natgillin/translations-raw huggingface dataset:
Za ocjenu robusnosti u odabranim mješavinama se mijenjala količina vode.
In order to evaluate robustness, the selected mixes were subjected to variations in water content.
Ispitane mješavine su zatim rangirane primjenom metode višeatributnog odlučivanja.
The tested mixes were then ranked using the multi-attribute decision making method.
Rezultati pokazuju da smanjenje otpornosti na segregaciju i smanjenje sposobnosti zaobilaženja prepreka uzrokuje značajno smanjenje robusnosti samozbijajućih betona.
The results indicate that the reduction in segregation resistance, and the decrease in the obstacle passing ability, lead to a considerable decrease in robustness of self-compacting concrete.
Ključne riječi: samozbijajući beton, robusnost, sastav mješavine, višeatributno odlučivanje
Key words: self-compacting concrete, robustness, mix proportion, multi-attribute decision making
Iran University of Science and Technology
Iransko sveučilište za znanost i tehnologiju
Iran University of Science and Technology Teheran, Iran am_salehi@iust.ac.ir
Iransko sveučilište za znanost i tehnologiju Teheran, Iran am_salehi@iust.ac.ir
1. Introduction
Samozbijajući beton (eng.
In short, a SCC should be characterized by high flowability, high passing ability, high filling ability, and high segregation stability [1-4].
Ukratko, samozbijajući beton trebao bi imati visoku sposobnost tečenja, dobru sposobnost zaobilaženja prepreka, dobru sposobnost punjenja te visoku segregacijsku stabilnost [1-4].
Although the SCC has been developed more than two decades ago, its practical use is still limited.
Iako je samozbijajući beton prvi put uporabljen prije gotovo dva desetljeća, njegova primjena je još uvijek ograničena.
This is due to the fact that its properties are not fully known, while its performance is highly sensitive to small changes in the mix design parameters [5-7].
Razlog tomu je činjenica da svojstva samozbijajućeg betona još nisu u potpunosti istražena, a njegova svojstva su vrlo osjetljiva na male promjene u sastavu mješavine [5-7].
The SCC is more susceptible to changes than ordinary concrete because of a combination of detailed requirements, more complex mix design, and an inherent low yield stress and viscosity [5].
Samozbijajući beton je osjetljiviji na promjene negoli obični beton, zbog kombinacije detaljnih zahtjeva, složenijeg projektiranja sastava betonske mješavine te niske granice tečenja i viskoznosti [5].
Therefore, some SCC mixture designs may not provide adequate robustness.
Zbog toga neki sastavi mješavina samozbijajućeg betona ne mogu osigurati i odgovarajuću robusnost.
Different researchers have proposed various definitions for the robustness of concrete.
Razni istraživači su predložili različito definiranje robusnosti betona.
For example, according to the definition given by RILEM TC 288-MPS [8], the concrete robustness is the characteristic of a mixture that is tolerant to variations in constituent characteristics and quantities, variations during concrete mixing, transport, and placement, as well as variations with regard to environmental conditions.
Primjerice, prema definiciji danoj u propisima RILEM TC 288-MPS [8], robusnost betona je svojstvo betonske mješavine da bude otporna na promjene u svojstvima i količinama sastavnog materijala, zatim na promjene tijekom miješanja, transporta i ugradnje betona, kao i na promjene s obzirom na uvjete okoliša.
However, In the case of SCC, due to the specific properties of fresh concrete, the robustness definition has focused on these properties.
Međutim, u slučaju samozbijajućeg betona, zbog specifičnih svojstava koje ima u svježem stanju, definicija robusnosti usmjerena je upravo na ta svojstva.
For example, European Guidelines for SCC [9] define the robustness of SCC as the capacity of concrete to retain its fresh-state properties in case of small variations in the properties or quantities of constituent materials.
Primjerice, Europske smjernice za samozbijajući beton [9] definiraju robusnost kao sposobnost betona da zadrži svoja svojstva u svježem stanju u slučaju malih promjena u količini ili svojstvima sastavnih materijala.
