Civil and Environmental Engineering Commons^™

การลดการปล่อยคาร์บอนจากอาคารโดยการประเมินวัฏจักรชีวิตของอาคาร, พิพัฒน์ ไทยประดิษฐ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของอาคารสถานศึกษาในประเทศไทย โดยใช้เทคนิคการประเมินวัฏจักรชีวิตเพื่อบ่งชี้แหล่งกำเนิดผลกระทบที่สำคัญ อันจะนำไปสู่การวิเคราะห์แนวทางการลดผลกระทบสิ่งแวดล้อม และการประเมินศักยภาพการลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมตามแนวทางต่าง ๆ โดยคำนึงถึงต้นทุนทางเศรษฐศาสตร์ร่วมด้วย งานวิจัยนี้ใช้โปรแกรม Simapro V. 8.2 ในการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของอาคารสถานศึกษาด้วยวิธีประเมินความยั่งยืนทางเศรษฐศาสตร์และสิ่งแวดล้อมสำหรับอาคาร (BEES+) และใช้โปรแกรม OpenStudio® ในการประเมินศักยภาพการลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมตามแนวทางต่าง ๆ ด้วยวิธีการจำลองการใช้พลังงานในอาคาร (Energy Simulation) ผลการวิจัยพบว่า ในการแบ่งวัฏจักรชีวิตของอาคารออกเป็น 3 ช่วง ประกอบด้วย ช่วงก่อนการใช้งานอาคารหรือช่วงก่อสร้าง (Construction Phase) ช่วงการใช้งานอาคาร (Operation Phase) และช่วงหลังการใช้งานอาคารหรือช่วงรื้อทำลาย (Demolition Phase) ช่วงที่ก่อให้เกิดผลกระทบสิ่งแวดล้อมสูงสุด คือ ช่วงการใช้งานอาคาร ซึ่งเกิดจากการใช้พลังงานไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งานที่ 50 ปี เป็นหลัก รองลงมา คือ ช่วงการก่อสร้างอาคาร ซึ่งเกิดจากการได้มาซึ่งวัสดุก่อสร้างต่าง ๆ โดยวัสดุที่ก่อให้เกิดผลกระทบสูงสุด คือ คอนกรีต (Concrete) และเหล็กเสริมคอนกรีต (Reinforcing steel) แต่เนื่องจากวัสดุที่ก่อให้เกิดผลกระทบสูงสุดเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในงานก่อสร้างเพื่อรองรับน้ำหนักอาคาร จึงสามารถปรับเปลี่ยนได้ยาก งานวิจัยนี้จึงเสนอแนะแนวทางการลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมโดยการปรับเปลี่ยนวัสดุกรอบอาคารเป็นหลัก ผลการวิจัยบ่งชี้ว่า วัสดุกรอบอาคารที่ก่อให้เกิดความยั่งยืนสูงสุดทั้งในเชิงเศรษฐศาสตร์และด้านสิ่งแวดล้อม คือ ฉนวนเซลลูโลสและคอนกรีตมวลเบา โดยสามารถลดก๊าซเรือนกระจกได้ 107,740 tCO2eq และ 97,321 tCO2eq ตามลำดับ และยังช่วยลดค่าพลังงานสุทธิของอาคารได้ 2,909,000 บาท และ 1,469,540 บาท อีกด้วย

