LT5733B - Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo būdas - Google Patents

Abstract

Išradimas yra susijęs su mineralinės vatos kaip pluoštinės izoliacinės medžiagos struktūros tyrimais neardomaisiais būdais ir pagrindinių mineralinės vatos gaminių savybių prognozavimu. Siūlomas mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo būdas, apimantis viso arba dalies skerspjūvio skenavimą per bandinio storį, nuskenuoto vaizdo apdorojimą programine įranga, naujas yra tuo, kad nustačius pluošto klodo judėjimo kryptį, skenuojami du bandinio skerspjūviai: lygiagretus klodo judėjimo krypčiai (L) ir statmenas klodo judėjimo krypčiai (C), nuskenuoti vaizdai analizuojami programine įranga, skirta vaizdų, objektų ir fonų analizei, skaičiuojamos pavienių kampų vertės ir jų vidutinis dydis, bandymo rezultatai išreiškiami makrostruktūros rodikliu S. Jis nusako bandinio pjūvyje dominuojančių plaušų orientacijos kampų, išmatuotų pagrindinės ašies ir statmenos jai atžvilgiu, santykį. S skaičiuojamas atskirai pjūviams L ir C, atitinkamai SL ir Sc, mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių ir makrostruktūros rodiklių SL ir Sc funkcinė priklausomybė nustatoma pagal empirinę lygtį. Pagal makrostruktūros rodiklio SL-C dydžius galima spręsti apie gaminio struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės (sutampančios su konvejerio judėjimo kryptimi) ašies atžvilgiu: kai SL-C < 0,75, tuomet turime tariamai horizontalią plaušų orientaciją; kai SL-C = 0,76 - 1,09, tuomet turime tariamai chaotišką plaušų orientaciją, ir kai SL-C > 1,10, turime tariamai vertikalią plaušų orientaciją.

Description

Technikos sritis

Išradimas yra susijęs su mineralinės vatos kaip pluoštinės izoliacinės medžiagos struktūros tyrimais neardomaisiais būdais ir pagrindinių mineralinės vatos gaminių savybių prognozavimu.

Technikos lygis

Struktūriškai mineralinė vata gali būti apibūdinama kaip erdvinė sistema, sudaryta iš daugybės tam tikra tvarka išsidėsčiusių vienas kito atžvilgiu ir persipynusių plaušų, tarpusavyje (dažniausiai plaušų kontaktų vietose) sujungtų rišikliu. Pavieniai elementarieji plaušai, jų erdvinės orientacijos gaminio tūryje pobūdis, rišančiųjų medžiagų buvimas nulemia termoizoliacinių medžiagų struktūrą ir pagrindines gaminių savybes. Taigi mineralinės vatos gaminiai tiriami mikro- ir makrostruktūriniuose lygiuose.

Mikrostruktūra paprastai tiriama naudojant mikroskopinius tyrimo metodus. Paprastai mikroskopinių tyrimų pagalba nustatomi mineralinės vatos pavienių plaušų linijiniai (storis, ilgis) matmenys, jų paviršiaus plotas, kontaktų (susiklijavimo plotas, kampai ir pan.) ypatumai bei atliekami plaušų paviršių stebėjimai ir pokyčių fiksavimas įvairių bandymų (pvz.: tiriant jų ilgaamžiškumą) metu. Mineralinės vatos mikrostruktūra labiausiai įtakoja gaminių šilumines savybes.

Tačiau atliekant tyrimus įvairiais mikroskopiniais prietaisais susiduriama su analizuojamos struktūros riboto ploto problema. Atlikti stebėjimai leidžia nustatyti ir apibūdinti tik smulkiausius pluoštinio gaminio mikrostruktūros ypatumus ir geriausiu atveju apimančius keliolika plaušų arba 3-5 mm² plotą.

Dėl to mineralinės vatos struktūroje dominuojančių plaušų ar kryptingos jų dalies išsidėstymą nepavyksta įžvelgti. Norint analizuoti pluoštinių medžiagų makrostruktūras, būtina pasitelkti kitus tyrimo metodus ir prietaisus.

Medžiagos makrostruktūra - tai sandara, kurios elementų ar porų dydžiai yra apie 10*⁵-10'³ m, todėl ji gali būti tiriama naudojant nedidelio didinimo optines priemones arba be jų. Vizualinė apžiūra leidžia atskirti mineralinės vatos gaminius pagal plaušų orientaciją struktūroje. Aiškiai įžiūrimas plaušų ar jų grupių kryptingumas, struktūros nevienalytiškumas (sritys su mažu kiekiu, ar visai be organinių medžiagų) bei sukietėję didesni neišplaušintų dalelių intarpai. Pluoštinių medžiagų makrostruktūros fiksavimui ir analizavimui pasitelkiamos skaitmeninės ir kompiuterinės priemonės. Makrostruktūros (didesnių plotų) analizė gali būti atliekama paviršių skenavimo ir vaizdų analizavimo technika. Skenavimui naudojant plokštinius skaitytuvus, o vaizdų analizei pasitelkiant sukurtas kompiuterines programas. Naudojantis įvairaus tipo skaitytuvais galima perkelti įvairaus dydžio (iki 420x210 mm) skenuotus vaizdus, taip išsprendžiama nepakankamo analizuojamo ploto problema.

Tarptautinėje paraiškoje WO 2003/054270 aprašytas mineralinio pluošto izoliacinio dviejų tankių plokščių gamybos būdas. Gaminio struktūrai aprašyti naudojami Tau (T) ir Kappa (K) rodikliai, apibūdinantys plaušų dominuojančią orientaciją. Rodikliai gaunami nuskenavus kiekvieno atitinkamo skerspjūvio dalis per visą sluoksnio storį ir atliekant duomenų greitąją Furjė transformaciją. Gamybos procesas reguliuojamas pagal parinktus Tau ir Kappa dydžius.

Rodikliai Tau ir Kappa ir jų apskaičiavimo bei nustatymo būdas nėra pakankamai tikslūs.

Tarptautinėje paraiškoje WO 1999/056112 aprašytas mineralinės vatos demblių plaušų struktūros nustatymo būdas. Šiuo būdu nustatant plaušų struktūrą atitinkama mineralinės vatos demblio vieta apšviečiama įstrižai, bent vienas šios zonos atvaizdas įrašomas vaizdo kameroje, įrengtoje statmenai jos paviršiui. Kiekvienam vaizdo taškui priskiriamas skaitmeninis signalas, atitinkantis jo šviesos tankį, skaitmeniniu jis paverčiamas tiesiog vaizdo kameroje arba toliau montuojamoje skaitmeninimo stadijoje. Tokiu būdu, naudojantis vaizdų apdorojimo sistema ir remiantis šviesos tankio skaitmeniniais signalais, nustatoma vertikalių plaušų procentinė dalis ir kryptis. Šis būdas taikomas gamyboje, siekiant gauti duomenis apie sąsają tarp mineralinės vatos demblio mechaninių ir (arba) šiluminių savybių ir nustatytų vertikalių plaušų procentinės dalies bei kryptingumo verčių ir siekiant automatizuoti mineralinės vatos demblių gamybą ir, remiantis surinktais duomenimis, automatiškai sureguliuoti perorientavimo mašinos išilginės kompresijos greitį.

