Моделювання тампонажного каменю на цементно-зольній основі
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Державне підприємство "Українська геологічна компанія"
Анотація
У цій праці автори мають на меті одержати статистичну математичну модель цементно-зольного тампонажного каменю з функцією відгуку – міцність каменю. Зокрема, сформульовано задачу щодо встановлення впливу на міцність тампонажного каменю домішки у вигляді кислої золи-виносу теплових електростанцій (пуцоланова домішка). Методи дослідження. Для одержання статистичної моделі використано ротатабельний центральнокомпозиційний план експерименту. Результати оброблено із застосуванням методу комп’ютерного математичного моделювання за допомогою системи STATGRAPHICS Plus for Windows. Наукова новизна. З’ясовано, що гіперповерхня G (X₁, X₂) має точку екстремуму. Це дає змогу оптимізувати за факторами X₁, X₂ склад тампонажної суміші. Практична значущість. Отримані результати дають можливість прогнозувати міцнісні характеристики каменю на основі цементно-зольного складу. Результати. Одержано статистичну математичну модель цементно-зольного каменю на основі цементу загальнобудівельного призначення марки ПЦІ-500-Н. За отриманими Парето-графіком, гіперповерхнями й контурними кривими визначено характер і ступінь впливу кожного з членів полінома на цільову функцію – міцність цементного каменю G (X₁, X₂, X₃). Найбільшу статистичну значущість мають фактори моделі Х₁, Х₃, фактор Х₂ є статистично найменш значущим. Результати моделювання підтверджують, що водосумішеве співвідношення не має значного впливу на міцність тампонажного каменю в заданому діапазоні рецептур. Максимальна міцність тампонажного каменю G = 13,582 МПа має місце в точці оптимуму з координатами: Х₁ = 0,689; Х₂ = −0,295; Х₃ = 1,105.
Purpose. The purpose of this work is to obtain a statistical mathematical model of cement-ash stone with the response function – the strength of the stone. In particular, the task is to establish the effect on the strength of cement stone additives in the form of ash-removal of thermal power plants (pozzolanic additive). Methodology. A rotatable central composition plan of the experiment was used to obtain a statistical model. The results were processed using the method of computer mathematical modeling using the system STATGRAPHICS Plus for Windows. Originality. It is established that the hypersurface G (X₁, X₂) has an extremum point, which allows to optimize the composition of the cement mixture by factors X₁, X₂. Practical value. The results obtained in this work make it possible to predict the strength characteristics of the stone on the basis of cement-ash composition. Finding. The statistical mathematical model of cement-ash stone on the basis of cement of general construction purpose of the ПЦI-500-Н brand is received. From the obtained pareto-graphs, hypersurfaces and contour curves, the nature and degree of influence of each of the polynomial members on the objective function – the strength of cement stone G (X₁, X₂, X₃) are determined. The factors of model X₁, X₃ have the greatest statistical significance, the factor X₂ is statically the least significant. The simulation results confirm that the water-mixture ratio does not have a significant effect on the strength of cement stone in a given range of formulations. The maximum strength of cement stone G = 13,582 MPa takes place at the optimum point with coordinates: Х₁ = 0,689; Х₂ = −0,295; Х₃ = 1,105.
Purpose. The purpose of this work is to obtain a statistical mathematical model of cement-ash stone with the response function – the strength of the stone. In particular, the task is to establish the effect on the strength of cement stone additives in the form of ash-removal of thermal power plants (pozzolanic additive). Methodology. A rotatable central composition plan of the experiment was used to obtain a statistical model. The results were processed using the method of computer mathematical modeling using the system STATGRAPHICS Plus for Windows. Originality. It is established that the hypersurface G (X₁, X₂) has an extremum point, which allows to optimize the composition of the cement mixture by factors X₁, X₂. Practical value. The results obtained in this work make it possible to predict the strength characteristics of the stone on the basis of cement-ash composition. Finding. The statistical mathematical model of cement-ash stone on the basis of cement of general construction purpose of the ПЦI-500-Н brand is received. From the obtained pareto-graphs, hypersurfaces and contour curves, the nature and degree of influence of each of the polynomial members on the objective function – the strength of cement stone G (X₁, X₂, X₃) are determined. The factors of model X₁, X₃ have the greatest statistical significance, the factor X₂ is statically the least significant. The simulation results confirm that the water-mixture ratio does not have a significant effect on the strength of cement stone in a given range of formulations. The maximum strength of cement stone G = 13,582 MPa takes place at the optimum point with coordinates: Х₁ = 0,689; Х₂ = −0,295; Х₃ = 1,105.
Опис
Ключові слова
тампонажні матеріали, Парето-графік, рівняння регресії, поверхні відгуку, нафтогазова промисловість, теплові електростанції, cement material, strength modeling, Pareto-graph, response surfaces, regression equation
Бібліографічний опис
Орловський В. М. Моделювання тампонажного каменю на цементно-зольній основі / В. М. Орловський, В. С. Білецький, А. В. Мележик // Мінеральні ресурси України = Mineral resources of Ukraine. – 2021. – № 4. – С. 14-18.