ประสิทธิภาพการยับยั้งเชื้อจุลชีพของน้ำมันหอมระเหยอบเชย กานพลู ตะไคร้ และสารยูจีนอล เพื่อประยุกต์กับระบบปรับอากาศ, รุ่งระวี ทวีทุน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันผู้คนใช้เวลาร้อยละ 87 อาศัยอยู่ภายในอาคาร (Indoor) ซึ่งอาคารในปัจจุบันโดยส่วนใหญ่นิยมใช้เครื่องปรับอากาศ หากมีการระบายอากาศมีมาตรการที่ไม่เหมาะสม จะทำให้มีมลพิษสะสมภายในตัวอาคาร และส่งผลต่อสุขภาพของผู้ที่อยู่อาศัยภายในอาคาร และเป็นปัจจัยส่งเสริมการเจริญของเชื้อจุลชีพได้มากยิ่งขึ้น ประเทศไทยมีสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมกับการเจริญของเชื้อจุลชีพ คือสภาวะที่มีความชื้นสูง (>60%) และอุณหภูมิที่เหมาะสม ภายในวัสดุที่มีช่องว่างหรือรูพรุน เช่น เฟอร์นิเจอร์ไม้ ผ้าม่าน พรม ฯ ทั้งนี้ขึ้นกับชนิดของจุลชีพ นอกจากนั้นจุลชีพบางชนิดมีการสร้างสารพิษ ทำให้เกิดภูมิแพ้ โดยเฉพาะในผู้ที่มีภูมิคุ้มกันต่ำ เชื้อราและแบคทีเรียมีโอกาสทำให้เกิดโรคติดเชื้อที่เป็นอันตรายถึงชีวิต คุณภาพอากาศภายในอาคารโรงพยาบาลจึงมีความสำคัญ การพบเห็นการเจริญของจุลชีพ บ่งบอกถึงปัญหาคุณภาพอากาศภายในอาคารได้ นอกจากนั้นโรงพยาบาลยังเป็นสถานบริการทางด้านสาธารณสุข ทำให้เป็นแหล่งรวมของทั้งผู้ป่วยที่มาด้วยโรคติดเชื้อ หรือไม่ติดเชื้อ ส่งผลให้ภายในโรงพยาบาลมีทั้งชนิดและปริมาณเชื้อที่หลากหลาย สมุนไพรไทยหลายชนิดมีความสามารถในการกำจัดและยับยั้งการเจริญของจุลชีพได้ เช่น อบเชย กานพลู มะนาว ส้ม ตะไคร้ จึงมีการศึกษาสารสกัดจากสมุนไพรในการยับยั้งการเจริญของจุลชีพกันอย่างแพร่หลาย บรรดาสมุนไพรในการศึกษาที่ผ่านมา พบว่า อบเชย กานพลู ตะไคร้ มีฤทธิ์ในการยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลชีพได้ดี แต่ยังไม่มีการนำมาปรับใช้ร่วมกับระบบปรับอากาศ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบฤทธิ์ต้านเชื้อของน้ำมันหอมระเหย 4 ชนิด โดยทำการทดสอบเบื้องต้นกับเชื้อรามาตรฐาน Candida parapsilosis ATCC220019 และนำมาทดสอบกับเชื้อจุลชีพที่คัดแยกได้ในธรรมชาติ พบว่าน้ำมันหอมระเหยกานพลูมีผลในการยับยั้งการเจริญของจุลชีพได้ดีที่สุดในสภาวะของเหลว โดยที่ความเข้มข้นร้อยละ 4 สามารถยับยั้งการเจริญของจุลชีพได้ทุกชนิดที่นำมาทดสอบ ในสภาวะไอระเหยพบว่าน้ำมันหอมระเหยตะไคร้หอมที่ร้อยละ 20 สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อได้ดีที่ระยะเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อนำมาประยุกต์กับตู้ทดลองที่มีพัดลมหมุนเวียนอากาศพบว่าต้องเพิ่มความเข้มข้นข้นถึงร้อยละ 40 ถึงจะสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลชีพได้

ผลของอัตราส่วนระหว่างซิลิกาและอะลูมินาต่อการรวมตัวกันของเบดในกระบวนการแกซิฟิเคชันแบบฟลูอิไดซ์เบดของฟางข้าว, อานันท์ สีเหม่น

