كلية النفط والمعادن
Permanent URI for this communityhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/4933
Browse
5 results
Search Results
Item SUITABILITY OF THE BASALTIC ROCK FROM OMDURMAN AREA TO ROAD CONSTRUCTION(Al-Neelain University, 2021-11) Romisa Kamal Mohamed Ali AhmedAbstract Basalt rock chiefly used for road construction in Khartoum state, it exists in some area in the Sudan once as outcrop and once as low laying. This study was represented by two locations of the basalt rock west of Omdurman, bounded by latitudes (15˚ 32ˋ-15˚ 40ˋN) and longitudes (32˚15ˋ- 32˚ 30ˋ E). The main objectives for the present study to evaluate the geotechnical properties of the crushed basalt aggregate and understand their suitability in construction material for road. Most of the study area consists of flat plain with some scattered mountains that appear above the peneplain, the Precambrian basement rocks are the oldest rocks in the study area, these rocks are overlain by the Cretaceous Nubian sandstone formation, this formation is intruded by Tertiary volcanic rocks, mainly basalt found in West of Omdurman and there units covers with superficial deposit. Validation tests were carried out for crushed basalt aggregates samples from Jebel Et Toriya quarry and Jebel Fetehab including:(mechanical tests, physico-chemical tests and physical tests) the mechanical tests including: (strength test ACV, hardness test LAA and toughness test AIV), physico-chemical tests including:(durability test SSS) and physical tests including:(shape of crushed aggregate IF and Iᴇ, method for determination of crushed aggregates size distribution sieve analysis, Gs and absorption and adhesion teats coating test), according to the analysis and data interpretation, the following results were obtained from Jebel Et Toriya quarry and Jebel Fetehab consecutiveness ACV (11.9, 13.4), LAA (13.8, 12.6), IF (21.2, 25.1), Iᴇ (19.2, 20.1), bulk SG (2.708, 2.819),absorption(1.3 1.1 ) and coating above (95%). All values were achieved in accordance with AASHTO and BS specification, the results show high mechanical and physical quality, that confirm the validity of the crushed basalt aggregates for asphalt mixtures and base layer of road but chemically unsuitable in road construction due to the weathering so coating will be above95%. المستخلص يستخدم صخر البازلت بصورة رئيسية في انشاء الطرق في ولاية الخرطوم، يوجد البازلت في مناطق كثيرة في أنحاء السودان منها ماهو متكشف ومنها ماهو في شكل طبقات مسطحة مغطاة بالحجر الرملي النوبي تم اختيار موقعان لصخر البازلت غرب امدرمان كأساس للدراسة بين دائرتي عرض `32 °15 و `40 °15 شمال وخطي طول `15 °32 و `30 °32 شرقا. هدفت الدراسة الحالية إلى تقييم الخصائص الجيوتقنية لحصويات البازلت المكسورة لتحديد قابلية استخدامه كمادة بناء للطرق. تتكون معظم منطقة الدراسة من سهول منبسطة مع بعض الجبال المتناثرة التي تتظهر على سطح الرسوبيات الحديثة, صخور الاساس تعتبر الأقدم في المنطقة وتتموضع فوقها لاتوافقيا صخور متكون الحجر الرملي النوبي التي يعود عمرها إلى العصر الطباشيري, تتداخل مع صخور متكون الحجر الرملي النوبي صخور البازلت ويعتبر من حقبة الثلاثي ويوجد في منطقة غرب امدرمان بالإضافة الى وجود رسوبيات حديثة. تم إجراء إختبارات الصلاحية لعينات حصويات البازلت المكسورة المأخوذة من محجر جبل طورية و جبل الفتيحاب وشملت الإختبارات الميكانيكية، الإختبارات الفيزوكيميائية والإختبارات الفيزيائية. الإختبارات الميكانيكية وتشمل (إختبار المقاومة ، إختبار الصلابة و إختبار المتانة، الإختبارات الفيزوكيميائية وتشمل (إختبار الديمومة)، الإختبارات الفيزيائية