Зависимость предела прочности бетона на сжатие от конструктивно­технологических параметров роторного смесителя σ=f(n, t, l)

Регрессионное уравнение, в кодированном виде адекватно описывающее изменение предела прочности на сжатие:

130

Рисунок 4.21.

Максимальное влияние на величину коэффициента неоднородности (4.7, рис. 4.22, 4.23) оказывает фактор x₂ (Σ ≈111%) со знаком «-». Значимость факторов x1 и x3 с учетом знаков равны (Σ 17%) и (Σ 61%),оба со знаком «+», что слабее влияния фактора x2 в 6,5 и 1,8 раза соответственно.

Знак «-» означает при коэффициенте факторов x2, что при увеличении значений данного фактора (время смешивания) будет уменьшаться прочность на сжатие образца, а знак «+» при коэффициентах факторов x1 и x3 (частота вращения ротора смесителя, длина лопастей) увеличиваться.

Рисунок 4.22. Величина основных факторов для предела прочности на сжатие образца:

Рисунок 4.23. Величина влияния эффектов взаимодействия каждого из парных членов для предела прочности на сжатие образца:

Уравнение регрессии в декодированном виде имеет вид:

σ=- 18,29+2,54n+0,17t-478l+0,001nt-4nl+tl-0,04n²-0,004t²+1700l².

Рассмотрим изменение предела прочности на сжатие от основных факторов при визуализации результатов экспериментов графическим методом (рис. 4.24).

Анализ графиков показал (рис. 4.24), что все они имеют вид параболы, максимальное значение которых достигается при частоте вращения ротора около 27 мин^-1 для всех размеров лопастей и всего диапазона изменения времени смешивания. Причем минимальное значение предела прочности образцов имеет место быть при максимальном времени смешивания в 67 с (фиолетовая линия), а максимальное значение предела прочности характерно при смешивании в течении 50с (зеленая линия) и изменяются в пределах, соответственно:

- для лопастей длиной 0,14 м σ_mi_n=17,8 МПа (q=0,23 кВт*ч/т) (рис. 4.16, а); п_тах=19,2 МПа (q=0,13 кВт*ч/т);

- для лопастей длиной 0,15 м σ_mn=17,6 МПа (q=0,22 кВт*ч/т) (рис. 4.16, б); σ_mχ=19 МПа (q=0,125 кВт*ч/т);

- для лопастей длиной 0,16 м σ_min=17,6 МПа (q=0,21 кВт*ч/т) (рис. 4.16, в); σ_m^=18,9 МПа (q=0,121 кВт*ч/т);

- для лопастей длиной 0,17 м σ_min=18,1 МПа (q=0,2 кВт*ч/т) (рис. 4.16, г); σ_m^=19 МПа (q=0,119 кВт*ч/т);

- для лопастей длиной 0,18 м σ_min=18,4 МПа (q=0,2 кВт*ч/т) (рис. 4.16, д); σ_m^=19,6 МПа (q=0,117 кВт*ч/т).

Здесь нужно обратить внимание на то, что предел прочности на сжатие при минимальной частоте вращения ротора 19 мин^-1 изменяется в пределах 14,8-18,7 МПа - для длин лопастей 0,14 м и 0,15 м и 16,6-17,9 МПа - для длины лопастей 0,18 м (рис. 4.24, а, б, д). А при максимальной частоте вращения ротора 33 мин^-1 изменяется в пределах 17-18,5 МПа и 16,7-18,1 МПа - для длин лопастей 0,14 м и 0,15 м и 16,6-18 МПа - для длины лопастей 0,18 м (рис. 4.24, а, б, д), что несколько больше, чем при наименьших частотах оборотов ротора. Объясняется это тем, что при уменьшении или увеличении концентрации крупного

заполнителя (рис.

Используя аналитический пакет Maple 13, были построены трехмерные фигуры, показывающие влияние на значения предела прочности на сжатие образцов бетона изменения основных факторов (табл. 4.1) при их фиксированном значении при σ=19 МПа (рис. 4.25, а, фиг. 1) и σ=19,5 МПа (рис. 4.26, а, фиг. 2) (рекомендуемые ГОСТ [45]).

Фигуры, отображающие фиксированное значение предела прочности на сжатие образца при σ=19 МПа (рис. 4.25, а, фиг. 1) представляют собой почти симметричные параболоиды относительно осей x₂≈0 и x₃≈0. Где:

- для фиг. 1, а (рис. 4.25), x₁=-0,9.1 (n≈23-30 мин^-1), x₂=-1,2.1,2 (∕≈42-52 с), X3=0,4 .1,5 (/=0,165-0,175 м);

- для фиг. 1, б (рис. 4.25), x₁=-0,9.1 (n≈23-30 мин^-1), x₂=-1,2.1,2 (Z≈42-52 с), X3=0,4 .1,5 (/=0,165-0,175 м).

а)

Рисунок 4.24. Зависимость предела прочности на сжатие от основных факторов

Рисунок 4.24. Зависимость предела прочности на сжатие от основных факторов (продолжение)

д)

Рисунок 4.24. Зависимость предела прочности на сжатие от основных факторов (окончание)

Рисунок 4.25. Графические структуры, показывающие зависимость прочности на сжатие образца от изменения основных факторов при их фиксированном значении

а - трехмерная; б - ориентированная по оси Х; в - ориентированная по оси Y;

г - ориентированная по оси Z

В пределах изменения значений основных факторов максимальное значение предела прочности на сжатие образца σ=19,5 МПа (рис.

Рисунок 4.26. Графические структуры, показывающие зависимость прочности на сжатие образца от изменения основных факторов при его фиксированном значении σ=19,5 МПа: а - трехмерная; б - ориентированная по оси Х; в - ориентированная по оси Y;

г - ориентированная по оси Z

4.3.