Latest News Archive

Please select Category, Year, and then Month to display items
Previous Archive
29 November 2022 | Story Leonie Bolleurs | Photo Leonie Bolleurs
UFS green concrete
The Department of Engineering Sciences (EnSci) welcomes collaborations with other departments at the UFS. Pictured here are, from the left: Louis Lagrange, Head of EnSci, Prof Kahilu Kajimo-Shakantu, Head of the Department of Quantity Surveying and Construction Management, Dr Abdolhossein Naghizadeh, and Megan Welman-Purchase, analytical scientist in the Department of Geology.

More than 30 million tonnes of fly ash (residue from coal combustion in power plants) are generated in South Africa annually, with 96% of that being disposed of in landfills. There is thus more than enough of this key ingredient to produce green concrete. 

Green concrete, so called due to its environmentally friendly benefits, is an eco-friendly alternative to conventional concrete based on the Portland cement binder. During the production of green concrete, less carbon dioxide is released into the atmosphere than with the production of ordinary Portland cement (OPC). The latter accounts for up to 8% of all global carbon emissions.

Successful tests

In the Green Concrete Lab, established in 2021 within the Department of Engineering Sciences (EnSci) on the Bloemfontein Campus of the University of the Free State (UFS), Dr Abdolhossein Naghizadeh, Senior Lecturer, researcher, and engineer, is working on green cement and concrete projects.

He uses ‘geopolymer’ technology and a mix of waste materials, alkaline solutions, and recycled aggregates to form concrete mixtures that can provide properties similar to conventional concrete.

Besides being a synthesised inorganic material (not a petrochemical product), the geopolymer cement he introduced has the following properties: it is made from a reaction between aluminosilicate materials and strong alkalis (5-7% of the concrete mixture), it uses water and by-products as raw materials, it does not calcinate lime, thus giving it a low carbon emission, and it is also beneficial from a waste management point of view. 

The waste materials used can include waste from industrial and agricultural sources, such as fly ash, rice husk ash, sugar-cane bagasse, or corncob ash, as well as natural materials such as volcanic ash. In South Africa, sufficient amounts of industrial and agricultural waste are available. 

“So far, we have successfully tested various types of green concrete based on different waste materials,” says Dr Naghizadeh. 

Besides researching the green mixture proportions in the lab, Dr Naghizadeh and his students focused their attention on establishing the strength, durability, workability, and production cost of the product. 

They compared green concrete with conventional concrete. Green concrete’s workability is slightly lower (but he believes that with appropriate mix design it can be corrected), and it has a much higher compressive strength (50-90 MPa), a smaller carbon footprint, and comparable production costs to conventional concrete (depending on the mix design). A very high level of resistance against alkali-silica reaction (concrete cancer) is also present, as well as resistance to carbonation, sulphate attack, and acid attack.
So far, we have successfully tested various types of green concrete based on different waste materials.– Dr Naghizadeh. 

He explains, “The superior durability performance of green concrete is related to its chemical compositions and microstructure. For example, the lack of calcium content in the composition provides better resistance to alkali-silica reaction. At the same time, stronger bonds between elements and polymeric microstructure provide better resistance against acids and fire.”

With all the work and research of the past year and a half, Dr Naghizadeh says they are at the stage where they can prescribe green concrete production recipes for the industry parties based on the specified application and the materials they have.

Biggest accomplishments

“We transferred most of the experimental works to the Green Concrete Lab at the beginning of 2022, which improved our productivity tremendously. Since then, nine journal papers and three peer-reviewed conference papers have been published as outputs of the research projects. Currently, there are also multiple publications under review or in the development stages,” says Dr Naghizadeh.

In addition to him, there are three master's students and one research associate working on their own individual projects.

The department is very proud of its research outputs. Dr Naghizadeh was either author or co-author of all 12 research papers. The focus of these papers was mostly on the formulation of green concrete, based on locally available agricultural waste materials, the formulation of one-part geopolymer cement (when aluminosilicate raw material is replaced with pre-activated aluminosilicate material, water can be used instead of alkali solution), and the development of ambient-cured green concrete (replacing the aluminosilicate raw material with a blend of materials).

Dr Naghizadeh is also the project leader of a group of scientists from local and international universities who are researching sustainable construction materials. These institutions include the Universities of Johannesburg, KwaZulu-Natal, Yaoundé in Cameroon, Erzurum Technical University in Turkey, as well as Nelson Mandela University and the Central University of Technology, which recently came on board. 

 


 


News Archive

Volksblad: Moshoeshoe Memorial Lecture
2006-05-27

27 Mei 2006

Moshoeshoe het mense saamgebind
KONING MOSHOESHOE kon bewys dat verskeidenheid ’n bindende eienskap kan wees. Dit blyk ’n sleutelbeginsel van sy leierskap te wees – en dit is nie ’n maklike een om te begryp nie.

Jy bereik die grootste eenheid tussen onderskeidende entiteite waar jy relatief vrye ruimte aan hulle gee om hul eiesoortige kenmerke na vore te bring.

