Utilização de machine learning para previsão de propriedades de concreto auto-reparável modificado com bactéria e fibra

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Pessoa, Carolina Luiza Emereciana lattes
Orientador(a): Stefani, Ricardo lattes
Banca de defesa: Stefani, Ricardo lattes, Fitaroni, Lays Batista lattes, Borges, Jonatas Emmanuel lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Mato Grosso
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
País: Brasil
Área do conhecimento CNPq:
Resumo: Os 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.
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spelling 2024-07-30T17:35:34Z2023-08-302024-07-30T17:35:34Z2023-07-25PESSOA, 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/1/5605Os 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.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.Submitted by Simone Gomes (simonecgsouza@gmail.com) on 2024-07-11T12:35:12Z No. of bitstreams: 1 DISS_2023_Carolina Luiza Emereciana Pessoa (1).pdf: 2641992 bytes, checksum: 7d478e261dd53585f9085cc25f6246cd (MD5)Approved for entry into archive by Carlos Eduardo da Silveira (carloseduardoufmt@gmail.com) on 2024-07-30T17:35:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2023_Carolina Luiza Emereciana Pessoa (1).pdf: 2641992 bytes, checksum: 7d478e261dd53585f9085cc25f6246cd (MD5)Made available in DSpace on 2024-07-30T17:35:34Z (GMT). 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