Silika füme içeren betonlar için istatistiksel dayanım

Silika füme içeren betonlar için istatistiksel dayanım

ISTATlsTIK
Prof Dr. Mult. Ergin ARIOGLV ,
.
ITO Maden Mult. Bolumu
Dr. Mult. Om"n AKKOL
Yapt Merkezi -AR-GE Bolumu
7
Silika Fume it;eren Betonlar it;in
istatistiksel Dayanlm Baglntllan
1.GIRI$
rolu
m
e
~.
PS
Beton teknolojisinin 1980'1i Yillan, yOksek dayanimh betonlann ( ~40 MPa1 okyanus petrol Oretim platformlannda ve 6zellikle yOksek kath yapllarda, bOyOk aClkhkh 6ngermeli k6prOIerde uygulanmalannln bOyOk 61cOde arttlgl zaman 01mustur. Aynl zaman arahglnda yOksek dayanlmll
betonlarm mOhendislik ozellikleri Ozerinde dOzenlenen bilimsel toplantllann yogunlasmasl da
dikkat cekieidir. Bu bilimsel toplantllarda sunulan
tebliglerin konu itibariyle daglhmlan yaklndan ineelendiginde en cok tartlSllan konulardan biri de
mineral katkl alan "silika fOme"nin silis dumanl
beton kanSlmlndaki islevlerinin "mikroyapr" baZinda arastlnlmasl olmustur. KuSkusuz bu kapsamh callsmalar sayesinde "silika fUme"nin beton
6zellikleri (mikroyapl, mekanik bOyOklOkler, permeabilite vb.1 Ozerindeki etkileri belirli olcOler
icinde belirlenmistir. Pratik mOhendislik aClsmdan baklldlglnda, "silika fOme"nin ozellikle yOksek dayanlmh betonlann kanSlm tasanmlna yonelik cahsmalann oldukca smlrh oldugu gozlenebilir. Daha aClk bir deyisle, yOksek dayanlmh betonlann kanSlm tasanmml belirleyici su sorular:
* Silika fUme (mikro silis1 iceren betonlar icin dayanlm = f (bilesim miktarlan oranl veya oranlan)
baglntllan nelerdir ve en yOksek kestirim kapasitesine sahip model hangisidir?
* Ucueu kOlde kullanlldlgl gibi, silika fOme'nin kanSlm icindeki "islevsel 6zelligini" analitik sekilde
ifade eden bir yaklaSlm ortaya konulabilir mi? Ve
silika-fOmenin kimyasal 6zelliklerinin etkisi bu
yaklaSlma nasll yansltllabilir?
'Yanlt beklemektedir.'
Bu cahsmanln temel amael ise yukanda slralanan
sorulann yanltlannln 6zellikle yOksek dayanlmh
betonlann kanSlm tasanmma pratik y6nden yardlmel olmak Ozere, bilimsel ihtiyat olcOsOnde
verilmesidir. Aynea ele alman konunun bOtOnselliginin saglanmasl baklmmdan silika-fOmenin
islevsel etkileri 6zetlenerek ele ahnmlstlr.
II
2. SILIKA-i=OME'NIN I$LEVSEL ETKILERINE
GENEL BAKI$
Silika-fOme'nin beton kanSlmlndaki temel islevleri Sekil 1'de aClklanmlstlr. Ozetlenirse, silika-fOme'nin iki temel islevi s6z koriusudur:
* YaklaSlk olarak normal portland cimentosu ineelendiginde 50 kat daha inee malzeme (ortalama dane boyutu 0.1 - 0.2 wm1 olmasl nedeniyle
cimento hamurundaki porlan(*l dolduraeak hamurun "doluluk oranlnl" artlrlr (Khayat, Aitein,
19921. Sonucta Powers baglntlsl (Powers, 1958 )
gereginee " dayanlm" artaeaktlr.
* Bilindigi Ozere normal portlanda cimentosunun hidratasyon OrOnO alan" Ca (OH12" kimyasal
yonden labil ozellik arz eder ve cimento hamuru
ile agrega yOzeyi araslnda boSluklu yaplnln oluSmasma yol acar. Silika-fOme katklh kanSlmda ise
Ca (OH12, silika-fOme "CSF" i1e reaksiyona girerek
yapi icinde kimyasal olarak baglanlr. Olusan kalsiyum silikat hidrat "CSH" betonun en zaylf zonunu olusturan cimento hamuru i1e agrega yOzeyleri araslndaki gecis zonunun "bag dayanlmml" '
artlrlr. Silika-fOme'nin bu puzzolanik islevsel
ozelligi tamamen kimyasal yaplslndaki amorf silisyum oksit (Si021'den kaynaklanmaktadlr. PUZzolanik etki hidratasyon kinematigi ile yaklndan
ilintilidir. Kisaea, anllan etki zamana bagh olarak
gelisir (Sabir, 1995). ACI - Komite 234 raporuna
g6re silika fOmenini dayanlm Ozerindeki etkisi 28
gOnlOk kOr yaSlndan sonra 6nemsiz olmaktadlr
(ACI, 19951.
