ارزیابی آزمایشگاهی و پیش بینی مبتنی بر یادگیری ماشینی خواص مکانیکی ملات سیمان حاوی ژل میکرو سیلیس و پودر ضایعات سرامیکی

در این پژوهش، تاثیر جایگزینی پودر سرامیک ضایعاتی و ژل میکروسیلیس به عنوان جایگزین جزئی سیمان در ملات بررسی شده است. نمونه های آزمایشی با درصدهای مختلف جایگزینی (۰، ۵۰ و ۱۰۰ درصد پودر سرامیک ضایعاتی و ۰، ۱۰، ۲۰ و ۳۰ درصد ژل میکروسیلیس) تهیه و خواص مکانیکی و دوام آن ها شامل مقاومت فشاری، کششی، خمشی، جذب آب و نفوذپذیری مورد ارزیابی قرار گرفته است. این پژوهش با هدف پیش بینی خواص مکانیکی ملات سیمانی حاوی ژل میکروسیلیس و پودر سرامیک ضایعاتی با استفاده از مدل های یادگیری ماشین (CatBoost، LightGBM و Ensemble) انجام شد. نتایج نشان داد که جایگزینی ۱۰% ژل میکروسیلیس باعث بهبود مقاومت فشاری، کششی و خمشی می شود، اما افزایش این مقدار به بیش از ۱۰% منجر به کاهش مقاومت می گردد. همچنین استفاده از ۱۰۰% پودر سرامیک ضایعاتی در مقایسه با جایگزینی ۵۰%، منجر به افزایش مقاومت مکانیکی و کاهش جذب آب شده است. در نهایت، ترکیب بهینه برای دستیابی به بهترین عملکرد شامل جایگزینی ۲۰% ژل میکروسیلیس در ملات حاوی ۵۰% پودر سرامیک ضایعاتی و ۳۰% ژل میکروسیلیس در ملات حاوی ۱۰۰% پودر سرامیک ضایعاتی است. این تحقیق نشان می دهد که استفاده از این ترکیبات می تواند به تولید ملات های پایدارتر و مقاوم تر کمک کند و گامی موثر در راستای توسعه پایدار صنعت ساختمان باشد. مدل Ensemble با ضریب تعیین ۹۹/۰ R² ≈و میانگین مجذور مربعات خطا ۰۱۵/۰ مگاپاسکال، دقت بالایی در پیش بینی ها نشان داد، که به نقش غالب پودر سرامیک ضایعاتی (۵۰%) و ژل میکروسیلیس (۴۵%) در بهبود خواص مکانیکی و کاهش تخلخل وابسته است.

کلیدواژه ها:

ملات ، ژل میکروسیلیس ، پودر سرامیک ضایعاتی ، مقاومت مکانیکی ، دوام ملات