Características mecánicas y durabilidad del

hormigón incorporado.
Árido grueso reciclado y nanosílice: Estudio
experimental,
predicción y optimización

introducción: En los últimos años, durante los cuales se ha presentado el concepto de ciclo
de vida total en la industria de la construcción, una serie de
Los investigadores han llevado a cabo algunas investigaciones sobre la viabilidad de
reutilizar los ingredientes del hormigón de desecho [1]. El desarrollo de
el hormigón con material reciclado fomenta el crecimiento sostenible en la industria de la
construcción [2]. Para lograr esto, se han utilizado muchos tipos de agregados de desechos,
incluidos los desechos industriales y los desechos de construcción y demolición (C&D),
como fases agregadas en la producción de concreto [3,4]. En todo momento, se crea una
enorme cantidad de residuos de hormigón cada año, la mayoría de los cuales se eliminan
en vertederos. Como alternativa, se puede reciclar como agregado para hacer concreto, lo
que no solo requiere menos espacio para su eliminación, sino que también
también ayuda a conservar los recursos naturales [5–7]. Porque aumenta la permeabilidad
del hormigón, el uso de árido reciclado
hormigón (RAC) en hormigón permeable es ventajoso [8]. La mayor permeabilidad al agua
es posible gracias a las mezclas hechas con RAC como
el mayor contenido de vacíos del agregado grueso. El tipo y la cantidad de agregado, junto
con la relación agua-cemento, cemento
contenido y la porosidad del diseño, todos tienen un impacto significativo en el grado en
que el uso de RAC influye en la permeabilidad de
hormigón permeable. Además, los recursos limitados y las preocupaciones ambientales han
hecho que el reciclaje de materiales de construcción de desecho sea una necesidad
inevitable [6,9]. Teniendo en cuenta la vida útil limitada de las estructuras de hormigón y
también el daño a estas estructuras debido
a factores naturales, tales como terremotos, inundaciones y huracanes, se producen
constantemente grandes volúmenes de residuos de hormigón, la eliminación de
que en los vertederos ha dado lugar a muchos problemas ambientales [10,11]. Reutilización
de residuos de hormigón viejo como árido reciclado en hormigón nuevo
preservará los recursos minerales y reducirá el consumo de agregados naturales, el
consumo de energía y los costos de construcción [12–14].
La incorporación de áridos reciclados en el hormigón se puede lograr reemplazando
parcialmente los áridos finos y/o gruesos [15,16]. El mortero viejo generalmente se pega a
la superficie de las partículas de agregado reciclado y, por lo tanto, estas partículas a
menudo tienen menor resistencia y resistencia.
densidad en comparación con el agregado natural. Por otro lado, la presencia de morteros
endurecidos con mayor porosidad respecto a los naturales
agregado en la superficie de las partículas recicladas conduce a la absorción de más agua
[17,18]. Tavakoli y Soroushian [19] abordaron la
capacidad de los hormigones con árido reciclado y reportó el impacto de varios factores en
la capacidad de estos hormigones incluyendo
la cantidad del agregado, el coeficiente de abrasión de Los Ángeles reducido, y también la
resistencia y la absorción de agua de las partículas recicladas. Kou y Poon [20] realizaron
pruebas para determinar las características fisicomecánicas de los hormigones con
agregados reciclados y reportaron
que aumentar la cantidad de agregado reciclado que reemplazó al agregado natural en el
nuevo concreto redujo la capacidad de compresión pero aumentó la absorción de agua y la
retracción en seco. Además, en este trabajo se utilizó una gran cantidad de puzolana de
cenizas volantes en la
hormigón reciclado para aumentar la resistencia y durabilidad de las probetas. Tabsh y
Abdelfatah [21] investigaron el impacto del uso de
Agregado reciclado del concreto viejo sobre las características de resistencia del concreto
nuevo. Se encontró que los hormigones nuevos que contienen material reciclado
El agregado tenía valores de capacidad en promedio 10-25% menores que los del concreto
normal con agregado grueso natural. Duarte et al. [22]
evaluó el desempeño mecánico del hormigón proyectado que contiene agregado grueso
reciclado y demostró que cuando la grava natural
fue completamente reemplazado con partículas gruesas de desecho, las capacidades de
tracción de compresión y división, módulo de elasticidad, abrasión
la resistencia y la velocidad del pulso disminuyeron hasta en un 30, 15, 31, 13 y 7%,
respectivamente.
Además, las partículas de agregado reciclado son porosas debido a los poros finos
dentro del mortero endurecido adherido a los agregados; este
conduce a una notable disminución de las características fisicomecánicas del
hormigón [23]. Por lo tanto, una forma de compensar esta reducción es utilizar
puzolanas como materiales cementicios complementarios para mejorar las características
fisicomecánicas del hormigón [24-26]. Hoy en día, las nanopartículas son materiales
novedosos de alta tecnología con partículas ultrafinas que se están volviendo cada vez más
populares entre ingenieros y académicos.
igualmente activos en el campo de la tecnología del hormigón [27,28]. Uno de esos
materiales es la nanosílice que acelera las reacciones puzolánicas y llena
nano poros en el hormigón debido al tamaño ultrafino de sus partículas y una superficie
