academic literature exists in the post-pandemic era discussing the additional e-ticketing benefits not previously captured which resulted in increased implementation by STAs. This research seeks to address this gap by gathering information from state members of the American Association of State Highway and Transportation Officials Committee on Construction (AASHTO COC), employees …

Estimation Of Mechanical Behavior Of Unsaturated Soils From A Soil-Water Characteristic Curve, Lucas Acheampong

Theses and Dissertations--Civil Engineering

The small-strain shear modulus and shear strength are two crucial mechanical behaviors used in the design of geotechnical structures and in the analyses of earth materials subjected to static and dynamic loadings. Traditional testing methods for these parameters are expensive and time-consuming. This research aimed to address these challenges by developing a model based on the inverse relationship between mechanical behavior of unsaturated soils and the soil-water characteristic curve (SWCC). The proposed model integrates a scaling function to align the SWCC with the mechanical property curve. Empirical relationships were established for the scaling function, specifically aligning with the air-entry value …

Geophysical Method Used For The Determination And Prediction Of Soil Strength And Stiffness Parameters, Dabo Adama

Theses and Dissertations--Civil Engineering

This paper presents the results of an effort to use geophysical measurements such as seismic wave velocities and electrical resistivities to calculate airfield design parameters. The study converts all geophysical measurements to equivalent California Bearing Ratio (CBR) values, comparing CBR values estimated from DCP penetration resistance with CBR values estimated from shear wave velocity and electrical resistivity values. Relationships linking the geophysical measurements to CBR estimates were established using laboratory data and applied to field in-situ measurements. The elastic modulus (E) is the stiffness parameter involved in predicting soil strength and stiffness. This research aims to relate electrical conductivity and …

Analysis And Improvement Of The Kentucky Transportation Cabinet’S Serious Injury And Fatality Program, Arun Subedi

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Serious Injuries and Fatalities (SIFs) within construction and maintenance industries indicate severe vulnerabilities within workplace safety, and their prevention requires the highest priority. SIFs usually occur due to systemic failures, and proactive steps must be taken to identify and neutralize high-risk scenarios. Kentucky Transportation Cabinet (KYTC) has recently implemented a safety management system called BOOTS, for improving incident reporting and analysis along with SIFs. This study identifies gaps in KYTC's SIF reporting framework and provides analysis on recurring incident trends utilizing the incidents already reported in the system. While current practice in KYTC relies on event-based decision tree when classifying …

Digital Innovation Roadmap For Construction Industry: Bridging The Gap For Future, Nisa Zahin

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Digitalization has considerable value in the digital transformation of the construction business. It means the use of digital technologies to create revenue, improve business, increase profit and sustainability, and create an environment for digital business whereby digital information is at the core. As such, digital transformation requires skills that involve extracting and exchanging data and analyzing and converting that data into actionable information. In addition to technological solutions, a paramount need is to ensure that the people using these solutions and the processes used to integrate, coordinate between teams, and continuously improve the use of technology are in place. Therefore, …

Thermal Alteration Of The Mineralogy Of Calcium Sulfoaluminate Cements: Implications For The Performance Of Rapid Repair Materials, Jillian Cavellier

Theses and Dissertations--Earth and Environmental Sciences

Calcium sulfoaluminate (CSA) was developed in part to lessen the environmental impact of cementitious materials compared to traditional Portland cements. CSA was first put into production in the 1970s and has been undergoing various performance testing to investigate its durability. Yet to be evaluated is CSA’s response to a rapid, high temperature event. In this study, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectrometry and scanning electron microscope imaging were used to analyze alterations in the mineralogy due to such an event. As found in previous studies, after ~125°C, ettringite has been completely dehydrated. Ettringite decomposes into bassanite and calcium …

Performance And Field Testing Of Geotextiles For Dewatering Rare Earth Element Hydraulic Preconcentrate From Hardrock Amd, Ian R. Bird

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

As part of ongoing efforts to develop a domestic Rare Earth Elements (REE) supply chain the Hydraulic Preconcentrate (HPC) produced at the Horseshoe bend treatment plant (HsB) was manufactured and evaluated as a potential source for feedstock. After the existing clarifiers on the site were flipped to the desired pH set points, HPC was manufactured and pumped to 24 geobags. The geobags were then passively dewatered to increase the total solids percentage. The geobags evaluated were comprised of: Woven geotextiles, composite (woven and non- woven), and geobags augmented with Capillary Channel Fiber (CCF). Column Filtration Tests (CFTs) were performed onsite …

Benchmarking The Global Warming Potential Of Asphalt Pavements In West Virginia, Md Reasad Samrat

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

With the rising focus on sustainable infrastructure, interest in environmentally friendly paving practices has grown significantly. This thesis investigates the environmental impacts of asphalt mixtures in West Virginia from a sustainable asphalt mix design perspective, with a particular emphasis on the utilization of Life Cycle Assessment (LCA). The research aligns with the U.S. Federal Highway Administration (FHWA) Climate Challenge, which aims to encourage state Departments of Transportation (DOTs) to implement low-carbon materials and consider the ecological effects of their paving activities. This study establishes the initial benchmark values for greenhouse gas emissions associated with asphalt pavements in West Virginia. The …

