Phân tích sự phân bố nhiệt độ do nhiệt thủy hóa xi măng trong trụ cầu bê tông cốt thép ở tuổi sớm bằng phương pháp đồng nhất hóa

  • Nguyễn Xuân Lam

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Lê Bá Anh

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Vũ Bá Thành

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Duy Tiến

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Ngọc Long

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: baanh.le@utc.edu.vn
Từ khóa: Đồng nhất hóa vật liệu, hệ số dẫn nhiệt, bê tông cốt thép, phân bố nhiệt độ.

Tóm tắt

Phân bố nhiệt độ trong kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) ở tuổi sớm do ảnh hưởng của nhiệt thủy hóa xi măng là một vấn đề quan trọng cần phải được nghiên cứu, bởi hiện tượng này sinh ra ứng suất nhiệt và có ảnh hưởng trực tiếp đến quan hệ ứng suất-biến dạng của kết cấu BTCT. Ứng suất nhiệt này có giá trị tương đối lớn và là một trong những nguyên nhân gây ra vết nứt trong kết cấu bê tông ở giai đoạn thi công. Trong bài báo này, chúng tôi đưa ra một số vấn đề mới để phân tích nguyên nhân của sự hình thành và phân bố trường nhiệt độ trong kết cấu BTCT: (i) phương pháp đồng nhất hóa được áp dụng để xác định hệ số dẫn nhiệt tương đương và bề dày có hiệu của lớp vật liệu BTCT với các đường kính cốt thép, chiều dày bê tông bảo vệ và cấp bê tông điển hình; (ii) xây dựng chương trình tính toán dựa vào hệ số dẫn nhiệt tương đương đạt được của lớp BTCT và các phương trình truyền nhiệt để phân tích các trường nhiệt độ theo thời gian do thủy hóa xi măng trong một kết cấu trụ cầu thực tế.

Tài liệu tham khảo

[1]. Đỗ Anh Tú, Nguyễn Xuân Lam, Thẩm Quốc Thắng, Hoàng Thị Tuyết, Nguyễn Văn Trường, Thực nghiệm xác định nhiệt độ đoạn nhiệt từ quá trình thủy hóa cảu xi măng cho bê tông thông thường dùng trong côn trình cầu, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 12 (2019) 54-58.
[2]. T. A. Do, T. T. Hoang, T. T. Bui, H. V. Hoang, T. D. Do, P. A. Nguyen, Evaluation of heat of hydration, temperature evolution and thermal cracking risk in high-strength concrete at early ages, Case Studies in Thermal Engineering, 21 (2020) 100658. https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100658
[3]. M. Tia, A. Lawrence, T. A. Do, D. Verdugo, S. Han, M. Almarshoud, B. Ferrante, A. Markandeya, Maximum heat of mass concrete-phase 2, FDOT Project, University of Florida, USA, 2016. https://trid.trb.org/view/1437077
[4]. H.-L.R. Chen, S. Mardmomen, G. Leon, On-site measurement of heat of hydration of delivered mass concrete, Construction and Building Materials, 269 (2021) 121246.
[5]. C.T. Nguyen, T.A. Do, T.T. Hoang, T.D. Tran, Evaluation of early-age cracking risk in mass concrete footings under different placement conditions, Revista Ingeniería de Construcción, 36 (2021) 05-13.
[6]. N. Aniskin, N.T. Chuc, Temperature regime of massive concrete dams in the zone of contact with the base, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 365 (2018) 042083. https://doi.org/10.1088/1757-899X/365/4/042083
[7]. T.C. Nguyen, T.P. Huynh, V.L. Tang, Prevention of crack formation in massive concrete at an early age by cooling pipe system, Asian Journal Civil Engineering, 20 (2019) 1101-1107. https://doi.org/10.1007/s42107-019-00175-5
[8]. Đỗ Thị Mỹ Dung, Nguyễn Trọng Chức, Lâm Thanh Quang Khải, Ảnh hưởng của kích thước bê tông khối lớn đến sự hình thành trường nhiệt độ và vết nứt ở tuổi sớm ngày, Tạp chí xây dựng Việt Nam, 1 (2020) 11-14.
[9]. Đỗ Anh Tú, Vũ Xuân Thành, Hoàng Việt Hải, Hoàng Thị Tuyết, Nguyễn Hoài Nam, Mức độ thủy hóa và sự phát triển cường độ trong bê tông cường độ cao, Tạp chí khoa học Giao thông vận tải, 70 (2019) 85-94.
[10]. M.H. Lee, B.S. Khil, H.D. Yun, Influence of cement type on heat of hydration and temperature
rise of the mass concrete, Indian Journal of Engineering And Materials Sciences, 8 (2014) 536
- 542.
[11]. P. Havlasek, V. Smilauer, K. Hajkova, L. Baquerizo, Thermo-mechanical simulations of
early-age concrete cracking with durability predictions, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 236 (2017) 012052. https://doi:10.1088/1757-899X/236/1/012052
[12]. A. Rahimi, J. Noorzaei, Thermal and structural analysis of roller compacted concrete (r.c.c)
dams by finite element code, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 12 (2011)
2761-2767.
[13]. M. Larson, Thermal crack estimation in early age concrete-models and methods for practical
application, Doctoral thesis, Lulea University of Technology, Sweden, 2003.
[14]. S.G. Kim, Effect of heat generation from cement hydration on mass concrete placement, Doctoral thesis, Iowa State University, USA, 2010.
[15]. J. Yvonnet, Computational Homogenization of Heterogeneous Materials with Finite Elements, 1st edition, Springer, Switzerland, 2019.
[16]. Nguyễn Xuân Lam, Thẩm Quốc Thắng, Phân tích ảnh hưởng của cốt thép đến hệ số dẫn nhiệt của bê tông khối lớn bằng phương pháp đồng nhất hóa số, Tạp chí Giao thông Vận tải, 6 (2018) 38-40.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
02/06/2021
Nhận bài sửa
20/07/2021
Chấp nhận đăng
05/08/2021
Xuất bản
15/08/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học
Số lần xem tóm tắt
171
Số lần xem bài báo
208