Examining the Strength of Traditional and High Strength Concretes

Yıl 2024, Cilt: 4 Sayı: 2, 57 - 68, 31.12.2024

Yakup Murat Çebi

Öz

Despite numerous research efforts on concrete with enhanced tensile strength, which has been utilized for the past three decades and has gained popularity due to technological advancements, its specific properties remain less understood compared to conventional concrete. Most of the guidelines for using reinforced concrete are based on research conducted on concrete with tensile strengths of up to 50 MPa. This study aims to explore how the tensile strength of both traditional and high-strength concrete changes with various drying methods. The findings reveal that variations in the temperature at which the concrete is dried affect the strength increase of both types, contrary to the belief that insufficient drying results lead to strength issues. In conclusion, while both high-strength and traditional concrete demonstrate similar responses to drying conditions, it's concluded that the impact of temperature is more significant in enhancing their strength than any problems caused by insufficient drying. It's important to highlight that similar research on other concrete varieties should be pursued.

Anahtar Kelimeler

Compressive Strength, Conventional Concrete, Different Curing Conditions, High Strength Concrete.

Geleneksel ve Yüksek Dayanımlı Betonların Dayanımının İncelenmesi

Öz

Son otuz yıldır kullanılan ve teknolojik gelişmeler sayesinde popülerlik kazanan çekme dayanımı arttırılmış beton üzerine yapılan çok sayıda araştırma çalışmasına rağmen, betonun spesifik özellikleri geleneksel betona göre daha az anlaşılmaktadır. Betonarme kullanımıyla ilgili yönergelerin çoğu, çekme dayanımı 50 MPa'ya kadar olan beton üzerinde yapılan araştırmalara dayanmaktadır. Bu çalışma, hem geleneksel hem de yüksek dayanımlı betonun çekme dayanımının çeşitli kurutma yöntemleriyle nasıl değiştiğini araştırmayı amaçlamaktadır. Bulgular, yetersiz kurutma sonuçlarının dayanım sorunlarına yol açtığı inancının aksine, betonun kurutulduğu sıcaklıktaki değişikliklerin her iki tipte de dayanım artışını etkilediğini ortaya koymaktadır. Suda hiç kür yapılmayan numunelerde yüksek dayanımlı betonun 28 günlük basınç dayanımı, soğuk ortama göre %7 oranında arttı. Bu artışlar W/C=0,50 olan konvansiyonel beton için %14, W/C=0,70 olan konvansiyonel beton için ise %11 olmuştur. Standart ortamda kürlenen yüksek dayanımlı betonlarda 90 günlük numuneler, 28 günlük numunelere göre %19 oranında dayanım artışı sağlamıştır. Aynı oranlar W/C=0,50 olan geleneksel beton için %0, W/C=0,70 olan geleneksel beton için ise %15 idi. Sonuç olarak, hem yüksek dayanımlı hem de geleneksel beton kuruma koşullarına benzer tepkiler verirken, dayanımlarını arttırmada sıcaklığın etkisinin yetersiz kurutmadan kaynaklanan sorunlardan daha önemli olduğu sonucuna varılmıştır. Benzer araştırmaların diğer beton çeşitleri üzerinde de sürdürülmesi gerektiğinin altını çizmek önemlidir.

Anahtar Kelimeler

Basınç Dayanımı, Farklı Kür Koşulları, Geleneksel Beton, Mukavemetli Beton.

