使用响应表面方法学预测和优化用花岩粉尘和废铜线制成的混凝土的硬化性能
Mohaiminul Haque1, Sourav Ray1, Ayesha Ferdous Mita1
1Department of Civil and Environmental Engineering, Shahjalal University of Science and Technology, Sylhet, Bangladesh.
本研究探讨使用花岩粉尘和废铜线作为可持续混凝土添加剂. 优化的混凝土混合物显示出有希望的压力和抗拉强度,支持建筑垃圾回收利用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 土木工程 土木工程是指土木工程.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 城市化推动了对建筑材料的需求,导致了自然沙的枯竭.
- 积累的工业废物,如花岩粉尘 (GD) 和废铜线 (SCW),带来了环境挑战.
- 需要在混凝土生产中找到可持续的替代品,以减轻对环境的影响.
研究的目的:
- 研究在混凝土中用花岩粉 (GD) 替代天然细聚合物的可行性.
- 将废铜线 (SCW) 纳入混凝土混合物中.
- 使用响应表面方法 (RSM) 预测和优化混凝土的压力和裂纹抗拉强度.
主要方法:
- 使用响应表面方法 (RSM) 与中央复合设计 (CCD).
- 在1:1.5:3混凝土混合物中,研究了GD (10%, 20%, 30%) 和SCW (0.1%, 0.3%, 0.5%) 的体积百分比.
- 开发了用于7日和28日强度预测的概率模型,通过实验测试验证.
主要成果:
- ANOVA和回归分析证实了预测和实验强度值之间的强相关性.
- 确定了GD的23.32%和SCW的0.37%的优化混合比例.
- 优化的混合物在28天内实现了25.12 MPa的压力强度和3.266 MPa的分裂拉伸强度.
结论:
- 开发的RSM模型准确地预测了GD和SCW合并的混凝土强度.
- 整合GD和SCW为高强度混凝土生产提供了一种具有成本效益和可持续性的方法.
- 这种方法促进废物回收利用,并支持建筑行业的可持续发展.
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