específica mucho mayor que otras puzolanas. El
presencia de puzolana en hormigones reciclados mejora la zona de transición interfacial
(ITZ) entre el árido y la pasta de cemento dado
la conversión de hidróxido de calcio en gel de hidrato de silicato de calcio (C–S–H) en
presencia de sílice reactiva y también mejora
estructura de hormigón al reducir el tamaño y la cantidad de cristales débiles de hidróxido
de calcio (CH) en la interfase pasta de cemento-árido
zona [13,27–29]. Los beneficios de incorporar agregado grueso reciclado y nano-sílice en el
concreto incluyen la reducción de material de desecho,
conservar los recursos naturales, reducir la huella de carbono de los proyectos de
construcción, mejorar la resistencia y la durabilidad del hormigón,
y mejorar la resistencia al agrietamiento y la corrosión [30]. Estas mejoras conducen a una
construcción más sostenible y duradera
material, beneficiando tanto al medio ambiente como a la economía [31]. Sharbaf y Hejazi
[32] investigaron la contribución de la nano-sílice
a la capacidad de compresión y permeabilidad del concreto normal mediante la
incorporación de 1, 2, 3 y 4 % de nanosílice en el concreto. Lo obtenido
Los resultados mostraron que se produjo un aumento de más del 50% en la resistencia en
comparación con el hormigón normal a una edad de 28 días en el
presencia de 4% de nano-sílice. Amin y Abu el-Hassan [33] abordaron cómo la
incorporación de diferentes nanomateriales afectaba las características mecánicas de los
hormigones de alta resistencia. Con base en los resultados, la incorporación de un 3% de
nano-sílice reemplazando el peso del cemento fue la
cantidad óptima y características mecánicas del hormigón considerablemente mejoradas.
Sravanti y Sreeparvathy [29] evaluaron el impacto de
nano-sílice en la capacidad mecánica del concreto mediante el uso de nano-sílice en
cantidades de 1, 2, 3 y 4% en el diseño de la mezcla de concreto. Su
Los resultados mostraron que las capacidades de compresión y tracción de las muestras
mejoraron en un 13,6 y un 83,4 %, respectivamente. Además, Chen y
Xiao [13] investigó las características mecánicas del hormigón que contenía áridos
reciclados mediante la adición de nanosílice. Los diferentes porcentajes de nano-sílice en
esta investigación fueron 0, 1, 1,5, 2 y 2,5%. Los hallazgos demostraron que el porcentaje
óptimo de
nano-sílice fue del 2%, lo que aumentó la capacidad de compresión del hormigón reciclado
en un 20% en relación con el hormigón simple. En el otro
Por otro lado, la utilización de agregado grueso reciclado en el concreto puede resultar en
fluctuaciones de calidad, absorción elevada de agua, la posibilidad de contaminación y
temores financieros [34]. Del mismo modo, la incorporación de nanosílice en el hormigón
puede aumentar los gastos y presentar riesgos potenciales para la salud. Además, la
nanosílice puede interactuar con otros aditivos en las mezclas de concreto, afectando así la
rendimiento y atributos del producto final. Es crucial observar los protocolos de seguridad
adecuados al manipular y aplicar nano-sílice En las últimas décadas, la inteligencia
artificial (IA) y el aprendizaje automático se han desarrollado y utilizado con gran precisión
y
eficiencia en una amplia gama de campos. Para modelar el comportamiento de los sistemas
de ingeniería, los métodos de cálculo suave (como el vector de soporte
ahora se utilizan regresión (SVR), redes neuronales artificiales (ANN) y programación de
expresión génica (GEP)). Todos estos métodos fueron
inspirado en fenómenos naturales, cada uno con su propio conjunto de características [36–
38]. Estos métodos han demostrado un alto potencial para emplear funciones matemáticas
para proporcionar predicciones más precisas que las fórmulas analíticas y resolver
problemas altamente complejos como
métodos de computación blanda novedosos y fiables [39–41]. El método GEP toma varias
entradas para desarrollar un modelo óptimo y predecir la
resultado al minimizar el error y presentar una predicción precisa con una aptitud robusta
[42,43]. Cálculo de la resistencia a la compresión con
las variables consideradas en este estudio es una tarea complicada y que requiere mucho
tiempo. En este sentido, GEP puede proporcionar resultados adecuados basados en
en una base de datos grande y confiable. Los modelos experimentales existentes tienen una
serie de fallas que limitan su aplicación generalizada. Hoy,
muchas bases de datos que comprenden los valores de resistencia a la compresión del
concreto de especímenes que contienen agregado grueso reciclado y
puzolana nano-sílice se puede encontrar en la literatura. Por lo tanto, basado en extensas
bases de datos experimentales y técnicas avanzadas,
se pueden desarrollar nuevos modelos con una forma más simple y mayor precisión.
Muchas bases de datos de resistencia a la compresión del hormigón existen hoy en día para
probetas compuestas por árido grueso reciclado y puzolana de nanosílice. Por lo tanto,
basado en extensas bases de datos experimentales [31,
44–60] y técnicas avanzadas, se pueden desarrollar nuevos modelos con una forma más
simple y mayor precisión. Ejemplos significativos de la
Se ha publicado la aplicación de estos métodos a nivel de material, componente y estructura
(por ejemplo, Refs. [61, 62]).