Cimento hamurunun Porozitesi "p"
Msu
p= Vsu
V
Me Msu
Me
1
Ye
Ye
MSu+--+-
Me
i1e ifade edilebilir. Burada;
29
HAZIRBETON
= Msu
AGuSTOS - EYLOL 1997
ISTATlsT'K
'Sapma = Ilf6-fhl/f6Ix100
Ortalama sapma + (%) 6.23
Ortalama sapma - (%)8.54
100
...m
c.
...
. :0
...
~
E
c
m
>
m
90
80
70
60
50
40
a
c
cu
20
u-
10
;;
:0
30
o
o
"1''''1''''1''''1''''1''''1''''1''''1''''1
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Hesaplanan Dayanlm,fh, [Mpal
J
3
n
)
~ekill. (a) Skjolsvold (1986) verileri kullamlarak, en iyi regresyon modelinin "silika ftime etkinlik katsaYlsl" Ksf = 2 i~in Dayamm = f nM~
= MsOlMs!lJ degi~imi. (b) 1:1 teknigi ile ol~tilen
degerlerin(fo) hesaplanan degerler (fh) He kar-
~da~tIrdmasl.
Izlendigi Ozere ortalama sapma miktarlan %
10'un altlnda kalmlstlr. Bu sonuc, amlan ifadenin
"kestjrim kapasitesi"nin yOksek olduguna isaret
etmektedir.
TOm datalann (N= 108 adet1 dikkate ahndlgl regresyon analizinin sonuclan Cizelge 3'de ve en
yOksek korelasyon katsaYlsl ile sonuclanan ifadenin (7. baglntl1 degisimi Sekil 2'de gosterilmistir Aym Sekilde kaynak bazlnda soz konusu
regresyon modelinin degisimleri islenmistir.
Cizelge ve Sekil birlikte degerlendirildiginde SU
sonuclar on plana Clkmaktadlr:
* TOm datalar (N= 108 adet 1allndlglnda, beklenildigi gibi, en iyi regresyon modelinin korelasyon katsaYlsl r= 0.80 mertebelerine inmektedir. Deneysel datalann, Clkartllan baglntl "dagillmian" cok belirgindir. Bu dagillm, cok
bOyOk olcOde beton kanSlmlannda kullanllan
silika-fOmenin kimyasal bilesiminin farkllllgln-
dan kaynaklanmaktadlr. Nitekim, kaynak bazlnda silika-fOmenin etkinlik katsaYllan ayn aYri
hesaplandlgmda K= (1.97-5.111 araslnda degistigi gozlenmektedir. Silika-fOme'nin puzzolanik etkisinin farkllllgi (Khayat -Aitein, 1992, sahife: 839'da1 diger kaynaklara atlfta bulunmak
suretiyle rapor edilmistir.
* Kaynak bazlnda ineelendiginde lineer coklu
regresyon modeli (baglntl 7l kendi deneysel
datalarma cok iyi uyum sergiledikleri hemen
gozlenmektedir.
* TOm datalann N=108 adet1 dikkate almdlgl
durumda silika-fUmenin -28 gOnlOk baslnc dayamml icin- etkin katsaYlsl yaklaSlk K= 2 olarak
hesaplanmaktadlr. Kuskusuz bu deger tartlSmaya aClk bir bOyOklOk olup, bilimsel ihtiyatla
degerlendirilmesi gerekmektedir. Bu bOyOklOgO - degismeyen kOr yaSI ve kosullan icin- de. netleyen belli basil faktorlerin silikafOmenin
kimyasal bilesimi ve spesifik yOzey alam oldugu, ileri sOrOlebilir.
