Dự báo phân bố nhiệt độ lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng có xét đến ảnh hưởng của cốt liệu cao su và chiều dày tầng mặt bê tông nhựa
Email:
tttthao@dut.udn.vn
Từ khóa:
cấp phối đá dăm gia cố xi măng, cốt liệu cao su phế thải, dự báo phân bố nhiệt độ, mạng nơron nhân tạo, mô phỏng số
Tóm tắt
Nghiên cứu phân bố nhiệt độ trong lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng (CPĐD GCXM) trong quá trình khai thác rất có ý nghĩa cho việc phân tích các ứng xử của kết cấu mặt đường trong điều kiện làm việc thực tế. Bài báo trình bày kết quả mô phỏng số phân bố nhiệt độ trong lớp móng CPĐD GCXM có đá dăm cỡ hạt 0,425 mm đến 9,5 mm được thay thế bằng cao su phế thải có cỡ hạt 3mm đến 6mm theo các phần trăm thể tích 0%, 5%, 10% và 20% ứng với chiều dày lớp bê tông nhựa thay đổi lần lượt 6cm, 8cm, 10cm, 12cm, 14cm, 16cm, 18cm và 20cm. Kết quả nghiên cứu cho thấy biên độ dao động nhiệt độ trong CPĐD GCXM có sử dụng cao su phế thải giảm đáng kể, lên đến trên 30% so với CPĐD GCXM đối chứng. Ngoài ra, nghiên cứu đã phát triển mô hình mạng nơron nhân tạo để dự báo nhiệt độ trong lớp CPĐD GCXM có xét đến ảnh hưởng của chiều dày tầng mặt bê tông nhựa và hàm lượng cao su phế thải thay thế cốt liệu đá dăm. Mô hình có kết quả dự báo rất khả quan với sai số giữa nhiệt độ dự báo và mô phỏng số rất nhỏ RMSE=0,25oC và hệ số xác định rất cao R2=0,9939Tài liệu tham khảo
[1]. Thao .T.T. Tran, Teron . Nguyen, Phuong .N. Pham, Hai .H. Nguyen, Phuc .Q. Nguyen, Thermal distribution in cement-treated base: Effect of curing methods and temperature estimation using Artificial Neural Networks, Constr. Build. Mater, 279 (2021) 122528. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122528
[2]. Thao .T.T. Tran, Hai .H. Nguyen, Phuong .N. Pham, Teron . Nguyen, Phuc. Q. Nguyen, Hung .N. Huynh, Temperature-related thermal properties of paving materials : experimental analysis and effect on thermal distribution in semi-rigid pavement, Road Mater. Pavement Des, (2023). https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2170270
[3]. J. Gao, P. Jin, Y. Sheng, P. An, A case study on crack propagation law of cement stabilised macadam base, Int. J. Pavement Eng, 21 (2020) 516–523. https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1492135
[4]. Phạm Huy Khang, Trần Thi Thúy, Một số vấn đề cần chú ý khi sử dụng móng cứng và nửa cứng trong kết cấu mặt đường ô tô và sân bay ở Việt Nam, Tạp Chí Giao Thông Vận Tải, 2017.
[5]. TCCS 38 : 2022/TCĐBVN, Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, Tổng Cục Đường Bộ Viêt Nam, (2022) 1–73.
[6]. P.N. Pham, Y. Zhuge, A. Turatsinze, A. Toumi, R. Siddique, Application of rubberized cement-based composites in pavements: Suitability and considerations, Constr. Build. Mater, 223 (2019) 1182–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.08.007
[7]. Phạm Ngọc Phương, Lê Minh Trung, Huỳnh Huy Hoàng, Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Thanh Cường, Lê Đức Châu, Ảnh hưởng của cốt liệu cao su đến tính chất cơ lý của cấp phối đá dăm-cao su gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - ĐHXDHN, 15 (2021) 68–78. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2021-15(7v)-07.