Ir šis plaušų struktūros nustatymo būdas nėra pakankamai tikslus.

Išradimo esmė

Išradimas sprendžia mineralinės vatos plaušų išsidėstymo nustatymo ir apskaičiavimo tikslumo problemą. Siūlomas išradimas įgalina nedestrukciniu metodu prognozuoti mineralinės vatos gaminių gniuždymo stiprio savybes ir makrostruktūros rodiklius panaudoti mineralinės vatos struktūros anizotropiškumo laipsniui išreikšti.

Siūlomas mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo būdas, apimantis viso arba dalies skerspjūvio skenavimą per bandinio storį, nuskenuoto vaizdo apdorojimą programine įranga, naujas yra tuo, kad nustačius pluošto klodo judėjimo kryptį, skenuojami du bandinio skerspjūviai: lygiagretus klodo judėjimo krypčiai (L) ir statmenas klodo judėjimo krypčiai (C), nuskenuoti vaizdai analizuojami programine įranga, skirta vaizdų, objektų ir fonų analizei, skaičiuojamos pavienių kampų vertės ir jų vidutinis dydis, bandymo rezultatai išreiškiami makrostruktūros rodikliu S. Jis nusako bandinio pjūvyje dominuojančių plaušų orientacijos kampų, išmatuotų pagrindinės ašies ir statmenos jai atžvilgiu, santykį. S skaičiuojamas atskirai pjūviams L ir C, atitinkamai Sl ir S_c, mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių ir makrostruktūros rodiklių Sl ir S_c funkcinė priklausomybė nustatoma pagal lygtį:

σ_θ = -107,77 + 0,51 ps+ 5,93 M + 54,81 S_c + 7,02 S_L, kur σ_β - gniuždymo ribinis įtempis, ps-tankis,

M - organinių medžiagų kiekis.

Kadangi kai kuriuose bandiniuose L ir C pjūviuose dominuojančių plaušų kampai skiriasi, tai ir apskaičiuoti makrostruktūros rodikliai kiekviename pjūvyje yra skirtingo dydžio. Tuo atveju, kai nėra galimybės nustatyti konvejerio judėjimo kryptį ir teisingai pažymėti pjūvių kraštines, gali būti skaičiuojamas makrostruktūros rodiklių Sl ir S_c vidurkis Sl-c, o mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių ir makrostruktūros rodiklio S_L-c funkcinė priklausomybė nustatoma pagal lygtį:

σ_θ = -140,66 + 0,55 p_s + 8,06 M + 82,35 · S_L._C.

Pagal makrostruktūros rodiklio Sl-c dydžius galima spręsti apie gaminio struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės (sutampančios su konvejerio judėjimo kryptimi) ašies atžvilgiu: kai S_L-c 0,75, tuomet turime tariamai horizontalią plaušų orientaciją; kai S_L._C = 0,76 - 1,09, tuomet turime tariamai chaotišką plaušų orientaciją, ir kai S_L-c £ 1,10, turime tariamai vertikalią plaušų orientaciją.

Trumpas brėžinių aprašymas

Išradimas paaiškinamas brėžiniais, kuriuose;

pav. Fig. 1 pavaizduota bandinių paviršių žymėjimo ir skenavimo schema;

pav. Fig. 2 - bandinio paviršiaus nuskaitymas skaitytuvu;

pav. Fig. 3 - programos „Image Tool“ lango vaizdas: 1 - skenuotame paviršiuje pažymėti analizuojami objektai (charakteringi plaušai ir jų grupės); 2 10 skaičiavimo rezultatai; apskaičiuoti kampai ir jų vidutinis dydis;

pav. Fig. 4 - bandinio pjūvyje L skenavimo schema: a - pluošto klodo judėjimo kryptis; b - plaušų posvyrio kampo x ašies atžvilgiu nustatymo kryptis; c plaušų posvyrio kampo x‘ ašies atžvilgiu nustatymo kryptis;

pav. Fig. 5 - apskaičiuotų makrostruktūros rodiklio S_L._C dydžių 15 pasiskirstymas visų tipų bandiniams;

pav. Fig. 6 - gniuždymo ribinio jtempio priklausomybės nuo makrostruktūros rodiklio ir tankio diagrama;

pav. Fig. 7 - apkrovos-deformacijos kreivių priklausomai nuo gniuždančiosios apkrovos veikimo krypties grafikas: 3 - išilgai pluošto klodo judėjimo krypties (bandinys MVV-1.4/8), 4 - statmenai pluošto klodo judėjimo krypčiai (bandinys MVV-1.3/7), 5 - statmenai gaminio paviršiui (bandinys MVV-1.2/5).

Išradimo įgyvendinimo aprašymas

Plaušų ir jų grupių orientacijos dominavimas struktūroje nustatytas 25 makrostruktūros skaitmeninio fiksavimo ir analizavimo principu. Mineralinės vatos plokščių paviršiaus per storį fragmentai buvo skenuojami, o užfiksuoti vaizdai perkeliami į kompiuterį. Tuomet kompiuterizuotu skaitmeninių vaizdų analizės metodu tiriamas plaušų išsidėstymas.

Bandiniai iš plokščių išpjaunami lygiais kraštais ir taip, kad būtų kuo 30 mažesnis „paviršiaus pašiaušimas“. Prieš skenuojant pageidautina nustatyti pluošto klodo judėjimo konvejeriu kryptį ir pagal tai sužymėti paviršius: pjūvis L - lygiagrečiai judėjimo krypčiai, pjūvis C - statmenai judėjimo krypčiai (1 pav.). Pluošto judėjimo kryptis pažymėta rodykle.

