Probabilistic Neural Network for Prediction of Compressive Strength of Concrete

콘크리트 압축강도 추정을 위한 확률 신경망

The compressive strength of concrete is a criterion to produce concrete. However, the tests on the compressive strength are complicated and time-consuming. More importantly, it is too late to make improvement even if the test result does not satisfy the required strength, since the test is usually performed at the 28th day after the placement of concrete at the construction site. Therefore, strength prediction before the placement of concrete is highly desirable. This study presents the probabilistic technique for predicting the compressive strength of concrete on the basis of concrete mix proportions. The estimation of the strength is based on the probabilistic neural network which is an effective tool for pattern classification problem and gives a probabilistic result, not a deterministic value. In this study, verifications for the applicability of the probabilistic neural networks were performed using the test results of concrete compressive strength. The estimated strengths are also compared with the results of the actual compression tests. It has been found that the present methods are very efficient and reasonable in predicting the compressive strength of concrete probabilistically.

콘크리트의 압축강도는 콘크리트를 생산하는 기준으로 사용된다. 콘크리트 압축강도 시험은 복잡하고 시간이 걸리는 일이고, 보통 건설현장에서 타설 후 28일 후에 실행되기 때문에, 시험결과가 필요강도를 만족하지 않을 경우에 구조물의 시공에 문제를 초래할 수도 있다. 따라서, 콘크리트 타설 전에 강도를 예측하는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 배합비를 기초로 하여 콘크리트 압축강도를 예측하기 위한 확률론적 방법을 제시하였다. 패턴인식 분야에서 많이 활용되어온 확률신경망 기법을 활용하여 콘크리트 압축강도 추정을 수행하였다. 콘크리트 압축강도 시험결과를 활용하여 확률신경망 기법의 적용성을 검증하였으며, 실제 시험결과와 비교를 수행하였다. 비교결과, 본 연구에서 제시된 확률신경망을 활용한 콘크리트 압축강도 추정기법이 콘크리트의 압축강도를 확률적으로 추정하는데 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.