Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong mẫu bê tông chế tạo từ xi măng canxi aluminat

  • Cơ quan:
    1 Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam
    2 Phòng thí nghiệm vật liệu Composite cho xây dựng (LMC2), Trường Đại học Claude Bernard Lyon 1, CH Pháp
  • Từ khóa: Bê tông canxi aluminat, Biến thiên nhiệt độ,Hệ số khuếch tán nhiệt, Hệ số truyền nhiệt, Gradient nhiệt độ
  • Nhận bài: 10-10-2020
  • Chấp nhận: 05-11-2020
  • Đăng online: 31-12-2020
Trang: 139 - 147
Lượt xem: 274

Tóm tắt:

Trường hợp hỏa hoạn xảy ra trong các công trình hạ tầng cơ sở, kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) sẽ bị suy giảm cường độ bởi ảnh hưởng của nhiệt độ cao. Việc nghiên cứu ứng dụng các loại bê tông có các đặc tính nhiệt học ưu việt góp phần làm giảm ảnh hưởng của hỏa hoạn đến độ bền và tuổi thọ công trình. Do đó, xi măng canxi aluminat được phát triển và sử dụng khá rộng rãi nhờ vào sự ổn định nhiệt của bê tông tương ứng bởi hàm lượng cao của aluminium. Bài báo này giới thiệu các kết quả thực nghiệm và mô phỏng số quá trình truyền nhiệt trong mẫu bê tông hình trụ chế tạo từ xi măng canxi aluminat. Kết quả thực nghiệm cho thấy, với hàm lượng canxi aluminat khoảng 50% trong bê tông, các đặc tính nhiệt học của nó đã được cải thiện đáng kể so với các loại bê tông xi măng thông thường. Ngoài ra, quá trình tăng nhiệt độ trong và ngoài mẫu bê tông cũng đã được ghi lại và phân tích so sánh. Trong mô hình số 3-D, các tham số nhiệt học của bê tông xi măng được sử dụng từ các kết quả thực nghiệm trước đó. Kết quả của mô hình cũng được so sánh với thực nghiệm, sau đó phân tích đánh giá những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả mô hình. Ngoài ra, mô hình số còn được khai thác đề xác định các tham số nhiệt học trong quá trình truyền nhiệt trong bê tông.

Trích dẫn
Trần Mạnh Tiến, Vũ Xuân Hồng và Emmanuel Ferrier, 2020. Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong mẫu bê tông chế tạo từ xi măng canxi aluminat (in Vietnames), Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 61, kỳ 6, tr. 139-147.
Tài liệu tham khảo

[1]. Bareiro, W. G., F. de Andrade Silva, E. D. Sotelino, and O. da F. M. Gomes., (2018). “The Influence of Alumina Content on the Chemical and Mechanical Behavior of Refractory Concretes Fired at Different Temperatures.” Construction and Building Materials 187: 1214–23.

[2]. Fares, Hanaa, (2009). “Propriétés mécaniques et physico-chimiques de Bétons autoplaçants exposés à une température élevée.” phdthesis. Université de Cergy Pontoise.

[3]. French standard NF P15-437, (1987). “Hydraulic Binders. Testing Technics. Characterization of Cements by Fluidity Measurement under Mortar Vibration, s.l.: S.n.”

[4]. Kodur, Venkatesh, (2014). “Properties of Concrete at Elevated Temperatures.” ISRN Civil Engineering.

[5]. Missemer, Ludovic., (2011). “Etude du comportement sous très hautes températures des bétons fibrés à ultra performances : application au BCV.” phdthesis. Université de Grenoble.

[6]. Tran, M. T, X. H. Vu, and E. Ferrier., (2019). “Mesoscale Experimental Investigation of Thermomechanical Behaviour of the Carbon Textile Reinforced Refractory Concrete under Simultaneous Mechanical Loading and Elevated Temperature.” Construction and Building Materials 217: 156–71.