وتشمل (إختبار شكل الحصويات المكسورة، إختبار توزيع حجم الحصويات المكسورة، إختبارالثقل النوعي والإمتصاص، إختبار خاصية التلاحم مع الأسفلت. ، إختبار الصلابة 12.6 11.9 13.4 واعطت النتائج التالية لجبل فتيحاب ومحجر جبل طورية على التوالي (إختبار المقاومة 13.8، إختبار الثقل النوعي 2.819 2.708، إختبار الإمتصاص، 1.3 1.1، دليل الإستطالة 25.11 21.2، دليل التفلطح 20.1 19.2، إختبار الإمتصاص 1.3 1.1 وإختبار خاصية التلاحم مع الأسفلت أعلى من 95%). كل القيم المشار اليها واقعة ضمن مواصفات الجمعية الأمريكية للطرق الولائية السريعة ومسؤولو النقل و المقياس البريطاني وذات جودة ميكانيكية وفيزيائية عالية وتؤكد صلاحية استخدام حصويات البازلت المكسورة للخلطات الأسفلتية وطبقات الأساس للطرق لكن من ناحية كيميائية غير صالح لبناء الطرق بسبب التجوية لذلك قابلية إلتصاق حصويات البازلت المكسورة بالاسفلت لابد أن تتجاوز 95%.Item Assessment of Rock Mass Instability of Es-Sileitat Quarries, Eastern Khartoum State, Sudan(Al-Neelain University, 2020-06) Eltayeb Bashir Hassan HamidAbstract Es-Sileitat area east of Khartoum State represents the main source of building materials where many companies have worked in this area to exploit and extract building materials by opening quarries. These quarries may represent a risk of unstable rock masses due to rock discontinuities. However, the properties of rock mass discontinuities play an important role in the behaviour of rock slope stability. Therefore, this study focuses on assessment of the geological hazards in Es-Sileitat quarries. In this study the properties of rock discontinuities using Scan line technique and kinematic analysis method were used. This study is mainly based on geological observations and structural measurements. Each quarry was divided into three sites (walls) for easy study. The rock masses are characterized by three major joint sets (vertical, horizontal and diagonal). A total of 212 fractures were measured on the primary rock slopes along the discontinuity cut face and block bodies. Also, two representative intact rock samples were taken for Uni-axial compressive strength “UCS” test. DIP software had been used in this study for data analysis. The results indicate that three types of failures (plane, wedge and toppling failure) may probably occur at the three sites. This study is recommended that for future operation the waste around quarries must be removed as well as the quarries can expand horizontally so that the heavy machines can work properly. Final recommendation is to avoid blasting technique due to the occurrence agricultural and residential lands and oil pipeline which passes through quarries. المستخلص تمثل منطقة السليتات شرق ولاية الخرطوم المصدر الرئيسي لمواد البناء حيث عملت العديد من الشركات في هذا المجال لإستغلال وإستخراج مواد البناء عن طريق فتح المحاجر. قد تمثل هذه المحاجر خطر ظهور كتل صخرية غير مستقرة بسبب الصخورذات الفواصل التركيبية, ومع ذلك، فإن خصائص إنقطاع الكتلة الصخرية تلعب دوراً مهماً في سلوك إستقرار منحدر الصخور. لذلك، تركز هذه الدراسة على تقييم المخاطر الجيولوجية في محاجر السليتات. في هذه الدراسة، تم إستخدام خصائص أسطح عدم الإستمرارية بإستخدام تقنية المسح الخطي (Scan Line) وطريقة التحليل الحركي (Kinematic). وتستند هذه الدراسة أساساً على الملاحظات الجيولوجية وقياسات التراكيب. تم تقسيم كل محجر إلي ثلاثة مواقع (حوائط) لسهولة الدراسة. تتميز كتل الصخور بثلاث مجموعات مشتركة رئيسية (رأسية، وأفقية وقطرية). تم قياس 212 كسراً على المنحدرات الصخرية الأولية على إمتداد واجهات الكتل الصخرية. أيضاً، تم أخذ عينتين ممثلتين للصخر السليم لإختبار قوة الضغط أحادي المحور (UCS). تم إستخدام برنامج DIP في هذه الدراسة لتحليل البيانات. تشير النتائج إلي أن ثلاثة أنواع من الإنهيارات (سطحية، إسفينية وإنقلابية) قد تحدث على الأرجح في المواقع الثلاثة. توصي هذه الدراسة بضرورة إزالة النفايات المحيطة بالمحاجر للتشغيل في المستقبل، كما يمكن أن تتوسع المحاجر أفقياً حتى تعمل الآلات الثقيلة بشكل صحيح. التوصية النهائية هي تجنب تقنية التفجير بسبب وقوع الأراضي الزراعية والسكنية وخط أنابيب النفط الذي يمر عبر المحاجر.Item ENGINEERING GEOLOGICAL PROPERTIES OF SOIL IN SOME PARTS OF KHARTOUM CITY, SUDAN(Al-Neelain University, 2020) Montasir Kamal Mohammed AwdalahAbstract The study area is located in some parts of Khartoum city (AL-Riyadh, AL-Azhari, AL-Sahafa, AL-Remela, AL-Mogran). The purposes of this study is to determine the physical, chemical and mechanical properties of the ground materials to locate a problematic soils as (expansive soil) and determine the bearing capacity in order to provide sufficient geotechnical information for the design of any engineering project. Remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) were used to define the location and geological map of the study area. In this study geotechnical data were collected from several technical reports of some parts of Khartoum city prepared by the Arab Centre for Laboratories and Soil Research (ACES), in accordance with (ASTM) and/or British Standard (BS). Accordingly, the soil in different parts of Khartoum city showed a relative homogeneity in composition. According to AASHTO, they were classified as granular materials (Gravel, Sand and Fines). Accordingly, to the laboratory test results the alluvial deposits in Khartoum city generally composed of clay near the ground surface and grade into silt and sand with depth. Gezira Formation is constituted of an upper thin crust of clay, clay sand of medium to high plasticity overlying deposits of silt, silty sand and poorly graded sand that becoming coarser and denser with depth down to the Nubian Sandstone Formation has non to medium plasticity. According to chemical composition of soil in the study area pH values for the tested soil samples in all locations above 7.0 Which indicates that soil (are alkaline) and no significant risk of chloride and sulphate content. It is recommended to determine the geotechnical properties of the soils before constructing any engineering project. المستخلص تقع منطقة الدراسة في بعض الاجزاء لمدينة الخرطوم (الرياض-ا لازهري-الصحافة الرميلة-المقرن). الغرض من هذه الدراسة هو قياس الخصائص الفيزيائية-الكيميائية والميكانيكية للمواد الارضية لتحديد التربة التي بها مشاكل كالتربة الطينية الانتفاخية وقياس قدرة التحمل لتوفير معلومات جيوتقنية كافية لإنشاء اي مشروع هندسي. أستخدم نظام الاستشعار عن بعد ونظام المعلومات الجغرافية في تحديد خارطة الموقع والخارطة لمنطقة الدراسة. الجيولوحية في هذه الدراسة تم جمع البيانات الجيوتقنية من العديد من التقارير الفنية لبعض الاجزاء في مدينة لخرطوم والتي أعدت بواسطة المركز العربي للاختبارات و أبحاث التربة وفقا للمقاييس الامريكية\ و/ أو البريطانية، ووفقا لذلك أظهرت النتائج أن هناك تجانس نوعي في تكوين التربة ووفقا لاشتو صنفت التربة إالى (حصى ورمل و طين).. بناءا على نتائج التحاليل المعملية أتضح أن التربة الطينية في مدينة الخرطوم تتكون من الطين بالقرب من السطح وتتدرج للغرين والرمل مع العمق. متكون الجزيرة يشكل الجزء العلوي المتكون من الطين ذو اللدونة المتوسطة للعالية، يليه الغرين ثم متكون الرمل النوبي الذي يحتوي على الغرين والرمل رديء التدرج متوسط اللدونة ومن ثم يصبح مع العمق متماسكا وغير لدن. بناءا على 7التركيب الكيميائي