CC BY
13УДК 666.914.5
В.А. ДОЛГОРЕВ, инженер, ООО «КНАУФ Сервис» (г. Красногорск, Московская обл.)
Системный подход к сравнительной оценке смесей для наливных полов
Современное строительство жилья, включая малоэтажное, предполагает использование новых технологий, эффективных конструкций и стройматериалов, в том числе гипсовых, улучшающих комфортность жилья.
На строительном рынке имеется множество разнообразных сухих смесей наливных полов (СНП) отечественного производства, обладающих набором изменяющихся в широком интервале (табл. 1) взаимосвязанных физико-механических свойств, что характерно для сложных систем.
Было отобрано десять самых распространенных смесей и испытано (табл. 2). Для того чтобы статья не носила рекламный характер, названия наливных полов пронумерованы.
Очевидно, что обоснованный выбор (предпочтение) и направленный поиск в процессе создания любого нового материала не должен осуществляться по его частным свойствам и отдельным показателям [1]. Здесь необходим системный подход, правомерный для сложных (нетривиальных) систем, технологий или объектов, по выбранному комплексу основных целевых, потребительских, эксплуатационных и других показателей.
Недостаточная обоснованность, ограниченная системность, иногда необъективность выбора материала при недостатке информации существенно сказываются на качестве отделки зданий. Поиск и выбор оптимальных материалов для определенных целей будет эффективным лишь в случае системного подхода с использованием комплексного (векторного) критерия, включающего все основные показатели.
Трудность такого подхода связана также с необходимостью количественной оценки важности значимости идентификации для потребителя материалов. Подобные трудности можно преодолеть с помощью коллективной экспертизы. Метод эвристического (экспертного) моделирования, пригодный для решения рассматриваемой системной задачи, предложен ранее в работе [2].
В качестве факторов в этом эксперименте выступают свойства (А=11) СНП (табл. 1).
Для оценки уровней значимости отдельных свойств материалов были отобраны независимые эксперты (м=18), которые анонимно заполняли анкеты с вопросами закрытого, т. е. сформулированного заранее, типа. Эксперты при этом ранжировали частные свойства по
Таблица 1
Свойство(показатель) Размерность Направление совершенствования Диапазон изменения Условный базовый уровень, х.
Цена смеси р./кг - 8,84-23 13,02
Растекаемость, Уюа1 см + 19,5-27,6 23,69
Потеря подвижности суспензии мм/мин - 0,2-2,4 1,26
Плотность суспензии кг/м3 - 1840-2140 1985
Сроки начала схватывания мин + 75-200 128
Расход смеси при толщине 10 мм кг/м2 - 14-18 15,87
Влажность % - 2,2-8 4,68
Прочность при сжатии в возрасте 1 сут МПа + 3,8-22,5 10,65
Прочность при сжатии в возрасте 7 сут МПа + 4,8-23,7 12,89
Прочность при сжатии в возрасте 28 сут МПа + 12,3-35,4 22,19
Линейное расширение через 72 ч мм/м - 0,17-2,03 0,58
Свойство СНП Номер эксперта (/)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Цена смеси 7 6 8 1 9 11 5 10 7 7 10 4 9 11 10 1 8 9
о й Растекаемость, Уюа1 8 10 7 6 6 2 11 4 9 6 9 8 8 9 8 7 11 7
о Ш О Потеря подвижности суспензии 10 11 10 9 8 7 10 2 8 2 7 10 6 8 1 9 7 8
ы ^ л Плотность суспензии 1 1 2 5 4 4 1 3 11 1 11 2 2 3 2 4 3 3
а \о Сроки начала схватывания 9 7 9 10 5 6 7 8 6 8 8 9 7 6 6 8 9 10
ст Расход смеси при толщине 10 мм 4 5 3 4 3 5 6 5 2 11 4 3 4 4 3 3 2 2
О 2 Влажность через 7 сут 3 2 1 2 1 3 4 1 3 3 3 1 1 2 11 2 1 1
о с ф В Прочность при сжатии в возрасте 1 сут 6 8 5 7 11 8 8 7 1 5 6 7 10 5 5 10 5 4
Прочность при сжатии в возрасте 7 сут 2 4 11 8 10 9 3 6 5 9 5 6 5 7 9 6 6 6
Прочность при сжатии в возрасте 28 сут 11 9 6 11 7 10 9 9 10 10 1 11 11 10 7 11 10 11
Линейное расширение через 72 ч 5 3 4 3 2 1 2 11 4 4 2 5 3 1 4 5 4 5
Таблица 2
46
научно-технический и производственный журнал
июль 2012
Таблица 3
СНП Свойства СНП, щ
