Nghiên cứu lựa chọn tốc độ thi công và khống chế nhiệt độ hỗn hợp bê tông ban đầu hợp lí khi thi công đập bê tông cvc hủa na trên cơ sở phân tích nhiệt trong thân đập

Quy mô công trình ..... xu t gi i pháp kh ng ch nhi t trong quá trình thi công... Khu ng su t nén.. Khu ng su t kéo.. Nh ng giai đo n này bê tông đã đông c ng.

L I C M N

Lu n v n “Nghiêng c u l a ch n t c đ thi công và kh ng ch nhi t đ h n

h p bê tông ban đ u h p lý khi thi công đ p bê tông CVC H a Na trên c s phân tích nhi t trong thân đ p” đ c hoàn thành ngoài s c g ng n l c c a

b n thân, tác gi còn đ c s giúp đ nhi t tình c a các Th y, Cô, c quan, b n bè

và gia đình

Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i Th y giáo h ng d n: GS.TS V

Thanh Te đã t n tình h ng d n c ng nh cung c p tài li u, thông tin khoa h c

c n thi t cho lu n v n

Tác gi xin trân tr ng c m n các th y, cô giáo Phòng đào t o đ i h c và Sau đ i h c, khoa Công trình - Tr ng i h c Thu L i đã t n tình gi ng d y và giúp đ tác gi trong su t quá trình h c t p, c ng nh quá trình th c hi n lu n v n

L I CAM K T

Tên tôi là: Hoàng V n Anh

H c viên l p: 19C21

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi Nh ng n i dung

và k t qu trình bày trong lu n v n là trung th c và ch a đ c ai công b trong b t

k công trình khoa h c nào

Tác gi

Hoàng V n Anh

M C L C

M U 1

I TÍNH C P THI T C A TÀI 1

II M C ÍCH C A TÀI: 1

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U: 1

IV K T QU D KI N T C: 2

CH NG 1: T NG QUAN V P TR NG L C VÀ 3

DI N BI N NHI T TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG 3

BÊ TÔNG KH I L N 3

1.1 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c trên th gi i và Vi t nam 3

1.1.1 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c trên th gi i 3

1.1.2 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c Vi t nam 6

1.2 Bê tông kh i l n dùng cho đ p tr ng l c 10

1.2.1 nh ngh a 10

1.2.2 c tính c a bê tông kh i l n 10

1.2.3 V t li u dùng cho bê tông kh i l n 11

1.2.4 Tính ch t c a bê tông kh i l n 12

1.3 Quá trình di n bi n nhi t và ng su t nhi t trong bê tông kh i l n 14

1.3.1 Các y u t nh h ng đ n di n bi n nhi t c a bê tông kh i l n 14

1.3.2 Nhi t th y hóa c a xi m ng 14

1.4 M t s công trình đ p bê tông tr ng l c b n t do nhi t 20

1.5 K t lu n ch ng I 24

CH NG 2: C S LÝ THUY T V DI N BI N NHI T VÀ TR NG NG SU T NHI T, L A CH N MÔ HÌNH TOÁN GI I BÀI TOÁN NHI T TRONG BÊ TÔNG KH I L N 25

2.1 C s lý thuy t c a bài toán nhi t 25

2.1.1 D n nhi t 25

2.1.2 Trao đ i nhi t đ i l u 31

2.1.3 Trao đ i nhi t b c x 32

2.2 L a ch n ph ng pháp gi i bài toán nhi t 33

2.2.1 Các ph ng pháp gi i bài toán nhi t 33

2.2.2 L a ch n ph ng pháp gi i bài toán nhi t 36

2.3 N i dung ph ng pháp PTHH gi i bài toán nhi t và ng su t nhi t trong bê tông kh i l n 37

2.3.1 Các gi thi t 37

2.3.2 Xác đ nh tr ng nhi t đ 38

2.3.3 S d ng mô hình toán trong tính toán tr ng nhi t đ 40

2.5 K t lu n ch ng II 48

CH NG 3: TÍNH TOÁN TR NG NHI T VÀ TR NG NG SU T T Ó XÁC NH T C THI CÔNG, NHI T H N H P BÊ TÔNG BAN U H P LÝ CHO P TH Y I N H A NA 49

3.1 Gi i thi u chung công trình thu đi n H a Na 49

3.1.1 V trí công trình 49

3.1.2 Nhi m v c a công trình 49

3.1.3 Quy mô công trình 50

3.1.4 c đi m k t c u các h ng m c chính c a công trình 51

3.2 Tính toán phát tri n tr ng nhi t đ và tr ng ng su t trong thân đ p H a Na 53

3.2.1 Tài li u tính toán 53

3.3 L a ch n nhi t đ ban đ u h n h p bê tông và t c đ thi công h p lý cho đ p H a Na trên c s k t qu phân tích nhi t 91

3.4 K t lu n Ch ng III 93

K T LU N VÀ KI N NGH 94

1 K t lu n 94

2 Ki n ngh 94

TÀI LI U THAM KH O 96

M c l c hình nh

Hình 1.1: Bi u đ xây d ng đ p l n trên toàn th gi i (1900-2000) 5

Hình 1.2: p bê tông tr ng l c (CVC) - H ch a n c Tân Giang 8

Hình 1.3: p Bê tông đ m l n (RCC) - S n La 9

Hình 1.3: p Bê tông (CVC) cao nh t th gi i (285m) Grande Dixence – Thu s 9 Hình 1.4: T a nhi t xi m ng theo th i gian 15

Hình 1.5: Quá trình thay đ i nhi t đ trong bê tông kh i l n 17

Hình 1.6: Phân b ng su t nhi t t i b m t 19

Hình 1.7: Phân b ng su t đáy kh i bê tông 20

Hình 1.8: N t b m t và n t xuyên đ p bê tông 20

Hình 1.9: S đ v t n t đ p S n La 21

Hình 1.10: Th m n c qua mái h l u đ p Sông Tranh 2 22

Hình 1.11: – S đ v t n t đ p Li u Khê - Trung Qu c 23

Hình 1.12: Th m n c qua v t n t đ p RCC Upper Stillwater, Utah, Hòa K 24

Hình 2.1: (a) M t đ ng nhi t, (b) GradT và m t đ dòng nhi t q 26

Hình 2.2: Các ph ng pháp gi i bài toán nhi t 33

Hình 2-3: Ph n t tam giác 38

Hình 2-4: Ph n t và chuy n v nút c a ph n t tam giác 44

Hình 3.1: M t b ng công trình 54

Hình 3.2: ng cong nhi t th y hoá c a ch t k t dính 56

Hình 3.3: ng cong phát tri n đ b n nén 57

Hình 3.4: ng cong phát tri n c ng đ ch u kéo 57

Hình 3.5: S đ thi công lên đ p dâng kh i H 63

Hình 3.6: S đ l a ch n m t c t tính toán 64

Hình 3.7: M t c t tính toán 64

Hình 3.8 : Mô hình tính toán 65

Hình 3.9 : S đ l i ph n t 65

Hình 3.10 : S trao đ i nhi t c a thân đ p v i môi tr ng bên ngoài 66

Hình 3-11:PA1 - Bi u đ nhi t đ trung bình và ng su t max trong thân đ p 67Hình 3-12: PA1 - Tmax= 49.65oC sau 5199h (h n 216 ngày)–Thi công đ p đ ncao