* 7 ifadesinden anlaSllaeagl Ozere degismeyen
(Mc/Msu1 oranlannda artan silika fOme miktan
"M s( i1e 28 gOnlOk dayamm artmaktadlr. Verilen kanSlm ve kOr kosullan altlnda silika fUme
miktannln arttlnml i1e gerceklestirilen "dayanlm artmasl"nln limitli olabileeegi, burada beIirtilmelidir. Diger kelimelerle, belirli bir silikafOme miktanndan soma dayanlmlndaki artlS
hlzl onemsiz olabilir. Luciano ve arkadaslannm
(1991) callsmasma gore verilen kanSlm kosullan (maksimum agrega capl, agrega tOrO, silika
fOme tOrO sOperplastiklestiriei katkl tOrQ) icin
dayamml denetleyen silika-fOme yOzde'sinin
yanlslra, kanSlmda kullamlan sOperplastiklestiriei yOzde'sidir. Kritik silika-fOme miktan Ozerinde daha sagllkh bir degerlendirme yapllabilmesi baklmlndan dayanlml denetleyen tOm parametrelerin dikkate ahndlgl, ozenle planlanmlS
aynntlh deneysel callsmalara gereksinme vardlr.
7 ifadesi (Cizelge 31 yardlnilyla silika fOme kullamlmadan endOstriyel cokme bOyOklOKlerine
33
HAZIR BETON
II
AGuSTOS - EYlOL 1997
ISTATlsTIK
P
= SlklstlnlmlS taze eimenta hamuru ieindeki su
i1e dalu basluklann aram
Vsu
= Hamurdaki su haemi, (em 3)
= Tamamen SlklstlnlmlS hamurun haemi (em 3)
V
Msu
= Hamurdaki su aQlrllQI, gr.
Me
= Hamurdaki eimenta aQlrllQI, gr.
Yc
= Cimentanun spesifik aQlrllQI
Artan su/cimenta aram ile hamurdaki su dalu parlann
haemi artmaktadlr.
3. SILIKA FUME ItEREN BETONLAR ItlN IsTATlsTIKSEL DAYANIM BAGINTILARI VE SONutLARIN DEGERLENDIRILMESI
(:izelge 1. Silika Fume Katklsmm lljlevleri.
stLtKA FDME'NtN TEMEL t~LEVLERt
*' Col(' YUKsel(spesifik' YO-I
3.1. Istatistiksel Analizde Kullanrlan Bagln- zev alan! (-20000m 2/kg -1 *.Portland
normal portland cimen-! C1mento+H2 0
tllarln Gozden Ge~irilmesi
Beton teknolojisinde kanSlm tasanmma vonelik
olarak Oretilmis davanlm ifadeleri vaklndan incelendiginde, bun/ann iki farkll formda olusturu/dugu gaze carpar:
* Davanlm f=f
(u=
~CSH+
tova krvasla -50 kat bo-I Ca (OH)2 silika fOme
yOk)
I "CSF" kat,lrml ile
, *CSF+Ca (OH12+H20~(CSH)
* IVi derece/e~mis dane!
dagrllmlna sahrp
I
Kalsiyum silikat
I
hidratjeli alusur.
t
Msu ) (a= su/cimento oranl
Me
(ag,r/,kea) "degisken" kabul edilmistir>. Abrams
baglntlsl, 1918, bu grubun en tipik brnegini teskil eder.
* Davanlm f=f ( U=
)
~:u (cimento/su oranl
(aglr/lkca)"degisken" kabul edilmistir>. Bu grubun
en tipik ornegi ise (S%mev, 1927J'dir.
Bu arastlrma eercevesinde kul/anllan ifadeler
numara/anarak, Cizelge 2 ve 3'de aClklamafanv/a
birlikte verilmistir. Anllan ifadelerin ozellikleri asaglda k,saca belirtilmistir:
1 no'lu ifade Abrams baglnt,slnl gbsterir. Ifadenin degisimi, log "davanlm" - Msu / Me ordinat
sisteminde, artan Msu/ Me degerleri icin negatif
egimli bir dogruvu temsil eder. Daha aClk bir devis/e, artan su/cimento - aglrhkca - oranl ileveri/en kur suresi ve agrega granulometrik daglIIml icin - beton davanlml azahr.
3 no'/u ifade, matematikse/ o/arak 1.no'lu ifadeve
1
«.
*Dayammt yiiksek
* MikroyaptSl gii~lendirilmi~ • dayalllklt
BETON
30
HAZIR BETON
II
SONUC;:LAR
O%ellikle hidratasyon olaytnln Urnn" olao "cns" agre~
ga He ~imento hannuu ara·
slndaki "ge~l~ %ontlnll" g.'~'­
le~tirir. Daha apk deyi~le
ikincil hidratasyoll t1rtlnll
uCSH" gCf;i, zonnn"o "bag
daya.nlhu"n. arllt.f. Btt etki
zaman lie geli~ir. O%ellikle
ytlksek dayantmh betoll karl~lmlarlnda bag dayamm.nln gl\~lendirilmesi fevkalade krltik Ilneme hai%dir.
'" "CSH" ge<:i$ %011110UO ori'inal poro%lte orantnl azalur.