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างซิลิกาและอะลูมินาต่อการรวมตัวกันของเบดในกระบวนการแกซิฟิเคชันแบบฟลูอิไดซ์เบดของฟางข้าว ทำการศึกษาที่อัตราส่วนอะลูมินาร้อยละ 0 25 50 75 และ 100 อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยา 700 - 900 องศาเซลเซียส ที่อัตราส่วนสมมูล 0.2 และ 0.4 โดยวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวและองค์ประกอบของเบดที่เกิดการรวมตัวกันด้วยเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนนิงและจุลวิเคราะห์ (SEM-EDX) ผลการศึกษาพบว่า อัตราส่วนอะลูมินาร้อยละ 100 ที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส ใช้เวลาในการรวมตัวกันของเบดนานที่สุดที่เวลา 60 นาที แต่ขณะเดียวกันที่อัตราส่วนอะลูมินาร้อยละ 0 ใช้เวลาในการรวมตัวกันของเบดนานที่สุดเช่นกัน เมื่อทดลองที่อุณหภูมิ 800 และ 900 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ เมื่อศึกษาผลของอัตราส่วนสมมูลต่อการรวมตัวกันของเบดพบว่า อัตราส่วนสมมูลส่งผลต่อการรวมตัวกันของเบดที่อุณหภูมิ 800 และ 900 องศาเซลเซียสเท่านั้น และจากการวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวและองค์ประกอบของเบดที่เกิดการรวมตัวกัน พบองค์ประกอบของ Si K และ Ca เป็นองค์ประกอบหลักตรงบริเวณจุดที่มีการเชื่อมต่อของอนุภาคเบดในทุกอัตราส่วนของอะลูมินาเบดและทุกอุณหภูมิ ซึ่งธาตุเหล่านี้เป็นองค์ประกอบของสารจุดหลอมเหลวต่ำ K2O-CaO-SiO2 ขณะที่บริเวณพื้นผิวของอะลูมินาพบองค์ประกอบของ Si K และ Ca ในปริมาณเล็กน้อย และเมื่อศึกษาก๊าซผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการแกซิฟิเคชันของฟางข้าว ซึ่งประกอบไปด้วย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซมีเทน พบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้น ส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน ซึ่งผลจากการทดลองนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการเดินระบบระบบฟลูอิดไดซ์เบดในระดับอุตสาหกรรมได้ เพื่อลดการรวมตัวกันของเบดและช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย

ตัวชี้วัดสำหรับอาคารคาร์บอนต่ำและแนวทางการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก, อทิตินนท์ ภูพาดทอง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อาคารเป็นภาคส่วนหนึ่งที่มีการใช้พลังงาน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) อยู่ในระดับที่สูง ปัจจุบันจึงเกิดแนวคิดด้านอาคารคาร์บอนต่ำ หรืออาคารที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมขึ้น การดำเนินมาตรการด้านการอนุรักษ์พลังงานในอาคารก็เป็นหนึ่งในเครื่องมือในการลดการใช้พลังงานและการปล่อย GHG โดยงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาเกณฑ์ และตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้องกับการปล่อย GHG สำหรับการประเมินอาคารคาร์บอนต่ำในช่วงการใช้งานอาคารของกลุ่มอาคารควบคุม รวมถึงการประเมินค่าประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการปล่อย GHG โดยใช้ตัวชี้วัดอาคารคาร์บอนต่ำของอาคารแต่ละประเภท เพื่อเสนอตัวชี้วัด และแนวทางการลดการปล่อย GHG โดยอาศัยวิธีการประเมินต้นทุนในการลดการปล่อย GHG ผลจากการศึกษาเกณฑ์มาตรฐานอาคารคาร์บอนต่ำ จำนวน 11 เกณฑ์มาตรฐานพบว่าตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้องกับการปล่อย GHG ในช่วงการใช้งานประกอบไปด้วยทั้งหมด 7 ตัวชี้วัด ได้แก่ การใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล การใช้พลังงานไฟฟ้า การใช้พลังงานหมุนเวียน การเกิดขยะมูลฝอย การใช้น้ำประปา การบำบัดน้ำเสีย และการรั่วไหลของ GHG และผลจากการประเมินค่าประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการปล่อย GHG ในทั้ง 7 ตัวชี้วัดจากอาคารตัวแทนทั้งหมด 6 ประเภทรวมจำนวน 21 แห่ง สามารถสรุปในภาพรวมของการปล่อย GHG ได้ว่า กิจกรรมการใช้พลังไฟฟ้าในอาคารแต่ละประเภทเป็นสัดส่วนที่ก่อให้เกิดการปล่อย GHG มากที่สุด รองลงมาเป็นกิจกรรมด้านการจัดการขยะมูลฝอย และการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล โดยประเภทอาคารที่มีปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากที่สุด คือ อาคารประเภทศูนย์การค้า รองลงมาเป็นอาคารประเภทโรงพยาบาล โรงแรม ซุปเปอร์มาร์เก็ต สำนักงาน และสถานศึกษา ตามลำดับสำหรับมาตรการลดการใช้พลังงาน และการปล่อย GHG พบว่าเกือบทุกมาตรการมีความคุ้มค่าสำหรับการลงทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมาตรการด้านการปรับปรุงพฤติกรรมของผู้ใช้งาน และการลดชั่วโมงใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นมาตรการที่ได้รับการพิจาณาในอันดับต้นๆ เนื่องจากมาตรการดังกล่าวนอกจากจะเป็นมาตรการที่ไม่มีการลงทุนแล้ว ยังมีศักยภาพในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อีกด้วย

