CHƯƠNG 3 : NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.9 Tối ưu hóa giá thành của bê tơng geopolymer
Đặc trưng tỷ số S/N của giá thành bê tông geopolymer là “nhỏ hơn thì tốt hơn”. Kết quả phân tích phương sai (ANOVA) trị số S/N của giá thành bê tông với độ tin cậy 99,5% được thể hiện trong Bảng 3.21 và Bảng 3.22 cho thấy tỷ lệ dung dịch sodium silicate – sodium hydroxide (F=34666,34), tỷ lệ dung dịch hoạt hóa - tro bay (F=11993,27) và thời gian dưỡng hộ (F=821,23) là những thông số ảnh hưởng mạnh nhất đến tỷ số S/N của giá thành, nồng độ dung dịch NaOH (F=321,26) và điều kiện nhiệt độ dưỡng hộ (F=95,18) là những thơng số có ảnh hưởng ít nhất. Điều này chứng tỏ các thơng số đầu ra ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu nhất và giá trị các thông số đầu ra gần như khơng bị thay đổi và hồn tồn đáng tin cậy.
Hình 3.30: Ảnh hưởng của nồng độ
NaOH đến giá tiền.
Hình 3.31: Ảnh hưởng của nhiệt độ
Bảng 3.21: Bảng ANOVA trị số tỷ số S/N của giá thành. TT Thông số Bậc tự do Tổng bình TT Thơng số Bậc tự do Tổng bình phương Phương sai Trị số F Fisher Hệ số Trị số P 1 CMNaOH 2 0,1988 0,0994 321,26 10,575 0,000 2 AL/FA 2 7,4209 3,7105 11993,27 10,575 0,000 3 SS/SH 2 21,4501 10,7251 34666,34 10,575 0,000 4 Thời gian 2 0,5081 0,2541 821,23 10,575 0,000 5 Nhiệt độ 2 0,0589 0,0294 95,18 10,575 0,000 6 Lỗi 16 0,0050 0,0003 - - 7 Tổng 26 29,6418 - - -
- Kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi qui với thực nghiệm sử dụng phương pháp kiểm định ý nghĩa thống kê của bảng phân phối chuẩn Fisher. Vì khoảng tin cậy là 99,5% nên trị số P < 0,005 được xem là có ý nghĩa thống kê, các thơng số trên đều tương thích với phương trình hồi qui.
Bảng 3.22: Sự ảnh hưởng của các thông số đến tỷ số S/N của giá thành.
Hình 3.32: Ảnh hưởng của các thông số đầu vào đến tỷ số S/N của giá tiền.
Hình 3.33: Sự tương tác của các thông số đầu vào đến S/N của giá tiền.
Kết quả cho thấy: Nồng độ NaOH (A1), tỷ lệ AL/FA (B1), tỷ lệ dung dịch SS/SH (C1), thời gian dưỡng hộ (D1), nhiệt độ dưỡng hộ (E1) là những mức cho tỷ số S/N lớn nhất (các điểm khoanh tròn). Như vậy trị số tối ưu của giá thành được xác định
bởi các thông số: CMNaOH = 12 mol, AL/FA = 0,4, SS/SH = 1,5, thời gian dưỡng hộ 4 giờ và điều kiện nhiệt độ dưỡng hộ 600C.
- Trị số tối ưu giá thành của bê tông (Gtoiuu) được xác định theo (2.9): ) ( ) ( ) ( ) ( ) (C1 T B1 T D1 T A1 T E1 T T Gtoiuu =1,117 (Với: C1=1,246, B1=1,320, D1=1,40, A1=1,421, E1=1,413, T = 1,423 tr.đồng)
+ Khoảng phân bố fe = 16 (Bảng 3.20), F0.05(1;16) = 10,575 (tra Phụ lục của tài
liệu [6]). Ve = 0,000008 (Bảng 3.20), N = 27, số lần lặp lại thí nghiệm R = 1. Theo công thức (2.12): neff = 2,45 và (2.10): CICE = ±0,011 triệu đồng. Thay số: 1,106 MPa ≤ Gtoiuu ≤ 1,128 MPa.
+ Khoảng tin cậy phổ biến theo (2.11): CIPOP = ±0,0059 triệu đồng. Thay số: 1,111 triệu đồng ≤ Gtoiuu ≤ 1,123 triệu đồng.
- Tiến hành tính tốn lại để kiểm chứng với thành phần cấp phối: CMNaOH = 12 mol, AL/FA = 0,4, SS/SH = 1,5, thời gian dưỡng hộ 4 giờ với nhiệt độ dưỡng hộ 600C. Kết quả tính tốn thể hiện ở Bảng 3.23.
Bảng 3.23: Giá tiền cấp phối cho 01 m3 bê tông geopolymer.
Vật liệu 01m3 bê tông Giá tiền (đồng) Thành tiền (đồng)
Đá (kg/m3) 1080 243,9 263.412 Cát (kg/m3) 650 213,1 138.515 Tro bay (kg/m3) 420 125,0 52.500 TTL (kg/m3) 100,8 4.400 443.520 NaOH khan (kg/m3) 15,1 12.300 185.730 Nước (kg/m3) 52,1 13,2 687,72 Điện năng (kWh) 24 1.557 37.368 Tổng 1.121.732
Kết quả sau khi tính tốn với thành phần cấp phối tối ưu như trên là 1.121.732 đồng có độ chính xác tốt, sai lệch giữa kết quả tính tốn và kết quả thực nghiệm là 0,45%.