SONUC;:LAR
C;:imento hamorundaki bo~­
luklar "P" (porlar) a%almakla, malzemenin dololuk
(kompo%lte) orant artmakta
sontl~ta f=f. (l-P)'" gore "<la,
yamm-f- n artmaktadtr.
P = 0 i~in ~i",ento hamll'
tunun dayanlmt, m = am·
plrik (aktor, m>I)
AGuSTOS -EYLOL 1997
ISTATlsTIK
~iZELGE 2. N= 24 adet deneysel veriler
ve korelasyon katsayllan.
]
i~in
yaptlan regresyon analizinden elde edilen bagmtdar
BACINTI
Ham-Deneysel verilerin al,ndlg, kaynak: SKJOLSVOLD,1986
NO:
MODEL
A
log f 28 = A + B (Msu/Me+Msfl
1
Regresyon bOyOklOkleri
B
2.181
-0.79
8.59
32.43
C
D
r
0.956
._--~----,---
]
+
2
f 28 = A+B ((Me+Msf/Msul-O.5J+ C~2
3
f 28 = AaB
26.87
-1.15
4
f 28 = A+B (Msu/Me+Msfl+C<Me+Msfl
79.23
-64.5
0.035
5
f 28 = A+B (Msu/Me+Msfl+C(Mel+D(Msfl
91.17
-75.4
0.011
0.126
0.97
6
f 28 = A+B (Msu/Me+Msfl+C<Me+Msfl+D(Msf/Mel
92
-79.4
0.015
36.99
0.974
7
f 28 = A+B (M!Msul+C<Msf/Msul
-6.01
30.23
62.98
187.8
0.962
0.943
0.954
0.976
~iZELGE
r.
3. N= 108 adet ~e~itli deneysel veriler i~in yapllan regresyon analizinden elde edilen bagmtdar ve korelasyon katsayllan.
BACINTI
Regresyon bOyOklOkleri
TOm veriler icin regresyon analizi sonuclan
-----------._-
MODEL
NO:
:rcra-
1
log f 28 = A + B (Ms/Me+Msfl
2
f 28 = A+B ((Me+Msf/Msul-O.5J+ C~2
3
f 28 =
B
2.06
-0.78
14.92
19.77
23.94
-0.89
C
D
r
0.736
------
0.796
81.42
~._---
Aa B
__._-------..__
f 28 = A+B (Msu/Me+Msfl+C<Me+Msfl
-_
4
---_.
5
6
mtala-
7
-----_ .. -
_
~
_
.
_
.
_
_
.
_
_
.
_
.
_
..
35.97
-48
a=
0.108
0.785
_-----
----
f 28 = A+B (Msu/Me+Msf)+C(Mel+D(Msfl
-------f 28 = A+B (Ms/Me+Msfl+C<Me+Msfl+D(Msf/Mel
39.18
-50
0.092
0.187
36.89
-50.2
0.101
21.2
f 28 = A+B (Me/Msul+C<Msf/Msul
7.008
Msf
Me + Msf
, Silika Fume Kullanlm Orant
-a~lIrhkca,
Msu
, Su-Cimehtolu Malzeme Granl -aglrhkca,
Me + Msf
A.B.C.D- - Regresyondan Elde Edilen Esitliklerin KatsaYllan, r - Korelasyon KatsaYlsl.
31
HAZIR BETON
II
0.797
-0.792
----
17.78
f = Betonun 28 GOnlOk Dayanlml, MPa, (silindir dayantmll
Me = KanSlmdaki Cimento Miktan, (kg/m 3l, Msf = KanSlmdaki Silika Fume Miktan (kg/m 3 l
Msu = KanSlmdaki SU Miktan (kg/m 3 l.
~=
0.77
."---_.---------.------_.
..
ori\tn.
A
AGuSTOS - EYLOL 1997
35.24
0.807
'STAT'ST'K
kiyasla daha basit olup, kestirim kapasitesi aClslndan da Abrams ifadesivle karSllastlrrlabilir nitelik
sergiler (Arroglu, 1975, Anoglu, YOksel, 1985; Anoglu Odbav, 1994).
4,5, ve 6 no'lu ifadeler temelde Abrams baglntlslnrn degistirilmis tOrleridir. Bu baglntllann kestirim kapasitelerinin Abrams ifadesinden farkedilebilir dOzeyde OstOn olduklan s6vlenebilir. OzelIikle ucucu WI iceren betonlarda anrlan ifadelerin cok iVi sonuc verdikleri rapor edilmektedir.
(Oluokun, 1994). Bu tOr baglntllar mineral katkl
iceren beton kanSlmlannln tasanmlnda kiritik cimento, ucucu kOI miktarrnrn belirlenmesinde
kullanllabilir.
