ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
V VĂN VIT
P
PH
HÂ
ÂN
N
T
TÍ
ÍC
CH
H
Ả
ẢN
NH
H
H
HƯ
ƯỞ
ỞN
NG
G
C
CỦ
ỦA
A
H
H
T
TH
HỐ
ỐN
NG
G
L
LÀ
ÀM
M
L
LẠ
ẠN
NH
H
Đ
ĐẾ
ẾN
N
N
NH
HI
I
T
T
T
TH
HỦ
ỦY
Y
H
HÓ
ÓA
A
T
TR
RO
ON
NG
G
B
BÊ
Ê
T
TÔ
ÔN
NG
G
K
KH
HỐ
ỐI
I
L
LỚ
ỚN
N
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số: 85.80.205
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - năm 2019
Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ DUY HÙNG
Phản biện 1: TS. HOÀNG TRỌNG LÂM
Phản biện 2: TS. TRẦN ĐÌNH QUẢNG
Luận văn sẽ được vệ trước Hội đồng chấm Luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông,
họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 21 tháng 12 năm 2019.
* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách
khoa
-Thư viện Khoa kỹ thuật xây dựng công trình giao thông, Trường
Đại học Bách khoa – ĐHĐN
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Trong quá trình đổ bê tông khối lớn, thường xảy ra hiện
tượng nhiệt thủy hóa bê tông, nghĩa là khi bê tông ninh kết chuyển từ
thể lng sang thể rắn, do sự thủy hóa của xi măng, một lượng nhiệt
lớn sinh ra làm cho nhiệt độ bê tông tăng lên, sự chênh lệch nhiệt độ
lớn so với bên ngoài, gây nên ứng suất nhiệt làm nứt nẻ bê tông, ảnh
hưởng lớn đến chất lượng của công trình. Do đó, việc nghiên cứu
ứng x và các biện pháp hạn chế các ảnh hưởng của nhiệt thủy hóa
trong thi công bê tông khối lớn là rất cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
a. Mục tiêu tổng quát:
- Nghiên cứu ứng x của bê tông khối lớn khi áp dng hệ
thống làm lạnh
- Đưa ra kết luận và hướng phát triển của đề tài.
b. Mục tiêu cụ thể:
- Phân tích đặc điểm ứng suất, nhiệt độ, chuyển vị của bê
tông khối lớn khi có hệ thống làm lạnh.
- Các ứng x kết cấu khi có hệ thống làm lạnh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Nhiệt thủy hóa.
- Hệ thống làm lạnh.
- Bê tông khối lớn.
- Ứng suất, chuyển vị do nhiệt thủy hóa gây ra lc có và
không có hệ thống làm lạnh.
4. Phương pháp nghiên cứu:
5. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài:
- Phân tích ảnh hưởng của hệ thống làm lạnh đến nhiệt thủy
hóa trong bê tông khối lớn.
- Sớm đưa ra các cảnh báo để phòng ngừa những rủi ro ngoài
ý muốn.
- Đề xuất áp dng hệ thống làm lạnh cho quá trình thi các
công trình có cấu tạo bê tông khối lớn.
6. Cấu trúc luận văn:
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về nhiệt thủy hóa bê tông.
Chương 2: Cơ sở l thuyết của tính toán nhiệt thủy hóa.
Chương 3: Phân tích ảnh hưởng của hệ thống làm lạnh đến
2
nhiệt thủy hóa trong bê tôngkhối lớn.
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN V NHIT THỦY HA BÊTÔNG
1. Nhiệt thủy hóa trong bê tông khối lớn:
Trong quá một lượng nhiệt lớn sinh ra làm cho nhiệt độ bê
tông tăng lên, sự chênh lệch nhiệt độ lớn so với bên ngoài, gây nên
ứng suất nhiệt làm nứt nẻ bê tông, ảnh hưởng lớn đến chất lượng của
công trình. Do đó, việc nghiên cứu ứng x và các biện pháp hạn chế
các ảnh hưởng của trình đổ bê tông khối lớn, thường xảy ra hiện
tượng nhiệt thủy hóa bê tông, nghĩa là khi bê tông ninh kết chuyển từ
thể lng sang thể rắn, do sự thủy hóa của xi măng, nhiệt thủy hóa
trong thi công bê tông khối lớn là rất cấp thiết.