Bandinio kraštai buvo skenuojami plokščiuoju skaitytuvu (naudotas „Hevvlett Packard ScanJet 7400C“), perkeliant paviršinį vaizdą į skaitmeninį paveikslą. Bandinys ant skaitytuvo uždedamas taip, kad tiriamojo bandinio kraštinė x ašyje sutaptų su skaitytuvo nuskaitymo kryptimi, o kita bandinio kraštinė būtų statmena skaitytuvo skleidžiamos šviesos krypčiai (2 pav.). Nuskaitymas vyksta skenuojant visą ar dalį skerspjūvio per bandinio storį. Analizuojami paviršiai skenuoti, esant 120-400 dpi raiškai juodai-baltu rėžimu, o vaizdas išsaugomas 100*500 pikselių ar kito dydžio BMP, TIF, GIF ar JPEG formato paveikslu. Vaizdų apdorojimui atlikti panaudota programa UTHSCSA Image Tool 3.0 for Windows, kuri skirta vaizdų, objektų ir fono analizei mikroskopijos, medicinos, metalurgijos ir daugelį kitų sričių. Šią programą galima surasti internete adresu: http://ddsdx.uthscsa.edu/dig/download.htm/.

Kadangi vertinami nespalvoti vaizdai, tai jų spalvingumą pilkoje spalvų gamoje sudaro spalvos: nuo juodos spalvos (0 reikšmė) iki baltos spalvos (255).

Kompiuteriu tiriamajame vaizde pažymimi visi objektai, išsiskiriantys pilkoje spalvų gamoje, o jų užimti plotai nusako makrostruktūros sudedamąsias (karkasą ir poras). Balta spalva žymini plaušai ir (arba) jų grupės, o poros ir tuštumos yra juodos spalvos. Paprastai balta spalva pažymimi plaušai, betarpiškai kontaktuojantys su skaitytuvo paviršiumi, kintantis spalvingumas parodo objektų nutolimą nuo paviršiaus arba perėjimą iš vienos struktūrinės sudedamosios dalies į kitą.

Prieš pradedant darbą būtina programoje „Image Tool“ pasirinkti atitinkamus nustatymus punkte (Settings -> Preferences).

Vaizdai buvo apdorojami tokia tvarka:

a) paleidus kompiuteryje instaliuotą programą „Image Tool“, atsidariusiame lange įkeliamas analizuojamas paveikslas;

b) atliekamas vaizdo automatinis ryškumo ir kontrasto reguliavimas;

c) paveiksle objektai surandami ir pažymimi;

d) atsidariusiame Find Objects lange pažymima Automatic;

e) programai skaičiais pažymėjus kiekvieną objektą (3 pav., analizuojamas objektas 1), analizė tęsiama skaičiuojant kampus;

f) baigus skaičiavimus, lange pasirodo gauti pavieniai išmatuotų kampų rezultatai ir jų vidutinis dydis (3 pav., kampų vertės 2).

Toliau atliekame 90° kampu pasukto bandinio paveikslo analizę, vadovaujantis aukščiau aprašytais a) - f) punktais.

Tradiciniu gamybos technologijos būdu gaminant mineralinę vatą dauguma plaušų ant konvejerinio tinklo išsidėstyto horizontalia kryptimi. Tačiau visuomet dėl gamybos proceso ypatumų tam tikra dalis plaušų yra orientuoti „atsitiktine kryptimi“. Mineralinės vatos ir kitų pluoštinių medžiagų savybės yra plaušų orientacijos funkcija, nes jų išsidėstymo kryptis įtakoja gaminių fizikinių-mechaninių rodiklių dydį.

Pluoštinės struktūros valdymas - reguliuojant plaušų išsidėstymo kryptį pluošto klode gamybos technologinio proceso stadijoje leidžia gaminti norimų šiluminių, stipruminių ir deformacinių savybių mineralinės vatos gaminius.

Dominuojančių plaušų orientacijos gaminio struktūroje nustatymas pasitelkus 10 makrostruktūros rodiklius leidžia kiekybiškai vertinti mineralinės vatos gaminius pagal plaušų orientaciją.

Kadangi visų pavienių plaušų orientacijos struktūroje, esant sąlyginai dideliam plotui, išmatuoti beveik neįmanoma, priimta, kad matuojamas makrostruktūroje dominuojančių plaušų grupių vidutinis posvyrio kampas tiriamos ašies atžvilgiu.

Autorių (Οκπμ3κοβ 1966; 5o6poB 1987) nuomone pluoštinė struktūra gali būti vaizduojama kaip sudėtinga ryšinė sistema sudaryta iš daugybės elementarių sistemų, sudėtų viena ant kitos (grafiškai dviejų koordinačių ašyje galima pavaizduoti kaip trikampį), kurioje kampai a ir β svyruoja nuo 0 iki 180°. Kiekviena tokia sistema susideda iš struktūrinių elementų: plaušo, mažų organinės medžiagos dalelių ir neplaušinių lydalo intarpų.

Darbe (Pourdeyhimi and Kim 2002) teigiama, kad plaušų orientacija neaustinėse medžiagose gali būti nusakoma orientacijos pasiskirstymo funkcija ψ, todėl ir ψ yra kampo a funkcija. Šios funkcijos ψ integralas tarp kampų ai ir a₂ yra lygus tikimybei, kad plaušas yra išsidėstęs tarp kampų a₁ ir a₂.

Šaltinyje (Rao at ei. 1991) randame, kad pavienių plaušų orientacija gali būti išreikšta krypties vektoriumi p. Šis vektorius atitinka plaušo geometrinę padėtį atitinkamos ašies atžvilgiu. Kadangi plaušų orientacija analizuojama plokštumoje (2D) tai krypties vektorių sudaro komponentai pi ir p₂ atitinkantys posvyrio kampą <j>

ašies x atžvilgiu:

P>		cos</>
J>2.		sin</>

(1)

Taigi keičiantis plaušų orientacijos kampui iš karto keičiasi ir vektoriaus komponentų padėtys ašių atžvilgiu.

Dominuojančiai plaušų orientacijai ir kryptingumui išreikšti naudojamas makrostruktūros rodiklis (S). Jis nusako bandinio plokščiajame pjūvyje (per storį) dominuojančių plaušų ir jų grupių orientacijos kampų išmatuotų pagrindinės ašies (x) ir statmenos jai (x‘) ašyse santykį, Šiuo atveju x‘ ašis gaunama to paties bandinio plokštumą pasukant 90° kampu. Priimta, kad pagrindinė ašis x sutampa su pluošto klodo judėjimo konvejeriu kryptimi, todėl plaušų orientacija gaminyje apibūdinimą atsižvelgiant į tai (4 pav. a).

Makrostruktūros rodiklis (S) apskaičiuojamas pagal formulę:

S =-^«xčia: a_x - pjūvyje dominuojančių plaušų išsidėstymo x ašies atžvilgiu vidutinio kampo dydis;

σ_χ· - pjūvyje dominuojančių plaušų išsidėstymo statmenai x ašiai vidutinio kampo dydis.