[8]. Phuong N. Pham, Thao T.T. Tran, Phat Nguyen, Tuan A. Truong, Rafat Siddique, Yue Liu, Yan Zhuge, Rubberized cement-stabilized aggregates_ Mechanical performance, thermal properties, and effect on temperature fluctuation in road pavements, Transp. Geotech, 2023. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2023.100982
[9]. Phạm Ngọc Phương, Nguyễn Văn Tài, Trần Thị Thu Thảo, Đánh giá tính chất cơ học của cấp phối đá dăm gia cố xi măng có trộn thêm cốt liệu cao su ở phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường, Transp, Tạp Chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 735–751. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.8.1
[10]. Nguyễn Hồng Hải, Trần Thị Thu Thảo, Hoàng Văn Tỉnh, Tôn Thất Bảo Nam, Huỳnh Ngọc Hùng, Phân bố nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhưa: Thực nghiệm và mô phỏng số, Tạp Chí Khoa Học và Công Nghệ - Đại Học Đà Nẵng, Vol. 20, N (2022) 50–55. https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7778.
[11]. Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Quang Phúc, Dự báo nhiệt độ bê tông nhựa phục vụ thí nghiệm đo võng đàn hồi bằng cần Benkelman dựa trên dữ liệu phân tích theo mạng nơron nhân tạo, Tạp Chí Khoa học Giao thông vận tải, 74 (2023) 292–306. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.3.5
[12]. M.A. Abo-Hashema, Modeling pavement temperature prediction using artificial neural networks, Airf. Highw. Pavement 2013 Sustain. Effic. Pavements - Proc. 2013 Airf. Highw. Pavement Conf, (2013) 490–505. https://doi.org/10.1061/9780784413005.039.
[13]. Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Quang Phúc , Huỳnh Ngọc Hùng, Phạm Ngọc Phương, Ảnh hưởng của các thông số khí hậu đến sự phân bố nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhựa, Tạp Chí Khoa Học và Công Nghệ - Đại Học Đà Nẵng, 20 (2022) 1–5. https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7987.
[14]. Thao T. T. Tran, Hai H. Nguyen, Phuc Q. Nguyen, Teron Nguyen, Phuong N. Pham, and Viet T.Tran, Developing Statistical Models to Predict Temperature Distribution in Asphalt Concrete in Danang City, Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7160-9.
[15]. M.J.C. Minhoto, J.C. Pais, P.A.A. Pereira, L.G. Picado-Santos, Predicting asphalt pavement temperature with a three-dimensional finite element method, Transp. Res. Rec, (2005) 96–110. https://doi.org/10.3141/1919-11.
[16]. M.Z. Alavi, M.R. Pouranian, E.Y. Hajj, Prediction of asphalt pavement temperature profile with finite control volume method, Transp. Res. Rec, 2456 (2014) 96–106. https://doi.org/10.3141/2456-10
[17]. W. Herb, R. Velasquez, H. Stefan, M.O. Marasteanu, T. Clyne, Simulation and characterization of asphalt pavement temperatures, Road Mater. Pavement Des, 10 (2009) 233–247. https://doi.org/10.1080/14680629.2009.9690190.
[2]. Thao .T.T. Tran, Hai .H. Nguyen, Phuong .N. Pham, Teron . Nguyen, Phuc. Q. Nguyen, Hung .N. Huynh, Temperature-related thermal properties of paving materials : experimental analysis and effect on thermal distribution in semi-rigid pavement, Road Mater. Pavement Des, (2023). https://doi.org/10.1080/14680629.2023.2170270
[3]. J. Gao, P. Jin, Y. Sheng, P. An, A case study on crack propagation law of cement stabilised macadam base, Int. J. Pavement Eng, 21 (2020) 516–523. https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1492135
[4]. Phạm Huy Khang, Trần Thi Thúy, Một số vấn đề cần chú ý khi sử dụng móng cứng và nửa cứng trong kết cấu mặt đường ô tô và sân bay ở Việt Nam, Tạp Chí Giao Thông Vận Tải, 2017.
[5]. TCCS 38 : 2022/TCĐBVN, Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, Tổng Cục Đường Bộ Viêt Nam, (2022) 1–73.