Several methods are currently available for assessing robustness of SCC [10, 11].
Danas se primjenjuje nekoliko metoda za procjenu robusnosti samozbijajućeg betona [10, 11].
The first method is suggested in the European Guidelines for SCC [9].
Prva metoda predložena je u Europskim smjernicama za samozbijajući beton [9].
According to this method, a well-designed and robust SCC should tolerate a change in water content of up to 5 to 10 L/m3 without falling outside of the specified class of performance.
Prema toj metodi, u kvalitetno projektiranoj i robusnoj mješavini samozbijajućeg betona može doći do promjene udjela vode u količini od 5 do 10 l/m3, a da se pri tome zadrže zahtijevana svojstva određenog razreda.
Such a change in water content can correspond to approximately +6 %.
Takva promjena iznosi otprilike +6 %.
Similar recommendations are given for the variation of water content of +6 % from targeted values without changes in SCC Performance [6].
Slične preporuke dane su za promjenu udjela vode do +6 % od ciljane vrijednosti bez promjene ciljanih (zahtijevanih) svojstava betona, [6].
The advantage of this method lies in its simplicity.
Prednost ove metode je njezina jednostavnost.
However, since a given SCC mix can only pass or fail the test, the robustness of different concrete mixes cannot be compared quantitatively using this assessment method.
Međutim, budući da se ovom metodom procjenjuje samo zadovoljava li mješavina samozbijajućeg betona zahtjeve ispitivanja ili ih ne zadovoljava, robusnost različitih betonskih mješavina ne može se kvantitativno usporediti ovom metodom procjene.
Nunes et al. [12, 13] propose a method to assess the SCC robustness in terms of frequency of satisfying the SCC acceptance criteria despite daily fluctuations in the ingredients.
Nunes i suradnici [12, 13] predlažu metodu procjene robusnosti samozbijajućeg betona u smislu učestalosti zadovoljavanja kriterija prihvaćanja samozbijajućeg betona unatoč dnevnim oscilacijama u sastavu.
Naji et al. [6] use the coefficient of variation (CV) for comparing and ranking the SCCs robustness.
Naji i suradnici [6] su za usporedbu i vrednovanje robusnosti samozbijajućeg betona koristili koeficijent varijacije (eng.
Twenty properties of SCC were determined for each concrete.
Za svaki sastav betona određeno je dvadeset svojstava samozbijajućeg betona.
For each property, the CV of the responses obtained for the three sand humidity values were calculated and used to estimate the relative spread of each response.
Za svako svojstvo određen je koeficijent varijacije odgovora (svojstva) dobiven za tri različite vrijednosti vlažnosti pijeska, a taj se koeficijent u konačnici koristio za procjenu relativnog odstupanja svakog odgovora (tj. svojstva).
The SCC mixtures were ranked based on these CV values.
Na temelju koeficijenata varijacije napravljen je poredak betonskih mješavina prema robusnosti.
The SCC mix design may meet better workability and economy requirements via targeted variations in mix proportion.
Projektirana mješavina samozbijajućeg betona može postići bolja svojstva obradljivosti i ekonomičnosti ako se izvedu ciljane promjene u sastavu mješavine.
However, these variations lead to problems such as change in the robustness of SCC.
Međutim, te promjene mogu dovesti do problema kao što su promjene u robusnosti samozbijajućeg betona.
Hence, the main objective of this study is the evaluation of the SCCs robustness.
samozbijajućeg betona se mora promatrati u odnosu na ograničenja obradljivosti i ekonomičnosti.
To this end, the multi-attribute decision making is proposed to compare the robustness of SCC.
Dakle, glavni cilj ovog rada jest procjena robusnosti samozbijajućeg betona, a za usporedbu robusnosti tih betona predlaže se višeatributno odlučivanje.
2. Experimental works and analysis methods
2. Eksperimentalni program i metode analize
An ASTM type I Portland cement, and the limestone powder as filler, were used in this study.
U ovom radu za izradu betonskih mješavina primijenjeni su portland cement ASTM tipa 1 i vapnenački prah kao punilo.
The chemical compositions and physical properties of the cement and limestone powder are presented in Table 1.
Kemijski sastav i fizikalna svojstva cementa i vapnenca prikazani su u tablici 1.
The fineness modulus, also measured according to ASTM C136-84a [17], amounted to 3.85.
Prema istoj normi određen je modul finoće, a iznosio je 3,85.
The particle size distribution of both fine and coarse aggregates was situated within the permissible limits stipulated in ASTM C33 [18].
Granulometrija sitnog i krupnog agregata nalazi se unutar dopuštenih granica prema normi ASTM C33 [18].
Effect of mix proportion on robustness of self-compacting concrete
poboljšavaju obradljivost betonskih mješavina elektrostatičkim odbijanjem i prostornim smetnjama [19].
Characteristics of cement and limestone powder
Svojstva cementa i vapnenačkog praha
Mix Proportions
Sastav mješavine
The aim of this research was to evaluate robustness of four SCCs.
Cilj ovog istraživanja bio je ocijeniti robusnost četiriju mješavina samozbijajućeg betona.
A Control mix considered to be a "good" SCC was the initial target and it was designed based on the ICAR mix design method [21].
Kontrolna mješavina koja se smatra "kvalitetnim" samozbijajućim betonom određena je kao početna ciljana mješavina, a pripremljena je prema metodi ICAR [21].
Three series of mixes with the variation of principal properties, i.e. the filling ability, passing ability and segregation resistance, were developed based on the following principles.
Tri serije mješavina u kojima su mijenjana osnovna svojstava samozbijajućeg betona, tj. sposobnost punjenja, zaobilaženja prepreka i otpornost na segregaciju, pripremljene su temeljem sljedećih načela.
The ratio of cement to water was decreased, and the amount of SP was increased so as to increase the filling ability of the control mix (F), without changing the aggregate ratio.
Omjer cementa i praha je smanjen, a količina superpastifikatora je povećana kako bi se povećala sposobnost punjenja kontrolne mješavine (F), bez promjene udjela agregata.
To decrease the passing ability (P) while keeping the same mortar composition, the volume of coarse aggregate was increased and the SP was slightly decreased.
Kako bi se smanjila sposobnost zaobilaženja prepreka (P), a zadržao isti sastav morta, volumen krupnog agregata je povećan, a količina superplastifikatora je nešto smanjena.
For designing the modified segregation concrete based on the control mix proportion, the volume of paste was decreased and a moderate increase in the amount of water and SP was applied [21].
Kako bi se odredio sastav betonske mješavine s modificiranom otpornošću na segregaciju u odnosu na kontrolnu mješavinu, volumen paste je smanjen, a količina vode i superplastifikatora umjereno je povećana [21].
The mix proportion of these four reference SCCs is presented in Table 2.
Sastav tih četiriju referentnih mješavina prikazan je u tablici 2.
In order to evaluate robustness of each mixture, four batches were made in addition to the reference mixture.
Kako bi se odredila robusnost svake mješavine, pripremljene su četiri serije mješavina uz referentnu mješavinu.
The water content of each batch was changed by ±3 and ±6 % relative to the base water content.
Udio vode svake serije mijenjao se od ±3 i ±6 % prema osnovnoj količini vode.
For example, five batches of mix F were made and the water content of these batches amounted to 181.42 (F-6 %), 187.21 (F-3 %), 193 (F), 198.79 (F+3 %), and 204.58 (F+6 %) kg/m3.
Primjerice, pripremljeno je pet serija mješavine F, a udio vode u njima je 181,42 (F-6 %), 187,21 (F-3 %), 193 (F), 198,79 (F+3 %) i 204,58 (F+6 %) kg/m3.
Mixing procedure and test methods
Postupak miješanja i metode ispitivanja
Each SCC batch was mixed in a 60 L gravity mixer with 35 L in volume.
Svaka mješavina samozbijajućeg betona miješana je u količini od 35 litara u gravitacijskoj miješalici kapaciteta 60 litara.
Each batch of SCC was mixed for 4 min and was then allowed to rest for 1 min.