2 no'lu baglntl temelde Bolomev f.ormOIOnOn
ucucu kOI iceren betonlar icin degistirilmis formunu ifade eder. Bu ifadeden hareketle ucucu
~Ol i~eren beton.~arda ~,?liv~ti m)inim.i~~ edk~n
az kesiminde, kullanllan silika-fUme'nin tam kimVasal analiz sonuclan (5i0 2, K20, Na20, C) rapor
edilmistir .Bu nedenle silika-fUmenin baglaVlclllk
etkinlik katsaVlsl "Ksf'nin kimvasal bilesimi ile var
olabilecek 6nemli ilintiler (de Larrard, Gorse,
Puch, 1992) icin ilk ipuclan bu callsma cercevesinde Clkartllamamamlstlr.
3.3. Sonu~lar ve Degerlendlrllmesl
.Yer ekonomisi saglamak amaclvla burada sadece
5kjolsvold, 1986'nln ham verilerinin regresvon
analizinin toplu sonuclarr Cizelge 2'de sunulmustur. G6rOIdOgO Ozere, analizde dikkate allnan modeller araslnda en yOksek korelasvon
katsaVlsl (r= 0.976) ile sonuclan ifade, degistiril,mis Bolomev baglntlsl (7. ifade ) olmustur. Sekil
1 _a'da anllan baglntlnrn degisimi g6sterilmistir.
"Oegisimin cizilmesinde K=C/B= 62.98/30.23 :::2.0
degeri allnmlstlr. AClktlr ki artan "cimentolu
" ,'dd I"
d b t
28
look d
~a" "e su oranln a ~ on~n . g~n u avanr~If art~aktad~r. sekI11-~ de Ise IIneer - coklu
r~.gr:svon Ifadesln~en (~e.kI11-a ) hesaplanan 28
gunJuk davanrm degerlerrnln denevsel degerlerden
sapma miktarlarr 1:1 teknikle incelenmistir.
oPtlmal.~cucu. kU.1 ~ozaJI (ml~tan analltlk s~ 11de formule edllmlstlr. (POpOVICS, 1982; Anoglu,
Manzak, 1993).
7 no'lu baglntl ise (Solomey, 1927), taraflndan
teklif edilen ampirik bagrntrnrn (f = A+B
(MC/Msu) coklu regresvon analizi icin "degistirilmis" seklidir. 7.ifade, ucucu kOilO betonlann "davanrm=f (MC/MsuY' degisimlerinin Clkanlmaslnda ~ekill. (a)
kullanrlmlstlr ve avnl Iineer coklu regresvon ifaf= A + B.(Mc/MsUl + C,(Msf/MsUl
desinden hareketle, F tarO ucucu kOllerin
t.
f= A + B.fIMc + Ksf)/Msu!
(CaO::;%10l "etkinlik katsaVlsr" -28 gunlOk davaA= -6.007
nlmlar icin- (K=C/B) belirlenmistir (Hedegaard,
B= 30.23
C= 62.98
& 100
Hansen, 1992).
Ksf= C/B = 2.0
f§ 90
~ 80
3.2. Istatlstlksel Analizde Kullamlan
Denevsel Datalarm Kgsa Tamtlml
is 70
E 60
Analizde kullanllan ham datalann alrndlgl kavnak~
lar ve teknik 6zellikleri topluca EK 1'de takdim
g 50
edilmistir. TOm datalar ele alrndlQlnda, cimento
Uo
c 40
miktan Me = 73.5-590 kg/m3, silika fOme miktan
iii
tIS
30
at
Msf= 11-150 kg/m 3 , su miktan Msu = 106-268
~
20
kg/m3, su-cimentolu malzeme miktart oranl
==
E
10
aglrlrkca- a= Msu/Mc+Msf= 0.25-0.60, silika fUme
::::1
Co'
O--'tn>TTlrT'TT'fTTT"rTTTTTTTrTTTTTTTTTn-rrnrrn
kullanlm oranl - aglrlrkca-B= % 1.7-30, c6kme
co
N
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2'
~ = 6 - 25 cm arallklarrnda degismistir. TUm data[ Me + KSf. Msf) IMsu
lann icerdigi davanrm arahgl ise (22 -108) MPa'dlr
(0 150-300 mm silindir davanlmll. Datalann cok
00
...
II
32
HAZIR BETON
AGuSTOS - mOL 1997
Ii
'STAT'STIK
i/
III
II,!
"i
130
120·
110100
90
KAYNAKlAR
80 -
+
70~
+
;, Bilodeau, 1989
Holand, 1986
+
60.
