Tuba DEMİR, Muhammed ULUCAN, Kürşat Esat ALYAMAÇ

Yüksek Dayanımlı Betonların Erken Yaş Dayanımının RSM Metodu Kullanılarak Belirlenmesi

Bu çalışmanın amacı çevre dostu yüksek dayanımlı betonların (ÇYDB) taze beton özellikleri ve erken yaş beton dayanımlarını yüksek doğrulukla tahmin eden matematiksel modeller geliştirmek, pratik bir karışım hesabı sunmaktır. Bu amaçla 72 seri beton karışımı hazırlanmıştır. Bu seriler hazırlanırken su/çimento (W/C) oranları 0.20-0.25-0.30, çimento dozajı ise 400-450-500 kg/m3 olarak seçilmiştir. Hazırlanan beton karışımlarında mineral katkı olarak silis dumanı ve mermer tozu kullanılmıştır. Silis dumanı, çimento ile hacimce %5-10-15 oranlarında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Mermer tozu ise ince agrega ile hacimce %8-10-12 oranlarında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Bu karışım oranları sonucunda elde edilen veriler tepki yüzeyi metodu (RSM) kullanılarak analiz edilmiştir. Analizler yapılırken değişken olarak W/C, agrega/çimento (A/C) ve mermer tozu/ince agrega (MP/FA) değerleri kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda slump ve fc-3 gün değerlerini tahmin etmek için matematiksel bir model geliştirilmiştir. Geliştirilen bu modelin etkinliğini test etmek için 9 kontrol serisi hazırlanmıştır. Bu kontrol serileri üzerinde deney sonuçları ile modelin tahmin sonuçları kıyaslanmıştır. Bu kıyaslamalar sonucunda bağıl hata oranları (BHO) hesaplanmıştır. Geliştirilen modelin slump ve fc-3 gün değerlerini oldukça yüksek doğrulukla tahmin ettiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Yüksek dayanımlı beton, erken yaş beton dayanımı, mermer tozu, silis dumanı, RSM.

PDF

___

[1] A. C. I. C. 363, Report on High-Strength Concrete (ACI 363R-10). ACI, 2010.
[2] İ. B. Topçu and A. Uğurlu, “TS 500/2000 Standardının Beton Açısından İncelenmesi,” ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, vol. 14, pp. 492–499, 2002.
[3] D. Wang, C. Shi, Z. Wu, J. Xiao, Z. Huang, and Z. Fang, “A review on ultra high performance concrete: Part II. Hydration, microstructure and properties,” Constr. Build. Mater., vol. 96, pp. 368–377, 2015.
[4] V. S. Ramachandran, Concrete admixtures handbook: properties, science and technology. William Andrew, 1996.
[5] A. Köken, M. A. Köroğlu, and F. Yonar, “Atık betonların beton agregası olarak kullanılabilirliği,” 2008.
[6] E. Güneyisi, M. Gesoğlu, Z. Algın, and K. Mermerdaş, “Optimization of concrete mixture with hybrid blends of metakaolin and fly ash using response surface method,” Compos. Part B Eng., vol. 60, pp. 707–715, 2014.
[7] D. K. Ashish, “Concrete made with waste marble powder and supplementary cementitious material for sustainable development,” J. Clean. Prod., vol. 211, pp. 716–729, 2019.
[8] K. E. Alyamaç and A. B. Aydin, “Concrete properties containing fine aggregate marble powder,” KSCE J. Civ. Eng., vol. 19, no. 7, pp. 2208–2216, 2015.
[9] V. Singhal, R. Nagar, and V. Agrawal, “Use of marble slurry powder and fly ash to obtain sustainable concrete,” Mater. Today Proc., vol. 44, pp. 4387–4392, 2021.
[10] Z. Wu, C. Shi, K. H. Khayat, and L. Xie, “Effect of SCM and nano-particles on static and dynamic mechanical properties of UHPC,” Constr. Build. Mater., vol. 182, 2018.
[11] Ö. ve U. K. Çimento- Bölüm 1: Genel ÇimentolarBileşim, “TS EN 197-1,” Turkey, 2012.
[12] O. SOYKAN, Ö. Cengiz, and Ö. Cenk, “Arduvaz ve Andezit’in Beton Agregası Olarak Kulanılabilirliğinin Araştırılması,” Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilim. Enstitüsü Derg., vol. 19, no. 1, 2015.
[13] S. Ray, M. Haque, T. Ahmed, and T. T. Nahin, “Comparison of artificial neural network (ANN) and response surface methodology (RSM) in predicting the compressive and splitting tensile strength of concrete prepared with glass waste and tin (Sn) can fiber,” J. King Saud Univ. Sci., 2021.
[14] K. E. Alyamac, E. Ghafari, and R. Ince, “Development of eco-efficient self-compacting concrete with waste marble powder using the response surface method,” J. Clean. Prod., vol. 144, pp. 192–202, 2017.
[15] R. H. Myers, D. C. Montgomery, and C. M. Anderson-Cook, Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. John Wiley & Sons, 2016.
[16] S. Pyo and H. K. Kim, “Fresh and hardened properties of ultra-high performance concrete incorporating coal bottom ash and slag powder,” Constr. Build. Mater., vol. 131, 2017.
[17] “Design-expert software.” Inc., S.-E, Minneapolis, MN, USA., 2016.
[18] D. A. Abrams, “Water-cement ratio as a basis of concrete quality,” in Journal Proceedings, 1927, vol. 23, no. 2, pp. 452–457.
[19] R. Jones, Non-destructive testing of concrete. University Press, 1962.