Dít blyk uit prof. Njabulo Ndebele se gedenklesing oor koning Moshoeshoe.
Lesotho; het; onder Moshoeshoe se leierskap mense van verskeie dele van die subkontinent gelok.
Dié mense het hierheen gevlug van die verwoesting wat as lifaqane bekend geword het toe Shaka sy koninkryk met militêre onderwerping verstewig het.

Ndebele het gesê daar is algemene ooreenkoms dat die oorloë wat hieruit gespruit het, die maatskaplike grondslae van talle samelewings in Suider-Afrika geskud het.

“Dit was in dié konteks dat Moshoeshoe leierskap getoon het.”
Prof. Frederick Fourie, rektor en visekanselier van die Universiteit van die Vrystaat (UV), het gesê die lesing vorm deel van ’n groter debat oor leierskapmodelle, veral die konsep van Afrika-leierskap, en die voortgesette diskoers oor nasiebou en versoening.

Die Moshoeshoe-projek is in 2004 aan die UV begin om met Suid-Afrika se eerste dekade van demokrasie saam te val.
Die projek was deel van die UV se eeufeesvieringe in 2004.
Met dié projek word geprobeer om ’n groot Afrika-leier te vereer en die UV se verbintenis tot transformasie te toon sodat ’n ware inklusiewe en nie-rassige universiteit geskep kan word.

“As die stigter van die Basoeto-nasie, word daar wyd erkenning aan koning Moshoeshoe vir sy buitengewone leierskapstyl gegee.

“Diplomasie, versoening en vreedsame naasbestaan is van die kenmerke van sy leierskap, soos getoon in sy pogings om verskillende groepe in een nasie te verenig,” sê Fourie.

KONING MOSHOESHOE, een van Afrika se eertydse groot leiers. Hy is meer as 130 jaar gelede dood. Foto: verskaf

Waarde van openbare spraak ‘nou bedreig’
AANDUIDINGS bestaan dat die waarde van openbare spraak wat hoog deur koning Moshoeshoe van Lesotho op prys gestel is, nou onder ernstige bedreiging kan wees.

Om dié rede dra hy die koning Moshoeshoe-gedenklesing op aan al dié mense in Suid-Afrika en elders wat die moed het om hul oorwoë mening uit te druk oor belangrike sake wat die samelewing in die gesig staar, het prof. Njabulo Ndebele, visekanselier van die Universiteit van Kaapstad, gesê.

Ndebele, wêreldbekende skrywer, het gesê dié lesing kom op ’n kritieke punt in Suid-Afrika se nuwe demokrasie.
Dié lesing, om die buitengewone nalatenskap van een van Afrika se groot leiers te eer, is eergisteraand op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) gelewer en het ’n staande toejuiging deur ’n groot gehoor uitgelok.

Ndebele het gesê die mense wat hul menings uitdruk oor belangrike sake, kan rubriekskrywers, redakteurs, kommentators, alle soorte kunstenaars, akademici, koerantbriefskrywers, nie-gewelddadige optoggangers met plakkate en strokiesprentkunstenaars wees “wat ’n spieël voor ons oë sit”.

“Selfs wanneer hulle dit waag op heilige gebied, soos sommige strokiesprentkunstenaars onlangs gedoen het, herinner hulle ons net dat selfs die heilige misbruik kan word vir doeleindes wat min met heiligheid te doen het.

“Dit is hul manier om ons te help, dalk meer diepsinnig as wat ons besef, om daardie einste ruimte van heiligheid in ons lewe te bewaar.

“Hulle verdiep ons insigte deur ons begrip te verdiep.
“Dit is gepas om hul dapperheid te vier,” het Ndebele gesê.
“Hulle herinner ons dat leierskap nie al is wat ons doen wanneer ons in ’n sekere magsposisie geplaas is om ’n organisasie of ’n sekere instelling te stuur nie.”

Hy het gesê onder die mense wat gevier moet word, sluit hy nie dié in wat deur haatspraak ander aanhits om geweld te pleeg; teen; mense; wat hul andersdenkende menings lug nie.

“Dit is nie met dapperheid dat hulle aanhits nie, maar weens hul toevlug tot die narkotiese beskerming van die skare.”

Mense voel glo ál kwesbaarder
Vise-kanselier lewer Moshoeshoe-gedenklesing
’n TOENEMENDE aantal hoogs intelligente, sensitiewe en toegewyde Suid-Afrikaners oor die klas-, ras- en kulturele spektrum heen bely dat hulle – soos nog nooit tevore nie – onseker en kwesbaar voel sedert 1994.

Só het prof. Njabulo Ndebele, vise-kanselier van die Universiteit van Kaapstad, gesê in die Universiteit van die Vrystaat (UV) se eerste koning Moshoeshoe-gedenklesing.

Die onderwerp was Reflections on the leadership challenges in South Africa.
Wanneer ontembare optimiste beken hulle voel dinge is van stryk, versprei die naarheid van angs. “Dit moet iets te doen hê met ’n ophoping van gebeure wat die gevoel van dreigende inploffing oordra.”