50
40
Larrard, 1992
<)
Malhotra, 1986
•
Malhotra, 1986
(]3
Skjolsvold, 1986
30-
Q
Skjolsvold,1986
20~
+
Yamato, 1986
10
TTrTTrrrrrTTTTTrrTTTTTTTTrrrrrrT1TT'~ i f I I ! f i I ) TTTTI f ! i ! I i \ i i 1\ i i i-rr:"TT't-,-Tl
OD Q4 Q8 1.2 1.6 2D 2.4 2.8 3.2 3.6 4D 4A 4.8 5.2 5.6 6D 6A
0·:-
j
[
M~
+ Ksf. Msf ) IMsu
~ekil 2.
Ti.im veriler (N=108 adet) kullandarak en iyi regresyon modelinin
Dayamm - f [(MI,:+Msf)lMsI degi~imi ve kaynak bazmda aym modeIin degi~imleri.
C~=10-20
em) haiz beton kanSlmlannda ulaSllabileeek baslnc dayanlml mertebe yaklnsakhgl icinde kestirilebilir:
edilebilir saYlsal farkl irdelemeden, - silika fUme
kullanrlmadan - endustriyel cokme degerlerine
(10 - 20 cm) eevap verilebileeek kanSlmlaann 28
gunluk dayanrm duzeyi 75MPa olarak kestirilebiIir, Kuskusuz silikacfUme katllmadan baslnc dayanrml cok yuksek (150-200 Mpa), iyi kaliteli agrega, ve yuksek erken dayanlmll (ASTM III tUru
Portland cimento) cimento kullanllmak suretiyle
yukanda hesaplanan dayanrm duzeyinin cok
Ozerinde beton Oretmek mOmkOndOr. Gecer
iken burada vurgulanmalldlr ki, agreganrn tek
eksenli baslnC dayanlml, yOksek dayanrmll betonlann dayanlmlnl etkileyen onemli bir faktordOr (Anoglu, KoylOoglu, 1996).
MSf
..
- - =Olcrn
Msu
f 28 = 7.00+17.78 ( Me ), MPa
Msu
Me= 500 kg/m 3
Msu = 130kg/m 3 kabulleri vaplllrsa,
f 28 = 7.00+17.78 ( 500
bulunur.
130
~= 75,3MPa (<l> 150 X 300mm)
Bu sonuc, de Larrard,Gorse, Puch (1992-a) ifadesivle
(MSf= 0 icin) test edilirse
4. SONUC
Bu callsma cercevesinde ineelenen konularda elde edilen sonuclar SU sekilde ozetlenebilir:
* Silika fOme iceren betonlar icin Clkanlan regresyon analizi ifadelerine kaynak bazlnda baklldlglnda, en yOksek korelasyon katsaYlsl ile sonuc- .
lanan ifade Bolomey baglntlslnln degistirilmis
formu olmustur (Cizelge 2, Baglntl 7) (Sekil 1).
Soz konusu bagrntl yardrmlyla silika fOmehih
baglaYlclhk etkinlik katsaYlsl "Ksf" saYlsal sekilde
f _ Ka · Re.28
28-
(1+3.1a)
2
* Iri agrega faktOrO (kirectaSI icin) Ka= 4.91
* Cimento norm davanlml Rc.2s= 42.5 MPa
.
M
130
* SU I omento -aglrllkca- oranl a= ~= - - = 0.26
Me
500
f = 4,91x42,S = 64MPa ( <J)= 160x320mm)
28 (1+3.1xO.26) 2
elde edilmektedir. Yaklaslmlar araslndaki kabul
34
HAZIR BETON
II
AGUSTOS -EYlOl 1997
'STAT'ST'K
:ume
erine
In 28
'ilebijayaagretOrO
etiyle
1 cok
Jecer
n tek
II belktor-
da elregaklldlonuc!rilmis
1
:kil 1).
nenin
ekilde
Modulus and Frakture Energy by P.J.M. Monterio, P.R.L. Helene and S.H. Kang", Materials and
Structures, 27, RILEM- 1994, pp. 494-497.
Arloglu. Ergin, yuksel. A. "Mix Design of
Shotcretes Fors Underground Structural Support", Journal of Mines, Metals and Fuels, JuneJuly 1995.
Anoglu. Ergin. Koyluoglu. 0.5 .. "Discussion
of Estimation of Coarse Aggregate Strength in
High-Strength Concrete by T.P. Chang, N.K. Su"
ACI Material Journals; November-December
1996, pp. 637-639.
