مقایسه آزمایش break-off و مدول گسیختگی برای تعیین مقاومت بتن الیاف فولادی با استفاده از شبکه عصبی

آزمایش مدول گسیختگی بتن جهت تعیین مقاومت در برابر شکست ناشی از خمش و محاسبه لنگر ترک خوردگی نقش مهمی دارد. به منظور تعیین این پارامتر طبق استانداردastm c78 نیاز به برش از سازه موجود یا ساخت نمونه‌های با مقطع مربعی 150 میلی متر و طول 700 میلی متر می‌باشد. از آنجائی که تهیه نمونه با ابعاد فوق در محل دشوار می‌باشد و عمال باعث تخریب سازه می‌شود، استفاده از آزمایش نیمه مخرب با خسارت جزئی بر عضو، مدنظر قرار گرفته است. در این مطالعه آزمایش نیمه مخرب break off برای ارزیابی مقاومت بتن حاوی الیاف فولادی در محل به عنوان جایگزین آزمایش مدول گسیختگی مدنظر قرار گرفته است. جهت فراهم کردن یک پایگاه آماری کامل و جامع، 24 طرح اختالط انتخاب گردید. سپس، عوامل تاثیرگذار بر خصوصیات بتن حاوی الیاف فولادی، نتایج آزمایش break off و مدول گسیختگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که مقادیر متوسط مقاومت مدول گسیختگی و break off با افزایش مقدار سیمان افزایش می‌یابد. همچنین این مقادیر برای سنگدانه بزرگتر، بیشتر می‌باشند. همچنین وجود الیاف فولادی مانع گسترش و توسعه ریزترک‌های داخلی بتن شده و باعث افزایش مقاومت خمشی می‌شود که منجربه افزایش مقاومت break off و مدول گسیختگی می‌شود. همچنین، در این مقاله جهت پیش‌بینی مقاومت خمشی آزمایش مدول گسیختگی در سنین مختلف از مدل‌سازی عددی شبکه عصبی استفاده شده است. شاخص‌های مختلف آماری برای مقایسه عملکرد مدل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل شبکه عصبی ابزار قدرتمندی جهت پیش بینی مقاومت فشاری بتن می‌باشد.

Comparison of Break-off and Flexural Strength Test Results for Determining Strength of SFRC Using Neural Network Model

Flexural strength test has a significant effect on the determination of failure strengths and cracking moment. According to ASTMC78, the size and shape of used specimens were cubes by size (700*150*150 mm). Here, the efficiency of the nondestructive BreakOff (BO) and flexural strength tests was investigated for assessing the inplace compressive strength of steel fiber reinforced concrete (SFRC). In order to provide a thorough and comprehensive database, 24 mixtures were designed with various cement content, maximum aggregate size, steel fibre volume fractions and the constant water/ cement ratio of 0.4 for all mixtures. Then, effective parameters of SFRC and BreakOff and flexural strength test results were evaluated. The studies showed that volumetric percentage and features of steel fibers had a significant influence on concrete properties as well as BreakOff and flexural strength test results. According to the experimental results it could be generally concluded that the influencing factors, namely, SFRC properties due to presence of steel fibers and nondestructive tests significantly affect the results as follows: Generally, for a constant W/C ratio, it can be concluded that raising the cement content increases the mean values of BreakOff strength and Flexural strength. It can be stated that increasing the size of the aggregate causes an increase in strength. Also, the steel fibers restrain the development of internal microcracks in the concrete and thus contribute to the increase in bending strength, which causes improving BreakOff and flexural strengths. In addition, the conventional numerical regression model was developed in this study. Statistical indices were used to compare the efficiency and accuracy of the model. The result of this study confirmed the accuracy of the artificial neural network models in the determination of the compressive strength of concrete.