Objetivos: Numerosos problemas han surgido en las grandes ciudades como resultado del
volumen cada vez mayor de materiales y residuos urbanos, en particular la
residuos producidos por la destrucción de edificios y el deterioro de los tejidos urbanos.
Como resultado, reciclar estos desechos de construcción
contribuirá significativamente a la protección del medio ambiente. A pesar de que la
literatura contiene muchos estudios que abordan la
características de los concretos reciclados que contienen puzolanas, se pueden encontrar
pocos estudios que investiguen las características mecánicas y la durabilidad de los
concretos reciclados que contienen puzolanas.
hormigones que contienen árido grueso reciclado y puzolana de nanosílice mediante la
presentación de modelos experimentales y teóricos. Sobre el
por otra parte, ya que la predicción de la resistencia a compresión de hormigones con las
características mencionadas ha sido menos investigada
que el del hormigón normal o el del hormigón que contiene agregados reciclados, se
presenta un modelo basado en el aprendizaje automático para investigar la
resistencia a la compresión del hormigón que contiene nano-sílice y agregado reciclado. La
alta precisión de la relación, que fue
examinado en este estudio, definitivamente puede ser la base para predecir otras
propiedades del agregado grueso reciclado que contiene nano-sílice
puzolana en el futuro por otros investigadores. Por lo tanto, este estudio fue diseñado para
abordar las características mecánicas de los hormigones.
que contienen múltiples cantidades de partículas gruesas recicladas que reemplazan las
partículas gruesas naturales y examinan el efecto de incorporar
nano-sílice coloidal sobre el comportamiento del hormigón con partículas gruesas 100%
recicladas y hormigón normal. Este objetivo fue perseguido
investigando las características mecánicas y la durabilidad, a saber, la capacidad de
compresión, UPV, capacidad de tracción, módulo de elasticidad,
capacidad de flexión, absorción de agua y porosidad de los hormigones con diferentes
cantidades de nano-sílice como sustitución parcial del
peso de cemento (1.5, 3, 4.5 y 6%) y agregado grueso reciclado como reemplazo parcial del
volumen de grava (25, 50, 75 y 100%).
Además, mediante la utilización del método de superficie de respuesta (RSM), se
obtuvieron las cantidades óptimas de las variables para maximizar la
características mecánicas y durabilidad de los hormigones que incorporan árido grueso
reciclado y nanosílice. Finalmente, la expresión génica
programación (GEP) se utilizó para desarrollar una fórmula de predicción empírica para la
capacidad de compresión de los especímenes que contienen
Árido grueso reciclado y puzolana de nanosílice. Una base de datos experimental que
consta de 168 especímenes de hormigón extraídos de 18
estudios en la literatura se utilizó para desarrollar el modelo.

