2. Thực nghiệm
Để nghiên xác định áp suất chân không, thời gian giữ chân không, đã nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố trên tới khả năng mất ẩm của mẫu thử. Dựa vào một số thông tin trong trong [1, 2], đã định ra khoảng nghiên cứu sơ bộ như sau (trong nghiên cứu sơ bộ đã sử dụng phương pháp thí nghiệm thống kê thông thường): áp suất chân không biến đổi trong khoảng từ 87,99 kPa đến 34,66 kPa; thời gian giữ chân không biến đổi trong khoảng từ 3 đến 17 phút; hàm lượng thuỷ tinh lỏng biến đổi trong khoảng từ 2,5 đến 5,5%; môđun thuỷ tinh lỏng biến đổi trong khoảng từ 2 đến 2,66.
Cách thí nghiệm như sau: hỗn hợp được chế tạo theo thành phần đã định, rồi đổ vào cốc nhựa một lượng là 200 gam, lắc nhẹ cốc cho hỗn hợp chảy đều, đặt cốc vào buồng chân không, giữ một thời gian ở một áp suất chân không đã chọn. Sau đó, lấy cốc ra cân lại. Kết quả thí nghiệm đại diện (trong nghiên cứu đã sử dụng các thành phần hỗn hợp gồm 2,5; 3,5; 4,5; 5,5% thuỷ tinh lỏng; môđun là 2; 2,33; 2,66; tỷ trọng luôn không đổi là 1420 kg/m3; cát Vân Hải có độ ẩm 0,47%).
Kết quả nghiên cứu sơ bộ cho thấy: khi tăng các đại lượng trên lượng mất ẩm tăng. Tốc độ mất ẩm của mẫu tăng mạnh trong khoảng chân không từ 87,99 kPa đến 61,32 kPa và thời gian đến 15 phút.
Để biết được ảnh hưởng của từng yếu tố trên tới lượng mất ẩm, cũng như ảnh hưởng tương tác giữa các yếu tố đó, đã làm thí nghiệm qui hoạch chủ động với khoảng biến thiên của các yếu tố trên được xác định lại như sau: áp suất chân không biến đổi trong khoảng từ 87,99 kPa đến 61,32 kPa; thời gian giữ chân không từ 3 đến 15 phút; hàm lượng thuỷ tinh lỏng từ 2,5 đến 4,5%; môđun thuỷ tinh lỏng từ 2 đến 2,66. Ma trận nghiên cứu và kết quả thực nghiệm ảnh hưởng của bốn yếu tố đó tới lượng mất ẩm được đưa ra ở bảng 1 và được biểu diễn bằng mô hình toán thống kê theo phương trình (1). ở đây,
x1 là đại lượng toán học của áp suất chân không (p),
x2 – thời gian giữ chân không (τ),
x3 – hàm lượng thuỷ tinh lỏng (T) và
x4 – mô đun thuỷ tinh lỏng (M),
ỹ là lượng ẩm bị mất tính theo [%]
ỹ = 0,8009 + 0.1377x1+ 0.4308x2 + 0.0377x3 + 0,0229x4 + 0,0448x1x2 + 0.0079x1x3 + 0.0414x1x4 + 0,0202x2x3 + 0,0195x2x4 + 0.0089x3x4 + 0,0148x1x2x4 + 0.0048x2x3x4 [%] (1)
Từ (1) có nhận xét: ảnh hưởng của thời gian giữ chân không tới lượng mất ẩm là lớn nhất, sau đó đến áp suất chân không, còn ảnh hưởng của hàm lượng thuỷ tinh lỏng và môđun là rất nhỏ. Trong điều kiện thí nghiệm áp suất chân không hợp lý là 74,66 kPa, còn thời gian giữ chân không hợp lý là 10 phút. Lượng mất ẩm của mẫu thí nghiệm tối đa tối đa là 0,155% và tối thiểu là 0,049%.
| N | x1 | x2 | x3 | x4 | P [kPa] | τ [ph] | T [%] | M | yw [%] |
| 1 | -1 | -1 | -1 | -1 | 87,99 | 3 | 2,5 | 2 | 0.025 |
| 2 | 1 | -1 | -1 | -1 | 61,32 | 3 | 2,5 | 2 | 0.0375 |
| 3 | -1 | 1 | -1 | -1 | 87,99 | 15 | 2,5 | 2 | 0.107 |
| 4 | 1 | 1 | -1 | -1 | 61,32 | 15 | 2,5 | 2 | 0.130 |
| 5 | -1 | -1 | 1 | -1 | 87,99 | 3 | 4,5 | 2 | 0.035 |
| 6 | 1 | -1 | 1 | -1 | 61,32 | 3 | 4,5 | 2 | 0.049 |
| 7 | -1 | 1 | 1 | -1 | 87,99 | 15 | 4,5 | 2 | 0.1055 |
| 8 | 1 | 1 | 1 | -1 | 61,32 | 15 | 4,5 | 2 | 0.133 |
| 9 | -1 | -1 | -1 | 1 | 87,99 | 3 | 2,5 | 2,66 | 0.0202 |
| 10 | 1 | -1 | -1 | 1 | 61,32 | 3 | 2,5 | 2,66 | 0.042 |
| 11 | -1 | 1 | -1 | 1 | 87,99 | 15 | 2,5 | 2,66 | 0.101 |
| 12 | 1 | 1 | -1 | 1 | 61,32 | 15 | 2,5 | 2,66 | 0.1475 |
| 13 | -1 | -1 | 1 | 1 | 87,99 | 3 | 4,5 | 2,66 | 0.0305 |
| 14 | 1 | -1 | 1 | 1 | 61,32 | 3 | 4,5 | 2,66 | 0.0565 |
| 15 | -1 | 1 | 1 | 1 | 87,99 | 15 | 4,5 | 2,66 | 0.106 |
| 16 | 1 | 1 | 1 | 1 | 61,32 | 15 | 4,5 | 2,66 | 0.155 |
| 17 | 0 | 0 | 0 | 0 | 74,66 | 9 | 3,5 | 2,33 | 0.08 |
| Các thí nghiệm ở tâm: 0,08; 0,082; 0,081 | |||||||||
Bảng 1. Ma trận thí nghiệm lượng mất ẩm
Trong thực tế, khuôn đã được đầm chặt, do đó đã thử nghiệm mất ẩm của 6 mẫu trong điều kiện áp suất chân không là 74,66 kPa; thời gian giữ mẫu là 10 phút; hàm lượng thuỷ tinh là 3,5%, môđun thuỷ tinh lỏng là 2; 2,33; 2,66; tỷ trọng là 1420 và 1520 kg/m3; cát Vân Hải có độ ẩm là 0,47%. Mẫu được đầm chặt bằng dụng cụ đầm mẫu tiêu chuẩn. Kết quả thí nghiệm cho lượng mất ẩm của các mẫu đều như nhau và là 0,079%.
