Nghiên cứu dự đoán cường độ chịu nén của bê tông sử dụng tro bay bằng mô hình học máy XGBoost

Tóm tắt

Bê tông sử dụng tro bay là một loại vật liệu xây dựng được thay thế một phần xi măng Portland bằng tro bay từ phụ phẩm thu được trong quá trình đốt than tại các nhà máy nhiệt điện. Việc sử dụng tro bay với tỷ lệ thích hợp góp phần tạo nên hỗn hợp bê tông bền vững hơn và mang lại những lợi ích đáng kể cho môi trường. Trong nghiên cứu này, mô hình học máy XGBoost được triển khai để dự đoán cường độ chịu nén bê tông sử dụng tro bay nhằm tối ưu tỷ lệ thành phần vật liệu trong cấp phối bê tông, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng và đảm bảo chất lượng bê tông trong điều kiện thực tế. Mô hình được huấn luyện với dữ liệu có 7 tham số đầu vào bao gồm: xi măng, cát, đá, nước, tro bay, phụ gia, thời gian; trong khi cường độ chịu nén được chọn làm mục tiêu đầu ra của mô hình. Việc đánh giá hiệu suất của mô hình được thông qua các chỉ số như sai số tuyệt đối trung bình (MAE), sai số bình phương trung bình (RMSE) và hệ số xác định (R²). Kết quả cho thấy mô hình học máy XGBoost là phương pháp hiệu quả trong dự đoán cường độ chịu nén bê tông sử dụng tro bay với giá trị huấn luyện là (R² = 0,896; RMSE = 4,213; MAE = 3,133) và giá trị kiểm chứng là (R²= 0,868; RMSE=4,892; MAE=3,401).