’n Gevoel heers dat Suid-Afrika ’n baie komplekse samelewing het wat liewer eenvoudige, gesentraliseerde beheer voortbring in die hoop dat dienslewering dan beter en vinniger gedryf kan word. Die kompleksiteit van beheer word dan in ’n enkele struktuur van gesag gevestig, eerder as in die afgewentelde strukture soos wat in die Grondwet beoog word.

Dat die afgewentelde strukture nie hul grondwetlik-gedefinieerde rolle verwerklik nie, moenie toegeskryf word aan die mislukking van die beheermeganisme nie.

“Dit is te vroeg om te sê dat wat ons sedert 1994 bereik het, nie gewerk het nie,” het Ndebele gesê.
Dit lyk of ’n kombinasie van omstandighede tot die “gevoel van ontknoping” lei.
“Ek wil dit vermy om te sê: ‘Kyk na Khutsong’, asof u sal verstaan wat ek bedoel wanneer ek sê u moet na Khutsong kyk.”
Sulke kennis lei tot wanhoop, want dit roep ’n werklikheid op wat só oorweldigend is dat dit fatalisties kan wees.
Ndebele het gesê niks kon meer vreesaanjaend wees as toe ’n komplot van die Boeremag oopgevlek en sekere Boeremaglede aangekeer is nie.

Sekere Boeremaglede het van ’n maksimum-sekuriteit-tronk ontsnap. “Sover ek weet, is hulle nie weer gevang nie.
“Wat is gedoen om die gaping te oorbrug?” was een van sy vrae hieroor.
“Van só ’n belangrike saak weet die publiek nie baie nie. Die karige kommunikasie kan die gevaarlike boodskap uitdra dat óf niks gedoen word nie, óf die staat in dié saak misluk.”

Hy het gevra: “Hoekom het die kwessie van munisipale afbakening tot die situasie in Khutsong gelei? Dit lyk of die probleem voortgaan, sonder ’n oplossing in sig.”

’n Aantal soortgelyke, oënskynlik plaaslike rebellies het oor die land heen plaasgevind. “Is hier ’n patroon?”
Ndebele het na die onlangse verhoor van oud-adj.pres. Jacob Zuma, wat van verkragting aangekla was, verwys.
Dié drama blyk ver van oor te wees. Dit beloof “om ons almal sonder verligting te hou, in ’n toestand van angs”.
Die gemene draad van dié gebeure is die gevoel van ’n oneindige spiraal van probleme wat vertroue tap. Daar kan ’n sterk suggestie in al dié gebeure wees “dat ons dalk nooit sosiale samehang in Suid-Afrika gehad het nie...”

“Wat ons sekerlik oor dekades gehad het, is ’n mobiliserende visie. Kan dit wees dat die mobiliserende visie onder die gewig van die werklikheid en omvang van maatskaplike heropbouing kraak en dat die legitieme raamwerk om oor dié probleme te debatteer ineenstort?”

‘Swart mense staar hulself in die gesig’
DIE swart meerderheid staar homself nou in die gesig: dalk werklik vir die eerste keer sedert 1994.
Só het prof. Njabulo Ndebele gesê toe hy die koning Moshoeshoe-gedenklesing by die Universiteit van die Vrystaat in Bloemfontein gelewer het.

Hy het gesê dit lyk of Suid-Afrika ’n meganisme nodig het om selfvertroue te bou.
Deur dié meganisme “kan ons die situasie waarin ons is, erken, wat dit ook al is”.
“Ons het ’n meganisme nodig wat die verskillende posisies van die mededingers sal bevestig en hul eerlikheid sal bekragtig op ’n manier wat die publiek vertroue sal gee dat werklike oplossings moontlik is.”

Dit is dié soort “openheid wat nooit maklik kom nie”, wat lei tot deurbraak-oplossings.
Ndebele het gesê ’n komplekse demokrasie soos Suid-Afrika s’n kan nie oorleef met ’n enkele gesag nie.
Net veelvuldige owerhede binne ’n grondwetlike raamwerk “het ’n ware kans”.
“Kan ’n deel van die probleem wees dat ons nie in staat is om die idee van ‘opposisie’ te hanteer nie?
“Ons is verskrik dat enige van ons ‘die opposisie’ kan word.
“Dit is tyd dat ons die koms voorsien van ’n oomblik wanneer daar nie meer ’n enkele, oorweldigende, dominante politieke mag is soos wat nou die geval is nie.”

Ndebele het gesê: “Ek glo ons het dalk ’n oomblik bereik wat nie fundamenteel verskillend is nie van die ontnugterende, tóg hartversterkende nasiebourealiteite wat gelei het tot Kemptonpark in die vroeë jare negentig.”

“Die verskil tussen toe en nou is dat die swart meerderheid nie nou na wit landgenote oor die onderhandelingstafel kyk nie.

“Die swart meerderheid staar homself in die gesig: dalk werklik vir die eerste keer sedert 1994.”
Dit is weer “tyd vir visie”, het Ndebele gesê.

We use cookies to make interactions with our websites and services easy and meaningful. To better understand how they are used, read more about the UFS cookie policy. By continuing to use this site you are giving us your consent to do this.

Accept