Makrostruktūros rodiklio išreiškimas per kampų santykį padidina matavimo tikslumą (ypač chaotiškos plaušų orientacijos gaminiuose), nes dominuojantys plaušų kampai matuojami dviem kryptimis: lygiagrečiai (4 pav. b) ir statmenai (4 pav. c) x ašiai. Esant kryptingai plaušų orientacijai jų išsidėstymas ašių atžvilgiu akivaizdesnis. Kai kuriuose bandiniuose matėsi skirtingas plaušų išsidėstymas abiejuose pjūviuose (lygiagrečiai (L) ir statmenai (C) pluošto klodo judėjimo krypčiai), todėl ir makrostruktūros rodikliai skaičiuoti atskirai, juos pažymint atitinkamomis pjūvio raidėmis (L ar C).

Kadangi apskaičiuoti ir Sc dydžiai tam pačiam bandiniui skiriasi, tai siekiant pašalinti tikimybę gauti klaidingą rezultatą, jei netinkamai būtų pažymėtos bandinių kraštinės, vietoj makrostruktūros rodiklių atskiriems pjūviams buvo apskaičiuojamas rodiklių vidurkis ir pateikiamas vienas dydis S^cŠių tyrimų metu tirti homogeniškos struktūros kryptingos ir chaotiškos plaušų orientacijos mineralinės vatos gaminiai, kurių tankis 33-200 kg/m³ ribose. Vizualiai apžiūrint bandinius galima matyti plaušų grupių atsitiktinį (chaotišką) arba kryptingą išsidėstymą struktūroje.

Eksperimentinių tyrimų metu išmatuotų ir apskaičiuotų dominuojančių plaušų posvyrio kampų bei makrostruktūros rodiklių vidutiniai dydžiai pateikti 1 lentelėje.

lentelė. Plaušų posvyrio kampų bei makrostruktūros rodiklių vidutiniai dydžiai visų tipų bandiniams

Bandinio tipas	Pjūvis L	Pjūvis C	Sl	Sc	Sl-c
ax a	ax°	ax°	ax°
MVV-1.1	32,12	52,20	31,96	51,96	0,62	0,62	0,62
MVV-1.2	41,02	45,38	37,68	49,05	0,90	0,77	0,84
MVV-1.3	46,16	39,48	48,12	37,53	1,17	1,28	1,23
MVV-1.4	45,78	40,77	40,44	45,73	1,12	0,88	1,00
MVV-1.5	42,35	43,68	49,16	35,94	0,97	1,37	1,17
MVV-1.6	37,07	46,51	35,23	48,62	0,80	0,73	0,76
MVV-1.7	39,48	44,82	36,84	48,13	0,89	0,77	0,83

Iš 1 lentelėje pateiktų rezultatų matome, kad apskaičiuoti vidutiniai kampai x ir x‘ ašių atžvilgiu skirtingo tipo bandiniams skiriasi. Didžiausi kampų skirtumai išmatuoti bandiniams, kuriems ir apžiūrint vizualiai matomas aiškiai išreikštas plaušų kryptingumas. MVV-1.1 bandiniams skirtumas tarp vidutinių a_x ir σ_χ< kampų sudarė 20,08°. O MVV-1.5 bandiniams vidutinio kampo skirtumas tarp a_x ir α_χ· siekė 13,22°. Iš visų bandinių didžiausias kampų skirtumas buvo išmatuotas vienam iš MVV-1.1 tipo bandiniui (pjūvyje C) ir siekė 29,19°.

Toliau pateiksime 7 vizualinius aprašymus vieno bandinio (kurio apskaičiuoti kampai ir makrostruktūros rodikliai artimi to tipo vidurkiui) iš kiekvieno MW-1.1-MW1.7 bandinių tipo.

Vizualiai apžiūrėjus MVV-1.1/1 tipo bandinį buvo matyti, kad struktūroje dominuoja horizontali plaušų orientacija, o ir abiejose pjūviuose (L ir C) plaušų išsidėstymas x ašies atžvilgiu yra panašus. Tai patvirtina išmatuoti artimi a_x kampų dydžiai (31,3° pjūvyje L ir 33,48° pjūvyje C). Tuo tarpu a_x· kampai nežymiai skiriasi: pjūvyje L išmatuotas vidutinis a_x- = 52,54°, o pjūvyje C a_x· buvo 49,89°. Apskaičiavus makrostruktūros rodiklius atitinkamame pjūvyje gauti panašūs dydžiai: abiejų pjūvių ( S_L = 0,6 ir S_c = 0,67). Toliau skirtingo tipo bandinių plaušų išsidėstymo ypatumams aprašyti naudojami tik makrostruktūros rodikliai, o ne skaitiniai kampų dydžiai.

Tuo tarpu MVV-1.2/5 tipo bandinio L ir C pjūviuose buvo matomas skirtingas plaušų išsidėstymas: pjūvyje L dominuoja labiau chaotiškos orientacijos plaušai, o pjūvyje C stebimas didesnis horizontaliai išsidėsčiusių plaušų kiekis. Todėl atitinkamai skiriasi ir apskaičiuoti makrostruktūros rodikliai (0,9 pjūviui L, o 0,78 pjūviui C).

MVV-1.3/7 tipo bandiniui išmatuotų σ_χ ir a_x‘ kampų ir apskaičiuotų ir S_c rodiklių dydžiai buvo labai dideli (1,16 ir 1,32), lyginant su prieš tai analizuotų bandinių (MW-1.1 ir MW-1.2) apskaičiuotais makrostruktūros rodikliais. Bandinyje abu pjūviai rodo kryptingą vertikaliai išsidėsčiusių plaušų dominavimą struktūroje.

MVV-1.4/8 bandinio abu pjūviai pakankamai skirtingi: L pjūvyje aiškiai matoma vertikalia kryptimi (nes S_L = 1,11) išsidėsčiusių plaušų orientacija, o C pjūvyje nėra aiškiai išreikšto dominuojančių plaušų pasiskirstymo kažkurios nors vienos ašies atžvilgiu, todėl makrostruktūros rodiklis Sc = 0,89.

MW-1.5/8 tipo bandinio struktūroje vyrauja plaušų išsidėstymas labai artimas kaip buvo ir MW-1.3 tipo bandiniuose. MW-1.5 bandinio L pjūvyje dominuoja plaušų struktūrinis chaotiškumas (Sc = 0,96), o C pjūvyje - labai aiškiai matoma pakankamai tvarkingai vertikalia kryptimi išsidėsčiusių plaušų orientacija. Tai patvirtina ir apskaičiuotas makrostruktūros (tame pjūvyje) rodiklio didžiausias dydis (1,4)·

Bandinių MVV-1.6/2 ir MVV-1.7/2 abiejuose (L ir C) pjūviuose buvo matoma chaotiška plaušų orientacija. Nors kaip matyti iš apskaičiuotų nedidelių (0,75; 0,77) makrostruktūros rodiklių stebima „horizontalėjanti“ plaušų išsidėstymo tendencija.