Bilodeau. A.. carette. G.G .. "Resistance of
Condensed Silica Fume Concrete to the Combined Action of Freezing and Thawing Cycling
and De-Icing Salts", ACI SP-114, Fly Ash, Silica
Fume, Slag, and Natural Pozzolans in Concrete,
3. Int. Conf., 1989, pp. 945-970.
Bolomey, J.• "Durcissement des Mortiers et
Betons" Bulletin Tech, Suisse Romande No 16
22 and 24, 1927.
'
Hedegaard. S.E., Hansen. T.C.. "Modified Water/Cement Ratio Law for Compressive
Strength of Fly Ash Concretes", Materials and
Structures, 25 RILEM, 1992, pp. 273-283.
Hoiland, T.C .. Krysa. A.. Luther. M.D.. and
Liu. T.C.. "Use of Silica-Fume Concrete to Repair Abrasion-Erosion Damage in the Kinzua
Dam Stiling Basin", ACI SP-91, Fly Ash, Silica Fume, Slag, and Natural Pozzolans in Concrete, 2.
Int. Conf., 1986, pp. 841-863.
Khayat. K.H. and Aitcin. P.C., "Silica Fume in
Concrete- An Overview", ACI Istanbul Conference, SP 132-46,1992, pp. 853-872.
Larrard, F. de. Gorse, J.F. and puch. C.
"Comparative Study of Various Silica-Fumes as
Additives In High Performance Cementitious
Materials", Materials and Structures, 25 RILEM,
1992-a, pp. 265-272.
Larrard F. de. Le Roy, R., "the Influence of
Mix-Composition on the Mechanical Properties
of Silica-Fume High- Performance Concrete",
Fourth International ACI-CANMET Conference
. on Fly Ash, Silica Fume, Slag, and Natural PozlOlans in Concrete, 1992, Istanbul.
Luciano. J.J. Nmai. C.K., DelGado, J.R., "A Novel Approach to Developing High-Strength
Concrete" Concrete International, Vol. 13, No.
5, May 1991, pp. 25-29 ..
Malhotra. V.M., "Mechanical Properties, and
Freezing-and- Thawing Resistance'of Non-AirEntrained and Air-Entrained Condensed Silica
belirlenebilmektedir. Bu katsaYlnin bOyOk deger
almaslsilika fOmenin beton dayanlmlnl arttlran
katklslnln bOyOk olacaglnl aClklar. Ksf'nin genel
anlamda kOr yaSlnln, kimyasal birlesiminin, ve
spesifik yOzey alanlnln fonksiyonu oldugu, i1eri
sOrOlebilir. SozO edilen konunun ortaya Clkarrlmasl icin bu amaca yonelik olarak ozenle dOzenlenmis, kapsamll deneysel callsmalara ihtiyac
vardlr.
* Cesitli kaynaklarrn birlikte (N= 108 adet) kullanlldlgl regresyon analizinde de 7. bagrntlnln deneysel verilere oldukca iyi uyum sergiledigi gozlenmistir (Sekil 2). Gozlenen sapmalarrn, farkll nitelikteki silika fOme kullanrmrndan kaynaklanabilecegi dOsOnOlmektedir. (Kullanllan verilere ait siIika fUme nitelikleri, ozellikle kimyasal ozellikleri,
orjinal kaynaglnda rapor edilmediginden bu
farkllllk analitik bir sekilde burada ifade edilmemistir.l
* Ekonomik yonden karrSlmda kullanllacak optimal cimento-silika fOme miktarrnrn analitik sekilde belirlenmesi probleminde, baglntl 2 ve baglntl 6'dan (Cizelge 2) yararlanllabilir.
TE$EKKOR
Yazarlar callsmanln yaprlmasrnr ve yaYlnlanmaslnl
tesvik eden Yapr Merkezi A.S. Yonetim Kurulu
Baskanl Prof. Dr. MOh. SaYln Ergin Arroglu'na tesekkOr ederler.
Callsmada i1eri sOrOlen sonuclar sadece yazarlara
aittir.
KAYNAKtA
Abrams, D.A., "Design of Concrete Mixtures"
Bulletin-1 structural Materials Research Labora~
tory, Lewis Institute, Chicago, Dec. 1918.
ACI Committee 234, "Guide for Use of Silica
Fume in Concret", ACI Materials Journal, Vol.
92, NO.4, July-August 1995, pp. 437-440
Arloglu, Ergin, "Maden Galerilerinin Takviyesi
icin Insa Edilen Ramble Duvarlarlnln Imalinde
Kullanrlan Anhidrid KarlSlmlarlnln Teknik bzellikleri", ITO Dergisi, Cilt 33, VII 33 SaYI 5, 1975
Anoglu, Ergin, Manzak, 0., "Insaat SektbrOnde Ucucu KOI Kullanrmlnln Ekonomiklik Analizi"
Turkiye Prefabrik Birligi Dergisi, SaYI 22, Nisan
1992, s. 25-33.