Experimentacion:

Materiales: Todos los áridos reciclados utilizados en este estudio se suministraron como
muestras de hormigón natural con una resistencia entre 20 y 35
MPa, que se trituran con una trituradora de piedra y se utilizan para fabricar hormigón
reciclado. Dos tipos de grava natural y reciclada con saturado
gravedades específicas de superficie seca (SSD) de 2,43 y 2,67, capacidades de absorción
de agua de 4,9 y 0,3%, respectivamente, y máx. nominal
Se emplearon como partículas gruesas un diámetro de 12 mm. El agregado fino fue arena
triturada con un módulo de finura de 2.9, SSD
gravedad específica de 2,58, capacidad de absorción de agua de 1,7% y máx. diámetro
nominal de 4,75 mm. La figura 1 muestra el completo
gráficos de gradación de grava natural, grava reciclada y arena junto con los requisitos de
ASTM C33 [63], con los porcentajes de aprobación
del agregado de diferentes tamaños de tamices que se dan en la Tabla 1. Además, las
imágenes del agregado grueso natural y reciclado utilizadas aquí
se puede ver en la Fig. 2. Se agregaron cemento Portland tipo I (CEM-I 52.5 N) con una
gravedad específica de 3.15 y nano-sílice con niveles de reemplazo de peso de cemento de
1.5, 3, 4.5 y 6% en las mezclas de concreto. . Características físicas y estructura química del
cemento y
nano-sílice se dan en la Tabla 2.

Según la literatura [46,64–67], los tiempos de fraguado inicial y final se redujeron en 95

min y
105 min, respectivamente, cuando se utilizó 2% NS en comparación con el hormigón de
referencia. Debido al tamaño de partícula más fino y mayor superficie
área del concreto NS, el tiempo de fraguado del concreto puede reducirse. Como resultado,
el período de inactividad se redujo y el cemento
se incrementó la hidratación. La nanosílice utilizada en este estudio se disolvió en agua y la
cantidad de materia sólida que contiene es del 50 %.
Las propiedades de la nanosílice coloidal se dan en la Tabla 3. Todas las mezclas
preparadas contenían un superplastificante de policarboxilato de éter con una
nombre comercial de SPC10, que tenía una gravedad específica de 1.1 y una cantidad
sólida de 40%, para lograr una mejor distribución de la puzolana
en todo el hormigón y mejorar la trabajabilidad del hormigón.

Proporciones de mezcla:
La Tabla 4 proporciona las proporciones de los diferentes constituyentes en el diseño de
mezcla de 1 m3 de hormigón de conformidad con ACI 211.1R [68]
requisitos Aquí se consideraron 13 series de diseño de mezclas, las cuales tenían la misma
relación de agua o materiales cementicios igual a 0.5. En
Además, las cantidades de árido grueso reciclado y nano-sílice fueron las variables, cada
una con 4 porcentajes diferentes sustituyendo la
volumen de grava y peso de cemento, respectivamente, en las mezclas de concreto.
Las mezclas se codificaron aquí en términos de las variables de prueba, de modo que para
cada grupo de diseños de mezcla, R representa especímenes que contienen
árido grueso reciclado, y el número que le sigue da la cantidad (%) de árido grueso
reciclado que sustituye a la grava natural.
Además, N denota la presencia de nano-sílice en los hormigones, y el número que le sigue
expresa la cantidad (%) de puzolana
reemplazando el peso del cemento. Para todas las mezclas, la temperatura aumentó justo
después de mezclar dentro del período de aceleración y el período establecido.
hasta llegar a un pico. El aumento de la temperatura fue seguido por una disminución
durante el período de desaceleración hasta un punto relativamente
Se registró temperatura constante. En general, la temperatura máxima fue mayor para las
mezclas que contenían nanosílice.

Procedimiento de preparación y curado de especímenes.

