Оптимизация состава добавки стабилизированного высокодисперсного волластонита с использованием компьютерного алгоритма поиска экстремумов

Abstract

В статье рассмотрена оптимизация содержания компонентов добавки стабилизированного высокодисперсного волластонита с использованием разработанных и запатентованных программ Extr.sce и Interp.sce на базе среды инженерных и научных вычислений Scilab с применением результатов, полученных методом ортогонального композиционного центрального планирования эксперимента. Программа Extr.sce представляет собой компьютерный код, направленный на решение оптимизационных задач посредством алгоритма поиска максимальных элементов массива интерполяционных данных с вычислением их координат. Программа Interp.sce предназначена для вычисления уточняющих координат искомых характеристик, полученных по программе Extr.sce, что позволяет определить наилучшие сочетания компонентов и технологических параметров исследуемых моделей. Выполнен расчет оптимальной прочности мелкозернистого бетона через 28 суток естественного твердения в зависимости от состава модификатора на основе высокодисперсного волластонита и времени ультразвукового диспергирования с выводом визуальных моделей обработки данных в виде контурных и 3d-графиков интерполяционной поверхности. В результате моделирования установлено, что максимальная эффективность добавки достигается при содержании в ней волластонита 0,53 % и стабилизатора «Модификатор М» – 0,2 % при частоте 35 кГц и времени ультразвукового диспергирования 5 минут. Оптимизированный состав добавки стабилизированного высокодисперсного волластонита с использованием компьютерного алгоритма поиска экстремумов дает возможность получить мелкозернистый бетон с прочностью при изгибе 6,8 МПа и сжатии – 58,5 МПа.