نهج التعلم الآلي لتحسين خلطات الخرسانة مع المواد التكميلية
المؤلفون: رامي السودي، مفيد السامرائي
المجلة: المجلة الإماراتية للهندسة المدنية وتطبيقاتها
المجلد: المجلد 2 العدد 2
الكلمات المفتاحية: الخرسانة، المتانة، الصيانة، الطقس الحار، الميكروسيليكا، GGBS
خلاصة
لطالما كانت متانة الخرسانة موضوعًا مهمًا نظرًا لأن العديد من حالات فشل الخرسانة أو علامات الفشل تنتج عن التعرض لظروف خدمية أو بيئية قاسية. وتتمتع منطقة الخليج ببيئة بيئية قاسية من حيث الأرصاد الجوية وتشهد حالياً تطوراً عمرانياً واسعاً. يتم إنفاق مليارات الدولارات على مشاريع بناء الخرسانة المسلحة وإصلاحها في هذه المنطقة. لن تشكل هذه المشاريع ضغطًا على الموارد فحسب، بل ستتطلب أيضًا مواد عالية الأداء من أجل متانة طويلة الأمد وأنظمة إصلاح فعالة. تبحث هذه الدراسة في تحسين تصاميم خلطات الخرسانة باستخدام تقنيات التعلم الآلي، مع التركيز بشكل خاص على التفاعل بين خبث فرن السفع الحبيبي الأرضي (GGBS) ومحتوى السيليكا الدقيق وتأثيرها على نفاذية الماء في الخرسانة وتكلفتها. تم استخدام مقياس الغابة العشوائية لنمذجة العلاقات المعقدة بين هذه المتغيرات، مما كشف عن رؤى رئيسية حول كيفية تأثير النسب المختلفة من GGBS والسيليكا الدقيقة على الأداء العام والجدوى الاقتصادية للخلطات الخرسانية. وقد حدد التحليل الخلطة المثلى التي تحتوي على 61.1% من GGBS و14 كجم/متر مكعب من السيليكا الدقيقة التي تحقق توازنًا مناسبًا بين نفاذية المياه المنخفضة (1.37 ملم) وكفاءة التكلفة (49.5 دولار أمريكي/متر مكعب). يمكن للرؤى المكتسبة من النموذج أن تفيد في تحسين اختيار المواد اللازمة لتصميمات الخلطات، مما يساهم في إنشاء هياكل خرسانية أكثر متانة وفعالية من حيث التكلفة، وتقليل الحاجة إلى إصلاحات مكلفة، وتقليل استهلاك الموارد في مشاريع التنمية الحضرية.