Evaluation of engineering properties of scoria in central Harrat Rahat, Saudi Arabia

Abstract

 Although black scoria deposits occur extensively in western Saudi Arabia, there has been little work undertaken on its engineering characteristics as a light-weight aggregate which can be used in concrete for structural, masonry and insulating purposes. In an attempt to remedy this, central Harrat Rahat was selected for an engineering evaluation of scoria deposits in the vicinity of major cities where it may provide an easily accessible resource for natural aggregate. The petrography of the scoria and the deleterious material content were found to be acceptable by ASTM standards, but grading analyses indicated it would need to be processed before use. The other physical properties of the scoria such as bulk density, specific gravity and absorption indicated that samples from Jabal Halat Ash Shaykh quarry gave acceptable results. The porosity of the scoria is relatively high and some of the pore spaces are not interconnected. The material is pozzolanically active and can be also used as an additive to Portland cement.

Résumé

Bien que les dépôts de scories volcaniques noires soient largement répandus dans l'ouest de l'Arabie Saoudite, il y a eu peu de travaux portant sur leurs caractéristiques techniques, comme granulat léger susceptible d'être utilisé comme constituant de bétons de structure, de construction ou matériaux d'isolation. Dans le but d'y remédier, la région du central Harrat Rahat fut sélectionnée pour une caractérisation technique des dépôts de scories au voisinage de grandes villes susceptibles d'être approvisionnées facilement par de tels granulats. La nature pétrographique des scories et leur teneur en éléments indésirables satisfont aux normes ASTM mais les analyses granulométriques ont montré qu'il faudra procéder à certains traitements avant usage. Les propriétés physiques des scories telles que la masse volumique, la densité de la matrice et les propriétés d'absorption obtenues à partir d'échantillons de la carrière de Jabal Halat Ash Shaykh, sont apparues correctes. La porosité des scories est relativement forte et certains espaces poreux sont non connectés. Les scories présentent des propriétés pouzzolaniques et peuvent aussi être utilisées comme ajout au ciment Portland.