đ 194.50m 68Hình 3-13: PA1 - ng su t max sau 10248 h (427 ngày) –Thi công đ p đ n cao đ 227.50m 69Hình 3-14:PA1- Sau 12024h (501 ngày) – thi công xong đ p t i cao đ 244.50 70Hình 3-15:PA2 - Bi u đ nhi t đ trung bình và ng su t max trong thân đ p 72Hình 3-16: PA2 - Tmax= 44.4oC sau 5202h (217 ngày) – Thi công đ p đ n cao đ 194.50m 73Hình 3-17: PA2 - ng su t l n nh t sau 11670h (486 ngày) – Thi công đ p đ n cao

đ 239.50m 74Hình 3-18: PA2 - Sau 12024h (501 ngày) – thi công xong đ p t i cao đ 244.50 75Hình 3-19:PA3 - Bi u đ nhi t đ trung bình và ng su t max trong thân đ p 77Hình 3-20: PA3 - Tmax= 46oC sau 5200h (216 ngày) – Thi công đ p đ n cao đ 194.50m 78Hình 3-21: PA3 - ng su t l n nh t sau 10464h (436 ngày) – Thi công đ p đ n cao

đ 229.0m 79Hình 3-22: PA3 - Sau 12024h (501 ngày) – thi công xong đ p t i cao đ 244.50 80Hình 3-24: PA4 - Bi u đ nhi t đ trung bình và ng su t max trong thân đ p 82Hình 3-25: PA4 - Tmax= 46.5oC sau 3810h (159 ngày) – Thi công đ p đ n cao đ 194.50m 83Hình 3-26: PA4 - Sau 9120h (380 ngày) – thi công xong đ p t i cao đ 244.50 84Hình 3-27: PA4 - ng su t l n nh t sau 10302h (429 ngày) – Sau khi thi công xong

đ p 49 ngày 85Hình 3-28: PA5 - Bi u đ nhi t đ trung bình và ng su t max trong thân đ p 87Hình 3-29: PA5 - Tmax= 45.1oC sau 3808h (159 ngày) – Thi công đ p đ n cao đ 194.50m 88Hình 3-30: PA5 - Sau 9120h (380 ngày) – thi công xong đ p t i cao đ 244.50 89Hình 3-31: PA5 - ng su t l n nh t sau 11447h (478 ngày) – Sau khi thi công xong

đ p 97 ngày 90

M c l c b ng bi u

B ng 1.1 B ng th ng kê s l ng đ p cao đã đ c xây d ng trên Th gi i 5

B ng 1.2 Danh sách m t s đ p BT L l n Vi t Nam đ n n m 2013 7

B ng 1.3 : Nhi t th y hóa c a các đ n khoáng trong xi m ng 15

B ng 1.4 : Nhi t thu hoá c a các lo i xi m ng theo th i gian 16

B ng 3.1: B ng thông s chính công trình 50

B ng 3.2: Nhi t đ không khí trung bình t i tuy n công trình 53

B ng 3.3: V n t c gió trung bình n m t i tuy n công trình 53

B ng 3.4: m trung bình t i Bái Th ng 54

B ng 3.5: Tr c x m t tr i t i khu v c công trình 55

B ng 3.6: Nhi t th y hoá c a ch t k t dính 55

B ng 3.7: K t qu thí nghi m c ng đ ch u nén CVC 56

B ng 3.8: K t qu thí nghi m c ng đ ch u kéo CVC 57

B ng 3.9: K t qu thí nghi m mô đun đàn h i c a CVC 58

B ng 3.10: D li u mô đun đàn h i c a bê tông (GPa) 58

B ng 3.11: K t qu tính toán nhi t đ môi tr ng tính toán cho các b m t kh i đ p CVC và không khí 60

B ng 3.12: Nhi t đ h h p bê tông tr c khi đ trong các tháng ( trong đi u ki n bình th ng, c t li u ch a đ c x lý) 62

B ng 3.13: PA1-T ng h p k t qu tính toán nhi t và ng su t nhi t trong thân đ p 71

B ng 3.14: PA2-T ng h p k t qu tính toán nhi t và ng su t nhi t trong thân đ p 76

B ng 3.15:PA3-T ng h p k t qu tính toán nhi t và ng su t nhi t trong thân đ p 80 B ng 3.16: PA4-T ng h p k t qu tính toán nhi t và ng su t nhi t trong thân đ p 86

B ng 3.17: PA5-T ng h p k t qu tính toán nhi t và ng su t nhi t trong thân đ p 91

M U

I TÍNH C P THI T C A TÀI

Hi n t i v i s phát tri n m nh m c a các công trình bê tông kh i l n đ c bi t

là các đ p bê tông trong các công trình thu l i, thu đi n V n đ phát sinh n t trong các k t c u đang di n ra khá ph bi n, nh h ng nghiêm tr ng đ n an toàn c a công trình nh t là đ i v i các công trình dâng n c Các bi n pháp x lý khi x y ra

n t th ng ph c t p t n kém, gây ch m ti n đ các công trình Ngoài các nguyên nhân khách quan nh lún không đ u, tính ki m trong c t li u đá, s i và s bi n

d ng c a ván khuôn, ch t t i thì m t nguyên nhân quan tr ng và ch y u gây ra n t

là phát sinh ng su t nhi t gây n t trong bê tông Vì v y vi c kh ng ch t c đ thi

công, nhi t đ h n h p bê tông ban đ u t đó ki m soát ng su t nhi t h n ch

xu t hi n v t n t đ t bi t v i các v t n t xuyên trong k t c u, so sánh bài toán nâng cao t c đ thi công đ p s m đ a công trình vào khai thác mang l i hi u ích kinh t và chi phí đ u t các bi n pháp ki m soát nhi t trong quá trình thi công có ý ngh a h t

s c quan tr ng trong th c t , đ ch đ ng th c hi n các đi u ki n k thu t là c n thi t cho công tác thi t k và thi công xây d ng đ p nh m đ m b o ch t l ng và kinh t

nh t

II M C ÍCH C A TÀI:

1 Tính toán phân tích tr ng nhi t đ và ng su t trong thân đ p CVC

2 xu t gi i pháp kh ng ch nhi t trong quá trình thi công

3 Trên c s đó l a ch n đ c t c đ thi công và kh ng ch nhi t đ h n h p bê tông ban đ u h p lý khi thi công đ p bê tông CVC H a Na

III CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U:

V cách ti p c n:

1 Ti p c n t các s li u th c t các công trình đã xây d ng nh : đ p th y đi n Tuyên Quang, đ p th y đi n A L i, đ p th y l i Tân Giang, đ p th y đi n ambri

2 Ti p c n t lý thuy t phân tích nhi t và ng su t nhi t trong đ p bê tông

V ph ng pháp nghiên c u:

1 Áp d ng ph ng pháp t ng h p và phân tích các tài li u thu th p

2 Nghiên c u lý thuy t nhi t và ng su t nhi t

3 S d ng mô hình toán đ tính toán bài toán nhi t và ng su t nhi t

IV K T QU D KI N T C:

1 T ng quan đ c các nhân t nh h ng đ n ch t l ng bê tông CVC

2 Gi i quy t đ c bài toán nhi t và ng su t nhi t cho đ p H a Na theo ti n

đ thi công khác nhau

3 Xác đ nh đ c t c đ thi công, nhi t đ h n h p bê tông ban đ u h p lý c a

đ p H a Na đ đ m b o không b n t vì nhi t

CH NG 1: T NG QUAN V P TR NG L C VÀ

DI N BI N NHI T TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

BÊ TÔNG KH I L N 1.1 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c trên th gi i và Vi t nam

1 1.1 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c trên th gi i

Ngu n n c trong l c đ a đóng vai trò r t quan tr ng đ i v i cu c s ng và

ho t đ ng c a con ng i L ng dòng ch y bình quân hàng n m trên trái đ t kho ng 40.000 km3, trong đó châu Á chi m kho ng 13% L ng n c tuy d i dào song l i phân b không đ u theo th i gian và không gian Vì v y, đ khai thác có

hi u qu ngu n n c trên, các công trình th y l i b t đ u đ c xây d ng

Cách đây kho ng 4000 n m Ai C p, Trung Qu c đã b t đ u xu t hi n nh ng công trình th y l i (đ p, kênh m ng và các công trình đ n gi n khác ) p đ u tiên đ c xây d ng trên sông Nile cao 15m, dài 450m có c t là đá đ và đ t sét Theo th ng kê c a H i đ p cao th gi i (ICOLD) tính đ n n m 2000 trên

toàn th gi i có kho ng 45.000 đ p l n Theo cách phân lo i c a ICOLD thì đ p có chi u cao H=10÷15m và có chi u dài L≥500m, Qx l ≥2.000 m3/s; h có dung tích

W≥1.000.000m3 n c đ c x p vào lo i đ p cao S l ng h n 45.000 đ p phân

b không đ u trên các châu l c

N c có nhi u đ p nh t trên th gi i là Trung Qu c v i kho ng 22.000 đ p chi m 48% s đ p trên th gi i ng th hai là M v i 6.575 đ p, th ba là n

v i 4.291 đ p Ti p đ n là Nh t B n có 2.675, Tây Ban Nha có 1.196 đ p Vi t

Nam có 460 đ p đ ng th 16 trong s các n c có nhi u đ p l n

T c đ xây d ng đ p cao trên th gi i c ng không đ u, th ng k xây d ng đ p

t n m 1900 đ n n m 2000 th y r ng th i k xây d ng nhi u nh t là vào nh ng

n m 1950, đ nh cao là n m 1970

Theo th ng kê đ p 44 n c c a ICOLD - 1997, s đ p cao 15÷30m chi m kho ng 56,2%, cao t 30÷150m chi m kho ng 23,8% và trên 150m ch chi m có 0,1%

Các th ng kê v th lo i c a đ p ICOLD - 1986 cho th y đ p đ t chi m 78%,

đ p đá đ chi m 5%, đ p bê tông tr ng l c chi m 12%, đ p vòm chi m 4% Trong

s các đ p có chi u cao l n h n 100m thì tình hình l i khác: đ p đ t ch chi m 30%,

đ p bê tông chi m 38%, đ p vòm chi m 21,5% i u đó cho th y, đ p bê tông

tr ng l c ch chi m u th và s d ng r ng rãi khi kích th c c a đ p l n

T nh ng n m 1960 tr l i đây, v i s phát tri n c a khoa h c k thu t, lý

lu n tính toán ngày càng phát tri n và hoàn thi n, kích th c và hình d ng đ p ngày càng h p lý, đ an toàn đ p ngày càng đ c nâng cao

Th p k 30÷40 c a th k 20 t s gi a đáy đ p B và chi u cao đ p H b ng kho ng 0,9 Th p k 50÷60 t s B/H=0,8 Th p k 70 B/H=0,7 T th p k

30÷70 th tích đ p gi m đ c (20÷30)%

ã xu t hi n nh ng đ p r t cao nh đ p đá đ Rogun Tadikistan cao 335m,

đ p bê tông tr ng l c Gradi Dixen Th y i n cao 285m, đ p vòm tr ng l c SayanoShushensk Nga cao 245m Vi t Nam có đ p Hòa Bình cao 120m là lo i

đ p đá đ lõi ch ng th m b ng đ t sét

u đi m c a đ p bê tông tr ng l c trong xây d ng:

- Kh n ng ch ng th m và tính b n v ng t t, đ an toàn và tin c y cao khi phân tích tính toán k t c u

- Khi v t li u đ a ph ng không đ m b o các yêu c u v v t li u đ p đ p

- Th i gian thi công nhanh, khi thi công xong bi n d ng không đáng k , công

vi c duy tu, b o d ng và qu n lý d dàng

- Có th x l qua đ p

Nh c đi m c a đ p bê tông tr ng l c:

- Yêu c u v v trí đ p, đ a ch t công trình là cao, n n ph i là n n đá t t

- S d ng nhi u thi t b c gi i hi n đ i, giá thành cao h n đ p v t li u đ a

a p tr ng l c không tràn :

p có ch c n ng ch n n c, không cho n c tràn qua

b p tr ng l c tràn n c:

p có ch c n ng v a ch n dâng n c, v a cho n c tràn qua

Bi u đ xây d ng đ p trên toàn th gi i th hi n hình 1.1

Th ng kê s l ng đ p cao trên th gi i đ c trình bày b ng 1.1

B ng 1.1 B ng th ng kê s l ng đ p cao đã đ c xây d ng trên Th gi i

10 Pháp 569 25 Th y S 156

15 Australia 486 30 Liên Bang Nga 96

* S li u l y t báo ( p và an toàn đ p) c a tác gi Nguy n Ti n t

1.1.2 Tình hình xây d ng đ p tr ng l c Vi t nam

Th i kì tr c nh ng n m 30 c a th k 20, n c ta đã xu t hi n m t s đ p

bê tông tr ng l c nh ng m i ch là nh ng đ p th p có chi u cao kho ng 5m đ n 10m, ch a có nh ng đ p l n Các đ p có k t c u đ n gi n, thi công nhanh b ng th công, k thu t không ph c t p ngo i tr đ p ng Cam t nh Phú Yên do đ c đi m thu v n c a sông à R ng Ph n l n công vi c t thi t k , ch đ o thi công là do các k s Pháp th c hi n Xi m ng nh p t châu Âu, c p ph i bê tông ch y u d a vào các k t qu nghiên c u c a n c ngoài, ch a có nh ng gi i pháp và công ngh phù h p v i Vi t Nam

