Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Оптимизация рецептурно-технологических параметров пенобетона нормального твердения с использованием математического трёхфакторного планированного эксперимента
Авторы Вишторский Е. М., асп.
Назарова А. В., к. т. н., проф.
Сороканич С. В., к. т. н.
Раздел Строительство и архитектура
Год 2019 Выпуск 57 Страницы 71 - 77
УДК 691.327.333 EDN KNGOSC
Аннотация В данной статье приведены математические модели зависимости средней плотности и прочности пенобетона от переменных факторов — водоцементного отношения (В/Ц), количества водоредуцирующей химической добавки и времени перемешивания пенобетонной смеси. С привлечением программных комплексов PlanExp B-D13 и Mathcad удалось выявить наиболее оптимальные рецептурно-технологические параметры изготовления пенобетона, а именно более высокий показатель по прочности на сжатие при его минимальной средней плотности.
Реферат Цель. Поиск оптимальных рецептурно-технологических параметров, определяющих основные физико-механические характеристики неавтоклавного пенобетона — плотность и прочность.
Методика. При проведении оптимизации рецептурно-технологических параметров пенобетона нормального твердения использованы методы, приведённые в нормативных документах по установлению экспериментальных данных прочности и плотности пенобетонов, с дальнейшей их обработкой в программно-алгоритмическом комплексе PlanExp B-D13. Графическая интерпретация результатов выполнена в программном комплексе Mathcad.
Результаты. С помощью проведённого математического трёхфакторного планированного эксперимента установлено, что оптимальные рецептурно-технологические параметры неавтоклавного цементного пенобетона достигаются при: водоцементном отношении, равном 0, 38; количестве введённой водоредуцирующей добавки «Хемикс Art-2» 1,1 % от массы цемента; времени перемешивания пенобетонной смеси 4,5 мин.
Научная новизна. Научная новизна проведённых исследований заключается в понижении водоцементного отношения до 0,38 посредством введения современной водоредуцирующей химической добавки «Хемикс Art-2» с обеспечением максимальных значений прочности при минимальной плотности неавтоклавного пенобетона.
Практическая значимость. Математический трёхфакторный планированный эксперимент с использованием современных вычислительных комплексов позволяет реализовать все возможные комбинации факторов на всех выбранных уровнях исследования с проведением наименьшего количества опытов в минимальные временные сроки.
Ключевые слова пенобетон, водоцементное отношение, водоредуцирующая добавка, прочность, плотность, математическое планирование.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Шахова, Л. Д. Повышение эффективности производства неавтоклавных пенобетонов с заданными свойствами [Текст]: дисс.… докт. техн. наук: 05.23.05 / Шахова Л. Д.; Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. — Белгород, 2007. — 417 с.
2. Ружинский, С. И. Всё о пенобетоне [Текст] / С. И. Ружинский, А. А. Портик, А. В. Савиных. — СПб.: ООО «Стройбетон», 2006. — 636 с.
3. Кривальцевич, Т. В. Исследование физико-механических свойств пенобетона с использованием математического планирования эксперимента [Текст] / Т. Кривальцевич, Е. В. Гурова // Техника и технологии строительства. — 2017. — № 2 (10). — С. 54–59.
4. Стешенко, А. Б. Оптимизация технологических приёмов приготовления пенобетонной смеси [Текст] / А. Б. Стешенко, А. И. Кудяков // Актуальные проблемы современности. — 2016. — № 2. — С. 197–293.
5. Ординарцева, Н. П. Планирование эксперимента в измерениях [Текст] / Н. П. Ординарцева // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2013. — № 3. — С. 72–76.
6. Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст]: учебник / Ю. М. Баженов. — [5-е изд.]. — М.: Издательство ACB, 2011. — 525 с.
7. СН-277–80. Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона [Текст] / Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001. — 47 с.
8. ГОСТ 25485–89. Бетоны ячеистые. Технические условия [Текст]. — М.: ИПК Издательство стандартов. — 2003. — 14 с.
Полный текст