Para aumentar a resistência do concreto, os pesquisadores criam novos métodos de reforço – geralmente com estruturas metálicas ou nanofibras. Um professor da Universidade RUDN com colegas do Irã descobriu uma maneira mais fácil. Mesmo a partir de uma mistura de concreto convencional, pode-se obter um material mais durável. O ponto principal é escolher as proporções corretas e as condições de endurecimento. Os resultados são publicados em Edifícios .
Para tornar o concreto mais resistente a cargas estáticas e cíclicas, ele é complementado com uma "estrutura" - reforço ou nanofibras. Ao mesmo tempo, ainda é necessário buscar formas de fortalecer o concreto mesmo sem armadura. Por exemplo, é necessário reparar estruturas antigas construídas em concreto comum. Um professor da RUDN, juntamente com colegas do Irã, conduziu uma série de experimentos e criou uma rede neural artificial para calcular como tornar o concreto mais forte sem novos "ingredientes".

"O concreto é um material compósito de pequenos e grandes agregados, que são ligados uns aos outros com uma argamassa cimentícia, e endurecem. Para aumentar a resistência estática e cíclica das edificações, os engenheiros civis utilizam o concreto armado. Os estacionamentos de andares são feitos de concreto armado. No entanto, ainda existem estruturas antigas de concreto convencional em todo o mundo que precisam ser reformadas. Portanto, encontrar maneiras práticas e baratas de aumentar a resistência do concreto convencional ainda é uma tarefa importante. A pesquisa está desatualizada. Apenas alguns pesquisadores usam novos métodos, como mineração de dados, algoritmos de rede neural, métodos de otimização híbrida e aprendizado de máquina para avaliar a resistência do concreto comum", disse Kazem Reza Kashyzadeh, professor do Departamento de Transporte da RUDN Universidade.

Os engenheiros calcularam os parâmetros de mistura ideais que tornam o concreto o mais forte possível sem o uso de elementos adicionais. A resistência é afetada pela forma e tamanho das partículas do material de enchimento – pedra britada, cascalho ou areia – e a temperatura de solidificação da solução. A melhor forma das partículas de enchimento é arredondada. As frações angulares, pelo contrário, reduzem a força. À medida que o tamanho da partícula aumenta, a resistência aumenta. E a temperatura na qual a solução endurece é melhor mantida em 10 graus C. Dessa forma, é possível obter um aumento de 30% na resistência do concreto.

For simulation, RUDN engineers created an artificial neural network using the so-called backpropagation method. To train the neural network, the researchers conducted a series of experiments with different concrete samples. Part of the experimental data was left to test the resulting model.

"We have found that in conventional concrete, the appearance of the aggregates, their size and geometry, as well as the curing conditions, have a significant impact on strength. We investigated the relationship between these parameters experimentally and obtained the best conditions for obtaining durable concrete," said Professor Kashyzadeh. + Explorar mais

Concrete using recycled tire rubber promises boost for circular economy