Per aumentare la resistenza del calcestruzzo, i ricercatori escogitano nuovi metodi di rinforzo, di solito con strutture metalliche o nanofibre. Un professore dell’Università RUDN con colleghi iraniani ha scoperto un modo più semplice. Anche da una miscela di calcestruzzo convenzionale, si può ottenere un materiale più durevole. Il punto principale è scegliere le giuste proporzioni e condizioni di indurimento. I risultati sono pubblicati in Edifici.
Per rendere il calcestruzzo più resistente ai carichi statici e ciclici, è integrato con un “quadro”: rinforzo o nanofibre. Allo stesso tempo, è ancora necessario cercare modi per rafforzare il calcestruzzo anche senza rinforzo. Ad esempio, è necessario riparare vecchie strutture costruite in calcestruzzo ordinario. Un professore del RUDN, insieme a colleghi iraniani, ha condotto una serie di esperimenti e ha creato una rete neurale artificiale per calcolare come rendere il calcestruzzo più forte senza nuovi “ingredienti”.
“Il calcestruzzo è un materiale composito di piccoli e grandi aggregati, che vengono legati tra loro con una malta cementizia, e induriscono. Per aumentare la resistenza statica e ciclica degli edifici, gli ingegneri civili utilizzano il cemento armato. Strutture di grandi dimensioni come dighe e multi- i parcheggi a piani sono realizzati in cemento armato. Tuttavia, ci sono ancora vecchie strutture convenzionali in cemento armato in tutto il mondo che devono essere ristrutturate. Pertanto, trovare modi pratici ed economici per aumentare la resistenza del cemento convenzionale è ancora un compito importante. La maggior parte dei parcheggi “La ricerca è obsoleta. Solo pochi ricercatori utilizzano nuovi metodi, come data mining, algoritmi di rete neurale, metodi di ottimizzazione ibrida e apprendimento automatico per valutare la forza del calcestruzzo ordinario”, ha affermato Kazem Reza Kashyzadeh, professore presso il Dipartimento dei trasporti presso RUDN Università.
Gli ingegneri hanno calcolato i parametri di miscela ottimali che rendono il calcestruzzo il più resistente possibile senza l’uso di elementi aggiuntivi. La resistenza è influenzata dalla forma e dalle dimensioni delle particelle del riempitivo (pietrisco, ghiaia o sabbia) e dalla temperatura di solidificazione della soluzione. La forma migliore delle particelle di riempitivo è arrotondata. Le frazioni angolari, al contrario, riducono la forza. All’aumentare della dimensione delle particelle, la forza aumenta. E la temperatura alla quale la soluzione si indurisce è meglio conservarla a 10 gradi C. In questo modo è possibile ottenere un aumento del 30% della resistenza del calcestruzzo.
Per la simulazione, gli ingegneri RUDN hanno creato una rete neurale artificiale utilizzando il cosiddetto metodo di backpropagation. Per addestrare la rete neurale, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti con diversi campioni di cemento. Parte dei dati sperimentali è stata lasciata per testare il modello risultante.
“Abbiamo riscontrato che nel calcestruzzo convenzionale, l’aspetto degli aggregati, la loro dimensione e geometria, nonché le condizioni di stagionatura, hanno un impatto significativo sulla resistenza. Abbiamo studiato sperimentalmente la relazione tra questi parametri e ottenuto le migliori condizioni per ottenere durevoli concreto”, ha affermato il professor Kashyzadeh.
Fornito dalla Fondazione russa per la ricerca di base