Svaka mješavina samozbijajućeg betona je miješana 4 minute, zatim je ostavljena da odstoji jednu minutu.
The determination of workability started 5 min after the contact of cement and water.
Određivanje svojstava obradljivosti započelo je pet minuta nakon miješanja cementa i vode.
Concurrent with measuring tests, the concrete was agitated for 1 min at 5 min intervals.
Usporedno s provedbom mjerenja, beton je miješan jednu minutu u intervalima od pet minuta.
The preferred workability properties were determined using the slump flow, T50, J-ring, V-funnel at 0 and 5 min, according to PCI methods [22], and sieve segregation tests Version II according to European Guidelines for SCC [9].
Svojstva obradljivosti betona određena su pomoću ispitivanja rasprostiranja slijeganjem, T50, J-prstenom, V-lijevkom u nultoj i petoj minuti, prema metodama PCI [22] i određivanjem segregacije sijanjem, Verzija 2, prema Europskim smjernicama za samozbijajući beton [9].
For compressive strength test, 2 cubic samples (100 mm) were moulded without applying any tamping or vibration, as per BS 1881 [23], so that the concrete in the cubes was self-compacted.
Da bi se ispitala tlačna čvrstoća, betonska mješavina je ugrađena u dva kockasta kalupa (100 mm) bez nabijanja i vibriranja, tako da je beton u kalup ugrađen vlastitom težinom, tj. samozbijanjem, prema normi BS 1881 [23].
After 24-hour curing of samples in laboratory conditions, at the controlled temperature of 18±2 Celsius, the samples were removed from the mould and were cured in the curing container at 20 ± 2 Celsius until 28 days.
Nakon što su njegovani 24 sata u laboratorijskim uvjetima, pri kontroliranoj temperaturi od 18±2°C, uzorci su izvađeni iz kalupa te su njegovani u kontejneru za njegovanje betona na 20±2°C tijekom 28 dana.
At the age of 28 days, the compressive strength of the samples were measured by hydraulic jack with the maximum loading capacity of 2000 kN.
Nakon 28 dana, tlačna čvrstoća uzoraka je određena ispitivanjem pomoću hidraulične preše maksimalne nosivosti 2000 kN.
Analysis methods
Metode ispitivanja
The robustness of SCCs is compared and ranked by two methods.
Robusnost samozbijajućih betona je uspoređena i rangirana primjenom dviju metoda.
The coefficient of variation of each test was calculated for 5 different values of water content (in each reference concrete) according to the first method proposed by Naji et al. [6].
Prema prvoj metodi, koju su predložili Naji i suradnici [6], dobiven je koeficijent varijacije za pet različitih udjela vode u svakoj referentnoj mješavini betona.
This index was used to estimate the relative spread of each response.
Ovaj indeks primijenjen je za procjenu relativnog odstupanja svakog odgovora (svojstva).
Ultimately, the final ranking was based on the sum of sub-ranking values for each SCC.
Najmanja vrijednost koeficijenta varijacije pokazuje najbolju robusnost u svakom
Limestone powder
Vapnenački prah
Components
Sastav
Concrete w/c
Beton v/c
Fine/Total aggregate
Sitni/Ukupni agregat
Superplasticizer
Superplastifikator
* Percent of cement content
* Postotak udjela cementa
Proportioning of concrete mixtures
Sastav betonskih mješavina
Decision making is extremely intuitive when considering single-criterion problems, since we only need to choose the alternative with the highest preference rating.
Odlučivanje je krajnje intuitivno kada se promatraju jednokriterijski problemi, jer treba samo odabrati mogućnost koja ima najbolje rangiranu preferenciju.
However, when DMs evaluate alternatives with multiple criteria, many problems, such as the weight of criteria, preference dependence, and conflicts among criteria, seem to complicate the issue and need to be overcome by more sophisticated methods [24].
Međutim, kada se pomoću metoda odlučivanja ocjenjuju mogućnosti s više kriterija, pojavljuju se problemi, kao što su težina kriterija, ovisnost preferencija i sukobi među kriterijima, koji kompliciraju pitanje te je potrebno upotrijebiti sofisticiranije metode [24].
