在高温下对回收聚合混凝土中的煤底灰进行预测分析和性能评估
Ashray Saxena1, Mohd Shariq2, Mohd Asif Ansari2
1Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering, University of Texas at Austin, 301 E. Dean Keeton St., ECJ, Room 9.230, Austin, TX, 78712, USA. saxena_ashray@utexas.edu.
煤底灰 (BA) 可以用回收粗聚合物 (RCA) 取代混凝土中的天然细聚合物 (NFA),实现相似的强度. 然而,高温会严重损坏BA混凝土,影响其耐火性.
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:
- 回收聚合物对于可持续建筑至关重要.
- 煤底灰 (BA) 是天然细聚合物 (NFA) 的研究不足的替代品.
- 了解BA在回收聚合混凝土中的高温性能至关重要.
研究的目的:
- 调查BA作为NFA替代品在混凝土中使用回收粗聚合物 (RCA) 的使用.
- 评估这种混凝土的物理和机械性能,特别是在高温下.
- 开发和评估高温暴露后混凝土强度的预测模型.
主要方法:
- 准备了具有不同BA (0-100%) 和RCA (0-100%) 替代水平的混凝土样本.
- 标本暴露在27°C至400°C的温度下.
- 测试了压缩和分裂拉伸强度,以及非破坏性和破坏性方法. 预测模型 (ANN,DT,XGBoost) 被开发和验证.
主要成果:
- 一个100%的RCA替代品实现了与控制混合物相比的强度.
- 高温导致含有BA的混凝土发生显著的降解.
- XGBoost模型在预测混凝土强度方面表现出卓越的准确性 (R2高达0.997),温度是关键因素.
结论:
- 煤底灰显示出作为混凝土中可持续聚合物的潜力,但其耐火性需要改进.
- 先进的预测建模,特别是XGBoost,可以准确预测在热应力下混凝土的性能.
- 这些发现支持开发更耐火,更可持续的混凝土材料.
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