Giai đo n t 1930 đ n 1945 ng i Pháp ti p t c xây d ng n c ta m t s

đ p bê tông tr ng l c nh đ p dâng ô L ng, Ngh An làm nhi m v c p n c

t i, đ p áy Hà Tây có nhi m v phân l , m t s đ p dâng nh khác nh đ p dâng An Tr ch Qu ng Nam, đ p dâng C m Ly Qu ng Bình,…

Giai đo n t n m 1945 đ n 1975, đ t n c có chi n tranh nên vi c đ u t xây

d ng các công trình thu l i l n b h n ch Trong th i k này ch a có đ p bê tông

tr ng l c cao nh ng c ng đã xây d ng m t s đ p tràn th p nh đ p thu đi n Thác

Bà, đ p tràn thu đi n C m S n, a Nhim K thu t và công ngh xây d ng phía

b c ch y u c a Liên Xô (c ) và c a Trung Qu c, phía Nam là c a Nh t

T n m 1975 đ n nay, n c ta b c vào s nghi p công nghi p hoá - hi n đ i hoá nên các công trình thu đi n thu l i đ c xây d ng kh p c n c và đ p bê tông c ng tr nên khá ph bi n v i quy mô và hình th c ngày càng phong phú u

m i các công trình thu l i, thu đi n nh : PleiKrông, Sê San 3 và Sê San 4, B n

V , Th ch Nham, Tân Giang và đ p tràn các đ u m i thu đi n Hoà Bình, Tuyên Quang là nh ng đ p bê tông v i kh i l ng hàng tri u m3 bê tông, chi u cao t 70 – 138m Vi t Nam đã và đang s d ng thành công k thu t và công ngh

hi n đ i đ xây d ng các đ p bê tông tr ng l c có quy mô v c chi u cao và kh i

l ng bê tông ngày càng m t l n h n

M t trong nh ng công ngh m i xây d ng đ p Vi t Nam đang áp d ng thành công hi n nay là đ p bê tông đ m l n Vi t Nam đ n v i công ngh bê tông đ m l n

t ng đ i mu n so v i m t s n c trên th gi i, nh ng tr c s phát tri n nhanh chóng c a nó và đ c bi t là n c láng gi ng Trung Qu c, n c có đ c đi m t nhiên g n t ng t nh Vi t Nam, nên có r t nhi u d án thu l i thu đi n l n đã

và đang chu n b đ c thi công v i công ngh này Tính đ n n m 2013 n c ta có

s đ p bê tông đ m l n lên đ n 24 đ p Vi t Nam tr thành n c x p hàng th b y

v t c đ phát tri n bê tông đ m l n

12 Lai Châu 137 Lai Châu RCC

18 Tân Giang 37.5 Ninh thu n BT th ng (CVC)

Hình 1.3: p Bê tông đ m l n (RCC) - S n La

1.2 Bê tông kh i l n dùng cho đ p tr ng l c

1.2.1 nh ngh a

Theo tiêu chu n M (ACI 116R-90), bê tông kh i l n đ c đ nh ngh a là

m t th tích có kích th c đ l n, yêu c u ph i có bi n pháp đ đ i phó v i s phát nhi t do xi m ng thu hoá và kèm theo đó là s bi n đ i th tích gây ra n t n

Khi xây d ng đ p bê tông th ng s d ng 2 lo i bê tông:

- Bê tông th ng (Conventional Vibrated Concrete – CVC)

- Bê tông đ m l n (Roller Compacted Concrete – RCC)

1.2.2 c tính c a bê tông kh i l n

c tính c a bê tông kh i l n là tính ch t nhi t Ph n ng c a xi m ng

v i n c là ph n ng phát nhi t Trong bê tông kh i l n nhi t không phân tán

đ c nhanh, nên nhi t đ trong bê tông có th t ng lên r t nhi u, t đó có th phát sinh ng su t kéo l n do s bi n đ i th tích k t h p v i s t ng và gi m

nhi t đ trong kh i bê tông C n ph i có các bi n pháp gi i quy t thích h p đ h

th p nhi t đ trong bê tông kh i l n, gi m ng su t nhi t và tránh nguy c n t n công trình

i v i công trình đ p bê tông, đ đ ng th i đ t đ c ch t l ng và giá thành th p, th ng phân ra 2 ph n: Ph n bên ngoài c a đ p ch u tác d ng tr c ti p

c a môi tr ng n c và ph n bên trong c a đ p không ti p xúc v i môi tr ng

i v i ph n bên ngoài c a đ p, yêu c u ch n c t li u bê tông t t, bê tông đ c

ch c c ng đ cao h n, ch ng th m t t h n đ đ m b o đ b n Còn bê tông bên trong không ch u tác đ ng c a môi tr ng, nên yêu c u chính đ i v i bê tông là phát nhi t t i thi u khi bê tông đông c ng, vì s phân b nhi t không đ u trong

kh i bê tông gây ra n t do nhi t Mác bê tông ph n bên trong không yêu c u cao, th ng là 10 ho c 15 MPa và đ ch ng th m th p B 2 ho c B 4

1.2.3 V t li u dùng cho bê tông kh i l n

có lo i xi m ng poócl ng h n h p (PCB) pha kho ng 15 – 30% ph gia khoáng

ho t tính và ph gia tr

Xi m ng PCB tuy có nhi t th y hoá th p h n xi m ng poócl ng, nh ng ch a

đ t đ c yêu c u c a xi m ng ít t a nhi t Tuy nhiên n u t ng hàm l ng ph gia khoáng đ n m c đ yêu c u, thì có th đ t đ c m c đích đó

Trong bê tông kh i l n nói chung và bê tông đ p nói riêng có th pha puz lan, x h t lò cao, tro bay , nh m m c đích gi m thi u l ng dùng xi m ng,

do đó gi m nhi t thu hoá trong bê tông Các ph gia đó đ c đ a tr c vào xi

m ng ho c đ a vào bê tông khi tr n

Trong bê tông kh i l n th ng dùng ph gia khoáng kèm thêm ph gia hoá

h c nh ph gia hoá d o kéo dài th i gian đông k t, nh m t ng đ l u đ ng, gi m

co và kéo dài th i gian đông k t khi v n chuy n bê tông đ ng dài ho c khi tr i

n ng nóng v mùa hè và t ng đ b n mong mu n c a bê tông Vi c kéo dài th i gian đông k t c ng làm ch m s phát nhi t th y hóa c a xi m ng

1.2.3.2 C t li u

C t li u nh và c t li u l n dùng cho bê tông kh i l n c ng gi ng nh c t

li u dùng cho bê tông n ng thông th ng và đ c qui đ nh trong các tiêu chu n

Yêu c u đ i v i c t li u dùng cho bê tông kh i l n c a M đ c qui đ nh trong ACI 207.1R-87 Do kích th c k t c u l n, nên có th dùng kích th c danh ngh a l n nh t c a c t li u (Dmax) t i 150 mm đ gi m hàm l ng ch t k t dính trong bê tông, t đó gi m phát nhi t

1.2.3.3 N c tr n bê tông

N c tr n bê tông đ c qui đ nh theo TCVN 4506 : 2012

1.2.3.4 Ph gia

- Ph gia khoáng ho t tính

S d ng các lo i ph gia khoáng ho t tính đ thay th m t ph n xi m ng nh m

gi m nhi t th y hóa (nguyên nhân t ng nhi t đ trong bê tông t o nên ng su t nhi t gây n t n trong bê tông kh i l n) Có nhi u lo i ph gia khoáng ho t tính

nh tro bay, puz lan, x lò cao …

Ph gia khoáng ho t tính puz lan là v t li u silicat ho c alumo-silicat mà b n thân nó có ít ho c không có kh n ng đóng r n nh ng khi có đ m nó có th ph n

Ph gia cu n khí cho bê tông th ng đ c dùng cho các công trình nh ng

n i có đi u ki n th i ti t kh c nghi t Có tác d ng gi m yêu c u v n c, l ng xi

Bê tông kh i l n th ng không yêu c u c ng đ cao và không yêu c u ch u

ng su t l n ban đ u Mác bê tông kh i l n th ng đ c xác đ nh tu i dài ngày (90 ngày, 1 n m, 2 n m), tu theo k t c u và th i gian công trình đ c xây d ng

h p ch t m i, n th tích gây ph n ng ki m - silíc; do đó không nên dùng c t

li u ch a SiO2 có tính ph n ng Khi ph i dùng m t lo i c t li u ch a các thành

ph n có tính ph n ng, thì ph i dùng xi m ng có hàm l ng ki m (Na2O và K2O)

th p Puz lan có th có tác d ng h n ch ph n ng ki m silic, nh ng tro bay

đ c coi là kém hi u qu h n trong vi c kh ng ch ph n ng này so v i puz lan thiên nhiên

Vôi sinh ra khi xi m ng tác d ng v i n c Vôi s hoà tan trong n c, n c

m m hay n c axít nh Khi dùng puz lan, thì puz lan tác d ng v i vôi, t o ra

h p ch t m i không tan trong n c, t o ra ph n ng puz lan, do đó ng n c n s

ti t vôi ra kh i bê tông Khi bê tông đ c ch c ch ng th m t t, thì vi c ti t vôi ra

l ng xi m ng, thành ph n khoáng c a nó và hàm l ng c t li u Vi c pha ph gia khoáng th ng làm t ng đ co khô, ngo i tr tr ng h p gi m yêu c u n c

b) S bi n đ i th tích t thân là đ co do các ph n ng hoá h c x y ra trong

h xi m ng trong bê tông không liên quan v i l ng n c trong bê tông Bê tông dùng puz lan đôi khi có đ co t thân l n h n bê tông dùng xi m ng poocl ng S

bi n đ i th tích t thân thu n tuý có th n m trong kho ng 0-150.10-6mm3

c) S bi n đ i th tích do nhi t thu hoá:

Nhi t đ bê tông t ng lên do nhi t thu hoá làm cho bê tông n th tích

Ngoài các bi n d ng nêu trên, còn có t bi n và bi n đ i th tích khi đ m

c a bê tông thay đ i

1.2.4.5 Tính ch t nhi t

Tinh ch t nhi t bê tong kh i l n đ c trình bày m c 1.3 d i đây

1.3 Quá trình di n bi n nhi t và ng su t nhi t trong bê tông kh i l n

u th k 20, đ i v i v n đ quá trình thay đ i nhi t trong thân đ p bê tông

và h u qu c a nó ch a đ c quan tâm đúng m c, vì th trong thi t k và thi công thi u s chú ý c n thi t Sau đó trong th c t phát hi n trong thân đ p xu t hi n nhi u khe n t có tính ch t không gi ng nhau, đã làm rõ ng su t nhi t là nguyên nhân ch y u làm xu t hi n khe n t đ p bê tông th tích l n, t đó m i b t đ u

đi sâu nghiên c u v n đ thay đ i nhi t đ , v n đ ng su t nhi t và bi n pháp

kh ng ch nhi t

1.3.1 Các y u t nh h ng đ n di n bi n nhi t c a bê tông kh i l n

Nhi u nghiên c u lý thuy t k t h p v i các tài li u quan tr c đo đ c trên các công trình bê tông tr ng l c th c t trong n c và trên th gi cho th y di n bi n nhi t đ trong bê tông ph thu c vào các y u t c b n sau:

- Hàm l ng xi m ng trong 1m3 c a bê tông;

Solacolu và Taylor, nhi t th y hóa c a các đ n khoáng trong xi m ng nh trong

b ng 1.3

B ng 1.3 : Nhi t th y hóa c a các đ n khoáng trong xi m ng

Tên đ n khoáng Lo i XM Nhi t th y hóa trong th i gian, cal/g

3 ngày 7 ngày 28 ngày 3 tháng 6 tháng

Xi m ng mác càng cao t a nhi t càng nhi u nh trong hình 1.4

Các lo i xi m ng khác nhau cho nhi t thu hoá khác nhau nh trong b ng 1.4

B ng 1.4 : Nhi t thu hoá c a các lo i xi m ng theo th i gian

1.3.3 Di n bi n nhi t đ trong bê tông kh i l n

Bê tông kh i l n sau khi đã đ , nhi t đ s có s thay đ i ph c t p làm cho nhi t đ phát sinh thay đ i, nguyên nhân ch y u nh sau:

- Bê tông trong th i k xi m ng hoá c ng, nhi t th y hóa phát tán làm cho nhi t

đ trong bê tông lên cao

- Nhi t đ khi bê tông đã đ vào kh i đ và nhi t đ môi tr ng xung quanh (ch y u là nhi t đ không khí) không gi ng nhau, t đó t n t i chênh l ch nhi t ban đ u làm cho nhi t đ thay đ i

- Nhi t đ ch t môi xung quanh phát sinh thay đ i ho c do nhi t đ không khí khi đ bê tông thay đ i đ n nhi t đ n đ nh, ho c thay đ i theo chu k

Do nh ng nguyên nhân trên, gi a các đi m trong n i b kh i bê tông,

và do tác d ng c a nhi t th y hóa, nhi t đ s lên cao Th i gian đo n nhi t đ

t ng lên này không dài, vì nhi t th y hóa trong vòng 28 ngày s phát tán g n

h t R i sau đó nhi t đ s x y ra xu th lên cao và h th p (trong quá trình h

xu ng có dao đ ng ph c t p) Th i k h xu ng này có th tr i qua m t th i gian dài

Cu i cùng khi các lo i nh h ng ban đ u (nhi t th y hóa chênh l ch

nhi t đ ban đ u, chênh l ch gi a nhi t đ n đ nh và nhi t đ đ bê tông)

d n d n m t đi, nhi t đ t i đi m này đ t đ n th i k n đ nh Lúc này nhi t

đ s tu theo s bi n đ ng có tính quy lu t c a nhi t đ bên ngoài mà th

hi n bi n đ ng r t nh ho c đ u đ u T t nhiên nh ng v n đ nêu trên là xu

th chung, n u nh dùng các bi n pháp kh ng ch đ i v i nhi t đ thì đ ng cong bi n hoá c a nó có thay đ i r t l n

Tóm l i di n bi n nhi t đ chia làm 3 th i k : T ng nhi t, gi m nhi t, n

đ nh nhi t đ , đ c bi u th hình 1.4

T hình v ta th y r ng nhi t đ cao nh t c a bê tông T max b ng nhi t đ lúc

đ bê tông T p c ng v i nhi t đ phát nhi t l n nh t c a xi m ng T r T nhi t đ

T p đ n nhi t đ T max là th i k t ng nhi t Sau khi đ t đên Tmax nhi t đ trong bê

tông gi m d n t i T f, giai đo n này là th i k gi m nhi t Cu i cùng nhi t đ

trong bê tông n đ nh đó là th i k n đ nh nhi t

1.3.4 ng su t nhi t và các lo i khe n t do nhi t trong bê tông kh i l n

Sau khi nhi t đ phát sinh thay đ i thì th tích c a bê tông theo đó mà co dãn Khi kh i bê tông không đ c t do, m t co dãn b h n ch ho c b ràng

bu c, thì sinh ra ng su t nhi t đ Khi ng su t kéo v t quá c ng đ c a

bê tông, thì sinh ra n t Khe n t đ c chia làm hai lo i: N t b m t và n t

xuyên kh i

1.3.4.1 N t b m t

Trong quá trình bê tông đông c ng, do xi m ng thu hoá làm nhi t đ c a kh i

bê tông t ng cao, m t ngoài c a kh i bê tông to nhi t nhanh, bên trong to nhi t

ch m, sinh chênh l ch nhi t đ gi a các vùng d n đ n bi n đ i th tích gi a các vùng khác nhau, ki m ch l n nhau Nh t là tr ng h p bê tông m i đ xong, nhi t

đ bên ngoài h th p đ t ng t là cho m t ngoài c a kh i bê tông co l i, trong lòng

kh i bê tông n ra, d n đ n chênh l ch bi n d ng trong và ngoài kh i l n K t qu là trong lòng kh i bê tông sinh ng su t nén, b m t sinh ng su t kéo ng su t nhi t

l n hay nh tu thu c vào s chênh l ch nhi t đ , bi u th trên hình 1.5

Khi ng su t nhi t l n h n ng su t ch u kéo cho phép làm m t bê tông b

n t g i là n t b m t N t b m t th ng không sâu và có kh n ng “khép l i” sau khi nhi t đ trong kh i bê tông gi m d n N t b m t th ng xu t hi n sau khi đ

bê tông 1-:-2 tu n

ng su t nhi t b m t kh i bê tông đ c xác đ nh nh sau:

µ

ασ

(1-1) Trong đó:

σ: ng su t kéo l n nh t có th phát sinh t i m t kho nh (N/cm2);

: h s giãn n vì nhi t c a bê tông, th ng l y 10-5-:-8x10-6(1/oC);

E: mô đuyn đàn h i c a bê tông (N/cm2

);

µ: h s poát xông, l y 01.5-:-0.2;

∆T: chênh l nh nhi t đ bình quân gi a các kh bê tông và không khí ngoài (oC)

Hình 1.6: Phân b ng su t nhi t t i b m t

1 Khu ng su t nén 2 Khu ng su t kéo 3 N t b m t

1.3.4.2 N t xuyên kh i bê tông

Sau khi đ bê tông, th tích kh i bê tông n cho t i khi nhi t đ đ t đ n tr

s cao nh t Sau đó nhi t đ l i d n h xu ng cho đ n nhi t đ n đ nh c a môi tr ng bên ngoài ng th i v i quá trình h nhi t đ kh i bê tông c ng co

l i Nh ng giai đo n này bê tông đã đông c ng Ph n đáy công trình b n n đá

ho c m t bê tông c ki m ch mà không co l i t do đ c, do đó sinh ng su t kéo ph n đáy công trình b n n đá ho c m t bê tông c ki m ch mà không

co l i t do đ c , do đó sinh ng su t kéo ph n đáy công trình và ng su t

c t m t ti p xúc bi u th trên hình 1.7

ng su t nhi t gây n t xuyên:

µ

ασ

Hình 1.7: Phân b ng su t đáy kh i bê tông

1 Khu ng su t nèn; 2 Khu ng su t kéo; 3 Khu ng su t c t

Khi ng su t kéo v t quá ng su t kéo cho phép, bê tông s n N t trong

tr ng h p này g i là n t xuyên (hình 1.8) N t xuyên r t nguy hi m, làm m t tính ch nh th c a công trình; n u không k p th i phát hi n và x lý công trình s

b phá ho i Lo i n t xuyên này th ng khó phát hi n và th ng sinh ra trong

th i k công trình v n hành

Hình 1.8: N t b m t và n t xuyên đ p bê tông

1 N t b m t 2 N t xuyên

1.4 M t s công trình đ p bê tông tr ng l c b n t do nhi t

- n c ta trong quá trình thi công thu đi n S n la đã xu t hi n v t n t t i các kh i C3 và L1 có chi u r ng kho ng 7cm (hình 1.9)

(a)

(b)

