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

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

Kỹ thuật xây dựng

Dạng tài liệu

Tác giả

Trần Mạnh Tiến⁽¹⁾, Vũ Xuân Hồng, Emmanuel Ferrier

Nhan đề

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

Nhan đề tiếng anh

Experiment and numerical modelling of heat transfer inside calcium aluminate cement-based refractory concrete

Nguồn trích

Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất

Năm xuất bản

2020

Số

06 (Chuyên đề 1)

Trang

139-147

ISSN

1859-1469

Từ khóa

Bê tông canxi aluminat, Biến thiên nhiệt độ, Hệ số khuếch tán nhiệt, Hệ số truyền nhiệt, Gradient nhiệt độ

Từ khóa tiếng anh

Calcium aluminate cement, Thermal diffusion, Temperature evolution, Thermal conductivity, Temperature gradient

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.

Tóm tắt tiếng anh

In the case of fire in infrastructure works, the bearing capacity of reinforced-concrete structures will be reduced due to the effect of high temperatures. So, the refractory concrete with good thermal properties contributes an important role in reducing the impact of fire on the durability of the building. Nowadays, calcium aluminate cement is widely used for that thanks to the thermal stability of the respective concrete by the high content of aluminum. This paper presents experimental and numerical results of heat transfer in cylindrical specimens of calcium aluminate cement-based refractory concrete. As experimental results, with a calcium aluminate content of about 50% in concrete, its thermal properties have been significantly improved in comparison with other types of cementitious concrete. The evolution of temperature as a function of time (inside and outside of the concrete specimen) was also recorded and analyzed. In the 3-D model, the thermal properties of refractory concrete were used f-rom the previous experimental results. The results of this model were used to compare with experiments, then analyze and evaluate factors affecting the model results. The numerical model could also be exploited to determine the thermal parameters in the heat transfer in refractory concrete specimen.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVv 294

File toàn văn

Xem toàn văn