Bayesian Approach On Quantifying The Safety Effects Of Pedestrian Countdown Signals To Drivers, Angela E. Kitali

UNF Graduate Theses and Dissertations

Pedestrian countdown signals (PCSs) are viable traffic control devices that assist pedestrians in crossing intersections safely. Despite the fact that PCSs are meant for pedestrians, they also have an impact on drivers’ behavior at intersections. This study focuses on the evaluation of the safety effectiveness of PCSs to drivers in the cities of Jacksonville and Gainesville, Florida. The study employs two Bayesian approaches, before-and-after empirical Bayes (EB) and full Bayes (FB) with a comparison group, to quantify the safety impacts of PCSs to drivers. Specifically, crash modification factors (CMFs), which are estimated using the aforementioned two methods, were used to …

Strength Property Variability In Microbial Induced Calcite Precipitation Soils, Jacob Fuller

UNF Graduate Theses and Dissertations

Microbial Induced Calcite Precipitation (MICP) is an attractive alternative for a variety geotechnical ground improvement practices commonly used today and has a variety of potential applications. This research focuses primarily on its use as a soil stabilization technique using the bacteria Sporosarcina Pasteurii and a single injection point percolation method adapted from previous research in granular soils. This method, and most published data, show an inherent variability in both physical and engineering properties due to the distribution of precipitated calcite within the specimen. The focus of this research is on the quantification of the variability in shear strength parameters induced …

A Practitioner's Guide To Urban Trip Generation, Kristina Marie Currans

TREC Project Briefs

In 1976, the Institute of Transportation Engineers (ITE) compiled their first Handbook of guidelines for evaluating development-level transportation impacts. Decades later, these methods are still ubiquitously used across the US and Canada. Only recently, with the third edition of the ITE Trip Generation Handbook, have new data and approaches been adopted. In this study NITC researcher Kristina Currans takes aim at understanding issues inherent in the collection and application of ITE’s data and methods in various urban contexts. This technology transfer guide touches on the main findings from this work.