Apskaičiuotų makrostruktūros rodiklių vidurkiai, standartiniai nuokrypiai ir mažiausių-didžiausių dydžių pasiskirstymas pateikiamas 5 paveiksle.

5 paveiksle pavaizduotų S/..c dydžių pasiskirstymas rodo, kad dominuojančių plaušų išsidėstymo kryptis struktūroje gali būti apibūdinama makrostruktūros rodikliu. MW-1.1 bandinių, kurių struktūroje dominuoja daugiau horizontalios orientacijos plaušai S_L.c rodiklis yra mažas (0,5-0,73), o apskaičiuotas variacijos koeficientas svyruoja ±14,8 % ribose. O MVV-1.3 ir MW-1.5 bandiniuose, kur dominuoja vertikalios orientacijos plaušai, Sl-c yra didelis (1,12-1,31), bet variacijos koeficientas pakankamai mažas ±3,5-4,4 %. Iš tokių variacijos koeficiento dydžių galime teigti, kad vertikalios plaušų orientacijos bandinių struktūra vienalytiškesnė. Likusių, chaotiškos struktūros, bandinių S_L-c rodiklis kinta ir išsidėsto tarp kryptingos struktūros minimalaus ir maksimalaus rodiklio dydžių (0,76-1,09) dėl aiškiai išreikštos plaušų orientacijos nebuvimo.

Taigi galime teigti, kad makrostruktūros rodikliai S_G S_c, S_L-c yra tinkami kiekybiškam plaušų orientacijos mineralinės vatos struktūroje įvertinimui. Pagal gautus rodiklių dydžius galima nustatyti dominuojančių plaušų pasiskirstymą.

Homogeniškos struktūros gaminių skirstymas grindžiamas struktūriniais skirtumais, kuriuos sąlygoja plaušų orientacija. To įrodymui naudojami makrostruktūros rodiklio skaitiniai dydžiai apskaičiuoti pagal eksperimentinių tyrimų metu gautus rezultatus, išbandžius skirtingos orientacijos ir struktūros gaminius. 5 Pagal makrostruktūros rodiklio dydžius skirtingos struktūros gaminiams galime taikyti sąlyginę klasifikaciją, atsižvelgiant j struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės ašies atžvilgiu (2 lentelė).

lentelė. Skirtingos struktūros mineralinės vatos gaminių skirstymas į grupes pagal makrostruktūros rodiklio dydį

„Tariamai horizontalios orientacijos“	„Tariamai chaotiškos orientacijos“	„Tariamai vertikalios orientacijos“
kai Sl-c - 0,75	kai Sl-c = 0,76-1,09	kai Sl-c 1,10

Plaušų padėties gaminio struktūroje apibūdinimas buvo pasirinktas atsižvelgiant į dominuojančių plaušų padėtį gniuždymo apkrovų veikimo krypties atžvilgiu ir pluošto klodo judėjimo konvejeriu kryptį (gamybinės linijos kryptis). Pavyzdžiui, horizontalios kryptingos orientacijos plaušai gaminio struktūroje yra išsidėstę statmenai apkrovos veikimo krypčiai, o dominuojančių plaušų kryptis sutampa su pluošto klodo judėjimo, t.y. horizontalia kryptimi.

Iš 2 lentelės matome, kad skirtingos struktūros gaminiai, kuriose daugiausia plaušų išsidėstę lygiagrečiai x ašiai - gali būti vadinami „tariamai horizontalios orientacijos“. Gaminiai, kuriose dominuoja statmeni x ašiai plaušai - vadinami „tariamai vertikalios orientacijos“. O gaminiai su atsitiktinai išsidėsčiusiais ar su aiškiai neapibrėžtos krypties ir (arba) orientacijos plaušais - vadinami „tariamai chaotiškos orientacijos“. Bendrai priimtas pluoštinės struktūros skirstymas yra labiau sąlyginis, kadangi greičiausiai idealių vienos ar kitos struktūros gaminių praktiškai nepagaminama.

Taigi nuskenavus gaminio paviršius ir atlikus gauto vaizdo analizę bei apskaičiavus dominuojančių plaušų struktūroje išsidėstymo vidutinius kampus ir apskaičiavus makrostruktūros rodiklį galima kiekybiškai apibrėžti gaminio tipą pagal plaušų struktūros orientaciją.

Klasifikacija palengvina atitinkamai vertinti skirtingos struktūros mineralinės vatos gaminius, sprendžiant tradicinių termoizoliacinių medžiagų efektyvumo didinimo problemas. Kadangi pluoštinės struktūros valdymas, plaušų išsidėstymo krypties keitimas bei skirtingų tankių ir (arba) sluoksnių įvedimas gamybos procese lemia pagrindines mineralinės vatos gaminių stiprumines ir deformacines savybes (3 lentelė).

Bandymų metu išmatuoti vidutiniai tankio, gniuždymo ribinio įtempio, organinių medžiagų kiekio ir makrostruktūros rodiklių dydžiai pateikti suvestinėje 3 5 lentelėje. Gniuždymo ribinio įtempio (σ_β) nustatymas pasirinktas todėl, kad esant skirtingos struktūros bandiniams jie deformuosi skirtingai: vieniems matuojamas σ/ο, o kitiems ū_m dydis.

lentelė. Bandinių tankio, gniuždymo ribinio įtempio, organinių medžiagų kiekio ir

makrostrukl	tūros rodiklių vidutiniai dydžiai
Bandiniai	Tankis (gniuždymo bandymuose) (Ps), kg/m3	Gniuždymo ribinis jtempis (σβ), kPa	Organinių medžiagų kiekis (M), %	Makrostruktūros rodikliai
St	Sc	Sl-c
MVV-1.1	48,9	2,6	4,15	0,62	0,62	0,62
MVV-1.2	95,2	11,5	3,70	0,90	0,77	0,84
MVV-1.3	98,8	46,8	3,66	1,17	1,28	1,23
MVV-1.4	97,1	20,4	3,63	1,12	0,88	1,00
MVV-1.5	108,0	52,6	4,18	0,97	1,37	1,17
MVV-1.6	119,7	21,1	4,26	0,80	0,73	0,76
MVV-1.7	178,8	59,3	4,01	0,89	0,77	0,83

Vidutiniai išmatuoti tankių dydžiai svyruoja plačiame intervale: mažiausias 10 vidutinis tankis išmatuotas MVV-1.1 bandiniams siekia 48,9 kg/m³, o didžiausias MVV-1.7 bandiniams 178,8 kg/m³. Kadangi MVV-1.1 tipo bandiniai buvo nedidelio tankio (33,3-67,4 kg/m³) ir jiems paprastai nenustatinėjamas bei nedeklaruojamas gniuždymo jtempis, o mūsų išmatuoti dydžiai labai maži (1,1-3,5 kPa), tai šių bandinių šiose skaičiavimuose nevertinsime. Apskaičiuoti ps variacijos koeficientai 15 (δ) kiekvieno tipo bandiniams skiriasi ir kinta 5,7-10,2 %. Vidutiniai M dydžiai svyruoja 3,63-4,26 % ribose, o apskaičiuotas s = 0,05-0,88 %.

