Research Information System
3rd International Ege Congress On Scientific Research, İzmir, Turkey, 20 - 22 December 2024, vol.3, pp.741-752
As in traditional concrete, various fibers are used in roller-compacted concrete (RCC) mixtures to improve their low tensile and flexural strength and to enhance crack resistance. Preparing RCC mixtures at their optimum water content is crucial for improving their mechanical and durability performance. The optimum water content of RCC mixtures varies depending on several parameters, such as the type and fineness of cement, the presence and type of mineral additives, aggregate gradation, type of aggregate, and the use of fibers. It is known that there are several methods for determining the optimum mix ratios of RCC mixtures, with the most common approach being the maximum density method. In this study, the effect of fiber type on the optimum water content of RCC mixtures designed using the maximum density method was investigated. Two-hooked steel fibers and polypropylene fibers, each 30 mm in length, were added to a control mixture containing no fibers at a total volume fraction of 0.75%, resulting in a total of three series of RCC mixtures. To determine the optimum water content of the mixtures, four different water-cement (w/c) ratios were tested for each series. All mixtures utilized CEM I 42.5 R type cement at a binder content of 300 kg/m³ and crushed limestone aggregate with a maximum particle size of 22 mm. The aggregate gradation was achieved by using 60% of the total aggregate volume in the 0-5 mm range, 20% in the 5-12 mm range, and the remaining 20% in the 12-22 mm range. For each mixture, dry unit weight points corresponding to different water contents were determined according to ACI 207 guidelines, and water content-dry unit weight curves were plotted. Examining the obtained curves, it was observed that the density of the RCC mixtures increased as the w/c ratio increased, but after a certain point, it began to decrease. The water content and dry unit weight values at this point represent, respectively, the optimum water content and the maximum dry unit weight. With the use of fibers, a slight increase in the optimum water content of RCC mixtures was observed. This increase was found to be more pronounced in steel fiber-reinforced mixtures, and it was determined that steel fiber-reinforced mixtures exhibited a higher maximum dry unit weight compared to the control and polypropylene fiber-reinforced mixtures.
Geleneksel betonlarda da olduğu gibi, silindirle sıkıştırılmış beton (SSB) karışımlarının düşük çekme, eğilme dayanımını iyileştirmek ve çatlak direncini arttırmak amacı ile çeşitli lifler kullanılmaktadır. SSB karışımlarının optimum su muhtevasında hazırlanması mekanik ve durabilite performansını arttırmak açısından önemli olmaktadır. SSB karışımlarının optimum su muhtevası çimento türü, inceliği, mineral katkı varlığı, türü, agrega gradasyonu, türü ve lif kullanımı gibi birçok parametreye bağlı olarak değişmektedir. SSB karışımlarının optimum karışım oranlarını belirlemek için birkaç yöntemin mevcut olduğu ve en yaygın yöntemin maksimum yoğunluk yaklaşımı olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, maksimum yoğunluk yöntemi ile tasarlanan SSB karışımlarında lif türü değişiminin karışımların optimum su muhtevasına etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, uzunluğu 30 mm olan iki ucu kancalı çelik ve polipropilen lif toplam hacmin %0,75’i oranında lif içermeyen kontrol karışımına ilave edilerek toplamda 3 seri SSB karışımı hazırlanmıştır. Karışımların optimum su muhtevasını belirlemek amacıyla, her bir seriden 4 farklı su-çimento (s/ç) oranlarına sahip karışımlar üretilmiştir. Tüm karışımlarda, bağlayıcı olarak 300 kg/m³ CEM I 42.5 R tipi çimento ve agrega olarak maksimum tane boyutu 22 mm olan kırma kireçtaşı agregası kullanılmıştır. Toplam agrega hacminin %60'ı 0-5 mm arası, %20'si 5-12 mm arası ve kalan %20'si 12-22 mm arası agrega kullanılarak gerekli gradasyon eğrisine ulaşılmıştır. Her karışım için, ACI 207 yönergelerine uygun olarak su muhtevasına karşılık gelen kuru birim ağırlık noktaları belirlenmiş ve su muhtevası-kuru birim hacim ağırlık eğrileri oluşturulmuştur. Elde edilen eğriler incelendiğinde, SSB karışımlarının yoğunluğunun s/ç oranı arttıkça arttığını, belirli bir noktadan sonra ise düşmeye başladığı görülmüştür. Bu noktadaki su muhtevası ve kuru birim hacim ağırlık değerleri, sırasıyla, optimum su muhtevasını ve maksimum kuru birim hacim ağırlığı belirtmektedir. Sonuç olarak, lif kullanımı ile SSB karışımlarının optimum su muhtevasında az da olsa bir miktar artış gözlemlenmiştir. Bu artışın çelik lifli karışımlarda daha belirgin olduğu ve çelik lifli karışımların maksimum kuru birim hacim ağırlığının kontrol ve polipropilen lifli karışımlardan daha fazla olduğu tespit edilmiştir.