للتربة يلاحظ ان الرقم الهيدروجيني في منطقة الدراسة اكبر من وهذا مؤشر لقلوية التربة كما أنه ليس هناك تاثير يذكر لاملاح الكبريت والكلور. يوصى بتحديد الخصائص الجيوتقنية للتربة قبل انشاء اي مشروع هندسي عليهاItem ASSESSMENT OF LIQUIFACTION POTENTIAL IN KHARTOUM CITY, SUDAN(Al-Neelain University, 2019) Mohammed Ahmed Salih HamidThe study area registered fewer events of earthquake activities so that the researchers give no attention to the study of liquefaction in Sudan so that the library of literature is lack of previous study in liquefaction. The study is carried to determine liquefaction potential of soils at some parts of Khartoum city; to asses and analyze the liquefaction potential and geo hazard zonation and determine the safety factor at deferent depth and probability. The simplified procedure was originally developed by Seed and Idriss (1971) using blow counts from the Standard Penetration Test (SPT) correlated with a parameter representing the seismic loading on the soil, called the Cyclic Stress Ratio (CSR), this parameter is compared to Cyclic Resistance Ratio (CRR) of the soil and if (CRR) exceeds (CSR) the soil is likely to be liquefy. The calculation result of BH6 Hai alshati at depth 7, 8, 9m shows safety factor 0 which indicate this layer is susceptible to liquefaction, also at Garden City BH4 BH5 at depth of 6m is susceptible to liquefaction. The study of liquefaction potential needs more research about the result of there is liquefaction in the study area or not, researchers most carried their date from side investigation for liquefaction potential specifically, it is more accurate to calculated the liquefaction safety factor and other factors like probability and deformation depending on the application, I have ignored some factors that my increase the liquefaction potential and probability like buildings and heavy constructions intensity future wise these factors may increase the probability of liquefaction. تعتبر منطقة الدراسة منطقة غير نشطة من حيث النشاط الزلزالي حيث سجبلت عدد قليل من الحداث الزلزالية في الفترة الماضية لذلك لم يتم الإهتمام بهذه الظاهرة كثيرا من قبل الباحثين ولذلك نجد المكتبة العلمية فقيرة من حيث الدراسات السابقة مما جعل من الصعوبة بمكان مواجهة تلك التحديات وتكملة الدراسة حتي نهاية البحث وإستخلاص النتائج. إجريت الدراسة لتحديد قابلية التربة لظاهرة السيولة ( التميه) لبعض المناطق القريبة من النيل بمدينة الخرطوم وتقيم قابلية التربة لهذه الظاهرة والمخاطر الجيولوجية المصاحبة لها وتحديد معامل الامان لمختلف الاعماق وإحتمالية حدوث ظاهرة سيولة التربة. تم إستخدام طريقة النمزجة التجريبة والتي تم تطويرها بواسطة العالمان سيد و إدريس عام 1971 م بإستخدام طريقة الإختراق القياسي للتربة مقارنة بمعاير وقياسات للموجات الزلزالية والضغط الواقع علي التربة وتحديد الاحد الادني لمقاوة قص التربة (CSR)و مقارنته بمعامل مقاومة قص للتربة(CRR) فإذا زاد معلمل مقاومة القص عن الحد الأدني لمقاومة التربة عنئذ تسلك التربة سلوك السائل فيما يعرف بظاهرة سيولة التربة. من خلال نتائج الدراسة فأن منطقة حي الشاطيء في البئر رقم 6 وعلي عمق 8-9 متر هذه الطبقة من المتوقع ان تتعرض لهذه الظاهرة و أيضا في منطقة قاردن سيتي في الآبار رقم 4و 5 علي عمق 6 متر هذه الطبقة معرضة لأن تحدث فيه هذه الظاهرة . ظاهرة سيولة التربة من الظواهر المعقدة جدا لذلك تحتاج لمزيد من الدراسات والتفصيل حتي يتم التأكيد علي النتائج التي تحصلت عليها من هذه الدراسة, إستخدام الحاسوب والتطبيق يسهل من العمليات الحسابية, هناك بعض العوامل من الافضل ان تؤخذ بعين الإتبار لانها تزيد من إحتمالية حدوث ظاهرة التميه وهي كثافة المباني وإزديادها في مستقلItem