Page 76 - Tạp chí Giao Thông Vận Tải - Số Tết Âm Lịch

SỐ 1+2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Hiện nay, nhiều phần mềm như Ansys, Midas Civil được Bảng 3.1. Nhiệt độ lớn nhất và chênh lệch nhiệt độ lớn nhất
sử dụng để giải quyết bài toán truyền nhiệt trong bê tông. giữa tâm với bề mặt
Trong bài báo này, nhóm tác giả sử dụng phần mềm Midas Các giá trị thu được TH 1 TH 2 TH 3 TH 4
Civil 2019 để giải bài toán truyền nhiệt trong kết cấu BTKL. Nhiệt độ lớn nhất trong khối bê tông, C 49,6 48,1 46,9 46,4
o
Tại Nhật Bản, tiêu chuẩn “Hướng dẫn kiểm soát nứt BTKL Nhiệt độ tại bề mặt khối bê tông, C 22,2 21,8 22,5 24,4
o
2016” sử dụng chỉ số nứt hoặc xác suất nứt nhiệt để kiểm Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữ tâm
soát nguy cơ nứt và được thể hiện như công thức (8) [5]. và bề mặt, C 27,4 26,3 24,4 22,0
o
t
f ( )
I = t (8) Thời gian đạt được (tính từ khi đổ bê 96 96 96 96
t
σ t ( ) t tông đợt 2), giờ
Trong đó: I - Chỉ số nứt nhiệt; f (t) - Cường độ kéo đứt
t
t
của bê tông, kg/cm ; σ (t) - Ứng suất kéo lớn nhất của bê
2
t
tông, kg/cm .
2
Để ngăn ngừa nứt nhiệt, cần đảm bảo chỉ số nứt nhiệt
không nhỏ hơn 1,85 hoặc xác suất nứt nhiệt không vượt
quá 5%.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Sử dụng Midas Civil 2019, kết quả phân tích nhiệt độ
trong cấu kiện được trình bày trong Bảng 3.1. Từ kết quả
thu được, cho thấy nhiệt độ lớn nhất trong cả 4 trường hợp
đều đạt tại tâm của khối bê tông (đợt 2) vào 96h sau khi đổ. Hình 3.1: Sự thay đổi nhiệt độ ở tâm và bề mặt theo thời gian

Nhiệt độ tại tâm phát triển nhanh nhất ở TH1, TH2, TH3 và
chậm nhất ở TH4, với giá trị lần lượt là 49,6°C, 48,1°C, 46,9°C
và 46,4°C (Hình 3.1). Sau 96h, nhiệt độ bắt đầu giảm dần, với
tốc độ giảm nhanh nhất ở TH4 và chậm nhất ở TH1. Chênh
lệch nhiệt độ giữa tâm và bề mặt của kết cấu BTKL đạt giá
trị lớn nhất tại thời điểm này, được thể hiện trong Bảng 3.1
và Hình 3.2.
Theo Hình 3.2, chênh lệch nhiệt độ trong TH1 luôn lớn
nhất, giảm dần ở TH2, TH3 và TH4. Khoảng cách thời gian
giữa các đợt đổ bê tông càng xa, nhiệt độ lớn nhất và chênh
lệch nhiệt độ giữa tâm với bề mặt càng nhỏ, tốc độ giảm
nhiệt càng nhanh. Điều này giúp xác định thời gian và tiến
độ đổ bê tông phù hợp để hạn chế nhiệt độ lớn nhất trong Hình 3.2: Chênh lệch nhiệt độ giữa tâm và bề mặt theo thời gian
kết cấu. Tuy nhiên, thời điểm đạt nhiệt độ lớn nhất không
phụ thuộc vào khoảng cách giữa các đợt đổ, nên kế hoạch
tháo dỡ ván khuôn có thể áp dụng chung cho cả 4 trường
hợp mà không gây sốc nhiệt.
Mối quan hệ giữa khoảng cách thời gian giữa các đợt
đổ bê tông với nhiệt độ lớn nhất và chênh lệch nhiệt độ lớn
nhất trong khối bê tông là quan hệ tuyến tính, thể hiện ở
Hình 3.3 theo các phương trình sau:
Với nhiệt độ lớn nhất:
y = − 0,5331x + 50,952 với R =0,9611 (9)
2
Trong đó: y - Nhiệt độ lớn nhất trong khối bê tông, C;
o
x - Khoảng cách thời gian giữa các đợt đổ bê tông, ngày. Hình 3.3: Mối quan hệ giữa khoảng cách thời gian giữa các đợt đổ bê
Với chênh lệch nhiệt độ lớn nhất: tông với nhiệt độ lớn nhất và chênh lệch nhiệt độ lớn nhất
2
y = − 0,9025x + 30,462 với R =0,9703 (10) Kết quả cho thấy, khoảng cách thời gian giữa các đợt
Trong đó: y - Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữa tâm và đổ bê tông ảnh hưởng đến ứng suất kéo và giá trị lớn nhất
bề mặt của khối bê tông, C; x - Khoảng cách thời gian giữa trong 4 trường hợp được tổng hợp trong Bảng 3.2.
o
các đợt đổ bê tông, ngày. Bảng 3.2. Giá trị ứng suất kéo lớn nhất
Phương trình (9) và (10) giúp các kỹ sư chủ động xây TH 1 TH 2 TH 3 TH 4
dựng kế hoạch thi công phù hợp để kiểm soát nhiệt độ và Ứng suất kéo lớn nhất σ (t), MPa 1,89 1,78 1,72 1,66
chênh lệch nhiệt độ lớn nhất trong kết cấu để hạn chế nguy t
cơ nứt nhiệt có thể xảy ra. Thời điểm tính từ khi bắt đầu đổ bê tông, giờ 168 216 264 312

75