Iš 3 lentelės galime matyti, kad σ_β dydis labiausiai priklauso nuo tankio ir makrostruktūros rodiklių. Kadangi kai kuriuose bandiniuose L ir C pjūviuose dominuojančių plaušų kampai skiriasi, tai ir apskaičiuoti makrostruktūros rodikliai 20 kiekviename pjūvyje skirtingo dydžio. Siekiant nustatyti fizikinių ir mechaninių savybių ir makrostruktūros rodiklių tarpusavio funkcines priklausomybes buvo atlikti statistiniai daugialypės regresijos skaičiavimai ir sudaryta empirinė lygtis: a_e = -107,77 + 0,51 p_s + 5,93 M + 54,81 S_c + 7,02 S_L (2)

Sudarytos empirinės lygties statistiniai rodikliai pateikti 4 lentelėje. Iš šios lentelės duomenų matyti, kad lygties determinacijos koeficientas R²- 0,9161 daug didesnis už 0,7, taigi galime teigti, kad parinktas matematinis modelis yra teisingas.

lentelė. σ₀ ir tiriamųjų rodiklių (p, M, Sc ir SJ funkcinės priklausomybės ir reikšmingumai

R	R2	se	Stjudento kriterijaus reikšmės
Ps	M	Sc	s£
0,9571	0,9161	5,83	13,94	3,35	15,19	2,27

Iš 4 lentelės matome, kad visi tiriamieji rodikliai: tankis, organinių medžiagų kiekis, L ir C pjūvių makrostruktūros rodikliai yra reikšminiai, kadangi visų jų apskaičiuotos (2,27-15,19) Stjudento kriterijaus reikšmės didesnės nei kritinis lentelinis dydis (2,021). Tačiau makrostruktūros rodikliai skirtingai įtakoją σθ: S_c rodiklis labiau įtakoja nei S/., kadangi Sc rodiklio Stjudento kriterijaus dydis yra daugiau kaip šešis kartus didesnis nei Sl rodiklio. Tai sąlygota plaušų išsidėstymų gamybos proceso metu, nes bandinių kraštinės buvo pažymėtos pagal pluošto klodo judėjimo konvejeriu kryptį: pjūvis L - lygiagrečiai judėjimo krypčiai, pjūvis C - statmenai judėjimo krypčiai. Tačiau realiose sąlygose ir (arba) turint nedidelį tiriamos medžiagos fragmentą gali būti pakankamai sudėtinga nustatyti konvejerio judėjimo kryptį ir teisingai pažymėti pjūvių kraštines. O neteisingai pažymėti pjūviai iškreips skaičiavimo rezultatus.

Todėl siekiant išvengti netikslumų matavimų metu atliksime papildomus statistinius skaičiavimus (5 lentelė), kurių metu įvertinsime abiejų makrostruktūros rodiklių vidutinio dydžio, tankio ir organinių medžiagų įtaką gniuždymo ribiniam jtempiui.

lentelė. S_L-c, Ps ir M įtakos σθ dydžiui funkcinės priklausomybės ir reikšmingumai apskaičiuoti daugialypės regresijos metodu

R	R2	Se	Stjuden	to kriterijaus rei	<šmės
Ps	M	Sl-c
0,9492	0,9006	7,22	12,43	3,79	14,03

Palyginę 4 ir 5 lentelių duomenis matome, kad daugialypės koreliacijos, determinacijos koeficientų ir vidutinio standartinio nuokrypio dydžiai skiriasi nedaug, todėl galime sudaryti lygtį, kurioje vietoj makrostruktūros rodiklių atskiriems pjūviams panaudojus vieną rodiklį (jų vidutinį dydį) rezultatų tikslumas bus pakankamas. O tokiu būdu pašalinama tikimybė gauti klaidingą rezultatą, jei netinkamai būtų pažymėtos bandinių kraštinės.

Iš 5 lentelės matome, kad p_s ir Sl-c labiausiai įtakoja σ_θ, kadangi apskaičiuotos didelės Stjudento kriterijaus reikšmės (12,43; 14,03). Taigi reikšmingiausių rodiklių priklausomybė gali būti pavaizduota grafiškai naudojantis paviršine diagrama (6 pav.).

Ryšiui tarp visų reikšminių rodiklių pateiktų 5 lentelėje ir 6 paveiksle aprašyti apskaičiuota patikslinta empirinė lygtis:

o_e = -140,66 + 0,55 p_s + 8,06 M + 82,35 S_L._C (3)

Šios lygties daugialypės koreliacijos R, determinacijos R² koeficientai, vidutinis standartinis nuokrypis s_e ir Stjudento kriterijaus reikšmės pateiktos 5 lentelėje. Sudarytos empirinės lygties determinacijos koeficientas yra didesnis nei

0,7 (5 lentelė), todėl matematinis tiesinės daugialypės regresijos modelis parinktas teisingai.

Iš 6 paveikslo, 3 lygties ir 5 lentelės duomenų galima spręsti, kad gniuždymo ribinį įtempį labiausiai įtakoja makrostruktūros rodiklis St-c (didžiausias Stjudento kriterijaus dydis 14,03), kadangi jis apibūdina plaušų struktūroje kryptingumą.

