Utilização de machine learning para previsão de propriedades de concreto auto-reparável modificado com bactéria e fibra
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/5605 |
Resumo: | Self-healing concrete has been studied for decades as an alternative material to overcome problems such as cracking and low durability of conventional concrete. However, laboratory experiments can be costly and time-consuming. The use of predictive computational models that can estimate the properties of concrete are being researched to develop new types of concrete and meet the challenging requirements of the construction industry. In this work, Machine Learning (ML) models were developed using Multiple Linear Regression (MLR), Support Vector Machine (SVM) and Random Forest Regressor (RFG) to predict and analyze the repairing rate of the cracked area and capillary water absorption in self-healing concrete modified with alkali-resistant bacteria, polyvinyl alcohol (PVA) fibers and polypropylene (PP) fibers. The results show that the ML models performed better in predicting the repairing rate of the cracked area and that the SVM and RFG algorithms deliver better adjusted and efficient models. Furthermore, the results of this work show that ML can be a valuable tool for the AI-based study and development of improved concrete. |
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Utilização de machine learning para previsão de propriedades de concreto auto-reparável modificado com bactéria e fibraConcreto auto-reparávelMachine learningSupport vector machineRandom forest regressorCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRASelf-healing concreteMachine learningSupport vector machineRandom forest regressorSelf-healing concrete has been studied for decades as an alternative material to overcome problems such as cracking and low durability of conventional concrete. However, laboratory experiments can be costly and time-consuming. The use of predictive computational models that can estimate the properties of concrete are being researched to develop new types of concrete and meet the challenging requirements of the construction industry. In this work, Machine Learning (ML) models were developed using Multiple Linear Regression (MLR), Support Vector Machine (SVM) and Random Forest Regressor (RFG) to predict and analyze the repairing rate of the cracked area and capillary water absorption in self-healing concrete modified with alkali-resistant bacteria, polyvinyl alcohol (PVA) fibers and polypropylene (PP) fibers. The results show that the ML models performed better in predicting the repairing rate of the cracked area and that the SVM and RFG algorithms deliver better adjusted and efficient models. Furthermore, the results of this work show that ML can be a valuable tool for the AI-based study and development of improved concrete.CAPESOs concretos auto-reparáveis são estudados há décadas como um material alternativo para contornar problemas como fissuras e baixa durabilidade dos concretos convencionais. No entanto, experimentos laboratoriais podem ser onerosos e demandar muito tempo. O emprego de modelos computacionais preditivos que possam estimar as propriedades do concreto estão sendo pesquisados para desenvolver novos tipos de concreto e suprir os requisitos desafiadores da indústria da construção. Neste trabalho foram desenvolvidos modelos de Machine Learning (ML) utilizando Regressão Linear Composta (MLR), Support Vector Machine (SVM) e Random Forest Regressor (RFG) para prever e analisar a taxa de reparo da área fissurada e a absorção capilar de água em concretos auto-reparáveis modificados com bactérias álcali-resistente, fibras de álcool polivinílico (PVA) e fibras de polipropileno (PP). Os resultados mostram que os modelos de ML obtiveram melhor desempenho na predição da taxa de reparo de área fissurada e que os algoritmos de SVM e RFG entregam modelos mais bem ajustados e eficientes. Além disso, os resultados desse trabalho mostram que o ML pode ser uma ferramenta valiosa para o estudo e desenvolvimento baseado em AI de concretos melhorados.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – AraguaiaUFMT CUA - AraguaiaPrograma de Pós-Graduação em Ciência de MateriaisStefani, Ricardohttp://lattes.cnpq.br/8302159085079133Stefani, Ricardo255.064.688-65http://lattes.cnpq.br/8302159085079133Fitaroni, Lays Batista010.886.851-61http://lattes.cnpq.br/3255144676315422255.064.688-65Borges, Jonatas Emmanuel014.651.646-00http://lattes.cnpq.br/0633116654737772Pessoa, Carolina Luiza Emereciana2024-07-30T17:35:34Z2023-08-302024-07-30T17:35:34Z2023-07-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPESSOA, Carolina Luiza Emereciana. Utilização de machine learning para previsão de propriedades de concreto auto-reparável modificado com bactéria e fibra. 2023. 46 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2023.http://ri.ufmt.br/handle/1/5605porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2024-07-31T07:01:44Zoai:localhost:1/5605Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2024-07-31T07:01:44Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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