.
Anoglu, Ergin. Odbay. 0 .. "Discussion of Deigning Concrete Mixtures for Strength, Elastic
35
HAZIR BETON
II
AGuSTOS ,EYlOl 1997
ISTATlsTIK
Fume Concrete Using ASTM Test C 666, Proce- es of Hardened Portland Cement Paste", J.
dures A and B", ACI SP-91, Fly Ash, Silica Fume, Amer. Ceramic Soc., Vol. 61,No. 1, 1958, pp. 1Slag, and Natural Pozzolans in Concrete, 2. Int. 5.
Conf. Madrid, 1986, pp. 1069-1094..
Sablr, B.B., "High-Strength Condensed Silica
Oluokun. F.A., "Fly Ash Concrete Mix Design Fume Concrete", Magazine of Concrete Reseand The Water-Cement Law", ACI Materials Jo- rarch, Vol. 47, No. 172, 1995, pp. 219-226.
urnal, Vol. 91, No 4, July-August 1994, pp. 362- Skjolsvold, O. "Carbonation Depths of Concrete with and without Condensed Silica Fume",
371.
Popovics, S., "Strength Relationships For Fly ACI SP- 91, Fly Ash, Silica Fume, Slag, and NatuAsh Concrete" ACI Journal, January-February, ral Pozzolans in Concrete, 2. Int. Conf. Madrid,
1982, pp. 43-49.
1986, pp. 1031-1048.
Popovics, S., popovics, J.S., "A Founqation Yamato, T., Emoto, Y. And Soeda, M.,
of Computer Program for the Advanced Utiliza- "Strength and Freezing- and-Thawing Resistantion of w/c and Air Content in Concrete Pro- ce of Concrete Incorparating Condensed Silica
portioning", Concrete International Vol. 16, No. Fume", ACI SP-91, Fly Ash, Silica Fume, Slag,
12, December 1994, pp. 21-26.
and Natural Pozzolans in Concrete, 2. Int. Conf.
Powers, T.e., "Structure and Physical Properti- Madrid, 1986, pp. 1095-1117.
EK 1. Regresyon Analizlerinde Kullandan Ham Verilere Ait Beton Kan~i1mlannm Teknik Dzellikleri ve
Kan~lm Bile~enleri. (Veriler arabk olarak gosterilmi~tir)
HAM VERI KAYNAGI
DAYANIM IMPaJ
Me
Msf
Msu
!Ma
IX
p
Y
A
Holand,1986
32.7-108.7
269-593
17.6-88.9
73.5-156.8
1795
0.32-0.45
6.1-18
2444
19-25
Malhotra. 1986
34.1-67.7
239-431
14-130
0.40-0.60
1.7-30.1
2385-2435
7.5-21.6
Malhotra, 1986
23.1-57
202-417
11-123
141-172.6
1907-1200
0.40-0.60
5-30
2255-2370
7-23
Skjolsvold, 1986
25.2-78.6
172-510
11-96
170-268
1624-2047
0.61-0.47
4.9-20.1
2350-2480
10-14
Skjolsvold, 1986
34.1-74.7
290-484
38-61
198-259
1644-2000
0.44-0.56
13.1
2370-2500
17-19
Yamato, 1986
25-79.7
231-500
17-150
125-187
0.25-0.55
7.8-8.4
Bilodeau, 1989
22-38.4
203-316
17-27
0.4-0.6
8
2250-2340
7-12.5
Gjorv, 1990
22.8-83.9
168-634
16-77
157-180
1641-2002
0.27-0.91
7.4-13.9
2374-2452
8.5-108
larrard, 1992
43.5-99.4
342-457
20.9-57.9
106-171
1759-1918
0.26-0.50
4.8-13
2360-2450
6-25
168.6-174.8 1238-1959
-
131.9-153.5 1674-1969
7.5-12.5
-
Me = Kansrmdaki Cimento.Miktan, (kg/m 3 ),
Msf = KanSlmdaki Silika Fume Miktan (kg/m 3 ),
Msu = KanSlmdaki Su Miktan (kg/m 3 ),
M
3
,
~Ma = Toplam Agrega Miktan, kg/m
IX=
su
Me +
13=
, Su - Cimentolu Malzeme Oranl - aglrlrkca
Msf
x100, Silika Fume Kullanrm Oranl - aOllrli~(~a;',:iA= /3etonun Taze (Plastik) YogunluOu(kg/m 31.
Me + Msf
Y= C6kme (em),
36
HAZIR BETON
II
AGuSTOS -EYLOl 1997