The MADM is applied in the evaluation facet, which is usually associated with a limited number of predetermined alternatives and discrete preference rating [25].
Multiple Objective Decision Making - MODM), koji se koriste za različite namjene i za različite tipove podataka.
attribute decision making.
Metoda jednostavnog zbrajanja težina
also p w r
p w r
In addition, the normalized preferred rating (rij) of i-th alternative with respect to j-th criterion can be defined according [24]:
Osim toga, normalizirana preferencijalna procjena (rij) i-te mogućnosti s obzirom na j-ti kriterij može se definirati kao [24]:
- For the case that larger is better, r x x x x
- U slučaju kada je bolja veća, r x x x x
and x
i x
−=min or let x*j tbe the aspired/ desired level and x-j the worst level.
−=min ili kada je x*j tražena/poželjna razina, a x-j je najgora razina.
- For the case that smaller is better, r x x x x
- U slučaju kada je manja bolja, r x x x x
Slump flow
Rasprostiranje slijeganjem
Sieve segregation
Segregacija sijanjem
Experimental results
Rezultati ispitivanja
3. Results and analysis
3. Rezultati i analize
To achieve the reference mixes (C, F, P, and S), a mix with appropriate fresh properties (C) was initially designed, and then the modified mixes (F, P, S) were developed.
Kako bi se dobile referentne mješavine (C, F, P i S), najprije je pripremljena mješavina s odgovarajućim svojstvima betona u svježem stanju (C), a nakon toga su razvijene modificirane mješavine (F, P i S).
Afterwards, in order to evaluate the robustness of these SCCs, the amount of water of each mixture was changed by ±3 % and ± 6 % relative to the base water content.
Zatim je promijenjen udio vode u svakoj mješavini za ±3 % i ±6 %, relativno prema osnovnoj količini vode, kako bi se ocijenila robusnost samozbijajućih betona.
Then, the fresh properties listed in Section 2.4 were measured.
Nakon toga su određena svojstva u svježem stanju (navedena u poglavlju 2.4.).
The mixtures code, corresponding to each amount of water, consists of the first letter of the mixture name and of the percentage of altered water, with the sign + or -.
Oznake mješavina koje odgovaraju različitom udjelu vode nose naziv po prvom slovu mješavine i postotku vode s predznakom plus ili minus.
For example C+6 % refers to the control mix with the 6 % increase in water.
Primjerice, naziv C+6 % odnosi se na mješavinu koja je dobivena na temelju kontrolne mješavine kojoj je udio vode uvećan za 6 %.
The fresh properties of mixtures in different water contents are presented in Table 3.
Svojstva mješavina u svježem stanju s različitim udjelima vode prikazana su u tablici 3.
Since several tests are required to show fresh properties of SCCs, and as variations in any of these tests is not systematic, the comparison of changes of individual tests is not useful for comparing the robustness of SCCs.
Budući da je potrebno provesti više ispitivanja kako bi se odredila svojstva samozbijajućeg betona u svježem stanju, te kako varijacije u tim ispitivanjima nisu sustavne, usporedba promjena pojedinačnih ispitivanja nije korisna za usporedbu robusnosti samozbijajućih betona.
To achieve this purpose, analytic methods that consider changes in all tests simultaneously have to be applied.
Da bi se postigao ovaj cilj, treba primijeniti analitičke metode koje istovremeno uzimaju
Hence, the coefficient of
u obzir promjene u svim ispitivanjima.
variation method and multi attribute decision making are used in order to compare the robustness of SCCs
Stoga se za usporedbu robusnosti različitih samozbijajućih betona primjenjuju metoda koeficijenta varijacije i višeatributno odlučivanje.
Coefficient of variation analysis
Analiza koeficijenta varijacije
It represents the ratio of the standard deviation from the mean value.
Predstavlja omjer standardne devijacije i aritmetičke sredine.
The coefficient of variation is a helpful statistic for comparing the degree of variation from one data series to another, although the mean values are considerably different from each other.
