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

Artikel in Die Burger: Steeds is daar die kans vir heling deur Dr Franklin Sonn
2008-04-07

Steeds is daar die kans vir heling

Dr Franklin Sonn - Kanselier van die Universiteit van die Vrystaat en ’n oud-ambassadeur.


TOE gene-navorsers uiteindelik die menslike genoom georden het, is bevind dat menslike wesens inderdaad slegs in minder as 2 % onderling verskil en andersins ooreenstem.

Dít is die goeie nuus.

In die loop van die mens se ontwikkelingsgang en in die proses van ons sosiale organisering is godsdiens-, taal- en kultuurpatrone ontwikkel wat gelei het tot territorium-afbakening en volksvorming waaruit ’n hele geskiedenis van haat, nyd en bloedvergieting ontstaan het het wat ondanks die hoë peil van die beskawing wat die postmoderne mens bereik het, steeds voortwoed.

Dít is die slegte nuus.

Gebeure op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) het ons op onnoemlik tragiese wyse herinner aan ons menslike mislukking dat ons – ondanks die oorheersende ooreenkomste tussen ons – ons liewer op grond van die bykans een persent onderlinge verskil vergrype pleeg wat selfs by diere ondenkbaar is. Dat dit boonop op die kampus van ’n universiteit gebeur, is des te ontstellender.

Dit strek ons universiteit egter tot eer dat die verwagte strafstappe onmiddellik gedoen is en dat geen poging aangewend is om selfverskonend verduidelikings te gee of die kombers oor die kop te trek nie.

IN ’n breër konteks wys prof. Hermann Giliomee tereg daarop dat die tydskrif The Economist ’n opname van Markinor gepubliseer het wat aantoon dat meerderhede in al die gemeenskappe te kenne gee dat rasseverhoudings sedert die koms van die demokrasie verbeter het.

Die afleiding daarvan is dat Suid-Afrika in al sy dimensies op die regte pad is en dat ons in die hoop op ’n beter toekoms vir ons almal voortleef. Die nasionale projek om godsdiens, taal en verskille te eerbiedig maar terselfdertyd ’n heterogene tapisserie van eenheid as nasie te bou is die meeste van ons se erns. Ondanks die terugslag is die universiteit verbind tot hierdie toekomsvisie van transformasie wat herhaaldelik leidinggewend deur die rektor, prof. Frederick Fourie, sowel as sy voorganger, prof. Stef Coetzee, uitgespel is.

Vir die UV gaan dit daarom om die pad van insluiting en eenheid diepgaande te bestuur sodat wit en swart die universiteit as tuiste vir almal sien en ervaar en om die idee van verdringing van een groep deur die ander te vermy of selfs te voorkom dat die toestand geskep word dat een groep in die proses op die vlug slaan. Ons is verbind tot die skepping van ’n nierassige universiteit en nie die toestand dat wittes buite woon en swartes binne of andersom nie.


Ons koester die begrip van medemenslikheid en agting vir ons almal se gelyke menswaardigheid op grond van ons oorheersende menslike ooreenkomste en gedeelde waardes. Ons staan rassisme teen, of dit nou van wit of van swart kom. Ons wil nie aan die eenkant versoening predik maar in waansinnige onderlinge verdeeldheid en agterdog voortleef nie. Almal moet die wonder beleef van die moontlikheid dat ons een kan wees.

Ons waardeer dit opreg dat daar van die kant van ons minister Naledi Pandor paslike veroordeling van die rassevoorval uitgespreek is, maar dat sy onmiddellik die fokus geplaas het op die geleenthede wat die geval vir al ons kampusse maar ook vir ons land bied.

Eweneens ervaar ons die reaksie van die rektore van nasionale universiteite as aandoenlik positief waar die vanselfsprekende veroordeling gepaardgegaan het met die oorheersende geneigdheid om as leiers van meer rassige kampusse intellektuele leiding te probeer gee in die bepaling van waar ons land staan in die hantering van rassisme, ons erfsonde.

Ons is maar alte bewus daarvan dat ons ongelukkige geskiedenis van kolonialisme en apartheid nog vars in die geheue is. In ons euforie oor die koms van die demokrasie, wat gegrond is op ons grondwetlike verklaring van ons eenheid, was ons nietemin miskien naïef om te dink dat ons in werklikheid nou een is. Dit was bloot die aanhef. Jody Kollapen van die Suid-Afrikaanse Menseregtekommissie het iets beet wanneer hy aanvoer dat ons wel versoening omhels het, maar naïef gedink het dat solank ons die konsep op ons lippe neem, dit alles sal regmaak. Ons stem saam dat daar inderdaad steeds baie werk te doen is.