Цена смеси, р/кг Растекае-мость, Vicat, см Потеря подвижности суспензии, мм/мин Плотность суспензии, кг/м3 Сроки начала схватывания, мин Расход смеси при толщине 10 мм, кг/м2 Влажность в возрасте 7 сут, % Прочность при сжатии в возрасте 1 сут, МПа Прочность при сжатии в возрасте 7 сут, МПа Прочность при сжатии в возрасте 28 сут, МПа Линейное расширение через 72 ч, мм/м
1 15,04 23,7 1,2 1960 135 16 3 14,3 15,9 27,8 0,5
2 19,09 27,3 1,3 2020 120 17 2,2 14,1 14,7 26,1 0,76
3 8,84 24,7 0,3 1840 200 14 8 3,8 4,8 12,3 0,58
4 9,6 24 1,2 2100 90 17 2,8 8,7 9,8 17,9 0,34
5 12 19,5 1,1 2080 135 17 3,5 22,5 23,7 33,8 0,04
6 10,9 20,1 0,2 1920 200 15 6,7 9,8 9,7 17,4 1,08
7 11,2 22,4 2 1950 95 15 6,2 3,8 4,8 12,6 0,17
8 11,4 27,6 2,4 1840 75 14 7,5 5,8 9,1 17,3 0,17
9 9,13 24,1 1,9 2140 120 18 2,7 6,9 13,3 21,3 0,17
10 23 23,5 1 2000 110 16 4,2 16,8 23,1 35,4 2,03
Показатель значимости, aj -0,112 0,114 -0,112 -0,053 0,116 -0,061 -0,038 0,099 0,098 0,138 -0,057
важности практического применения по табл. 1 и упорядочивали их.
Результаты эвристического моделирования (ранжирования) каждого вектора свойств отделочных стройматериалов представлены в табл. 2.
Согласованность независимых мнений экспертов при ранжировании свойств материалов (табл. 2) оценивалась количественно с помощью коэффициента кон-кордации Жи затем проверялась на значимость с достоверностью по критерию Пирсона х2.
Установлено, что мнения экспертов согласованы (Ж=0,634) с уровнем значимости (ошибка первого рода) а не более 0,01 (1%), т. е. уровень доверия не менее 0,99.
Результирующие нормированные к единице значения полученных баллов («веса») — показатели значимости а для выбранных основных свойств СНП приведены в табл. 3, как и уровень самих свойств конкретных сухих смесей наливных полов различных фирм-производителей.
Расчет показателей значимости а проводился по формуле:
а< =
1=1
21А
)=1
£ ЕЛ mk(k+1)
(1)
где i — индекс эксперта; j — индекс свойства.
Наливной пол № 10 Наливной пол № 9 Наливной пол № 8 Наливной пол № 7 Наливной пол № 6 Наливной пол № 5 Наливной пол № 4 Наливной пол № 3 Наливной пол № 2 Наливной пол № 1
0
0,5 1
Индекс материала, Um
1,5
Как видно из табл. 3, показатели ц находятся в диапазоне от -0,061 до 0,138.
Для интегральной оценки наливных полов по вектору их свойств, в соответствии с системным подходом предлагается использовать комплексный критерий в виде произведения степенных функций мультипликата:
ип=Щ\
(2)
х,.
Индексы сравниваемых СНП
где dj— ух* — безразмерные значения свойств x, мате-J „
риала; значения Xj определяется по табл. 1. Сравнение должно проводиться при одном и том же наборе aj.
Окончательные результаты сравнительной оценки СНП по мультипликативному обобщенному критерию — индексу материала Um представлены на рисунке.
Предложенный критерий обладает достаточной чувствительностью и разрешающей способностью для рассмотренных СНП, отношение его максимального значения к минимальному равно примерно 1,7.
Согласно приведенным результатам системного сравнительного исследования по совокупности их свойств сухие смеси № 5 и № 6 имеют существенное преимущество перед другими.
Полученные данные подтверждаются при экспериментальном тестировании сухих строительных смесей для полов, штукатурок и других изделий, и разработанный эвристический подход может быть взят за основу для принятия решений по выбору материалов в строительстве.
Индекс Um позволяет с помощью методов активного, планового эксперимента находить оптимальные композиции материалов и технологий производства изделий из них.
Список литературы
1. Гонтарь Ю.В., Чалова А.И. Сухие гипсовые смеси строительного назначения // Сб. докладов семинара «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий». Волгоград, 2008. С. 142.
2. Балоян Б.М., Кожевников В.В., Павлов О.А. Практика эвристического моделирования в экометрии // Вестник международного университета природы, общества и человека «Дубна». 2005. № 1. С. 76.
2
rj научно-технический и производственный журнал
М ® июль 2012 47"
