| کاربرد هوش مصنوعی در طراحی و بهینه‌سازی بتن‌های کم‌کربن و کربن منفی |
| کد مقاله : 1005-CONCRETE (R1) |
| نویسندگان |
|
قدسیه ملاح *1، اشکان کتولی تقرتپه1، مینا باستانی کتولی1، ناهید جوادی فر2 1دانشجوی کارشناسی مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی گرگان-گلستان ایران 2استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی گرگان-گلستان ایران |
| چکیده مقاله |
| افزایش انتشار گاز دی‌اکسید کربن ناشی از صنعت ساخت‌وساز، به‌ویژه تولید سیمان پرتلند، توسعه بتن کم‌کربن و کربن‌منفی را به رویکردی مهم در توسعه پایدار تبدیل کرده است. بتن در مصرف منابع و انتشار گازهای گلخانه‌ای مؤثر است؛ ازاین‌رو، فناوری‌های هوشمند در طراحی بتن‌های پایدار به اولویت پژوهشی مهندسی عمران تبدیل شده‌اند. هوش مصنوعی به‌عنوان ابزاری برای تحلیل روابط میان ترکیبات بتن، ویژگی‌های مکانیکی و شاخص‌های زیست‌محیطی مورد توجه است. در این مقاله، کاربرد روش‌های هوش مصنوعی در طراحی و بهینه‌سازی بتن‌های کم‌کربن و کربن‌منفی بررسی شده است. ابتدا مفاهیم کاهش انتشار کربن در بتن، جایگزینی بخشی از سیمان با مواد مکمل سیمانی نظیر خاکستر بادی، سرباره، متاکائولن و سیلیس، و فرآیندهای جذب و تثبیت CO₂، عمل‌آوری کربنی و کربناته‌شدن معدنی تشریح شده است. سپس الگوریتم‌های یادگیری ماشین شامل شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN)، جنگل تصادفی (Random Forest)، ماشین بردار پشتیبان (SVM)، XGBoost، الگوریتم ژنتیک و بهینه‌سازی بیزی در پیش‌بینی مقاومت فشاری، دوام، جذب کربن‌دی‌اکسید و طرح اختلاط بهینه بررسی شده‌اند. نتایج مطالعات نشان می‌دهد مدل‌های هوش مصنوعی می‌توانند با کاهش نیاز به آزمایش‌های تجربی، زمان و هزینه طراحی بتن را کاهش داده و دستیابی به ترکیبات بهینه با عملکرد مناسب و انتشار کربنی کمتر را فراهم کنند. همچنین ترکیب الگوریتم‌های پیش‌بینی با روش‌های بهینه‌سازی می‌تواند مسیر توسعه بتن‌های نسل آینده با ویژگی‌های پایدار و سازگار با محیط زیست را هموار سازد. در نهایت، استفاده از هوش مصنوعی در کنار روش‌های نوین تولید بتن، گامی مؤثر در حرکت صنعت ساخت‌وساز به سمت سازه‌های هوشمند، پایدار و کم‌کربن محسوب می‌شود. |
| کلیدواژه ها |
| بتن کم‌کربن، بتن کربن‌منفی، بتن پایدار، بهینه‌سازی طرح اختلاط، الگوریتم‌های هوش مصنوعی، یادگیری ماشین |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر |
