تخمین مقاومت فشاری بتن ‏های با عملکرد بالا بر پایه خاکستر بادی با استفاده از شبکه ‏های عصبی مصنوعی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2022.345574.2837
چکیده

خاکستر بادی از استخراج گازهای خروجی کوره‌های آتش با سوخت زغال و سیلت، غیر پلاستیک و ریز می‌باشد که ترکیبی متفاوت بر اساس سوخت زغال طبیعی است. خاکستر بادی جزو مصالح زائد در نیروگاه‌های حرارتی می‌باشد. استفاده از مواد زائد مانند خاکستر بادی در صنعت بتن راه حل جایگزین و ارزشمندی برای ایجاد یک محیط دوستدار محیط زیست ارائه می‏دهد. با این حال، کار آزمایشگاهی زمان بر و پرهزینه می باشد و استفاده از تکنیک های محاسبات نرم می تواند روند پیش بینی خواص مقاومتی بتن را تسریع بخشد. در این مطالعه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به پیش بینی مقاومت فشاری بتن های با عملکرد بالا بر پایه خاکستر بادی پرداخته شده است. تعداد 471 داده آزمایشگاهی از منابع مطالعاتی معتبر استخراج شد و پارامترهایی مانند مقدار سیمان، مقدار خاکستر بادی، مقدار آب، میزان فوق روان کننده، مقادیر ریز دانه و درشت دانه و سن نمونه آزمایشگاهی به عنوان پارامترهای ورودی و مقاومت فشاری نمونه بتنی به عنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شدند. از میان شبکه ها با تعداد نرون های مختلف، شبکه ای به عنوان شبکه بهینه انتخاب گردید که دارای بهترین مقادیر ضریب همبستگی حاصل از داده های آموزش، ارزیابی و آزمایش بوده و همچنین کمترین مقدار میانگین مربعات خطاها (MSE) را داشته باشد که در این مطالعه، شبکه با تعداد 6 عدد نورون بهترین نتایج پیش بینی را ارائه کرد . همچنین میزان تاثیر هر یک از پارامترها در بازه های عددی مختلف بر مقاومت فشاری بتن مورد بررسی قرار گرفته و ارائه گردید و مشخص شد که سن نمونه، مقدار سیمان، خاکستر بادی و آّّب دارای بیشترین اهمیت نسبی می باشند.