阶乘优化石膏除了铸造渣Maximum-Compressive-Strength兼容水泥的生产过程中

文摘

介绍了可预见性和优化石膏除了铸造渣maximum-compressive-strength兼容水泥的生产过程中使用经验模型。该模型表示为;β= 0.04α- 0.0024α2 - 0.0288在本质上是二次的,表明矿渣水泥maximum-compressive-strength依赖于最佳石膏的浓度增加。单位石膏矿渣水泥的抗压强度是0.0160和0.0208 N mm-2 / %,分别从实验和派生模型。抗压强度之间的相关性和石膏的浓度是0.8839和0.9977,分别从实验和派生模型。的最大偏差模型预测矿渣水泥抗压强度从相应的实验值小于12%。模型的有效性是扎根在表达式17.3611β+ 0.0417α2 = 0.6944α- 0.5表达双方的相应近似相等。石膏的最佳浓度添加输入maximum-compressive-strength: 0.1378 N /平方毫米的矿渣水泥是8.3333%。在15%石膏,矿渣水泥抗压强度最低。超过15%石膏,矿渣水泥抗压强度变得只有虚压缩; a situation that typifies a build-up in its tensile strength.

关键字

预测、优化、石膏、矿渣水泥

介绍

水泥中起着非常重要的作用在建筑和建筑行业有需要支持的研究旨在改善水泥的质量通过整合工业废物和生产更便宜的本地收购材料。还有需要尝试不同的材料来生产材料水泥的类似的特征。

水泥材料添加到形式预计将有必要的性能特征,以满足规范由应用(1]。此外,它应该是无害的健康和环境。最后,浪费的公司不应该影响混凝土耐久性。传统的评估方法必须采用评估这些新材料(2]。火山灰是实验废物,因为,特别是高含量的可溶性盐(糖)3]。混凝土的耐久性和环境影响其传输特性密切相关,控制水的渗透动力学和积极代理成具体的(4]。在材料化学物种的运动和某些化学物质的浸出也紧密联系具体的扩散系数(5]。

研究[6]表明,高炉矿渣的基本成分是相同的氧化物(如石灰、硅和铝)出现在波特兰水泥但不同比例。高炉矿渣是获得副产品高炉生铁的生产。它已经投入相当大的使用道路和建筑行业和胶凝材料的生产,作为混凝土骨料的生产渣棉保温。

这项工作的目的是开发一个模型来预测和优化生产的石膏除了铸造渣maximum-compressive-strength兼容的水泥。

材料和方法

材料和各自的来源和实验过程的细节和相关工艺条件是表示在过去的报告6]。

模型公式

从研究工作获得的实验数据6)被用于这项工作。计算分析的实验数据6)所示表1,引发了表2这表明;

引入的值N, S、K和Ne方程(1)可以减少它;

在哪里

(β)=抗压强度(N /平方毫米)

N = 17.3611;水泥的抗压系数(决定使用C-NIKBRAN [7]

(α)=石膏的浓度增加(%)

S = 0.0417;在gypsum-slag混合气化常数(决定使用C - NIKBRAN [7])

K = 0.6944;Gypsum-slag交互因素(决定使用C-NIKBRAN [7])

不= 0.5;渣品位(决定使用C-NIKBRAN [7])

边界和初始条件

考虑铸造渣浆所需的一致性(在一个圆柱形容器)与大量的石膏交互。容器的气氛没有污染我。e(无有害气体、粉尘和其他微观生物)。石膏除了范围:3 - 5 %。合成的抗压强度得到(基于添加石膏):0.073 - 0.105 (N /平方毫米)。大规模使用的浪费、居住时间、处理温度、和其他工艺条件如上所述在实验技术(6]。

边界条件是:自由流动的氧气在圆柱形容器。底部的颗粒,气体标量的零梯度假设和顶部的气相的渣粘贴。对渣浆是静止的。的对称性粒子被浪费。

结果与讨论

派生模型方程(6)的计算分析表1引发了表2

模型验证

模型的有效性是深深地扎根在方程(2)方程两边的位置相应的近似相等。表3也同意方程(2)后17.3611β+ 0.0417α的值²和0.6944α- 0.5实验结果的评估表1。此外,派生模型验证通过比较抗压强度(矿渣水泥)的预测模型,从实验中获得的(6]。这样做是利用第四度模型有效性测试技术(4日DMVTT);计算、图形、统计和井斜分析(8]。

计算分析

比较分析的结果从实验和模型预测抗压强度进行计算确定派生模型的有效性的程度。这样做是通过比较抗压强度单位石膏除了涉及实验结果,通过计算和modelpredicted结果直接从模型。

单位石膏矿渣水泥的抗压强度除了βg (N mm-2 / %)的计算方程;

因此,一块抗压强度对石膏的浓度增加图1使用实验结果表1,给一个斜坡,在点(0.073)和(0.105)后替换成数学表达式;

方程(8)详细

在哪里

Δβ=抗压强度β2的变化,在两个石膏β1α浓度²α1。考虑的点(0.073)和(0.105)(α1β1)和(α²、β2)分别替换成方程(9),使斜率为0.0160 N mm-2 / %单位石膏矿渣水泥的抗压强度在实际的实验过程。也类似的情节(如图2)使用模型预测结果给出了一个斜坡。考虑点(0.0696)和(0.1112)(α1β1)和(α²β2)分别替换成方程(9)给斜率的价值,0.0208 N mm-2 / %。这是模型预测单位石膏矿渣水泥抗压强度增加。比较这两个值的石膏渣抗压强度单位除了显示直接协议。

