Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini

Tuba Demir; Muhammed Ulucan; Kürşat Esat Alyamaç

doi:10.29130/dubited.1052806

TR EN

Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini

Abstract

Bu çalışmada yüksek dayanımlı betonların erken yaş yarmada çekme dayanım sonuçlarının kapsamlı değerlendirilmesi sunulmaktadır. Bunun için çimento ile hacimce %5, %10 ve 15 oranlarında silis dumanı ve ince agrega ile hacimce %8, %10 ve %12 oranlarında mermer tozu yer değiştirilerek 72 seri beton karışımı hazırlanmıştır. Hazırlanan bu karışımlarda Su/Çimento (S/C) oranları 0.20-0.25-0.30 ve çimento dozajı ise 400-450-500 kg/m3 olarak seçilmiştir. Elde edilen numunelere 3. ve 7. günlerde yarmada çekme dayanımı testi uygulanmıştır. Bu testler sonucunda alınan veriler tepki yüzeyi metodu (TYM) kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonucunda yarmada çekme dayanımını tahmin eden matematiksel modeller geliştirilmiştir. Geliştirilen matematiksel modellerin doğruluğunun tespiti için 9 adet kontrol serisi hazırlanmış ve modelin tahmin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bunun sonucunda bağıl hata oranları (BHO) hesaplanarak geliştirilen matematiksel model doğrulanmıştır.

Keywords

Yüksek dayanımlı beton, Yarmada çekme dayanımı, Silis dumanı, Mermer tozu, Tepki yüzeyi metodu

Estimation of Splitting Tensile Strength of High Strength Concretes by RSM-Based

Abstract

In this study, a comprehensive evaluation of the early age splitting tensile strength results of high strength concretes is presented. For this, 72 series concrete mix was prepared by replacing 5%, 10% and 15% silica fume by volume with cement and marble powder at 8%, 10% and 12% volume by volume. In these prepared mixtures, water/cement (W/C) ratios were chosen as 0.20-0.25-0.30 and cement dosage as 400-450-500 kg/m3. Splitting tensile strength test was applied to the samples obtained on the 3rd and 7th days. The data obtained as a result of these tests were analyzed using the response surface method (RSM). As a result of the analysis, mathematical models were developed that predict the splitting tensile strength. In order to determine the accuracy of the developed mathematical models, 9 control series were prepared and compared with the prediction results of the model. As a result, the mathematical model developed by calculating the relative error rates (ARD) was verified.

Keywords

High strength concrete, Splitting tensile strength, Silica fume, Marble powder, Response surface method (RSM)

References

[1] H. T. N. Le, L. H. Poh, S. Wang, and M.-H. Zhang, “Critical parameters for the compressive strength of high-strength concrete,” Cem. Concr. Compos., vol. 82, pp. 202–216, 2017.
[2] A. C. I. C. 363, Report on High-Strength Concrete (ACI 363R-10). ACI, 2010.
[3] S. Ahmad, I. Hakeem, and M. Maslehuddin, “Development of an optimum mixture of ultra-high performance concrete,” Eur. J. Environ. Civ. Eng., vol. 20, no. 9, 2016.
[4] T. Erdogan, Beton. Ankara: METU Press, 2003.
[5] Y. Zhong, Y. Sun, K. H. Tan, and O. Zhao, “Testing, modelling and design of high strength concrete-filled high strength steel tube (HCFHST) stub columns under combined compression and bending,” Eng. Struct., vol. 241, p. 112334, 2021.
[6] S. Chithra, S. R. R. Senthil Kumar, and K. Chinnaraju, “The effect of Colloidal Nano-silica on workability, mechanical and durability properties of High Performance Concrete with Copper slag as partial fine aggregate,” Constr. Build. Mater., vol. 113, 2016.
[7] A. Khaloo, M. H. Mobini, and P. Hosseini, “Influence of different types of nano-SiO2 particles on properties of high-performance concrete,” Constr. Build. Mater., 2016.
[8] S. Y. Çetin and İ. Ragıp, “Küp numunelerin yarmada-çekme dayanımında agrega granülometrisinin boyut değişimi üzerine etkisi,” Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Derg., vol. 8, no. 3, pp. 443–451, 2016.
[9] S. Ray, M. Haque, M. M. Rahman, M. N. Sakib, and K. Al Rakib, “Experimental investigation and SVM-based prediction of compressive and splitting tensile strength of ceramic waste aggregate concrete,” J. King Saud Univ. Sci., 2021.
[10] R. Siddique, M. Singh, S. Mehta, and R. Belarbi, “Utilization of treated saw dust in concrete as partial replacement of natural sand,” J. Clean. Prod., vol. 261, p. 121226, 2020.

