Bu çalışmada, yüksek reaktiviteye sahip metakaolinin, beyaz çimento harçlarının basınç dayanımı üzerine etkisinin tahmininde yapay sinir ağları (YSA) ve uyarlamalı ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) ile oluşturulan farklı modeller kullanılmıştır. Bu sürecin ilk aşamasında beyaz Portland çimento (BPÇ) içerisine, ağırlıkça %0, %5, %10, %15, %20, %25 ve %30 oranında metakaolin (MK) ikame edilerek 7 farklı çimento hazırlanmıştır. İkinci aşamada bu çimentolar ile harçlar üretilmiş ve bu harçların basınç dayanımları 2, 7, 28, 56 ve 90. günlerde tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada harçlarının basınç dayanımları, ileri beslemeli geri yayılımlı (YSA-1) ve Elman geri yayılımlı (YSA-2) sinir ağı modelleri ile MATLAB programındaki bulanık mantık araç kutusu içerisindeki üçgen (ANFIS-1) ve Gauss (ANFIS-2) üyelik fonksiyonları kullanılarak tahmin edilmiştir. Son etapta bu modellerin güvenilirliğinin belirlenmesi için belirleme katsayısı (R2), ortalama mutlak yüzde hata (MAPE), hata kareleri ortalamasının karekökü (RMSE) ve saçılma indeksi (SI) gibi metrikler kullanılmıştır. Gerçekleştirilen istatistiksel analizlere göre test aşamasında tahmin edilen basınç dayanımlarının gerçeğe çok yakın sonuçlar veren hem YSA-1 (R2=0.9997, ve MAPE=%0.0279, RMSE=0.2425, SI=0.0052) hem de YSA-2 modeliyle (R2=0.9989, ve MAPE=%0.0073, RMSE=0.2824, SI=0.0060) başarılı bir şekilde tahmin edilebileceği tespit edilmiştir. Dolayısıyla, istatistiksel metriklere göre tahmin edilen sonuçlar ile gerçek sonuçlar arasında iyi bir uyum olduğu söylenebilir.
Yazarlar çalışmayla ilgili herhangi bir kurum ya da kişilerle çıkar çatışmasının olmadığını beyan eder.
Yazarlar, analiz ve deneylerin yapılmasında katkı sunan Mersin ÇİMSA Çimento Fabrikası çalışanlarına ve Yetkililerine teşekkürlerini sunarlar.
In this study, different models created with ANN and ANFIS were used to predict the effect of high reactivity metakaolin on the compressive strength of white cement mortars. In the first stage of this process, seven different cements were prepared by substituting 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% by weight metakaolin (MK) into white Portland cement (WPC). In the second stage, mortars were produced with these cements and their compressive strengths were determined on days 2, 7, 28, 56 and 90. In the third stage, the compressive strengths of the mortars were estimated using feedforward backpropagation (ANN-1) and Elman backpropagation (ANN-2) neural network models and triangular (ANFIS-1) and Gaussian (ANFIS-2) membership functions in the fuzzy logic toolbox in MATLAB. In the final stage, metrics such as coefficient of determination (R2), mean absolute percentage error (MAPE), root mean square error (RMSE), and scattering index (SI) were used to determine the reliability of these models. According to the statistical analyses performed, it was determined that the compressive strengths predicted during the test phase could be successfully predicted by both the ANN-1 (R2=0.9997, MAPE=0.0279%, RMSE=0.2425, SI=0.0052) and the ANN-2 models (R2=0.9989, MAPE=0.0073%, RMSE=0.2824, SI=0.0060), which yielded results very close to reality. Therefore, it can be said that there is a good agreement between the predicted results according to statistical metrics and the actual results.
The authors declare that they have no conflict of interest with any institution or person related to the study.
The authors would like to thank the employees and authorities of Mersin ÇİMSA Cement Factory for their contributions to the analysis and experiments.
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Modelleme ve Simülasyon |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 5 Kasım 2025 |
| Kabul Tarihi | 26 Kasım 2025 |
| Erken Görünüm Tarihi | 16 Aralık 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 30 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 6 Sayı: 2 |
Dergimiz Index Copernicus, Google Scholar, ASOS Indeks, OpenAlex ve ROAD indeks tarafından indekslenmektedir.