Kontrol af betonfremstillingsprocessen øger styrken med 30 %

For at øge betonens styrke kommer forskere med nye metoder til forstærkning - normalt med metalstrukturer eller nanofibre. En professor ved RUDN-universitetet med kolleger fra Iran har opdaget en nemmere måde. Selv fra en konventionel betonblanding kan man få et mere holdbart materiale. Hovedpointen er at vælge de rigtige proportioner og hærdningsforhold. Resultaterne er offentliggjort i Bygninger .

For at gøre beton mere modstandsdygtig over for statiske og cykliske belastninger, er den suppleret med en "ramme" - forstærkning eller nanofibre. Samtidig er det stadig nødvendigt at lede efter måder at forstærke beton selv uden armering. For eksempel er det nødvendigt at reparere gamle konstruktioner bygget af almindelig beton. En RUDN-professor gennemførte sammen med kolleger fra Iran en række eksperimenter og skabte et kunstigt neuralt netværk for at beregne, hvordan man gør beton stærkere uden nye "ingredienser."

"Beton er et kompositmateriale af små og store tilslag, som bindes til hinanden med en cementeringsmørtel, og hærder. For at øge bygningers statiske og cykliske styrke bruger civilingeniører armeret beton. Store konstruktioner som dæmninger og multi- Etageparkeringspladser er lavet af armeret beton. Men der er stadig gamle konventionelle betonkonstruktioner rundt om i verden, der skal renoveres. Derfor er det stadig en vigtig opgave at finde praktiske og billige måder at øge styrken af ​​konventionel beton. forskning er forældet. Kun få forskere bruger nye metoder, såsom datamining, neurale netværksalgoritmer, hybride optimeringsmetoder og maskinlæring til at vurdere styrken af ​​almindelig beton," siger Kazem Reza Kashyzadeh, professor i Transportafdelingen ved RUDN. Universitet.

Ingeniører har beregnet de optimale blandingsparametre, der gør beton så stærk som muligt uden brug af yderligere elementer. Styrken påvirkes af formen og størrelsen af ​​fyldstoffets partikler - knust sten, grus eller sand - og opløsningens størkningstemperatur. Den bedste form af fyldstofpartikler er afrundet. Vinkelfraktioner reducerer tværtimod styrke. As the particle size increases, the strength increases. 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. + Udforsk yderligere

Concrete using recycled tire rubber promises boost for circular economy