[11] H. Constantinescu, O. Gherman, C. Negrutiu, and S. P. Ioan, “Mechanical properties of hardened high strength concrete,” Procedia Technol., vol. 22, pp. 219–226, 2016.
[12] X. Zhou et al., “DEM analysis of the effect of interface transition zone on dynamic splitting tensile behavior of high-strength concrete based on multi-phase model,” Cem. Concr. Res., vol. 149, p. 106577, 2021.
[13] H. Taghaddos, F. Mahmoudzadeh, A. Pourmoghaddam, and M. Shekarchizadeh, “Prediction of compressive strength behaviour in RPC with applying an adaptive network-based fuzzy interface system,” in Proceedings of the International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, Germany, 2004, pp. 273–284.
[14] A. M. Neville, Properties of concrete, vol. 4. Longman London, 1995.
[15] V. Kadleček and S. Modrý, “Size effect of test specimens on tensile splitting strength of concrete: general relation,” Mater. Struct., vol. 35, no. 1, pp. 28–34, 2002.
[16] D. J. Hannant, K. J. Buckley, and J. Croft, “The effect of aggregate size on the use of the cylinder splitting test as a measure of tensile strength,” Matériaux Constr., vol. 6, no. 1, pp. 15–21, 1973.
[17] F. Bin Ahmed, K. A. Ahsan, T. Shariff, and S. R. Meem, “Formulation of polynomial equation predicting the splitting tensile strength of concrete,” Mater. Today Proc., vol. 38, pp. 3269–3278, 2021.
[18] P. and C. C. Cement - Part 1: General Cements, Composition, “TS EN 197-1,” Turkey, 2012.
[19] O. Soykan, Ö. Cengiz, and Ö. Cenk, “Investigation of the Usability of Slate and Andesite as Concrete Aggregate,” J. Suleyman Demirel Univ. Grad. Sch. Nat. Appl. Sci., vol. 19, no. 1, 2015.
[20] T. S. EN, “12390-6 (2010),” Test. hardened Concr. tensile strength test specimens. Turkish Stand. Institute, TSE, Ankara, Turkey.
[21] 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.
[22] 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.
[23] “Design-expert software.” Inc., S.-E, Minneapolis, MN, USA., 2016.
[24] 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.
[25] 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.
[26] K. E. Alyamac and A. B. Aydin, “Concrete properties containing fine aggregate marble powder,” KSCE J. Civ. Eng., vol. 19, no. 7, pp. 2208–2216, 2015.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Tuba Demir ^*
0000-0003-2092-1029
Türkiye

Muhammed Ulucan
0000-0001-7629-6846
Türkiye

Kürşat Esat Alyamaç
0000-0002-3226-4073
Türkiye

Publication Date

July 31, 2023

Submission Date

January 3, 2022

Acceptance Date

October 2, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 11 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.29130/dubited.1052806

IZ

https://izlik.org/JA68DX73RR

APA

Demir, T., Ulucan, M., & Alyamaç, K. E. (2023). Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini. Duzce University Journal of Science and Technology, 11(3), 1136-1150. https://doi.org/10.29130/dubited.1052806

AMA

1.Demir T, Ulucan M, Alyamaç KE. Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini. DUBİTED. 2023;11(3):1136-1150. doi:10.29130/dubited.1052806

Chicago

Demir, Tuba, Muhammed Ulucan, and Kürşat Esat Alyamaç. 2023. “Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini”. Duzce University Journal of Science and Technology 11 (3): 1136-50. https://doi.org/10.29130/dubited.1052806.

EndNote

Demir T, Ulucan M, Alyamaç KE (July 1, 2023) Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini. Duzce University Journal of Science and Technology 11 3 1136–1150.

IEEE

[1]T. Demir, M. Ulucan, and K. E. Alyamaç, “Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini”, DUBİTED, vol. 11, no. 3, pp. 1136–1150, July 2023, doi: 10.29130/dubited.1052806.

ISNAD

Demir, Tuba - Ulucan, Muhammed - Alyamaç, Kürşat Esat. “Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini”. Duzce University Journal of Science and Technology 11/3 (July 1, 2023): 1136-1150. https://doi.org/10.29130/dubited.1052806.

JAMA

1.Demir T, Ulucan M, Alyamaç KE. Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini. DUBİTED. 2023;11:1136–1150.

MLA

Demir, Tuba, et al. “Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 11, no. 3, July 2023, pp. 1136-50, doi:10.29130/dubited.1052806.

Vancouver

1.Tuba Demir, Muhammed Ulucan, Kürşat Esat Alyamaç. Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini. DUBİTED. 2023 Jul. 1;11(3):1136-50. doi:10.29130/dubited.1052806

Yüksek Dayanımlı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının TYM Tabanlı Tahmini

Abstract

Keywords

Estimation of Splitting Tensile Strength of High Strength Concretes by RSM-Based

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite