通过响应表面方法学,用回收聚合物进行绿色自压缩混凝土的多维建模
Víctor Revilla-Cuesta1, Marta Skaf2, Vanesa Ortega-López1
1Department of Civil Engineering, Escuela Politécnica Superior, University of Burgos, c/ Villadiego s/n, 09001, Burgos, Spain.
本研究使用统计方法模拟了回收聚合物 (RA) 对自压缩混凝土 (SCC) 性能的影响. 最佳的RA含量平衡了机械性能,耐用性和生态环境因素,用于高性能和传统的SCC应用.
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.
- 可持续建筑 可持续建筑
背景情况:
- 将回收聚合物 (RA) 纳入自压缩混凝土 (SCC) 往往会损害机械强度和耐用性.
- 量化这些性能差异对于优化混凝土中的RA利用至关重要.
- 先进的统计建模可以预测和管理RA内容的影响.
研究的目的:
- 模拟不同循环聚合物 (RA) 含量对自压缩混凝土 (SCC) 性能的影响.
- 使用统计工具优化RA添加,以提高混凝土的性能和可持续性.
- 为了确定高性能和传统SCC的最佳RA百分比.
主要方法:
- 利用中央复合设计 (CCD) 和响应表面方法 (RSM) 进行统计建模.
- 评估的SCC含有0%-100%的粗细RA,保持300公斤/立方米的波特兰水泥.
- 评估新鲜性质,机械强度 (压缩,曲-拉伸),耐久性 (多孔性,吸收性) 和生态环境指标 (GWP,成本).
主要成果:
- 开发的预测模型 (R2 > 0.95) 显示RA含量显著影响SCC属性,主要受RA百分比平方的影响.
- 最大的物质变化和对新鲜度和耐久性特征的影响发生在50%以上的RA替换.
- 建议同时优化35% - 45%粗RA和30% - 45%细RA,以获得平衡的性能.
结论:
- 特定的RA含量范围被确定为高性能 (0-20%粗,20-40%精细) 和常规性能 (60-100%粗,0-70%精细) SCC.
- 统计建模有效地预测和指导SCC中RA的优化.
- 这项研究为使用回收材料的可持续混凝土生产提供了框架.
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