Статистический метод в исследовании состава полиэфирного полимербетона

Полимерный бетон на полиэфирном связующем находит применение в качестве высокопрочного покрытия полов, стойких в химических средах (масле, бензине и др.). Тем не менее до настоящего времени нет достаточно полных сведений об оптимальных его составах, о способах их подбора с целью получения материала заданной прочности.

Влияние состава полиэфирного полимерного бетона на его прочность определено математике - статистическими методами планирования эксперимента и обработки результатов в ЦНИИСе.

В качестве компонентов полимербетонной смеси выбраны гранитный щебень с размером зерен 5—10 мм, песок (ГОСТ I02C8—62), тонкомолотый гранит (порошок с удельной поверхностью 2800 см2/г) и полиэфирное связующее на основе смолы ПН-1 (ВТУ 33085—60).

Приготовленную смесь уплотняли вибрированием с пригрузом 100 Г/см2 в металлических формах и подвергали термообработке по режиму: подъем температуры со скоростью 25°С/ч, изотермический прогрев при /=80°С в течение 6 ч, остывание со скоростью 20— 25° С/ч до комнатной температуры.

Так изготовляли образцы размером 4X4X16 см, которые испытывали на растяжение при изгибе, и половинки образцов — на сжатие. Из полимербетонной композиции каждого состава делали по 6 образцов.

Планируя эксперимент, факторы состава полимерного бетона во избежание корреляции между ними, представляли в виде отношений:


Был принят ротатабельный метод планирования эксперимента, который позволяет построить математическую модель изучаемого процесса в виде уравнения регрессии второго порядка Такой метод предусматривает проведение опытов полного факторного эксперимента тина 2, где п — количество изучаемых факторов (в данном случае), который достраивается шестью опытами в так называемых «звездных» точках и шестью — в центре планирования, на основном уровне для определения ошибки воспроизводимости. Следовательно, при изучении трехфакторной зависимости потребовалось осуществить всего 20 опытов. Для уменьшения влияния временного дрейфа исследования проводили в случайном порядке.

Математическая обработка результатов, включающая определение коэффициентов уравнения регрессии и проверку адекватности представления результатов, осуществлена на ЭВМ «Минск-1» Во время составления программ использовали алгоритмы, изложенные в работе В. В. Налимова и Н. А. Черновой.

Введение дополнительного преобразования функции отклика результат i-того опыта, у0 — средний результат из шести опытов в нулевой точке) позволило получить математическую модель зависимости прочности полиэфирного полимерного бетона прн сжатии от его состава, адекватно представляющую полученные результаты: Формулы (2), (3), (4)—формулы кодирования и вытекают из условия проведения эксперимента.