Degree Of Dispersion/Exfoliation And Surface Functionalization Of 1d And 2d Carbon Nanostructured Materials: Interface Interactions And Effects On Mechanical Properties, Michail Margas

Material Science and Engineering Dissertations - Archive

The development of advanced cementitious nanocomposites relies heavily on understanding the interfacial interactions between carbon-based nanomaterials and the cement matrix, which significantly influence the material’s performance. The goal of this dissertation is to investigate the effect of dispersion/exfoliation and surface functionalization of 1D multiwall carbon nanotubes (MWCNTs), carbon nanofibers (CNFs), and 2D graphene nanoplatelets (GNPs) in aqueous suspensions on the interface interactions of nanoengineered cementitious composites. The first objective of this dissertation is to quantitatively evaluate the degree of nanomaterial dispersion for MWCNT and CNF suspensions, in a converging manner for cement-based materials applications using spectroscopic techniques, such as UV-vis …

Assessing Household Gac Water Filters For Pfas Removal From Private Drinking Water Wells, Mccallah Ferry

Williams Honors College, Honors Research Projects

This research paper delves into the efficacy of a typical household water filter in removing per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), a concerning class of chemicals prevalent in water sources. PFAS, known for their persistence and potential health risks, have prompted regulatory actions such as the Third Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 3) and the National Primary Drinking Water Regulation (NPDWR) by the U.S. EPA. While municipal water utilities are subject to regulatory oversight, individuals relying on private wells face challenges in ensuring water quality.

The study employs a model to assess the performance of a SAMSUNG Ice and Water Refrigerator …

Using Electro-Peroxone Process To Remediate Stabilized Clay, Elaheh Faghih Nasiri, Farhad Qaderi, S. Mustapha Rahmaninezhad

Civil Engineering Faculty Publications

Industrial processes are among human activities that cause the production of a large volume of wastewater containing organic pollutants such as phenol and its derivatives. These pollutants are among the substances that are considered a serious threat to the health of the environment, soil and humans. Soil remediation is crucial for enhancing environmental quality for both humans and other living organisms. This study investigated the use of an electro-peroxone system to remove environmental pollutants from soil. In conjunction with ozonation, the study employed electrochemically generated hydrogen peroxide using a carbon electrode, addressing concerns about transportation and storage. Experiments were structured …

Development Of A New Type Of Air-Barrier Slabs To Mitigate The Thermal Bridging Activity, Md Asfaq Hafiz, Md Ashiqul Islam, Sk Md Imdadul Islam, Md Shoriful Islam

Civil Engineering Faculty Publications

Flat concrete roofs, a common global roofing system, are particularly susceptible to high temperatures during summer due to extended sun exposure. This often results in increased indoor temperatures on top floors, leading to a significant rise in cooling costs - a concern with both individual and national economic implications. Despite available solutions, like insulation, the cost of implementation postconstruction can be prohibitive. This is especially true in South Asia, where vast urban areas consist predominantly of concrete structures and comprehensive heat control measures are seldom in place. Heat absorption by a top floor is influenced by factors such as seasonal …

Computationally Modeling The Human-Structure Interaction Response Of An Occupied Cantilevered Structure, Brennan Smith

Honors Theses

There is a limited understanding of the impact that passive human occupants have on a dynamic structural system, referred to as Human-Structure Interaction (HSI). Cantilevers are naturally prone to excessive vibrations due to their long unsupported spans, and cantilevered structures such as those commonly found in the seating area of a stadium facility or concert hall are designed to support a high density of occupancy.

This study determined that HSI in cantilevered structures can be modeled using a simple two-degree-of-freedom system. The results of the model were validated by data that was collected on a small-scale laboratory structure intentionally designed …

Statistical Analysis For Water Quality Data Using Anova (Case Study- Lake Burullus Influent Drains), Mohamed Hussein Hegazy

Civil Engineering

Lake Burullus is considered one of the most valuable northern lakes in Egypt due to its unique ecological system and special location. Over the past four decades, the lake has suffered from high contamination levels due to expansion in fish farming and increasing of agricultural drainage water entering the southern side of the lake through eight influent drains. This research aims to assess the current situation of the lake’s influent drains. For this purpose, two types of statistical analysis, Mean average method, and Analysis of Variance (ANOVA) were used. The water quality conditions for six major drains (Therah (Tira), Nashart, …

Understanding Impact Resistance Of Hollow Core Slabs Using Frp Retrofitting. A Comparative Analysis Of Gfrp And Cfrp, Rana Essam, Mina Maxi, Mariam Ehab

Civil Engineering

No abstract provided.

