TS-802'ye uygun betonlar için agrega gruplarının bilgisayar yardımıyla oranlandırılması
Computer-aided proportioning of aggregate groups for concrete in accordance with TS-802
Yazar: EREN COŞKUN
Danışman: PROF. DR. TEFARUK HAKTANIR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Bölümü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Betonun işlenebilirliği, mukavemeti, ve dayanıklılığı büyük oranda agregasının granülometrik dağılımına bağlıdır. Bu çalışmada, kendi granülometrileri elek deneyleri ile belirlenmiş, en fazla 8 adet agrega grup oranlarının, karışık agrega granülometrik eğrisinin Türk Standardı TS-802'de verilen alt ve üst sınırlar arasında seçilmiş 26 farklı anahtar eğrinin her birine en yakın olacak biçimde hesaplanması üç farklı algoritma ile modellenmiş ve bunlar bilgisayar programları olarak kodlanmıştır. Böylece, beton karışım tasarımcısına, çok çakıllıdan çok kumluya kadar birçok farklı granülometride karışık agrega seçenekleri sunulmaktadır. n adet agrega grup oranlarının hesabı için ilk yaklaşımda, n adet oranlar toplamının 1'e eşit olmasının yanısıra, toplam m adet standart eleğin her hangi (n?1) adedinden oluşan (n?1) adet lineer denklem kullanılır. İkinci yaklaşımda, n adet oran, tüm elekler için karışık agrega yüzde geçenlerinin hedef eğrininkilerden farklarının karesinin toplamı minimize edilecek biçimde hesaplanır. Üçüncü yaklaşımda, n adet oran, tüm elekler için karışık agrega yüzde geçenlerinin hedef eğrininkilerden mutlak farklarının toplamı, Yapay Arı Kolonisi (Artificial Bee Colony, ABC) algoritması ile minimize edilecek biçimde hesaplanır. Oranlar için alt ve üst limitlerin 0 ve 1 olduğu halde, bu üç yaklaşım da yakın sonuçlar vermekte, ABC yöntemi ise 0'dan büyük alt limit ve 1'den küçük üst limit kısıtlamalarında daha başarılı olmaktadır.Anahtar Kelimeler: Beton agregalarının oranlandırılması; agrega grup oranları; beton karışım hesabı

Abstract:
Workability, strength and durability of concrete depend to a great extent on granulometric distribution of its aggregates. In this study, computation of the ratios of as many as 8 aggregate groups, whose own granulometric distributions are determined beforehand by sieve tests, such that the gradation chart of the mixed aggregate come closest to each one of 26 different key granulometric curves within the lower-most and upper-most bounds of the Turkish Standard: TS-802, are modeled by three different algorithms, and these are coded as computer programs. Hence, many alternatives of mixed aggregates from too stony to too sandy compositions are presented to a concrete mix designer. In the first approach for computation of ratios of n number of aggregate groups, (n?1) number of linear equations, which result from taking any (n?1) number of combinations of m number of standard sieves, along with the equation that summation of n number of ratios equal 1, are used. In the second approach, n number of ratios are computed so as to minimize the sum of squares of differences of percent passing values of the mixed aggregates from those of a key granulometric curve. In the third approach, n number of ratios are computed so as to minimize the sum of absolute differences of percent passing values of the mixed aggregates from those of a key granulometric curve by the Artificial Bee Colony (ABC) algorithm. All these three approaches yield numerical values for the ratios close to each other for the case of 0 and 1 for the lowest and uppest limits, whereas the ABC algorithm is more successful for the constraints of a value greater than 0 for the lowest bound and a value less than 1 for the uppest limit.Key words: Proportioning of concrete aggregates; ratios of aggregate groups; concrete mix design