콘크리트 제품 제조용 AI: 믹스 디자인 최적화 및 강도 예측

프리캐스트 요소, 콘크리트 조적, 파이프, 포장 제품을 포함한 콘크리트 제품 제조는 믹스 디자인을 올바르게 만드는 데 의존합니다. 시멘트, 골재, 물, 첨가제의 비율은 완성된 제품의 강도, 작업성, 내구성, 외관을 결정합니다. 도전은 이러한 특성이 골재 변동성, 시멘트 로트 차이, 주변 조건, 생산 방법에 의해 영향을 받는다는 것입니다.

AI는 여러 목표를 동시에 위해 믹스 디자인을 최적화하고 초기 데이터와 생산 조건에서 실제 제품 강도를 예측함으로써 도움을 줍니다.

믹스 디자인 최적화

전통적인 믹스 디자인은 목표 강도와 작업성 요구사항에 기반하여 비율을 계산하기 위해 확립된 방법을 사용합니다. 그런 다음 믹스를 테스트하고, 조정하고, 결국 자격을 인정받습니다. 이 프로세스는 작동하지만 디자인이 최악의 경우 자재 변동성을 고려해야 하기 때문에 필요한 것보다 더 많은 시멘트를 사용하는 보수적인 디자인을 생산하는 경향이 있습니다.

AI 기반 믹스 디자인 최적화는 사양 범위가 아닌 사용 가능한 자재의 실제 특성을 고려합니다. 현재 골재 출하분이 이전 출하분과 약간 다른 입도 또는 흡수율을 가지고 있다면, AI는 실제 자재로 성능을 유지하기 위해 믹스 비율을 조정합니다. 현재 로트의 시멘트가 일반적인 것보다 높은 초기 강도를 가지고 있다면, AI는 강도 요구사항을 여전히 충족하면서 시멘트 함량을 줄일 수 있습니다.

이 최적화는 시멘트 사용량을 줄이는데, 이는 비용 절감이자 시멘트 생산이 CO2 배출의 중요한 원천이기 때문에 환경적 이점이기도 합니다.

강도 예측

콘크리트 강도는 일반적으로 타설 후 28일에 실린더 또는 큐브를 시험하여 검증됩니다. 이는 콘크리트가 강도 사양을 충족하는지 생산 후 거의 한 달 동안 알 수 없다는 것을 의미합니다. 문제가 있으면, 한 달의 생산이 영향을 받을 수 있습니다.

AI 강도 예측 모델은 1일, 3일, 또는 7일 시험 결과를 믹스 비율, 생산 조건, 양생 환경과 결합한 더 이른 데이터에서 28일 강도를 추정합니다. AI는 강도 증가 곡선에 영향을 미치는 요인을 조정하여 각 특정 믹스 디자인에 대한 초기 연령 강도와 후기 연령 강도 간의 관계를 학습합니다.

이 초기 예측은 잠재적인 강도 문제의 더 빠른 식별을 가능하게 합니다. 3일 결과가 28일 강도가 미미할 것이라고 예측한다면, 제조업체는 동일한 문제로 더 많은 제품을 생산하기 전에 문제를 조사하고 시정할 수 있습니다.

프로세스 연결

AI는 또한 생산 조건을 제품 품질에 연결합니다. 더 오랜 시간 동안 혼합된 콘크리트, 다른 온도에서 양생된 콘크리트, 또는 다른 진동 에너지로 다져진 콘크리트는 동일한 믹스 디자인에서 다른 강도를 발달시킵니다. AI는 이러한 생산 변수를 추적하고 강도 예측 및 품질 모니터링에 포함시킵니다.

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