Resistivity Profiles Of Perth Soil In Australia In Leak-Detection Test, Lopa M. Pandey, Sanjay K. Shukla, Daryoush Habibi

Research outputs 2014 to 2021

The use of a suitable leak-detection system for the prevention and mitigation of pollution due to lining system failures is integral to the proper management of landfill facilities. This paper briefly summarises various methods of leak detection that are currently being practised. The details of a newly developed leak-detection technique are also presented. The tests were conducted to evaluate the performance of the new technique by use of controlled leakage. The resulting resistivity profiles for Perth soil in Australia were obtained at 10 min. This method is found to be effective in detecting and locating liner leakage issues within 30 …

Continuous Hydrologic Modeling For Analyzing The Effects Of Drought On The Lower Colorado River In Texas, Khalid Samady

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

A physically based hydrologic model, the HEC-Hydrologic Modeling System (HMS), developed by the U.S. Army Corps of Engineers, has been parameterized using the Soil Moisture Accounting (SMA) algorithm, calibrated, and validated for the Lake Travis and Lake Lyndon B. Johnson (LBJ) contributing basins in central Texas. The basins are divided into a total of 15 sub-basins, and HEC-HMS with the SMA algorithm represents each sub-basin with five water storage layers involving twelve parameters--surface depression storage, canopy interception storage, upper zone soil storage, tension zone soil storage, infiltration rate, and soil percolation rate, along with storage depths, storage coefficients and percolation …

Air Injection As A Scour Countermeasure At Bridge Piers, Ravi Teja Reddy Tippireddy

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Local scour is a major cause of concern for the stability of bridge piers and the safety of the public using the bridges. Structural countermeasures and flow-altering devices have been developed to deal with local scour. Many armoring structural countermeasures are very effective and efficient in clear water conditions but are susceptible to moving bed forms and leaching. The flow-altering devices are effective in both clear water conditions and moving bed forms, but are prone to clogging, less efficient in changing flow direction, etc. This study aims to reduce the local scour by injecting air in order to reduce the …

Characterization Of Kinetics And Performance In A Microbial Fuel Cell Supplied With Synthetic Landfill Leachate, Zhimin Song

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Biodegradable municipal solid waste (MSW) is rich in biochemical energy; however, much of this energy is sequestered in conventional landfills. Although bioreactor landfills enhance conversion of MSW to methane, the generated methane is a potent greenhouse gas and cannot be fully captured in landfills. Microbial fuel cells (MFCs) can directly convert the biochemical energy in MSW to electricity, treat leachate, extend landfill longevity, and minimize fugitive methane emissions. However, the electricity production from MFCs cannot yet meet the energy demands of treatment and improvements in the performance of leachate-fed MFCs are needed. Effective approaches for the design and operation of …

Detection Of Fatigue Damage In Shear Connections Using Acoustic Wave Propagation, Zichao Wang

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Fatigue damage is an important concern in structural steel connections where frequent load reversals are expected. Detection of fatigue damage is typically done with infrequent visual inspections that are subjective and limited to surface features. A permanent embedded structural health monitoring (SHM) system could be helpful in detecting damage as it occurs. Current methods for detecting fatigue damage include inference of fatigue life expended through cycle counting from long-term strain measurement campaigns, and through short-term impedance measurements. The first approach has the advantage that it is relatively simple from an algorithmic point of view, but it is an indirect measure …

Characterization Of Ecological Water Stress In The U.S. Great Lakes Region Using A Geospatial Modeling Approach, Sara Alian

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Anthropocentric water resources management affects aquatic habitats by changing streamflow regime. Understanding the impacts of water withdrawal from different sources and consumption by various economic sectors at different spatial and temporal scales is key to characterizing ecologically harmful streamflow disturbances. To this end, we developed a generic, integrative framework to characterize catchment scale water stress at annual and monthly time scales. The framework accounts for spatially cumulative consumptive and non-consumptive use impacts and associated changes in flow due to depletion and return flow along the stream network. Application of the framework to the U.S. Great Lakes Region indicates that a …

Accumulation And Dynamics Of Petrogenic Pahs On Leaves Of Black Mangrove (Avicennia Germinans), Matthew Decell