[6]. P.N. Pham, Y. Zhuge, A. Turatsinze, A. Toumi, R. Siddique, Application of rubberized cement-based composites in pavements: Suitability and considerations, Constr. Build. Mater, 223 (2019) 1182–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.08.007
[7]. Phạm Ngọc Phương, Lê Minh Trung, Huỳnh Huy Hoàng, Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Thanh Cường, Lê Đức Châu, Ảnh hưởng của cốt liệu cao su đến tính chất cơ lý của cấp phối đá dăm-cao su gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - ĐHXDHN, 15 (2021) 68–78. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2021-15(7v)-07.
[8]. Phuong N. Pham, Thao T.T. Tran, Phat Nguyen, Tuan A. Truong, Rafat Siddique, Yue Liu, Yan Zhuge, Rubberized cement-stabilized aggregates_ Mechanical performance, thermal properties, and effect on temperature fluctuation in road pavements, Transp. Geotech, 2023. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2023.100982
[9]. Phạm Ngọc Phương, Nguyễn Văn Tài, Trần Thị Thu Thảo, Đánh giá tính chất cơ học của cấp phối đá dăm gia cố xi măng có trộn thêm cốt liệu cao su ở phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường, Transp, Tạp Chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 735–751. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.8.1
[10]. Nguyễn Hồng Hải, Trần Thị Thu Thảo, Hoàng Văn Tỉnh, Tôn Thất Bảo Nam, Huỳnh Ngọc Hùng, Phân bố nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhưa: Thực nghiệm và mô phỏng số, Tạp Chí Khoa Học và Công Nghệ - Đại Học Đà Nẵng, Vol. 20, N (2022) 50–55. https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7778.
[11]. Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Quang Phúc, Dự báo nhiệt độ bê tông nhựa phục vụ thí nghiệm đo võng đàn hồi bằng cần Benkelman dựa trên dữ liệu phân tích theo mạng nơron nhân tạo, Tạp Chí Khoa học Giao thông vận tải, 74 (2023) 292–306. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.3.5
[12]. M.A. Abo-Hashema, Modeling pavement temperature prediction using artificial neural networks, Airf. Highw. Pavement 2013 Sustain. Effic. Pavements - Proc. 2013 Airf. Highw. Pavement Conf, (2013) 490–505. https://doi.org/10.1061/9780784413005.039.
[13]. Trần Thị Thu Thảo, Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Quang Phúc , Huỳnh Ngọc Hùng, Phạm Ngọc Phương, Ảnh hưởng của các thông số khí hậu đến sự phân bố nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhựa, Tạp Chí Khoa Học và Công Nghệ - Đại Học Đà Nẵng, 20 (2022) 1–5. https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7987.
[14]. Thao T. T. Tran, Hai H. Nguyen, Phuc Q. Nguyen, Teron Nguyen, Phuong N. Pham, and Viet T.Tran, Developing Statistical Models to Predict Temperature Distribution in Asphalt Concrete in Danang City, Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7160-9.
[15]. M.J.C. Minhoto, J.C. Pais, P.A.A. Pereira, L.G. Picado-Santos, Predicting asphalt pavement temperature with a three-dimensional finite element method, Transp. Res. Rec, (2005) 96–110. https://doi.org/10.3141/1919-11.
[16]. M.Z. Alavi, M.R. Pouranian, E.Y. Hajj, Prediction of asphalt pavement temperature profile with finite control volume method, Transp. Res. Rec, 2456 (2014) 96–106. https://doi.org/10.3141/2456-10
[17]. W. Herb, R. Velasquez, H. Stefan, M.O. Marasteanu, T. Clyne, Simulation and characterization of asphalt pavement temperatures, Road Mater. Pavement Des, 10 (2009) 233–247. https://doi.org/10.1080/14680629.2009.9690190.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
06/07/2023
Nhận bài sửa
12/09/2023
Chấp nhận đăng
11/10/2023
Xuất bản
15/10/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Trần Thị Thu, T., Phạm Ngọc, P., Nguyễn Hồng, H., & Nguyễn Quang, P. (1697302800). Dự báo phân bố nhiệt độ lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng có xét đến ảnh hưởng của cốt liệu cao su và chiều dày tầng mặt bê tông nhựa. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(8), 1002-1016. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.8.12
Số lần xem tóm tắt
76
Số lần xem bài báo
41