图形化分析

比较单位石膏矿渣水泥抗压强度的增加了,从实验6)和派生模型有效性测试的目的是通过考虑R2值(确定系数)。的值相关系数R方程的计算;

使用(确定系数)的平方值无花果。1和2显示更好的相关性;0.9977派生模型比实验(6];0.8839抗压强度与石膏的浓度分别补充道。这清楚地表明,模型预测准确和可靠的矿渣水泥抗压强度的实验与实际值直接协议(6),因此确认导出模型的有效性。

比较图形的分析图3显示非常接近校准曲线的实验(ExD)和模型预测(MoD)单位石膏矿渣水泥抗压强度分别添加。此外,这些曲线的对齐度是指示性的直接实验和模型预测抗压强度之间的协议。

井斜的分析

抗压强度的关键比较分析实验(6)和派生模型揭示了微不足道的偏差模型预测的值相对于实验中获取的值。这是归因于这样一个事实:渣材料的表面特性和生化的渣材料之间的相互作用和添加石膏(治疗温度)的影响下被发现的过程中发挥了至关重要的作用[6在模型没有考虑到配方。这就需要校正因子的引入,使模型预测抗压强度与相应的实验值。

偏差(Dv)模型预测抗压强度的实验(6)是由

校正因子(Cr)是负的偏移

因此

在哪里

电脑=模型预测抗压强度(N /平方毫米)

电子商务=抗压强度从实验中获得(N /平方毫米)

Cr =校正系数(%)

Dv =偏差(%)

引入相应的值的Cr方程(19)到模型给出了相应的试验抗压强度。

的比较分析无花果,4和5显示的最大偏差模型预测渣抗压强度从相应的实验值小于12%,完全在可接受的偏差极限的实验结果。

这些数据表明,至少和最高震级的偏差的模型预测抗压强度(从相应的实验值)是- 2.29,-11.62%对应于抗压强度:0.1026和0.0928 N /平方毫米以及石膏的浓度增加,分别为4.5和4%。

分析无花果。4 - 7表明,曲线的方向无花果,6和7对这些偏差的模型预测抗压强度无花果,4和5。这是因为校正系数是负的偏差见方程(18)和(19)。相信校正因子负责渣材料的表面性质的影响和生化的渣材料之间的相互作用和添加石膏(受影响的实验结果)并不认为在制定模型。无花果,6和7至少表明,最高震级的校正系数的模型预测抗压强度+ 2.29和+ 11.62%对应于抗压强度:0.1026和0.0928 N /平方毫米以及石膏的浓度增加,分别为4.5和4%。

优化石膏之外

抗压强度预测的派生模型(方程(6));α- 0.0024αβ= 0.04²- 0.0288是基于石膏的浓度增加。优化石膏除了是通过区分派生模型(方程(6))对α(相当于零)为了确定α,β的值是最大的。

微分方程(20)对α减少他们分别;

α= 8.3333%的价值,评估从方程(22)是最佳石膏的浓度增加,总是给的最大抗压强度,β为0.1378 N /平方毫米取代α= 8.3333%的价值派生模型方程(6)。

确认的最大和最优值分别为β和α是由替换一个假定的石膏的浓度的取值范围α= 10,12、14、15、16、17和20%。

关键的分析图8表明矿渣水泥的抗压强度最小(0.0312 N /平方毫米)可以获得15%石膏加法和除此之外的浓度,结果只矿渣水泥的抗压强度变得虚压缩(负值)。因此怀疑这一点之外(15%石膏之外)矿渣水泥的抗拉强度开始累积。

结论

模型预测和优化石膏除了铸造渣为了产生maximum-compressive-strength兼容的水泥。单位石膏矿渣水泥的抗压强度是0.0160和0.0208 N mm-2 / %,分别从实验和派生模型。抗压强度之间的相关性和石膏的浓度是0.8839和0.9977,分别从实验和派生模型。的最大偏差模型预测矿渣水泥抗压强度从相应的实验值小于12%。模型的有效性被发现的表达式17.3611αβ+ 0.0417²α= 0.6944 - 0.5,双方表达的相应近似相等。石膏的最佳浓度添加输入最大抗压强度:0.1378 N /平方毫米的矿渣水泥是8.3333%。超过15%石膏,矿渣水泥抗压强度变得只有虚压缩;情况,给出了建立在其抗拉强度。

引用

1. 赫尔穆特r粉煤灰在水泥和混凝土,波特兰水泥协会。J水泥混凝土研究》1987;30:201 - 204。
2. Chatterji正义与发展党。吸附的石灰和火山灰活性。J Sci研究》(1990)。19 b: 493 - 494。
3. 凯斯勒B, Rollet M, Sorrentino f . 1992。微观结构的水泥粘贴焚化炉灰主机。学报》1日水泥行业解决废物管理国际研讨会,卡尔加里。页235 - 251。
4. Pimienta P,雷蒙德,罗德里格斯N和Bournazel JP。1999年。评估的属性迫击炮ontaining音乐固体废物焚烧飞灰。邓迪大学国际大会,形成与混凝土。页319 - 326。
5. 雷蒙德,Pimienta P, Bentz DP。影响市政固体废物粉煤灰的掺入水泥粘贴和迫击炮。J水泥混凝土杂志2002;10:12-14
6. Egunlae OO。石膏对铸造渣生产水泥。IREJEST。2011;8 (1):33-42
7. Nwoye CI。2008年。数据分析记忆;C-NIKBRAN
8. Nwoye CI, Onyedika, Ugwuegbu CC。预测模型开发的甲烷气体产生微生物治疗期间水果废弃物。JMME。2011;6 (1):7 - 16。