طرح اختلاط بتن با استفاده از اصول بهینه سازی و بر اساس نتایج آزمایشگاهی

نویسندگان

چکیده

محدودیت منابع موجود و استفاده روزافزون از بتن، لزوم به‌کارگیری هدفمند از سرمایه ها را بویژه در تولید صنعتی و انبوه این نوع مصالح، به وجود آورده است. به منظور تولید بهینه و انبوه بتن، یکی از اساسی ترین شاخص ها که باید تغییر یابد، طرح اختلاط آن است. هدف از پژوهش حاضر، ارائۀ یک روش جدید برای طرح اختلاط بتن با استفاده از اصول بهینه سازی می باشد. از طرفی با توجه به مبنای مطالعاتی همزمان تئوریک و آزمایشگاهی در این تحقیق، با در نظر داشتن شرایط ساخت بتن در ایران جنبه کاربردی آن دارای اهمیت ویژه ای می باشد. به این منظور ابتدا مدل بهینه سازی طرح اختلاط بتن به صورتی که تاثیر نتایج آزمایشگاهی در آن لحاظ شده باشد، تعریف می شود. سپس با استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی، طرح اختلاط بهینه برای بتن با مقاومت مورد نظر به‌دست می‌آید. پروسه و مدل ارائه شده در این مطالعه، با تغییرات کمی، قابلیت توسعه برای مسائل مشابه را دارد.
نتایج حاصل از مطالعه موردی، نشان می دهند که طرح اختلاط بهینه در حالت حداکثر شدن بزرگ‌ترین بعد درشت دانه و در نتیجه حداکثر شدن حجم شن مصرفی به‌دست می آید. روش توسعه‌یافته، علاوه بر خودکار نمودن پروسه طرح اختلاط توانایی حداقل نمودن هزینه های بتن ریزی را دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Concrete mix design using optimization principles and based on experimental results

نویسندگان [English]

  • A.R. Habibi
  • H. Safaari
چکیده [English]

Existing resources limitation and abundant use of concrete has made the necessity of objected employment of funds especially for mass production of this type of material. Concrete mix design is one of the most important criteria that should be changed in order to optimal and mass production of concrete. The objective of present research is to present a new method for concrete mix design using the principles of optimization. Practicability of this work is very important because it is based on theoretical and experimental studies considering conditions of production of concrete in Iran. Optimization model of the concrete mix design is first developed accounting for effects of experimental results. Then using an optimization algorithm, optimal concrete mix design is obtained for the concrete with the strength under consideration. Presented process and model can be developed for similar problems. Case study’s results show that optimal concrete mix design is obtained while maximum dimension of coarse aggregate and consequently amount of coarse aggregate is increased. It is shown that the developed method is able to minimize costs of casting concrete in addition to making the automatic mix design process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mix design
  • concrete
  • Optimization
  • Cost reduction of cement in conventional and logical amounts have been applied which provide bridging forces across cracks and thus prevent them from growing