LSU Master's Theses

Crude oil from Deepwater Horizon Macondo oil spill is currently present in Louisiana coastal surface sediments and its effects on the coastal ecosystem are still being realized. Deposition of 2- and 3-ring PAHs (alkylated naphthalenes and phenanthrenes) on the exterior of Spartina alterniflora and Avicennia germinans leaves have been demonstrated in marshes impacted by Macondo spill. Whether these deposition events result from contaminated tidal water or volatilization followed by deposition onto the leaf surface has not been conclusively established. Measurements of PAH deposition on the leaf surface of black mangrove (Avicennia germinans) can provide important evidence of the mechanism of …

Public Perceptions And Practices Of Solid Waste Recycling In The City Of Laramie In Wyoming, U.S.A., Upendra B. Bom, Shashidhar Belbase, Reni Bibriven Lila

All Works

© 2017 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Managing household solid waste is a growing challenge for many cities. To tackle this problem, cities are turning to recycling, which is an effective tool for solid waste management. This research seeks to understand the public perceptions and practices of recycling in the City of Laramie, Wyoming. Recycling in Laramie began in 1983 with the establishment of the Ark Recycling Center. Laramie officially started its curbside recycling services in September 2011, and in April 2012 the city declared its long-term goal to achieve a 40% diversion rate by 2030. The study …

A Holistic Risk-Oriented Framework For Port Infrastructure Adaption To Climate Change, Kana Nkasanga Patrick Mutumbo

World Maritime University Ph.D. Dissertations

This research is the first attempt in developing a broad-based qualitative tool for assessing climate risk in ports and building resilience. In order to demonstrate the applicability of the conceptual tool, the new Durban Dig-Out Port (DDOP) under development in the City of Durban (South Africa) is used for case study. Central to this research is the building of widespread industry recognition of the need to factor climate change into decision making at early stages of port development.

The recent significant shift toward supply chain management and customer orientation practices calls for the need to assess the effectiveness of port …

Audio-Based Productivity Forecasting Of Construction Cyclic Activities, Chris A. Sabillon

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Due to its high cost, project managers must be able to monitor the performance of construction heavy equipment promptly. This cannot be achieved through traditional management techniques, which are based on direct observation or on estimations from historical data. Some manufacturers have started to integrate their proprietary technologies, but construction contractors are unlikely to have a fleet of entirely new and single manufacturer equipment for this to represent a solution. Third party automated approaches include the use of active sensors such as accelerometers and gyroscopes, passive technologies such as computer vision and image processing, and audio signal processing. Hitherto, most …

Enhancing Ductility Of Wwr Slabs, Mohamed Shwani, Taylor J. Sorensen, Ethan Pickett, Parker Syndergaard, Marc Maguire

Faculty Publications

A series of research studies have recently identified an issue called strain localization in welded wire reinforced (WWR) members. This phenomenon reportedly concentrates strains at welded cross wire locations and severely limit ductility. Those that identified the phenomenon used it to imply that WWR is unsafe because it does not warn of failure. This research program is investigating details to mitigate the strain localization effect and demonstrate the WWR can be used safely. Sixteen beams have been constructed using WWR and rebar with various cross wire spacing, using a realistic design. The strain localization phenomenon was not demonstrated, but WWR …

Investigating Composite Action At Ultimate For Commercial Sandwich Panel Composite Connectors, Salam Al-Rubaye, Taylor J. Sorensen, Marc Maguire

Faculty Publications

To achieve full or partial-composite action in prestressed concrete sandwich panel walls, the engineer must obtain a percent composite action from a connector manufacturer, making some engineers uncomfortable. Engineers are dependent upon the recommendations given by the connector manufacturers to establish their designs. This project tested six full-scale sandwich panel walls to evaluate the percent composite action of various connectors and compare the results to those provided by the composite connector manufacturers. This study concluded that the reported degrees of composite action from each manufacturer are considered conservative in all instances for the connectors tested in this paper. Additionally, the …

Developing A General Methodology For Evaluating Composite Action In Insulated Wall Panels, Taylor Sorensen