Kaynakça

• Abu el‐hassan, Khaled, et al. (2024). Effects of nano titanium and nano silica on high‐strength concrete properties incorporating heavyweight aggregate. Structural Concrete, 25.1: 239-264.
• A.Durmuş, H. Dahiland M.E. Arslan (2006). Yüksek Başarımlı Beton-Donatı Aderansının Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi”, Türkiye Mühendislik Haberleri, 2006. pp. 45-52.
• A. H.Nilson (1987). Utilization of High Strength Concrete, High Strength Concrete, An Overview of Cornell Research Proceedings, Stavenger, Norway. pp. 27-38.
• Babalola, O. E., et al (2021). A review of residual strength properties of normal and high strength concrete exposed to elevated temperatures: Impact of materials modification on behaviour of concrete composite. Construction and Building Materials, 296: 123448.
• Cai, Rongjin; YE, Hailong. Clinkerless (2021). Ultra-high strength concrete based on alkali-activated slag at high temperatures. Cement and Concrete Research, 145: 106465.
• CEB/FIP (1990). High Strength Concrete, State-of-the-Art Report, FIP/CEBBulletind‟Information197. F.Kocataşkın (1991). Betonun Dünü, Bugünü, Yarını, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, 27-30 Mayıs, pp. 23-41.
• F. De Larrard and Y. Malier (1988) Formulation et Propriétés des Bétons á Trés Hautes Performances”,Thèsede Doctorale, ENPC-L.P.C. Research Report,No.149.
• F. De Larrardand, Y. Malier (1991) Çok Yüksek Mukavemetli Betonların Mühendislik Özellikleri, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, Mayıs, İstanbul, pp. 76-113.
• F. Kocataşkın (1991). Yüksek Dayanımlı Betonun Bileşimi, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, Mayıs, pp. 211-226.
• Farooq, Furqan, et al. (2020). A comparative study of random forest and genetic engineering programming for the prediction of compressive strength of high strength concrete (HSC). Applied Sciences, 2020, 10.20: 7330.
• Hakeem, Ibrahim Y., et al. (2023). Properties of sustainable high-strength concrete containing large quantities of industrial wastes, nanosilica and recycled aggregates. Journal of Materials Research and Technology, 24: 7444-7461.
• H. Dahil (2001). Yüksek Performanslı Beton Donatı Aderansının Geleneksel Beton Donatı Aderansıyla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi,Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Ho, J. C. M., et al (2022). Residual properties of steel slag coarse aggregate concrete after exposure to elevated temperatures. Construction and Building Materials, 316: 125751.
• İ. Balta (1991). Yüksek Mukavemetli Betonlar ve Bileşenleri, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, Mayıs, İstanbul, pp. 246-255.
• İ. Berktay (1991). Genelde Yüksek Dayanımlı Betonlar, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, Mayıs, pp.1-14.
• Kumar, Pramod; Pratap, Bheem (2024). Feature engineering for predicting compressive strength of high-strength concrete with machine learning models. Asian Journal of Civil Engineering, 25.1: 723-736.
• M. Collepardi, C. Kozanoğlu and C.Yanardağ(1991) Yüksek Dayanımlı Betonlarda Durabilite, 2.Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, Mayıs, İstanbul, pp.67-75.
• M. Hüsem, S. Pul and S.E. Görkem (2006) Bileşik Eğilme Etkisindeki Yüksek Performanslı Betonarme Kolonların Davranışlarının Araştırılması, Trabzon, Araştırma Projesi Sonuç Raporu, K.T.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi, 2006.
• M.Hüsem,M. (1995) Doğu Karadeniz Bölgesi Doğal Hafif Agregalarından Biriyle Yapılan Hafif Betonun Geleneksel Bir Betonla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi‟, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• M. H. Özkul ve M. E. Karagüler (1991). Yüksek Yapılarda Yüksek Dayanımlı Beton, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, pp. 256-261.
• Mohammed, Azad A. (2020). RAHIM, Aso A. Faqe. Experimental behavior and analysis of high strength concrete beams reinforced with PET waste fiber. Construction and Building Materials, 2020, 244: 118350.
• Mostofinejad, Davood, et al. (2023). Empirical relationships for prediction of mechanical properties of high-strength concrete. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 47.1: 315-332.
• S.H. Ahmad and S.P. Shah (1987). High Strength Concrete-AReview,Utilization of HighStrength Concrete Proceedings, Stavanger, Norway,pp. 255-268.
• S. Pul(1999) Doğu Karadeniz Bölümü Agregalarıyla Yüksek Performanslı Beton Üretimi ve Özelliklerinin Diğer Betonlarla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Ş. M. Üzümeri and Ş. Özden (1991) Yüksek Dayanımlı Betonun İnşaatta Kullanımı Konusunda Standartlar ve Yönetmeliklerdeki Gelişmeler, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, Mayıs 1991, İstanbul, pp. 159-178.
• TS1227ISO 3310-1 (1996). Deney Elekleri- Teknik Özellikler ve Deneyler- Kısım 1:Tel Örgülü Deney Elekleri”, TSE, Ankara.
• TS EN 12620 (2003). Beton Agregaları, TSE, Ankara, Nisan.
• TS EN 1097-6, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler - Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, TSE, Ankara.
• TS 3529 (1980). Beton Agregalarının Birim Ağırlıklarının Tayini, TSE, Ankara, Aralık 1980.
• U. Ersoy and T. Tankut (1991). Yüksek Dayanımlı Betonun Yapısal Davranışı ile İlgili Bir İrdeleme, 2. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, İstanbul, Mayıs, pp. 122-139.
• Zeng, Jun-Jie, et al. Bond (2022). Behavior between GFRP bars and seawater sea-sand fiber-reinforced ultra-high strength concrete. Engineering Structures, 254: 113787.