2. Các yếu tố gây nứt bê tông khối lớn:
3. Các giai đoạn nứt bê tông khối lớn:
4. Biện pháp phòng chống nứt bê tông:
5. Các lưu ý hạn chế nứt trong thi công bê tông khối
lớn:
6. Đặt vấn đề nghiên cứu:
Kết cấu bê tông khối lớn có thể tích t nhiệt thủy hóa xi
măng đủ lớn để gây nên sự thay đổi đáng kể thể tích bê tông trong
quá trình đóng rắn. Sự thay đổi thể tích không đều sẽ tạo ra ứng suất
kéo trong khối bê tông và khi ứng suất này vượt quá giới hạn kéo thì
bê tông sẽ bị nứt. Sự thay đổi thể tích này phát sinh từ các yếu tố
như: quá trình co khô do mất nước, co nở nhiệt của bê tông không
đều do sự chênh lệch nhiệt độ ΔT giữa các phần của khối bê tông. Vì
vậy, việc chống nứt nhiệt cho bê tông khối lớn chính là việc kiểm
soát được sự phân bố nhiệt độ và ứng suất trong khối bê tông.
7. Những vấn đề cần giải quyết:
- Đề tài tập trung giải quyết bài toán nhiệt thủy hóa trong bê
tông khối lớn. C thể đề tài xây dựng mô hình bệ tr cầu bằng phần
mềm Midas và s dng Midas Civil để phân tích thủy nhiệt. Tập
trung phân tích đặc điểm ứng suất, chuyển vị do nhiệt thủy hóa gây
ra lc có và không có hệ thống làm lạnh.
- Đưa ra các cảnh báo để phòng ngừa những rủi ro ngoài ý
muốn.
- Đề xuất áp dng hệ thống làm lạnh cho quá trình thi các
công trình có cấu tạo bê tông khối lớn.
3
CHƯƠNG 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA TÍNH TOÁN NHIT THỦY HÓA
1. Thủy hóa trong xi măng:
Trong quá trình thủy hóa (phản ứng với nước) xi măng poóc
lăng trộn với cát, si và nước tạo ra khối đá mà chng ta gọi là bê
tông.
Trong luận văn này sẽ bàn luận về những gì sẽ xảy ra khi xi
măng được trộn với nước.
2. Cơ sở lý thuyết tính toán nhiệt thủy hóa:
Phân tích truyền nhiệt gồm hai phần chính là phân tích dẫn
nhiệt và phân tích đối lưu nhiệt.
2.1. Phân tích truyền nhiệt:
2.2. Phân tích ứng suất nhiệt:
Ứng suất trong bê tông khối lớn tại mỗi giai đoạn thi công
được tính toán với việc s dng các kết quả của phân tích truyền
nhiệt, sự phân bố nhiệt độ nt, cũng như xét đến sự thay đổi các
thuộc tính vật liệu theo thời gian và nhiệt độ, sự co ngót theo thời
gian, từ biến ph thuộc thời gian và ứng suất...
3. Tính toán nhiệt thủy hóa xi măng:
Nhiệt lượng nhả ra trong quá trình thủy hóa xi măng Qx là
nguyên nhân làm tăng nhiệt độ khối bê tông trong khoảng thời gian
72 giờ đầu.
4. Cơ sở phân tích nhiệt thủy hóa bằng Midas civil:
Trình tự của việc mô hình hóa và phân tích thủy nhiệt cho
các kết cấu bê tông khối lớn được thực hiện như sau:
- Xây dựng mô hình kết cấu.
- Xác định sự biến thiên các đặc trưng cơ học của vật liệu.
- Xác định các đặc trưng nhiệt của vật liệu và kết cấu, như:
- Xây dựng hàm hệ số đối lưu., mô tả hệ thống làm lạnh.
- Phân tích và x lý kết quả.
5. Giới thiệu về phần mềm Midas:
MiDAS/Civil là một sản phẩm nổi tiếng được xây dựng vào
năm 1989 phc v mc đích tính toán kết cấu cầu với nhiều tính
năng chuyên nghiệp của hãng MiDAS It Co.,Ltđ hàn Quốc
6. Cơ sở phân tích bằng phần tử hữu hạn:
Phương pháp phần t hữu hạn là một trong những phương
pháp tổng quát nhất để xây dựng mô hình số của mô hình toán học.
Được lập trình trên máy tính nên cho kết quả có tính chính xác cao.