El procedimiento de preparación constaba de varios pasos. El primero incluía la mezcla de
agregados de piedra natural de grava y arena
junto con el árido reciclado en una mezcladora durante 1 min. El segundo paso incluyó
mezclar el cemento y la puzolana de interés (nanosilica) y verter esta mezcla en la
mezcladora, seguido de 1 min de mezcla. En el tercer paso, el superplastificante y el agua,
que también
incluyeron el agua necesaria para elevar el nivel de humedad del agregado a la condición
SSD, primero se mezclaron y luego se vertieron suavemente en el
mezclador seguido de una mezcla posterior de 2 min. Cuando finalizó el mezclado del
concreto, se siguió el procedimiento ASTM C143 [69] para
realizar el ensayo de asentamiento para determinar la trabajabilidad del hormigón fresco,
con los valores obtenidos que se muestran en la Tabla 4. Según el ensayo de asentamiento
Como resultado, los valores de asentamiento disminuyen con un mayor porcentaje de
nanosílice coloidal, y esto podría atribuirse a la absorción de la mezcla.
agua por nanopartículas debido a su gran área superficial. Por la razón antes mencionada,
las nanopartículas de sílice no podrían usarse en
concreto en dosis más altas. Después de verter el hormigón fresco en moldes, para
compactar y minimizar las burbujas de aire en su interior, una mesa vibratoria
fue empleado. El desmoldeo de las probetas se realizó 24 h después del hormigonado, y de
acuerdo con la norma ASTM C192
[70], el curado de las probetas se realizó en un baño de agua saturado con cal. Luego, a
edades preespecificadas, los especímenes fueron sometidos a
los ensayos de compresión, tensión, módulo elástico, flexión y absorción de agua. Además,
para disminuir el error y elevar la confiabilidad,
los especímenes se produjeron por triplicado y se informó su resultado promedio. La Fig. 3
muestra fotos de hormigón fresco (Fig. 3a) y
muestras de concreto endurecido (Fig. 3b).

procedimiento de prueba:
Aquí, las edades de 3, 7, 28 y 90 días fueron seleccionadas de acuerdo con BS EN 12390
[71] para realizar la prueba de compresión en el
especímenes cúbicos de 100 × 100 × 100 mm mediante un gato de compresión con una
capacidad de 2000 kN. La tasa de carga en esta prueba fue de 0,25 MPa/s.
La figura 4a muestra una vista del dispositivo de prueba de compresión. La prueba UPV no
invasiva se realizó en los especímenes a las edades anteriores
basado en ASTM C597 [72]. Además, se realizó el ensayo de resistencia a la tracción por
hendimiento en el cilíndrico de 300 × 150 mm de 28 días.
especímenes usando el mismo gato de compresión con una tasa de carga igual a 1.1
MPa/min en cumplimiento con ASTM C496 [73] (Ver
Figura 4b). Además, el método sugerido por ASTM C496 [73] se puede utilizar para
determinar el módulo de elasticidad del 300 ×
Cilindros de hormigón de 150 mm. La tensión axial de las muestras a lo largo de la prueba
de compresión se mide registrando la tensión axial
deformación en la sección media. El esfuerzo axial también se obtiene de la relación entre
la carga de compresión y el área de la sección del
muestras, como se muestra en la Fig. 4c. Se siguieron las recomendaciones de la norma
ASTM C642 [74] para determinar el volumen de poro y la absorción de agua de cubos de
concreto endurecido de 100 mm a una edad de 28 días.
El experimento estático de flexión en tres puntos se realizó con una tasa de carga igual a 0,5
mm/min en el período de flexión de 28 días.
especímenes utilizando una máquina de ensayo universal (UTM) de 150 kN [75]. Este
experimento tuvo como objetivo obtener la capacidad de flexión de los 100
Vigas de × 100 × 500 mm basadas en los requisitos de ASTM C293 [76] [77]. Las vigas
tenían un espacio de soporte de centro a centro (tramo de viga)
de 400 mm. El ensayo se realizó aplicando una fuerza puntual en el centro de la viga
mediante la estrategia de control de desplazamiento (Ver
Figura 4d). Al final, también se investigó la microestructura de diferentes grupos de
concreto usando un microscopio electrónico de barrido (SEM)
Imágenes
Etapa teorica:
La programación de expresión génica (GEP) es un enfoque para generar modelos
matemáticos basados en computadora de acuerdo con cálculos
inspirada en la evolución natural. Este enfoque fue presentado por primera vez por Ferreira
en 1999 y luego presentado públicamente en 2001 [78,79].
De hecho, GEP integra vistas que rigen sus dos algoritmos hereditarios anteriores para
abordar sus fallas. En este método, el genotipo cromosómico tiene una estructura lineal que
es similar a un algoritmo genético, y el fenotipo cromosómico toma la forma de un árbol.
estructura con diferentes longitudes de rama, similar a un programa genético. Por lo tanto,
al eliminar la limitación del doble papel de los cromosomas
en sus algoritmos anteriores, el algoritmo GEP permite la aplicación de múltiples
operadores genéticos al tiempo que garantiza la perpetua
salud de los cromosomas de la descendencia y busca el espacio de soluciones de manera
más completa a un ritmo mayor que GP debido a su mayor
diversidad estructural que GA [80]. De hecho, desde esta perspectiva, GEP ha logrado
pasar el umbral del replicador y el fenotipo
umbral dado en los procesos evolutivos naturales.

