The objective of this study is to investigate the effect of waste rockwool (RW) addition on the thermo-physical, mechanical, and fire resistance properties of limestone calcined clay cement (LC3)-based mortars. LC3 binder has been produced by replacing 60 wt% of OPC with limestone (LS) powder and metakaolin (MK) at a percentage of LS to MK of 1:2 (wt%). Waste RW was added at various ratios of 1, 3 and 5 % (by weight of binder) into two types of LC3-based mortars made with natural sand (NS) and ferrochrome waste slag (FCS) aggregates with a binder-to-aggregate vol% of 1:3. Upon the addition of 5 wt% of waste RW, significant enhancements of about 19 % and 21 % were obtained for the compressive strength of NS and FCS mortars, respectively, and attributed to the improved physical packing. After exposure to standard fire for 1 h with a maximum applied temperature of 945 °C, residual strengths of about 57.5 % and 63.8 % have been maintained by the sand and FCS-blended LC3 mortars, respectively. Generally, the incorporation of RW led to a slight increase in the thermal conductivity of both types of mortars; however, the FCS-blended LC3 mortar possessed relatively higher increment rates as compared with the sand mortar, which is helpful in improving the thermal performance in hot climate regions. Remarkable improvements in the microstructure characteristics in terms of compactness, uniformity, and interfacial transition zone (ITZ) tightness were attained by RW addition. Lifecycle assessment (LCA) results demonstrated that about 38–45 % lower carbon emission is associated with the designed LC3-based mortars than the conventional OPC mortar.

The present work demonstrates the development of SiC/TiS2/AlSi12Cu hybrid functionally graded composite using centrifugal casting and examines its microstructural, mechanical, and tribological properties. A gradient distribution of reinforcement particles was observed with the outer region being particle-rich. EBSD analysis confirms microstructural refinement owing to titanium's grain refining properties and the formation of θ-Al2Cu intermetallic phase. The outer layer of the composite attained a maximum hardness and tensile strength of 93 HB and 202 MPa respectively, which was increased by 7.5% and 8.2%, 20.4% and 13.8%, 22.5% and 44.5% in middle, inner, and as-received alloy respectively. Tribological properties were assessed via dry sliding pin-on-disk tribometer with various process parameters such as load (10–40 N), velocity (1–4 m/s) and distance (500–2000 m), optimized using response surface methodology. The higher wear resistance was attained by the optimized process parameters of 16 N load, 1.6 m/s velocity, and 804 m distance. Results indicated increased material loss with higher load, sliding distance, and velocity, but with enhanced wear resistance in the outer zone. Worn surface analysis revealed deeper grooves, delamination, particle pull-out, and wear tracks under severe conditions. The study emphasizes the composite's potential for high wear applications, linking its microstructural features to its superior wear behavior.