Didėjanti šio rodiklio skaitinė išraiška rodo, kad didėja vertikaliai išsidėsčiusių plaušų kiekis (kurių kryptis sutampa su išorinės spaudimo jėgos veikimo kryptimi). Tokiu būdu struktūroje dominuojantys vertikalios orientacijos plaušai labiau priešinasi gniuždančiąja! apkrovai bei mažai deformuojasi. Jei S/..c < 0,75, tai struktūroje dominuoja horizontaliai išsidėstę plaušai ir jų grupės, kurie dėl apkrovos veikimo poveikio lengviau deformuojasi, nes tik nedidelė dalis vertikalia kryptimi ar chaotiškai struktūros tūryje pasiskirsčiusių plaušų priešinasi suspaudimui. Reikšminga tankio įtaka stebima ir gniuždymo įtempiui (nes Stjudento kriterijaus dydis 12,43), taigi didėjant tankiui didėja ir stipris. Šiuo atveju tankis turi tiesiogines sąsajas su makrostruktūros rodikliu, nes nusako plaušų kiekį tūrio vienete. Todėl didėjant plaušų kiekybiniam skaičiui (t.y. tankiui) ir jų aiškiai išreikštam kryptingumui veikiančios apkrovos atžvilgiu didėja mechaninės savybės. Organinių medžiagų kiekio reikšmingumas (nes Stjudento kriterijus 3,79) rodo, kad yra svarbi ir jungiančioji fazė pluoštinėje struktūroje. Esant didesniam rišiklio kiekiui, susidaro daugiau suklijuotų kontaktų plaušų sąlyčio vietose, todėl veikiant apkrovai ji tolygiau pasiskirsto suklijuotų plaušų grupėms ir veikia visame plote.

Naudojantis apskaičiuota empirine lygtimi (3) galima 90 % tikslumu apskaičiuoti mineralinės vatos gaminio gniuždymo ribinio įtempio dydį (su ±7,2 kPa paklaida), nustačius makrostruktūros rodiklių vidutinį dydį, gaminio tankį (70-200 kg/m³) bei organinių medžiagų kiekį. Taigi, net neturint specialios bandymų gniuždymui skirtos įrangos, kiekvienoje laboratorijoje galima pakankamai greitai nustatyti apytikrį σ_θ dydį. Tai būtų pirmasis nedestrukcinis mineralinės vatos gniuždymo stiprio nustatymo metodas. Ankstesni bandymai susieti destrukcinių (gniuždymo) bandymų metu gautus dydžius su nedestrukciniu metodu (pasitelkus virpesių slopinimo bandinio struktūroje metodą) aprašyti (Jarleva at ei. 1984) publikacijoje, tačiau jie nesulaukė praktinio pritaikomumo ir nebuvo plačiai naudojami.

Kaip jau buvo rašyta, mineralinės vatos plaušų orientacija struktūroje išreiškiama ir kitais rodikliais. WO 2003/054270 paraiškoje autoriai plaušų orientacijai išreikšti panaudojo rodiklius Tau (T) ir Kappa (K), nusakančius struktūros kryptingumą ir dominuojančių plaušų pasiskirstymo laipsnį.

Siekiant palyginti makrostruktūros rodiklius (Sc, S/.) su aukščiau aprašytais ir autorių naudotais T ir K rodikliais, atlikome palyginamuosius skaičiavimus. Palyginę skirtingais metodais apskaičiuotų makrostruktūros rodiklių (S/..c, T_Y:T_X, K_Y:K_X) daugialyčių koreliacijos ir determinacijos koeficientų bei vidutinių standartinių nuokrypių dydžius, gavome, kad visi makrostruktūros rodikliai koreliuoja su o_e rodikliu. Tačiau funkcinės priklausomybės stiprumas priklauso nuo naudojamų makrostruktūros rodiklių. Stipriausias tarpusavio ryšys stebimas tarp a_e ir S_L._C (nes

R = 0,9492), o pagal empirinę (3) lygtį gniuždymo ribinio įtempio dydžius galima apskaičiuoti su ±7,2 kPa paklaida. Statistiniai skaičiavimai rodo, kad T_Y:T_X ir K_Y:K_X rodikliai su a_e koreliuoja silpniau (R = 0,7065), o naudojantis šiais rodikliais apskaičiuoti gniuždymo ribinio įtempio dydžiai bus +14,3 kPa paklaidos ribose. Pagal apskaičiuotus determinacijos koeficiento dydžius (5 lentelė) matome, kad to paties bandinio gniuždymo ribinio įtempio dydį 90 % tikslumu apskaičiuosime naudojantis S_L-c rodikliu, ir 49,9 % tikslumu pasitelkus T_Y:T_X ir K_Y:K_X rodiklius. Taigi galime tvirtinti, kad makrostruktūros rodiklis (S^-c) tiksliau nei kiti rodikliai apibūdina funkcinį ryšį tarp makrostruktūros ir fizinių-mechaninių savybių.

Plaušų dominavimas kurios nors vienos krypties atžvilgiu keičia įvairių medžiagos charakteristikas (EepecTOBa, 2006), nes erdvinės plaušinės struktūros medžiagų savybės įvairiomis kryptimis nevienodos. Konvejeriniu būdu (Strazdas and Eidukevičius, 1985) gaminamuose mineralinės vatos gaminiuose dauguma plaušų yra išsidėstę horizontalia kryptimi, todėl nuo apkrovos veikimo krypties priklauso bandinių gniuždymo stipris. Žinant dominuojančių plaušų išsidėstymo struktūroje kryptingumą ir tai susiejus su mechaninėmis-deformacinėmis charakteristikomis, galima reguliuojanti plaušų orientaciją. Tai leidžia optimizuoti gamybos procesus ar gaminti norimų stipruminių (deformacinių) savybių gaminius pasinaudojus aiškiai išreikštu kryptingumu.

Siekiant nustatyti akmens vatos gaminių gniuždymo stiprio struktūros anizotropiškumą ir deformatyvumą nustatėme makrostruktūros rodiklius ir išmatavome gniuždymo stiprį priklausomai nuo apkrovos veikimo krypties pluošto klodo judėjimo konvejeriu atžvilgiu. Dėl skirtingo plaušų išsidėstymo struktūroje šių bandymų metu be gniuždymo įtempio esant 10 % deformacijai ir stiprio gniuždant buvo išmatuoti ir gniuždymo ribinio įtempio dydžiai. Norint objektyviai palyginti visų bandinių tipų gniuždymo stiprio savybes, būtina lyginti σ_β vertinant išmatuotą dydį tamprumo zonos pabaigoje (nes viršijus šį dydį, prasideda irimas). Taip pat atlikome palyginamuosius skaičiavimus, kurių metu palyginti bandiniams išmatuoti ir pagal empirinę (3) lygtį apskaičiuoti gniuždymo ribinio įtempio dydžiai. MVV-1.2 bandiniams išmatuotas vidutinis σ₀ siekia 11,6 kPa. Todėl į (3) lygtį įstačius atitinkamų parametrų dydžius: tankio - 95,2 kg/m³, organinių medžiagų kiekio - 3,70 % ir makrostruktūros rodiklio - 0,84, gauname apskaičiuotą 10,7 kPa gniuždymo ribinio įtempio dydį. Tą patį atlikus su MVV-1.3 ir MVV-1.4 tipo bandiniais, gauti: a_e = 44,5 kPa MVV-1.3 ir σ_θ = 24,4 kPa dydžiai MVV-1.4 bandiniams. Palyginę apskaičiuotus dydžius su realiai išmatuotais, matome, kad skirtumas nėra didelis ir neviršija vidutinio standartinio nuokrypio (5 lentelė). Taigi galima teigti, kad apskaičiuota empirinė (3) lygtis tinkama naudoti norint prognozuoti mineralinės vatos gaminių gniuždymo stiprio savybes.