Ons wil te maklik die omvang van die taak om ’n nierassige nasie te bou geringskat. Ons misken heel dikwels die inherente gebrek aan kapasiteit by mense om op hul Godgegewe ooreenkomste te fokus. Dit lyk asof mense veel meer geneig is om verskille, gewaand of eg, te beklemtoon. Dit is ’n deel van ons menslikheid. Daar is ’n ontstentenis van leiding van byvoorbeeld ons kerk. Die kerk verkondig met heilige preweling ons eenheid in Christus, maar verdedig onmiddellik daarna dawerend verdeeldheid in die kerk. Ons pas regstelling in die werkplek toe sonder om werklik aandag te gee aan en bronne beskikbaar te stel vir die hantering van geregverdigde swart woede en sonder om begryplike aanmatiging en meerderwaardigheid te versoen met ewe begryplike wit verydeling en vervreemding.

Ons ag diversiteit as ’n gegewe sonder om genoegsame werk daarvan te maak om die rykheid van ons heterogeniteit in te bou in die nierassige eenheidstaat wat ons voorsien. Ons begaan ook die fout om die erfsonde van rassisme as net ’n Suid-Afrikaanse fenomeen te eien en is geskok as ons opmerk hoe diep die kloof tussen groepe in Amerika steeds lê.

SENATOR BARACK OBAMA se toespraak in Philadelphia spreek tot die hart van die kwessie oor hoe moeilik dit is om medemenslik te wees en hoe ons sukkel om ons in ander skoene te plaas en so eenheid te bou.

Ons vergeet so maklik dat ons versugting na vrede nêrens sal kom as ons nie die aandrang verstaan dat niemand gevra word om af te skuif nie, maar dat mense bloot gevra word om op te skuif sodat almal sitplek kan kry sodat ons sodoende mekaar se menswaardigheid kan voel en verstaan. Ons almal het gelyke aanspraak op Suid-Afrikanerskap. Niemand het die reg om meerderwaardig te voel nie. Ons mag ook nie ruimte skenk aan die geboorte of oplewing van ’n nuwe veronderstelling dat gemeensaamheid gebou kan word deur rassevernedering aan die een kant en rassevergelding aan die ander kant nie. Ons in Suid-Afrika het ’n hoë prys betaal vir die beoefening asook die verdraagsaamheid. Ons moet enige vorm van rassehegemonie teenstaan.

Hoe erg die provokasie ook al by swart mense kan wees wanneer ons rassevergelding soek, ons mag dit nooit weer verdra nie. Aan die ander kant is dit ewe gevaarlik dat ons nasionale geesdrif vir vergifnis en versoening deur wit mense geag word as ’n geleentheid om terug te val in gemaksones van meerderwaardigheid en toe-eiening Ons is dit aan ons toekoms verskuldig om hierdie tendense onmiddellik raak te sien en te besweer. Dit verg dapper leierskap. Ons universiteit het rede om trots te wees op ons prestasies om groter oopheid en toeganklikheid te skep. Die afgelope 5 jaar het ons 61 studente uit lande soos die Soedan, Ethiopië, Kameroen, Botswana en Lesotho gedoktoreer. Boonop het 6 studente uit lande soos Korea en Indië by ons doktorsgrade verwerf en 11 uit lande soos Amerika en Duitsland. Dit is ons trots.

Ons aan die UV is dit aan ons land maar ook aan onsself verskuldig om nederig te bly en, waar nodig, ons hand diep in eie boesem te steek, maar terselfdertyd te beklemtoon dat ons nie gedefinieer wil word deur insidentele vergrype van ’n klein groep misleide studente nie – hoe erg hul optrede ook al is. Ons reken daarmee af, maar ons wil graag onsself erken as deelgenote aan die erfenis van die nasionale sonde van rassisme, maar ’n universiteit wat transformasie aktief nastreef. Ons is trots op ons oopheid en wat daaruit voortspruit. Op die oomblik is ons onsosiale tradisie van herkoms Afrikaans en Sotho en is ons daarop ingestel om, waar doenlik en waar dit vereis word, Engels as internasionale taal in te bou in ons pogings om mekaar te vind eerder om ons trotse kultuur tradisies te vergeet.

DIE raad, die senaat, die rektor, die personeel van die universiteit wil saam met studente en werkers opnuut geleenthede soek om in gesprek met mekaar te bly. Ons wil saam opgewonde bly oor die moontlikheid van heling, groei en transformasie wat die onlangse insident vir ons geskep het.

Artikel in Die Burger, Saterdag 22 Maart 2008

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