Faculty Publications

Precast concrete sandwich wall panels (PCSWPs) have been in use for over 60 years. They provide a very efficient building envelope for many buildings. Characteristic PCSWPs comprise an outer and inner layer (or wythe) of concrete separated by an insulating material. To use all of the material as efficiently as possible, the layers are attached by connectors which penetrate through the insulating layer and are embedded in either concrete wythe. These connectors make it possible for both layers of the wall to work together when resisting loads. The connectors are made out of plastic, or FRP, to prevent heat transfer …

Efficacy And Mechanistic Insights Into Endocrine Disruptor Degradation Using Atmospheric Air Plasma, Chaitanya Sarangapani, M. Danaher, Brijesh Tiwari, Peng Lu, Paula Bourke, Patrick J. Cullen

Articles

Endocrine disruptors are a class of contaminants found in water and process effluents at low concentrations. They are of concern due to their high estrogenic potency. Their presence in the environment has led to the search for effective techniques for their removal in wastewater. For this purpose, an atmospheric air plasma reactor was employed for the study of the degradation of three endocrine disruptor chemicals (EDC) namely; bisphenol A (BPA), estrone (E1) and 17β-estradiol (E2) within a model dairy effluent. Identification of the plasma induced active species both in the gas and liquid phases were performed. Also studied was the …

Atmospheric Boundary Layer Processes To Mimic Peak Pressures On Low-Rise Buildings: Cfd Versus Full-Scale And Wind Tunnel Measurements, Hamzeh Gol Zaroudi

LSU Doctoral Dissertations

Realistic prediction of peak wind pressures is indispensable in a safe design of low-rise buildings. For several decades wind tunnel testing was employed to obtain wind loads on buildings and other structures. However, there is still doubt in the wind engineering community regarding the adequacy of wind tunnels to predict accurately full-scale pressures on low-rise buildings and small-size structures. The recommendations of the American Society of Civil Engineers (ASCE) 7-10 standard for external pressure coefficients, for roof components and cladding (C&C) design are also based on published wind tunnel data. Recent field measurements show significant deviation of full-scale pressures from …

In-Situ Assessment Of Concrete Bridge Decks And Pavements Using Stress-Wave Based Methods, Mengxing Li

Doctoral Dissertations

"Concrete infrastructure of United States is aging and deteriorating. Accurate assessment the condition of concrete infrastructure is critical for its maintenance and rehabilitation. Stress-wave based methods, including ultrasonic surface wave (USW) and impact echo (IE), are becoming popular for characterizing defects and mechanical properties of concrete infrastructures. In this dissertation, a comprehensive literature review of seismic wave theory and common types of defects identified in concrete infrastructures, as well as stress-wave based methods used for concrete infrastructure monitoring and characterizing on a selected concrete bridge deck and two concrete pavement segments are present. The utility and reliability of both methods …

Novel Applications Of Pulse Pre-Pump Brillouin Optical Time Domain Analysis For Behavior Evaluation Of Structures Under Thermal And Mechanical Loading, Yi Bao

Doctoral Dissertations

"This study aims to: (1) develop an analytical model for the strain transfer effect of distributed fiber optic sensors in a uniform or non-uniform stress field; (2) develop a measurement approach to monitor strains in concrete and detect damage (e.g. crack and delamination) in bonded and unbonded concrete overlays; (3) characterize the strain and temperature sensitivities of distributed fiber optic sensors at elevated temperatures; (4) develop a thermal annealing approach to enhance the thermal stability and temperature sensitivity of the distributed sensors; and (5) apply the distributed sensors to assess structural behaviors of concrete and steel structures exposed to fire. …

High-Volume Recycled Materials For Sustainable Transportation Infrastructure, Seyedhamed Sadati

