Olika geometrier för aggregat:(a) allmän klassificering [Simms et al, 2019]; (b) rundade aggregat som används i den aktuella forskningen; (c) vinkelaggregat som används i den aktuella forskningen. Kredit:Kazem Reza Kashyzadeh et al, Byggningar (2022). DOI:10.3390/buildings12040438
För att öka betongens hållfasthet kommer forskare med nya metoder för förstärkning - vanligtvis med metallstrukturer eller nanofibrer. En professor vid RUDN-universitetet med kollegor från Iran har upptäckt ett enklare sätt. Även från en konventionell betongblandning kan man få ett mer hållbart material. Huvudpoängen är att välja rätt proportioner och härdningsförhållanden. Resultaten publiceras i Byggningar .
För att göra betong mer motståndskraftig mot statiska och cykliska belastningar, kompletteras den med en "ram" - armering eller nanofibrer. Samtidigt är det fortfarande nödvändigt att leta efter sätt att förstärka betong även utan armering. Till exempel är det nödvändigt att reparera gamla konstruktioner byggda av vanlig betong. En RUDN-professor genomförde tillsammans med kollegor från Iran en serie experiment och skapade ett artificiellt neuralt nätverk för att beräkna hur man gör betong starkare utan nya "ingredienser."
"Betong är ett kompositmaterial av små och stora ballast, som binds till varandra med ett cementeringsbruk, och härdar. För att öka byggnaders statiska och cykliska hållfasthet använder civilingenjörer armerad betong. Stora strukturer som dammar och multi- Stora parkeringsplatser är gjorda av armerad betong. Men det finns fortfarande gamla konventionella betongkonstruktioner runt om i världen som behöver renoveras. Därför är det fortfarande en viktig uppgift att hitta praktiska och billiga sätt att öka hållfastheten hos konventionell betong. forskning är föråldrad. Endast ett fåtal forskare använder nya metoder, såsom datautvinning, neurala nätverksalgoritmer, hybridoptimeringsmetoder och maskininlärning för att bedöma styrkan hos vanlig betong", säger Kazem Reza Kashyzadeh, professor vid transportavdelningen vid RUDN universitet.
Ingenjörer har beräknat de optimala blandningsparametrarna som gör betongen så stark som möjligt utan användning av ytterligare element. Styrkan påverkas av formen och storleken på fyllmedlets partiklar – krossad sten, grus eller sand – och lösningens stelningstemperatur. Den bästa formen på fyllmedelspartiklar är rundad. Vinkelfraktioner, tvärtom, minskar styrkan. När partikelstorleken ökar, ökar styrkan. And the temperature at which the solution hardens is best kept at 10 degrees C. In this way, it is possible to achieve an increase of 30% in the strength of concrete.
For simulation, RUDN engineers created an artificial neural network using the so-called backpropagation method. To train the neural network, the researchers conducted a series of experiments with different concrete samples. Part of the experimental data was left to test the resulting model.
"We have found that in conventional concrete, the appearance of the aggregates, their size and geometry, as well as the curing conditions, have a significant impact on strength. We investigated the relationship between these parameters experimentally and obtained the best conditions for obtaining durable concrete," said Professor Kashyzadeh. + Utforska vidare
