Nghiên cứu dự báo cường độ bê tông xốp và xác định tương quan với các tham số đầu vào bằng máy vec tơ hỗ trợ

Abstract

Bê tông xốp (BTX) là một loại vật liệu xây dựng với nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rãi trong xây dựng công trình để giảm tải trọng cho kết cấu. Cường độ nén là một đặc trưng cơ học quan trọng của bê tông nói chung và của BTX nói riêng, nên việc ước tính nhanh, chính xác đại lượng này rất quan trọng. Nghiên cứu này đề xuất ứng dụng mô hình máy vec tơ hỗ trợ (SVM) để dự báo cường độ BTX và xây dựng mối tương quan giữa các yếu tố đầu vào của bài toán với mục đích tối ưu hóa quá trình thiết kế BTX. Bộ cơ sở dữ liệu gồm 220 kết quả thí nghiệm cường độ BTX được thu thập và dùng để xây dựng, kiểm chứng năng lực dự báo của mô hình SVM. Các yếu tố đầu vào của bài toán được xét tới là tỷ trọng BTX, tỷ lệ nước/xi măng, và tỷ lệ cát/xi măng. Kết quả cho thấy SVM là một công cụ dự báo rất tốt cường độ nén của BTX với các tiêu chí đánh giá hiệu suất như căn của sai số toàn phương trung bình RMSE = 3.475 MPa, sai số tuyệt đối trung bình MAE = 2.816 MPa và hệ số xác định R2 = 0.930. Cuối cùng, biểu đồ phụ thuộc được phát triển để xây dựng tương quan giữa ba biến đầu vào nói trên với cường độ nén của BTX, giúp ích cho các kỹ sư vật liệu trong công tác thiết kế cấp phối.