بهینه ‏سازی طرح مخلوط بتن با مقاومت بالا با استفاده از الگوریتم ژنتیک فراابتکاری

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 گروه عمران، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

3 گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

doi
10.22060/ceej.2024.20494.7440
چکیده

علاوه بر خواص مکانیکی و دوام بتن، هزینه تولید آن نیز می‏تواند بر انتخاب میزان مصالح تاثیرگذار باشد. از طرف دیگر تغییر کمیت مصالح در طرح مخلوط بتن، بر خواص بتن از جمله مقاومت فشاری، هم‌‌چنین قیمت تمام شده مصالح آن موثر است و این دو عامل از عوامل بسیار مهم برای تصمیم‌‌گیری در مصرف میزان مصالح بر اساس قیمت خرید برای تولیدکنندگان در صنعت بتن می‌‌باشند. بتن با مقاومت بالا در رده بتن‏هایی است که علاوه بر داشتن مقاومت بالا، دارای نسبت آب به مواد سیمانی پایین و تنوع مصالح بیشتری است، لذا انتخاب مقدار دقیق مصالح برای رسیدن به یک رده مقاومتی خاص در این نوع بتن، به نحوی که کمترین قیمت تمام‏شده را دربر داشته باشد، مشکل است. در تحقیق حاضر با استفاده از الگوریتم ژنتیک فراابتکاری داده‏های یک تحقیق مرجع، از نظر مقاومت فشاری و قیمت مصالح ساخت بهینه‌‌سازی شدند تا علاوه بر دستیابی به بالاترین مقاومت ممکن با کمترین هزینه، برای رسیدن به مقاومت‌‌های هدف نیز بتوان هزینه کمینه را به‌‌دست آورد. نتایج بررسی‌‌ها نشان داد که پاسخ بهینه الگوریتم ژنتیک فراابتکاری، در مقایسه با نقطه بهینه تحقیق مرجع دارای مقاومتی به میزان %10/2 بالاتر و با هزینه %8/2 پایین‏تر بود. همچنین با توجه به اینکه الگوریتم ژنتیک فراابتکاری توانایی انتخاب طرح مخلوط برای رده‏های مقاومتی مختلف را دارد، بررسی طرح مخلوط های مختلف نشان داد که، الگوریتم نسبت به تغییر مقدار مصالح طرح مخلوط با هوشمندی عمل نموده و تغییرات را به نحوی اعمال نموده است که در فرآیند کسب مقاومت‏های مورد نظر، تغییرات میزان مصالح مصرفی در طرح مخلوط، با اعمال کمترین هزینه ممکن، پیشنهاد شوند.