Advancing Seismic Retrofitting: Unveiling The Impact Of Shape Memory Alloys On Structural Resilience And Beyond, Mariam Ehab, Mina Maxy, Nermin Ahmed

Civil Engineering

Reinforced concrete (RC) buildings face significant risks from natural disasters such as earthquakes and hurricanes, necessitating prompt maintenance and retrofitting. This study explores the application of shape memory alloys (SMAs) as a promising retrofitting technique, leveraging their unique attributes such as super elasticity and shape memory effect. This research focuses on seismic retrofitting with SMAs, aiming to address gaps in understanding their behaviour under extreme loading conditions, such as seismic or impact loading. Employing a comprehensive methodology, combining quantitative and qualitative analyses, the study reviews relevant literature, categorizes key aspects, and conducts a comparative analysis of the selected papers. The …

Performance Evaluation Of Composite Utility Structures Under Wildfires And Mitigation Methods, Siddhant Sitoula

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The Fiber Reinforced Polymer (FRP) composite utility poles and crossarms have been getting wider attention from the utility industries because of their advantages over the traditional wooden, concrete, and steel poles. Wood is vulnerable to fire, rot, and animal damage. Concrete poles are heavier, increasing both transportation and installation costs of the poles, in addition to limited-service life (40-50 years). Similarly, steel poles have durability and safety concerns because of their inherent corrosive nature and conductivity. These disadvantages are significantly reduced by the use of FRP composites in utility structures because of FRP’s strength, specific gravity, flexibility, non-conductivity and durability …

Highlighting Opportunities For Anaerobic Co-Digestion Of Food Waste From Universities With Pulp And Paper Mill Sludge, Md Nizam Uddin

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The disposal of food waste (FW) in landfills presents significant environmental and economic challenges, including greenhouse gas emissions and loss of potential resources. Concurrently, the pulp and paper industry, a major sector in the United States, generates substantial quantities of recalcitrant organic waste that is high in lignocellulosic content. Anaerobic co-digestion of FW with pulp and paper mill sludge (PPMS) emerges as a potential strategy to address both waste streams simultaneously, potentially enhancing organic matter degradation and biogas yield. However, the efficacy of this co-digestion approach and its broader sustainability implications remain insufficiently characterized. This study employs laboratory-scale experiments to …

Verification And Validation Of Pavement Models, Jaime Hernandez, Angeli Jayme, Hasan Ozer, Eyal Levenberg, Lev Khazanovich, Emin M. Kutay

Civil and Environmental Engineering Faculty Research and Publications

Model development activities are increasing in pavement research and engineering applications. At the same time, there is ambiguity and a lack of consistency with regard to checking and quantifying credibility and suitability for the intended application. Specifically, usage of the terms Verification and Validation (V&V) is seen to vary across contributions. In this context, this paper was motivated by the desire to provide a best-practice reference that underlines the significance of the V&V terms, clarifies their definition, and promotes a more unified usage. Accordingly, the objective was to offer examples that introduce the V&V jargon, demonstrate basic V&V concepts and …

Stormwater Alters The Resistome Of Urban Surface Water, An Impact That Can Be Mitigated By Green Stormwater Infrastructure, Kassidy N. O'Malley, Walter M. Mcdonald, Patrick J. Mcnamara

Civil and Environmental Engineering Faculty Research and Publications

Antibiotic resistance poses an escalating threat to global health, with environmental reservoirs being pivotal areas of concern, as well as opportunities for potential mitigation. Stormwater systems are an important type of environmental reservoir in the urban water cycle with a dearth of research related to impacts on antibiotic resistance. In particular, there has been limited research exploring the impact of diverse antibiotic resistance genes (ARGs) carried by stormwater from various land uses on surface water, nor has there been an examination of the role played by green stormwater infrastructure (GSI) in mitigating this impact. Therefore, this study sought to elucidate …

Assessing The Condition Of Pavements (Road Surfaces) Using Computer Vision & Machine Learning, Syed Ibrahim Hassam

Doctoral

Regular inspections of pavements are conducted by civil infrastructure departments to evaluate the surface condition. Pavement surfaces are subject to deterioration caused by several factors such as traffic, weather, and sunlight. This deterioration becomes evident through various distresses, including potholes, rutting, cracking, bleeding, patching, and ravelling, which gradually affects the surface layer over time. It is essential to assess the condition of pavements as it not only ensures their usability but also maximises public safety. Effective pavement maintenance requires substantial resources and capital investment to carry out the most suitable maintenance treatments at the optimal time. Furthermore, the outcomes of …

Evaluation Of Aashto Seismic Design For Reinforced Concrete Bridge Columns, Andrew Leroy Grismer

Electronic Theses and Dissertations

Bridge failure can be catastrophic resulting in casualties and limiting the accessibility and emergency response efforts. Ensuring a high level of ductility for bridge columns through sufficient design methods and detailing is the most important aspect of the modern seismic codes. Reinforced concrete (RC) bridge columns are widely used in multi-span bridges located in seismic regions of the nation due to their controlled ductility and durability. The objective of this study was to systematically evaluate the AASHTO seismic design requirements for RC bridge columns and to comment on whether current bridge code is sufficient and safe. An extensive literature review …