Koeficijent varijacije je koristan statistički podatak za usporedbu stupnja varijacije pojedinih serija podataka, iako su velike razlike između njihovih aritmetičkih sredina.
Therefore, based on the method proposed by Naji et al. [6], the values of the coefficient of variation were determined for each test in different SCCs, after calculation of the mean and standard deviation values.
Prema tome, metodom koju su predložili Naji i suradnici [6], određene su vrijednosti koeficijenta varijacije za svako ispitivanje različitih samozbijajućih betona, nakon izračuna vrijednosti aritmetičke sredine i standardne devijacije.
In the next step, the various SCCs were ranked based on the CV values of each test.
U sljedećem koraku, različiti samozbijajući betoni poredani su prema vrijednosti koeficijenta varijacije svakog ispitivanja.
Table 4 gives details of results.
U tablici 4. prikazani su rezultati ispitivanja.
Statistical results of workability test and ranking of different concrete in each test
Statistički rezultati obradljivosti i poredak različitih mješavina u svakom ispitivanju
Mix
Mješavine
Rank
Poredak
The sub-rankings of each fresh SCC test and their sums are presented in Table 5.
samozbijajućeg betona u svježem stanju i njihov zbroj prikazani su u tablici 5.
The sum of sub-rankings for SCCs is the main index for robustness ranking.
Zbroj podrangova za samozbijajuće betone predstavlja glavni indeks za rangiranje prema robusnosti.
Therefore, it can be seen that the mix F is the robust mix proportion, while the mix C has earned the second place.
Vidimo da je mješavina F na prvom mjestu, a mješavina C je na drugom mjestu.
Based on these results, the SCC with a reduced segregation resistance has the lowest robustness.
Temeljem ovih rezultata, samozbijajući beton sa smanjenom otpornošću na segregaciju ima najmanju robusnost.
In other words, the mix S is the most sensitive concrete compared to other SCCs.
Drugim riječima, mješavina S je najosjetljivija od svih mješavina u ovom ispitivanju.
However, the use of the CV method leads to two problems in the ranking of SCCs in terms of robustness.
Međutim, primjena metode koeficijenta varijacije dovodi do dvaju problema u rangiranju samozbijajućeg betona po robusnosti.
First, in order to determine the coefficient of variation, the value of standard deviation is divided by the mean value.
Prvo, da bi se odredio koeficijent varijacije, vrijednost standardne devijacije je podijeljena sa srednjom vrijednošću.
Therefore, the difference values between CVs are adjusted based on the mean values.
Nakon toga, razlike vrijednosti između koeficijenata varijacije se odrede na temelju srednjih vrijednosti.
For example, in the comparison of mixes C and F based on the sieve segregation test, it can be seen from standard deviation that the mix C has minimum changes in the sieve segregation test.
Primjerice, u usporedbi mješavina C i F, a na temelju ispitivanja segregacije sijanjem, može se vidjeti iz standardne devijacije da mješavina C ima minimalne promjene.
However, because of the high mean value, the mix F exhibits a lower change in the sieve segregation test based on the CV value.
Međutim, zbog visoke srednje vrijednosti, mješavina F izložena je manjim promjenama u ispitivanju segregacije sijanjem provedenim na temelju vrijednosti koeficijenta varijacije.
Therefore, the ranking of SCCs may be inaccurate due to adjustment by the mean value.
Dakle, rangiranje samozbijajućeg betona može biti netočno uslijed podešavanja po srednjoj vrijednosti.
In addition, in order to determine the sub-rankings, the effect of difference between the CV values is eliminated.
Zbog toga se, kako bi se odredilo podrangiranje, eliminira utjecaj razlike između vrijednosti koeficijenata varijacije.
For example, in the comparison of the slump flow and J-Ring tests results in mixes C and F, the difference between the sub-rankings is unit.
Primjerice, u usporedbi rezultata ispitivanja rasprostiranja slijeganjem i J-prstena, za mješavinu C i F, rezultati mješavine C i F, razlika u podrangu je jedinična.