La estructura del algoritmo GEP para encontrar una función creando una relación lógica
entre varias variables (en caso de
existente) puede ser en forma de un desarrollo de funciones. En tal función, los operadores
algebraicos ( + , − , × y /), operadores booleanos (como
como OR, AND y IF), o varias funciones algebraicas como trigonométricas, exponenciales,
funciones de segundo y tercer orden pueden desempeñar un papel
papel [81]. Estos operadores y funciones también deben estar presentes en el modelo bajo
consideración. Si se quiere resolver el problema de
Al encontrar un modelo que describa las relaciones entre las variables a ad en la Fig. 5
mediante el algoritmo GEP, se obtiene una población de cromosomas lineales
creado por primera vez, que puede diseñarse en formas de un solo gen o de múltiples genes.
Entonces, la organización del GEP se entiende a través de la lectura abierta
marcos (ORF), que se consideran secuencias codificantes de genes. Sin embargo, los ORF
en GEP no son tan complejos como los de los biológicos.
sistemas Tienen secuencias aguas arriba del codón de inicio y secuencias aguas abajo del
codón de parada. En GEP, el gen inicial
la ubicación es siempre el punto de partida; sin embargo, el punto de parada no siempre
coincide con la ubicación final del gen. En tal condición,
La región no codificante tiene lugar en el gen y no incluye la expresión [82]. En GEP, las
expresiones algebraicas se representan en dos
formas dispares: fenotipo y genotipo. La Fig. 5 demuestra la representación algebraica de ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
(a + b) × (c − d) √ .
La representación del fenotipo en la Fig. 5a pertenece a un modelo GEP representado como
un árbol de expresión (ET). En la Fig. 5b, directamente
leyendo el ET de arriba a abajo y de izquierda a derecha, la representación del genotipo se
deriva fácilmente de la representación del fenotipo.
La expresión anterior es un ORF que comienza en √ (función de raíz cuadrada) y termina
en d, y esta es una expresión K de Karva
language, que es un lenguaje similar a LIST languages [83]. Las principales etapas del
diseño y ejecución del algoritmo GEP al encontrar funciones son (1) la definición de la
función de aptitud; (2) la definición de terminales y funciones; (3) la determinación de
estructura cromosómica (número en generación, número de genes y su longitud); (4)
determinación de la función de enlace; (5)
determinación de las propiedades de los operadores; y (6) finalmente ejecutar el algoritmo.
Estas etapas se muestran en la Fig. 6 en forma de
diagrama de flujo El proceso que se muestra en este diagrama de flujo se repite durante
varias generaciones o hasta que se llega a una solución adecuada. Además,
el proceso inverso, es decir, la traducción del genotipo de expresión K al fenotipo ET, se
logra con facilidad. Los genes GEP consisten en un
cabeza, incluidos los símbolos que muestran funciones y terminales, y una cola, que incluye
solo terminales. La longitud de la cola depende de la
longitud de la cabeza, mientras que la longitud de la cabeza se elige para cada problema
[78]. El tipo de función de enlace, el número de genes y la longitud de los genes se eligen
de manera predecible para cada caso. Sin embargo, no es inmediatamente evidente si se ha
elegido un conjunto de funciones adecuado. Además, al combinar más funciones, una
predicción decente
Puede ser hecho. Esto es especialmente importante para simular sistemas complicados del
mundo real donde puede haber poca o ninguna información sobre el
rango o tipo de constantes numéricas. Como resultado, el conjunto de funciones precisas
suele ser difícil de determinar. Es preferible en estos
circunstancias para permitir que GEP modele el espacio de problemas sin usar
explícitamente constantes aleatorias. Se espera que los resultados mejoren
y conducir a una complejidad reducida del sistema [85,86]. Si las fórmulas matemáticas
obtenidas del modelo GEP no son suficientemente
correlacionado con el problema en cuestión, es necesario realizar modificaciones en los
cromosomas mediante operadores genéticos [83]. Replicación,
mutación, transposición y recombinación son los cuatro principales operadores GEP. En la
replicación, los cromosomas se eligen en función de la aptitud
y el azar de la rueda de la ruleta y se transmiten a la siguiente generación sin cambios.
Aunque la replicación es un operador GEP importante, es
menos deseable porque no proporciona diversidad genética. Aparte de la replicación, las
modificaciones genéticas a los cromosomas se aplican en
otros operadores genéticos [87].