Atliktų tyrimų metu gauti rezultatai rodo, kad anizotropiškumo laipsnis gali būti objektyviai ir kiekybiškai išreikštas naudojantis makrostruktūros rodikliu, nuo kurio dydžio priklauso akmens vatos gaminių mechaniniai rodikliai.

Pramoninis pritaikomumas

1. Mineralinės vatos plaušų išsidėstymas struktūroje gali būti nusakomas makrostruktūros rodikliais Sl, Sc arba Sl-c- Pasitelkus skaitinius makrostruktūros rodiklių dydžius homogeniškos struktūros gaminius galime suskirstyti taip: gaminiai, kuriose daugiausiai plaušų išsidėstę lygiagrečiai x ašiai - vadinami „tariamai horizontalios orientacijos“, o jų S_L._C s 0,75. Gaminiai, kuriose dominuoja statmeni x ašiai plaušai vadinami „tariamai vertikalios orientacijos“ ir jų Sl-c z 1,10. O gaminiai su atsitiktinai išsidėsčiusiais ar su aiškiai neapibrėžtos krypties ir (arba) orientacijos plaušais - vadinami „tariamai chaotiškos orientacijos“, kai jų S_L._C = 0,76-1,09.

2. Jrodyta, kad tarp akmens vatos gaminių gniuždymo ribinio jtempio ir makrostruktūros rodiklių, tankio ir organinių medžiagų kiekio egzistuoja labai stiprus funkcinis ryšys, nes daugialypio koreliacijos koeficiento reikšmė 0,9492. Nustatyta, kad pasiūlytas makrostruktūros rodiklis S^c ir jo nustatymo bei apskaičiavimo metodas beveik du kartus tikslesnis lyginant su kitu metodu.

3. Pateikta empirinė lygtis, kurią naudojantis galima apskaičiuoti σ_β dydį ±7,2 kPa tikslumu, žinant makrostruktūros rodiklių vidutinį dydį, gaminio tankį (70-200 kg/m³ ribose) bei organinių medžiagų kiekį. Tai įgalina nedestrukciniu metodu prognozuoti mineralinės vatos gaminių gniuždymo stiprio savybes.

4. Mineralinės vatos struktūros anizotropiškumo laipsniui išreikšti gali būti panaudoti makrostruktūros rodikliai. Skaitiniais dydžiais įrodyta, kad apkrovos veikimo kryptis ir plaušų išsidėstymas gaminio struktūroje žymiai keičia akmens vatos plokščių gniuždymo stiprio savybes.

Claims (5)

1. Išradimo apibrėžtis

   5 1. Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo būdas, apimantis viso ar dalies skerspjūvio skenavimą per bandinio storį, nuskenuoto vaizdo apdorojimą programine įranga, besiskiriantis tuo, kad nustato pluošto klodo judėjimo kryptį, skenuoja lygiagretų klodo judėjimo krypčiai (L) skerspjūvį ir statmeną klodo judėjimo krypčiai (C) skerspjūvį, vaizdus analizuoja

   10 programine įranga, skirta vaizdų, objektų ir fonų analizei, skaičiuoja pavienių kampų vertes ir jų vidutinį dydį, bandymo rezultatus išreiškia makrostruktūros rodikliu S, nusakančiu bandinio plokščiame pjūvyje dominuojančių plaušų orientacijos kampų, išmatuotų pagrindinės ašies ir jai statmenos atžvilgiu, santykį, S skaičiuoja atskirai pjūviams L ir C, atitinkamai Sl ir S_o, mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių

   15 savybių ir makrostruktūros rodiklių Sl ir S_c funkcinę priklausomybę nustato pagal lygtį:

   σ_θ = -107,77 + 0,51 p_s + 5,93 · M + 54,81 -S_c + 7,02 S_L, kur σ_β - gniuždymo ribinis jtempis, p_s - tankis,

   20 M- organinių medžiagų kiekis.
2. 2. Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo būdas, apimantis viso ar dalies skerspjūvio skenavimą per bandinio storį, nuskenuoto vaizdo apdorojimą programine įranga, besiskiriantis tuo, kad,

   25 skenuoja skerspjūvį (L) ir jam statmeną skerspjūvį (C), vaizdus analizuoja programine įranga, skirta vaizdų, objektų ir fonų analizei, skaičiuoja pavienių kampų vertes ir jų vidutinį dydį, bandymo rezultatus išreiškia makrostruktūros rodikliu S, nusakančiu bandinio plokščiame pjūvyje dominuojančių plaušų orientacijos kampų, išmatuotų pagrindinės ašies ir statmenos jai atžvilgiu, santykį, S skaičiuoja atskirai

   30 pjūviams L ir C, atitinkamai Sl ir S_c, apskaičiuoja makrostruktūros rodiklių Sl ir S_c vidurkį Sl-c, ir mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių ir makrostruktūros rodiklio Sl-c funkcinę priklausomybę nustato pagal lygtį:

   Oe ⁼ -140,66 + 0,55 p$ ⁺ 8,06 · M + 82,35 · Sl-c, kur a_e - gniuždymo ribinis jtempis,

   Ps- tankis,

   M- organinių medžiagų kiekis.
3. 3. Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo 5 būdas pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad makrostruktūros rodiklis

   Sl-c 0.75 apibrėžia tariamai horizontalų gaminio struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės ašies atžvilgiu.
4. 4. Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo 10 būdas pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad makrostruktūros rodiklis

   S_L-c = 0,76 - 1,09 apibrėžia tariamai chaotišką gaminio struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės ašies atžvilgiu.
5. 5. Mineralinės vatos gaminių fizikinių ir mechaninių savybių nustatymo 15 būdas pagal 1 arba 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad makrostruktūros rodiklis

   Sl-c £1,10 apibrėžia tariamai vertikalų gaminio struktūroje dominuojančių plaušų išsidėstymą pagrindinės ašies atžvilgiu.