Comparative Study of Concrete Mix Design, Using Basalt and Granite Aggregates, Khartoum State, Sudan(Al-Neelain University, 2019) Abdullah Hassan Abdulrahim FadulABSTRACT The study area is located in Khartoum state. Crushed basalt and crushed granite samples were collected from Khartoum state quarries of Jebel ET- Toriya and Alsabaloka Respectively. The purpose of this research is to make comparison between crushed basalt and crushed granite as coarse aggregate use in concrete mix, in addition, to determine the geotechnical properties of aggregate and calculate the compressive strength of both. Statement of the problems in this research, it was to choice between basalt and granite, and which of them control the safety for engineering constructions. Materials were used consist of ordinary Portland cement is (410) kg/m3, with crushed basalt and crushed granite as coarse aggregates is (1120) kg/m3, and sand as fine aggregate is (680) kg/m3. Three concrete mixes were prepared, two used crushed basalt and one used crushed granite. The methodology have done by office works and field investigations, laboratory testing (Gs, ACV, AIV, and LAA). The Results showed when used granite and basalt as coarse aggregate that standardized results of crushing values and impact values, abrasion values and specific gravity. The High compressive strength and workability of crushed granite more than basalt in concrete, that indicate of suitability and serviceability for granite more than basalt in engineering constructions. It was found in petrographical examination of basalt under microscope the amorphous silica, on the other hand, granite having mica-sheets, in their components. Which, may decrease in durability and strength during the time. It was recommended to add pozzolanic materials to concrete mix such as fly ash to minimize the risks and damages due to alkali silica reaction (ASR). المستخلص تقع منطقة الدراسة في ولاية الخرطوم. وتم الحصول على البازلت المكسور والجرانيت المكسور من كسارات ولاية الخرطوم من جبل طورية والسبلوقة على التوالي. الغرض من هذه الدراسة لِخلق مقارنة بين رُكام البازلت الخشن ورُكام الجرانيت الخشن في الخلطة الخرسانية، بالإضافة لتحديد الخصائص الجُيوتقنية للرُكام المستخدم في الخلطة الخرسانية وحساب قوة الضغط لكِليهما. مشكلة الدراسة هي لمعرفة مِعيار الاختيار بين البازلت والجرانيت وأي منهما يتحكم بسلامة الإنشاءات الهندسية. المواد المستخدمة في الخلطة الخرسانية اِحتوت على الأسمنت البُورتلاندي العادي وهي 410كجم/م3، ورُكام البازلت والجرانيت كرُكام خشن بحوالي 1120كجم/م3، والرمل كرُكام ناعم حوالي 680كجم/م3. ومن ثم تم اعداد ثلاث خلطات خرسانية، اثنين منهما تم استخدام ركام البازلت وأما الأخرى استخدم فيها رُكام الجرانيت. المنهجية لدراسة البحث كانت عن طريقة العمل المكتبي والعمل الحقلي والاختبارات المعملية. اظهرت النتائج عندما استخدم البازلت والجرانيت المكسور كرُكام، مطابقة للمقاييس لكل من قيمة التصادم والكسر والبرَّي والثقل النوعي. وكانت القيمة المرتفعة لقوة الضغط والتشغيلية لرُكام الجرانيت أفضل من رُكام البازلت في الخلطة الخرسانية وذلك يعتبر مؤشراً جيداً للتناسُب والخدمِية والمُلاءمة لرُكام الجرانيت أكثر من رُكام البازلت في الانشاءات الهندسية. كما وُجِد أيضاً في اختبار البتروغرافيا للبازلت تحت المجهر بأنْ السِليكا غير متبلورة. أما من ناحية أخرى، وُجِد انْ الجرانيت يحتوي على صفائح المَايكا في مكوناتهِ التي بدورها تُقلص القوة والديمومة للخرسانة خلال الازمان. اوَصتْ الدراسة باستخدامِ المواد البُوزولانية في الخلطة الخرسانية، مثل الرّماد لتقليل المخاطر والأضرار بسبب تفاعل السِليكا في الرُكام مع القلويات الموجودة في الاسمنت.