Материал: 1167

Поскольку из априорной информации не удалось установить функциональные зависимости между исследуемыми факторами и параметрами отклика (табл. 2.3), то в нашем случае свойства получаемого вяжущего можно

С целью сокращения вариантов перебора для решения поставленной задачи выбран эксперимент по плану, который позволил бы все факторы изменять на пяти уровнях. К таким планам относятся комбинаторные планы типа

латинских квадратов.

Экспериментальные исследования поиска оптимального сочетания исследуемых факторов выполняли по плану латинского квадрата четвертого порядка для шести факторов. План эксперимента и его результаты приведены в таблице 2.4. Обработку полученных относительно Х1; Х2; Х3; Х4; Х5; Х6 данных осуществляли по разработанной программе «CAD-06», в основу которой по-

ложена методика, приведенная в работе [18].

Таблица 2.3

Исследуемые факторы и интервалы их варьирования

36

Прежде чем привести оптимальные составы, проанализируем влияние каждого фактора на свойства нефтяного гудрона в отдельности. Анализ будем проводить по графикам, построенным в зависимости от каждого иссле-

дуемого фактора при среднем значении других факторов.

37

Влияние содержания каучуковой крошки БС-П (Х 1) на свойства вяжущего

Анализ показателей (ЧП), (ТР) и (D) образцов гудрона с различным содержанием каучуковой крошки БС-П показывает следующее (рис. 2.3). Увеличение процентного содержания каучуковой крошки в гудроне приводит к увеличению условной вязкости вяжущего. При этом вязкость растет по линейной зависимости:

Температура размягчения также возрастает по линейной закономерности:

Показатель растяжимости у нефтяного гудрона, в отличие от вязкости и температуры размягчения, меняется по синусоидальному закону. При этом наименьшую растяжимость вяжущее имеет при содержании в нем 9-12% каучуковой крошки. Однако после 15%, растяжимость гудрона резко возрастает:

Из приведенных данных видно, что основная структурообразующая роль каучуковой крошки по отношению к данному виду нефтяного гудрона проявляется в интервале содержания его в вяжущем от 15 % и более. В этом случае происходит резкое ускорение процессов структурообразования. Кроме этого, гудрон становится эластичнее, а его структура — однороднее.

Влияние содержания резиновой крошки (Х2) на свойства получаемого вяжущего

Для повышения вязкости нефтяного гудрона можно использовать резиновую крошку, полученную путем измельчения изношенных автомобильных покрышек. Большое количество такой резины предопределяет возможность ее широкого применения.

38

Рис. 2.3. Влияние содержания каучуковой крошки (X1) на условную вязкость (А), температуру размягчения (B) и растяжимость (С) нефтяного гудрона

39

На рис 2.4 приведены экспериментальные и аппроксимированные данные результатов испытаний образцов из нефтяного гудрона на исследуемые физико-механические свойства.

Введение резиновой крошки повышает вязкость нефтяного гудрона по зависимости (2.13), почти аналогичной (2.10). Подобный эффект воздействия объясняется проявлением в данном случае структурирующего воздействия присутствующего в резине каучука.

Изменение температуры размягчения нефтяного гудрона с добавкой резиновой крошки носит линейно возрастающий характер, описываемый зависимостью вида (2.14):

Подобная зависимость указывает на то, что для данных экспериментальных условий оптимальное содержание резиновой крошки в нефтяном гудроне более 12 %.

Что касается изменения растяжимости вяжущего от фактора (Х2), то это линейно убывающая зависимость (2.15).

Влияние добавки ПГ (Х3) на свойства вяжущего

Характер изменения физико-механических свойств нефтяного гудрона от содержания в нем добавки ПГ приведен на рис. 2.5. Анализ этих данных показывает следующее.

Добавка глицеринового гудрона на всем интервале исследования способствует, с одной стороны, увеличению вязкости нефтяного вяжущего, а с другой — снижению его растяжимости. Эти функциональные зависимости с достаточно высокой точностью апроксимируются уравнениями вида (2.16) и (2.18):

40