Doctoral Dissertations

"The objective of this study is to investigate the feasibility of using high performance concrete made with high-volume of recycled materials in transportation infrastructure. The main focus was to develop mixtures for rigid pavement construction. A variety of fine and coarse recycled concrete aggregates (RCA) were investigated. The feasibility of replacing 50% of Portland cement with industrial by-products and supplementary cementitious materials (SCMs) was also evaluated. Experimental program was conducted to quantify the effect of concrete mixture design and RCA characteristics on mechanical properties, drying shrinkage, cracking potential, and durability of concrete. The development of a database and analysis using …

Smart Rocks For Bridge Scour Monitoring -- Design And Localization Using Electromagnetic Techniques And Embedded Orientation Sensors, Andro Radchenko

Doctoral Dissertations

"River bridge scour is an erosion process in which flowing water removes sediment materials (such as sand, rocks) from a bridge foundation, river beds and banks. As a result, the level of the river bed near a bridge pier is lowering such that the bridge foundation stability can be compromised, and the bridge can collapse. The scour is a dynamic process, which can accelerate rapidly during a flood event. Thus, regular monitoring of the scour progress is necessary to be performed at most river bridges. Present techniques are usually expensive, require large man/hour efforts, and often lack the real-time monitoring …

Remote Sensing And Localization Of Smart Rocks With Orientation-Controlled Magnets For Real-Time Monitoring Of Bridge Scour And Riprap Effectiveness, Yan Tang

Doctoral Dissertations

"This study aims to develop and implement a novel smart rock technology for real-time monitoring of the maximum scour depth and the effectiveness of riprap mitigation measures. A smart rock is one or more stacked magnets encased in concrete that can automatically roll to the deepest point of a scour hole around a bridge pier and provide its location through remote measurement over time. Once integrated into a riprap measure, the smart rock moves together with natural rocks and is thus a potential indicator of the effectiveness of the riprap measure. Therefore, the localization and movement of smart rocks were …

Environmental Hazard Identification, Assessment And Control For A Sustainable Maritime Transportation System, Lizzette Marie Pérez Lespier

Doctoral Dissertations

"A demand exists to contribute towards the widening awareness of the need for sustainable maritime development and for coordinated maritime policies worldwide. Maritime shipping is considered the most eco-efficient mean of transportation and yet, is responsible for negative environmental impacts.

This dissertation focuses on developing data-driven decision support tools to evaluate the sustainable performance of MTS by focusing on the elements of the MTS that place stress on the environment. The first research contribution is a System Dynamics simulation model that examines the MTS resiliency after an extreme event and determines the sequence needed to restore the ocean-going port to …

Contributing Factors To Child Stunting In Guatemala: A Systems Analysis Focused On Enteric Disease Transmission And Mycotoxin Exposure, Lee Emerson Voth-Gaeddert

Doctoral Dissertations

"Child stunting -- low height-for-age -- is a United Nation's indicator for chronic malnutrition that has been linked to both acute and chronic health problems. Data from Guatemala suggests for children under five years of age, 49% are classified as stunted. This dissertation tests the following hypotheses, among children in Guatemala 1) environmental enteric dysfunction (EED) is correlated with height-for-age, 2) aflatoxin B (AFB) exposure is correlated with height-for-age, and 3) AFB exposure is correlated with EED. A network analysis was conducted on data from the US Agency for International Development (USAID) collected in 2012 to identify trends in a …

Durability Behavior Of Fiber Reinforced Polymer And Steel Reinforced Polymer For Infrastructure Applications, Wei Wang

Doctoral Dissertations

"Crack development in reinforced concrete (RC) structures is common in elements such as bridge decks. However, these cracks can impose significant problems over time, because they allow chlorides from deicing chemicals to infiltrate concrete which will then corrode steel bars as RC structures are exposed to harsh weather. In the last decade, composite reinforcement systems are internally or externally applied to concrete structures instead of traditional steel reinforcing bars, or to strengthen concrete elements in flexure and shear. However, studies regarding the long-term durability performance of composite reinforcement systems is limited. Therefore, in order to popularize the application of these …