Prediction of Concrete Strength With Artificial Neural Networks By Using Physical Properties of Aggregates

Year 2016, Volume: 4 Issue: 3, 165 - 172, 01.09.2016

Okan Özbakır Sabri Erkin Nasuf

https://doi.org/10.15317/Scitech.2016320512

Abstract

Determination of the effect of the physical and mechanical properties of aggregates that have considerable effect on concrete strength is only possible by conducting a series of experimental studies.These studies take long time and mostly are not economic.Therefore, different methods formed by utilizing the experimental studies done before are used to determine the strength characteristics.In this study, the impact of physical properties of aggregates and using 7-day and 28-day cured concrete has been researched. Then a model has been developed by using artificial neural network (ANN) which the results obtained from the tests. The values determined experimentally have been estimated by developing models in ANN method.It has been observed at the comparisons that the training and test results in the models can be estimated.

Keywords

Aggregate, Artificial neural network

AGREGALARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNDEN YOLA ÇIKILARAK BETON DAYANIMLARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE KESTİRİLMESİ

Abstract

Hızla gelişmekte olan dünyamızda en yaygın yapı malzemesi hammaddesi ve nihai ürün konumunda olan agreganın önemi gün geçtikçe artmaktadır. Kullanım alanı çok geniş olan ve betonun %65-75’ini oluşturan bu yapı malzemesinin mekanik ve fiziksel özelliklerinin bilinmesi mühendislik tasarımlarında çok önemlidir. Betonun en büyük bileşeni olan agreganın sahip olduğu fiziksel ve mekanik özelliklerin betonun dayanım özelliklerine etkisinin belirlenmesi ancak yapılan deneylerle mümkün olmaktadır. Bu çalışmalar uzun zaman almakta ve çoğu zamanda ekonomik olmamaktadır. Bundan dolayı dayanım özelliklerinin belirlenmesi için daha önce yapılmış olan deneysel çalışmalardan yararlanılarak oluşturulan değişik yöntemler de kullanılmaktadır. Bu çalışmada İstanbul Anadolu yakasında değişik 14 ayrı ocaktan elde edilmiş agregaların fiziksel özellikleri, yapılan deneylerle belirlenmiştir. Fiziksel özellikleri belirlenen agregalarla beton örnekleri hazırlanmış ve bu beton örneklerin 7 ve 28 günlük basınç dayanımları ölçülmüştür. Betonu oluşturan agrega dışındaki bütün beton bileşenleri sabit tutularak değişen agregalarda betonun basınç dayanımı izlenmiştir. Deneysel olarak belirlenen değerlerin kestirimi için, Yapay Sinir Ağları Yöntemi kullanılarak modeller geliştirilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Keywords

Agrega, Beton dayanımı, Yapay sinir ağları

References

• Alexander, M.G., Milne, T.I.,1995, ‘’Influence of Cement Blend and Aggregate Type on Stress- Strain Behavior and Elastic Modulus of Concrete’’, ACI Materials Journal, Vol. 92, May-June. pp. 227–235.
• Bryson, A.E., Ho Y.C. 1969, ‘’ Applied Optimal Control’’, Blaisdell, New York.
• Hong-Guang, N., Ji-Zong, W. 2000, ‘’Prediction of Compressive Strength of Concrete by Neural Networks’’, Cement and Concrete Research, Vol. 30(8), pp. 1245-1250.
• Kaplan, M.F., 1959, ‘’Flexuraland Compressive Strength of Concrete as Affected by the Properties of Coarse Aggregates’’, Journal of American Concrete Institute, May, Vol. 72, pp. 1193- 1208.
• Kawakami H., 1992. ‘’Effect of Aggregate Type on the Mechanical Properties of Concrete’’, Interfacesin Cementitious Composites, J.C.Masa (Ed) Touluuse, pp. 179–186.
• Lai, S., Sera, M., 1997, ‘’Concrete Strength Prediction by Mean of Neural Networks’’, Construction and Building Metarials, Vol. 11(2), pp. 93-98.
• Mukherjee, A., Biswas, S.N., 1997, ‘’Artificial Neural Networks in Prediction of Mechanical Behavior of Concrete at High Temperature’’, Nuclear Engineering and Design, Vol. 178(1), pp. 1-11.
• Murdock, L.J., Brook, K.M., Dewar, J.D., 1991, ‘’Concrete and Materials and Practice’’, 6, London.
• Neville, A.M., 1996, ‘’Properties of Concerete’’, Fourth and Final Edition, John Willey, G. Sons.pp.56-80.
• Öztaş, A.,Pala. M., Özbay, E., Kanca, E., Çağlar, N., Asghar, B. M., 2006, ‘’Predicting the Compressive Strength and Slump of High Strength Concrete Using Neural Networks’’, Construction and Building Metarials, Vol. 20(9), pp. 769-775.
• Tasong, W.A., Lynsdale, C.J., 1998, ‘’Aggregate Cement Paste Interface II: Influence of Aggregate Physical Properties’’, Cement and Concrete Research, Vol. 28, pp. 1453-1465.
• Yeginbogalı, A., 1999, ‘’Betonun iç yapısı’’, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği Notları, No:3 Ankara.