PREDICTION OF ELASTIC MODULUS OF POLYPROPYLENE FIBER CONTAINING CONCRETE BY FUZZY LOGIC

Abstract

In this study, the amount of polypropylene fiber was investigated that effect to physical (unit weight, air content) and mechanical (compressive strength and modulus of elasticity) properties of concrete. The different amounts of polypropylene fiber (0, 300, 600, 900, 1200 gr/m3) to prepared mixtures in three different cement dosage (350, 400 and 450 kg/m³) were added. According to experimental results, unit weight, compressive strength and modulus of elasticity decreases while the air content increases depend on the amount of fiber. Estimation model of the modulus of elasticity from the cement dosage, fiber content and air content is developed by using fuzzy logic. Also, It was investigated that relationships between experimental results with model results or analytical equations that proposed by the standards. As a result, proposed approaches by standards have been inadequate in determining modules of elasticity of the fiber containing concrete, the best results were obtained from fuzzy logic model (R2 = 0,988). It should be developed the new analytic equations for fiber containing concrete and fuzzy logic is used successfully to predict the properties of fiber concrete are usable.

Keywords

• Concrete, Polypropylene Fiber, Fuzzy Logic, Modulus of Elasticity, Hardened Properties,

POLYPROPYLEN FYBER YÇEREN BETONLARININ ELASTYSYTE MODÜNÜN BULANIK MANTIK KULLANILARAK BELYRLENMESY

Öz

Bu çalışmada polipropilen fiber katkı miktarının betonun fiziksel (birim hacim ağırlık, hava içeriği) ve mekanik özelliklere (basınç dayanımlı ve elastisite modülü) etkisi araştırılmıştır. Üç farklı çimento dozajında (350,400 ve 450 kg/m³) hazırlanan karışımlara farklı miktarlarda polipropilen fiber (0, 300, 600, 900, 1200 gr/m3) ilave edilmiştir. Deneysel sonuçlara göre; fiber miktarının artmasıyla hava içeriği artmakta, birim hacim ağırlığı, basınç dayanımı ve elastisite modülü değerleri azalmaktadır. Yine çimento dozajı, fiber miktarı ve hava içeriğine göre bulanık mantık kullanılarak geliştirilen model ile elastisite modülü tahmin edilmiştir. Modelden elde edilen sonuçlar ve standartlar tarafından önerilen analitik formüllerden elde edilen elastisite modülü değerleri ile deneyden elde edilen sonuçlar arasındaki ilişkiler de araştırılmıştır. Sonuç olarak standartlar tarafından önerilen analitik yaklaşımlar fiber içeren betonların elastisite modülünü belirlemede yetersiz kalmış, en iyi sonuç bulanık mantık tarafından geliştirilen modelden elde edilmiştir (R2=0.988). Fiberli betonlar için yeni analitik yaklaşımlar geliştirilmesi gerektiği ve bulanık mantığın fiberli betonların özelliklerini tahmin etmede başarılı bir şekilde kullanıcısıyla sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Beton, Plipropilen Fiber, Bulanık Mantık, Elastisite Modülü, Sertleşmiş özellikler,