La Fig. 15 y la Tabla 7 reportan los resultados del módulo de elasticidad de todos los hormigones.
La presencia de partículas gruesas recicladas en lugar de

la grava natural en las mezclas redujo el módulo de elasticidad. Los valores del módulo de
elasticidad de los hormigones R25, R50, R75 y R100
disminuyó en 3.6, 8.5, 13.1 y 14% en comparación con el concreto de referencia similar (R0). El
módulo de elasticidad de la probeta que contiene partículas recicladas desciende respecto al del
hormigón similar sin este árido ya que este reciclado

El agregado tiene una estructura física débil y su consecuente menor resistencia a la deformación
en relación con la grava natural. Generalmente, el

El módulo de elasticidad del concreto está bajo un efecto considerable del tamaño, la forma y
especialmente el tipo de partículas de agregado [91,97].

Además, los resultados del módulo de elasticidad en la Fig. 15b y c indican que la adición de nano-
sílice en los hormigones con reciclado y

los áridos gruesos naturales aumenta este parámetro, de forma que este incremento es más
significativo para el árido natural. Usando nano-sílice

reduce la porosidad y eleva la consistencia de la unión entre la pasta de cemento y los agregados
y, por lo tanto, mejora el concreto

rigidez; por lo tanto, el módulo de elasticidad aumenta debido a una mayor rigidez del hormigón
en presencia de puzolana de nanosílice ultrafina

partículas [91]. Reemplazar 1.5 y 4.5% del peso del cemento con nano-sílice llevó a los aumentos
mínimo y máximo de 3.6 y

19,5%, respectivamente, en módulo de elasticidad de la probeta con árido natural en comparación

con el del hormigón similar sin

puzolana. Además, los incrementos mínimo y máximo en los valores del módulo de elasticidad de
la muestra que contiene material reciclado

agregado grueso en comparación con el espécimen similar sin nano-sílice fueron 3.5 y 16.6%, que
se obtuvieron reemplazando 1.5

y 4,5%, respectivamente, del peso de cemento con nano-sílice. Por otro lado, la Fig. 15 muestra
que usando hasta un 4.5% de nano-sílice (como

el porcentaje óptimo), el módulo de elasticidad aumenta, mientras que la incorporación de

mayores cantidades de nano-sílice tiene un impacto inverso en el módulo de elasticidad del
hormigón. Por lo tanto, el máximo módulo de elasticidad se produjo en la muestra con 4,5 % de
nanosílice.

junto con el agregado grueso natural (R0N4.5) como 39.3 MPa.

A partir de los resultados, se realizó un procedimiento de regresión no lineal sobre los datos
empíricos, a través del cual el elástico normalizado

capacidad de módulo ( Ecf CE) en términos de los parámetros mencionados se expresó como Eq.
(5). ecuación (5) que da la relación para el módulo de elasticidad normalizado Ec (VR,WN) Ec (0,0)
(o Ecf CE) en términos de cantidad de partículas recicladas en volumen y cantidad de nano-sílice
por

el peso de cemento para todas las probetas de hormigón se obtuvo mediante el análisis de
regresión no lineal. Esta ecuación muestra una deseable

coeficiente de determinación (R2 = 0,97).

Para proporcionar una mayor validación y evaluación del modelo generado, los datos
experimentales de otros en la literatura (Duarte

et al. [22], Fallah y Nematzadeh [90], Zega et al. [98], y Amin y Abu el-Hassan [33]) se comparan
con el módulo de

predicciones de elasticidad del modelo propuesto en la Fig. 16. Los valores del módulo de
elasticidad del modelo desarrollado y los reportados en los trabajos experimentales de otros están
adecuadamente correlacionados.