(a): M t b ng v t n t t i kh i C3 và L1 (b): S đ v t n t kh i C3

- p thu đi n Sông Tranh 2 b th m m nh v h l u đ c cho là có nh

h ng c a v t n t vì nhi t trong quá trình thi công

(a)

(b)

a: Th m qua khe nhi t b: N c th m qua khe n t t i mái h l u

- p Li u Khê c a Trung Qu c thi công b ng công ngh đ m l n b n t do

nh h ng m t ph n c a nhi t trong quá trình thi công

- p RCC Upper stillwater , Utah Hoa K cao 90m phát tri n 13 v t n t do nhi t d c thân đ p v i chi u dài trung bình 49m, r ng 10mm, gây ra th m v h l u

(a)

(b)

a: V trí các v t n t b: N c th m qua khe n t t i mái h l u

1.5 K t lu n ch ng I

V i tính ch t u vi t, an toàn, hi u qu và kinh t đ p bê tông tr ng l c đang là

xu h ng phát tri n không ch trên th gi i, mà còn Vi t Nam trong xây d ng các h ch a nh t là các h ch a l n

M t trong nh ng tính ch t quan tr ng c a bê tông kh i l n là tính ch t nhi t Nhi t đ sau khi đ bê tông s có s thay đ i khá ph c t p và ph thu c vào r t nhi u y u t ; Quá trình nhi t trong bê tông g m 3 giai đo n: gian đo n t ng nhi t, giai đo n gi m nhi t và giai đo n n đ nh nhi t Quá trình nhi t c ng hình thành

ng su t nhi t trong bê tông kh i l n, khi ng su t nhi t phát sinh l n h n c ng đ

ch u kéo c a bê tông s gây ra n t; Có hai lo i v t n t là n t m t và n t xuyên, trong đó n t xuyên r t nguy hi m cho công trình vì nó th ng xu t hi n trong th i gian v n hành công trình ã có khá nhi u công trình Vi t Nam và th gi i x y ra

hi n t ng n t xuyên gây m t an toàn cho đ p và h ch a, công tác kh c ph c kéo dài và gây t n kém

hi u rõ h n b n ch t phá ho i do nhi t đ t đó có nh ng ng x phù h p,

c n hi u rõ c s lý thuy t c a tr ng nhi t và tr ng ng su t nhi t trong bê tông

kh i l n

CH NG 2: C S LÝ THUY T V DI N BI N NHI T VÀ TR NG

NG SU T NHI T, L A CH N MÔ HÌNH TOÁN GI I BÀI TOÁN

NHI T TRONG BÊ TÔNG KH I L N 2.1 C s lý thuy t c a bài toán nhi t

Bài toán nhi t trong bê tông kh i l n đ c xây d ng trên c s lý thuy t truy n nhi t Truy n nhi t là m t quá trình ph c t p x y ra đ ng th i b i ba d ng trao đ i nhi t c b n:

+ Trao đ i nhi t b ng d n nhi t, g i t t là d n nhi t

gi a bê tông v i không khí ho c n c

T p h p các giá tr nhi t đ t i các đi m khác nhau trong không gian kh o sát

t i m t th i đi m nào đó g i là tr ng nhi t đ

Nhi t đ là m t thông s tr ng thái bi u th m c đ nóng l nh c a v t Trong

tr ng h p t ng quát nhi t đ T là hàm c a không gian (x,y,z) và th i gian (τ) đ c

bi u di n nh sau:

Tùy theo t ng tr ng h p c th có các lo i tr ng nhi t đ n đ nh ho c

tr ng nhi t đ không n đ nh sau:

- Tr ng nhi t đ n đ nh 3 chi u:

T=f(x,y,z) , = 0

∂

∂τ

T z

T

(2-6) Quá trình d n nhi t trong đó tr ng nhi t đ không n đ nh đ c g i là d n nhi t không n đ nh và quá trình d n nhi t ng v i tr ng nhi t đ n đ nh đ c

g i là d n nhi t n đ nh

Quá trình d n nhi t trong kh i bê tông th ng là d n nhi t không n đ nh

M t đ ng nhi t là m t ch a t t c các đi m có cùng giá tr nhi t đ t i m t th i

đi m nào đó Các m t đ ng nhi t không c t nhau chúng ch là các m t cong khép kín hay k t thúc trên các biên c a kh i bê tông, hình 2.1a

b) Gradien nhi t đ

Nhi t đ T ch có th thay đ i theo các h ng c t các m t đ ng nhi t, đ ng

th i s bi n thiên nhi t đ trên 1 đ n v đ dài theo ph ng pháp tuy n v i b m t

đ ng nhi t là l n nh t

Gradien nhi t đ là t c đ bi n thiên nhi t đ theo ph ng pháp tuy n v i b

m t đ ng nhi t Gradien nhi t đ là 1 véc t có ph ng trùng v i ph ng pháp tuy n c a b m t đ ng nhi t và có chi u d ng là chi u t ng c a nhi t đ , ký hi u gradien nhi t đ là GradT, hình 2.1b

c) Dòng nhi t và m t đ dòng nhi t

M t đ dòng nhi t: Là l ng nhi t truy n qua m t đ n v di n tích bê m t

đ ng nhi t vuông góc v i h ng truy n nhi t trong m t đ n v th i gian Ký hi u là q(W/m2)

Dòng nhi t là l ng nhi t truy n qua di n tích F c a m t đ ng nhi t trong m t

M t đ dòng nhi t là 1 đ i l ng véc t có ph ng trùng v i ph ng GradT, chi u d ng là chi u gi m nhi t đ (véc t m t đ dòng nhi t luôn đi t nhi t đ cao đ n nhi t đ th p), tr s b ng -λ.

n

T

∂

∂ (W/m2) Trong đó λ là h s d n nhi t

H s d n nhi t λ là đ c tr ng cho kh n ng d n nhi t c a v t h s d n nhi t

ph thu c vào b n ch t c a v t li u nh bê tông, g , thép, ,(λr n>λl ng>λkhí)

λ còn ph thu c vào nhi t đ , đ m… S ph thu c c a h s d n nhi t vào nhi t đ có th bi u di n d i d ng:

Ph ng trình vi phân d n nhi t đ c thi t l p trên c s đ nh lu t b o toàn

n ng l ng và đ nh lu t Fourier Trong tr ng h p c th này đ nh lu t b o toàn

n ng l ng đ c phát bi u nh sau: “Nhi t l ng dQ đ a vào ph n t th tích dV sau kho ng th i gian dτdo d n nhi t và ngu n nhi t bên trong phát ra b ng s bi n thiên n i n ng trong ph n t th tích v t”

thi t l p ph ng trình vi phân d n nhi t, ta d a vào các gi thi t sau:

Gi thi t 1: Các đ i l ng v t lý không đ i

Gi thi t 2: V t li u đ ng ch t đ ng h ng

Gi thi t 3: V t xem là hoàn toàn c ng, ngh a là s thay đ i th tích do nhi t đ gây nên r t nh

Gi thi t 4: Các ph n v mô c a v t không có s chuy n đ ng t ng đ i v i nhau

Gi thi t 5: Ngu n nhi t bên trong phân b là qv = f(x,y,z,τ)

Ph ng trình vi phân truy n nhi t d i d ng t ng quát là:

ρ

2 2 2 2 2

C

q z

T y

T x

T a

∂

∂+

λ - h s d n nhi t c a v t li u, đ i v i bê tông λ = (1.1÷2.3) Kcal/m.h oC;

C - nhi t dung riêng c a v t li u, đ i v i bê tông C = (0.22÷0.27) Kcal/Kg. oC;

∂

∂+

∂

∂

2 2 2 2 2 2

z y

x - là toán t Laplace + Trong tr ng h p không có ngu n nhi t bên trong thì ph ng trình truy n nhi t l y d ng chu i Fourier:

T a

T

∇2

ρ

C

q T

Ph ng trình (2-11) là ph ng trình t ng quát, gi i ph ng trình vi phân này ta

đ c nghi m t ng quát d i d ng T = f(x,y,z,τ) Mu n có nghi m c th c a t ng bài toán ta c n k t h p v i các đi u ki n ban đ u và các đi u ki n biên

2.1.1.5 i u ki n biên ban đ u và đi u ki n biên

i u ki n 1: i u ki n v t lý

Cho b t các thông s v t lý c a v t th nh h s d n nhi t λ, nhi t dung riêng

C, kh i l ng riêng ρ … và có th cho bi t quy lu t phân b ngu n nhi t bên trong

v t

i u ki n 2: i u ki n hình h c

Cho bi t hình d ng kích th c c a v t, trong đó di n ra quá trình d n nhi t

i u ki n 3: i u ki n th i gian

Cho bi t quy lu t phân b nhi t đ trong v t m t th i đi m nào đó (thông

th ng là trong kho ng th i gian ban đ u nên còn g i là đi u ki n ban đ u)

Trong tr ng h p chung đi u ki n ban đ u có th bi u di n d i d ng:

Tr ng h p riêng Tw(τ) = const t c là nhi t đ trên b m t v t th không thay

đ i trong quá trình trao đ i nhi t

- i u ki n biên lo i 2: Cho bi t d ng m t đ dòng nhi t qua b m t c a v t

th i đi m b t k

- i u ki n biên lo i 3: Cho bi t nhi t đ môi tr ng (Tf ) và quy lu t trao đ i nhi t gi a b m t c a v t và môi tr ng xung quanh bi u th quá trình trao đ i nhi t gi a b m t v t v i môi tr ng xung quanh chúng ta áp d ng đ nh lu t Newton-Ricman:

qw(τ)S3 = β.( Tw- Tf) (2-18)

Trong đó: qw(τ) – là nhi t l ng t a ra trên 1 đ n v di n tích b m t c a v t trong 1

đ n v th i gian;

Tw – nhi t đ trên b m t c a v t th ;

Tf – nhi t đ trung bình bên ngoài (không khí);

β - h s t a nhi t trên b m t v t vào môi tr ng (β = 6÷40 Kcal/m2h

oC)

H s β ph thu c vào nhi u y u t (t c đ gió, kích th c hình d ng b m t

t a nhi t, đ c tr ng c a v t li u…), tuy nhiên trong tính toán có th xem nó không thay đ i

Theo đ nh lu t b o toàn n ng l ng thì:

w

T T n

i u ki n biên lo i 4: Gi thi t gi a các v t có s ti p xúc lý t ng (nhi t đ

ch ti p xúc là nh nhau) thì dòng nhi t qua ch b m t ti p xúc b ng nhau

t c là:

w

T n

Trao đ i nhi t đ i l u là quá trình trao đ i nhi t đ c th c hi n nh s chuy n

đ ng c a ch t l ng hay ch t khí gi a các vùng có nhi t đ khác nhau Trao đ i nhi t

đ i l u luôn luôn kèm theo hi n t ng d n nhi t, vì trong n i b ch t l ng ho c ch t khí không th tránh kh i có nh ng ph n t có nhi t đ khác nhau ti p xúc v i nhau Trao đ i nhi t đ i l u gi a ch t l ng ho c ch t khí v i b m t v t r n g i là

t a nhi t đ i l u

Trao đ i nhi t đ i l u áp d ng trong tr ng h p công trình th y l i là s t a nhi t t b m t công trình v i không khí, và t b m t công trình v i môi tr ng

n c Trong tr ng h p b m t bê tông có ván khuôn thì s t a nhi t s di n ra trên

Trao đ i nhi t đ i l u là m t quá trình ph c t p, ph thu c vào nhi u y u t

nh hình d ng, kích th c b m t trao đ i nhi t, nhi t đ b m t v t, nhi t đ ch t

l ng, ch t khí, λ, C, ρ c a ch t l ng, ch t khí…

Trao đ i nhi t b c x là s trao đ i nhi t đ c th c hi n b ng sóng đi n t

Quá trình trao đ i nhi t b ng b c x liên quan đ n 2 l n chuy n bi n n ng

l ng, đó là nhi t n ng bi n thành n ng l ng b c x và ng c l i

Khác v i trao đ i nhi t b ng d n nhi t và trao đ i nhi t b ng đ i l u, c ng

đ trao đ i nhi t b c x không ch ph thu c vào đ chênh nhi t đ mà còn ph thu c vào giá tr tuy t đ i nhi t đ c a v t Trao đ i nhi t b ng b c x gi a các v t còn có th di n ra trong chân không

Ánh sáng m t tr i nh h ng đ n nhi t đ môi tr ng, nó làm thay đ i nhi t

đ b m t công trình S t ng thêm biên đ dao đ ng nhi t b m t công trình do ánh sáng m t tr i Towcó th tính b ng công th c:

2.2 L a ch n ph ng pháp gi i bài toán nhi t

2.2.1 Các ph ng pháp gi i bài toán nhi t

Lý thuy t v truy n nhi t đã đ c phát tri n t r t s m và đ c ng d ng r ng rãi vào tính toán trong nhi u l nh v c khác nhau Có 3 ph ng pháp chính gi i bài toán nhi t đ c li t kê trong hình 2.2

bµI TO¸N NHIÖT

N i dung c a ph ng pháp này là gi i ph ng trình truy n nhi t nh m tìm

m t t h p các nghi m riêng Ti tho m n ph ng trình vi phân các đi u ki n biên Sau đó thành l p chu i các nghi m theo nguyên t c c ng: