Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Phương pháp bản làm mát cho sự khuếch tán nhiệt của bêtông asphalt

Phương pháp bản làm mát cho sự khuếch tán nhiệt của bêtông asphalt

Tải bản đầy đủ - 0trang

Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



còn lại bề mặt bên trên thì cho tiếp xúc với không khí ở một nhiệt độ khác ( Hình

2). Độ chênh giữa nhiệt độ về mặt không gian và thời gian được đo bằng các nhiệt

kế ở độ sâu đã biết của mẫu thư.



Để tính được sự thay đổi của sự khuếch tán nhiệt với nhiệt độ, khoảng thời

gian nhỏ đã được lựa chọn để các mối quan hệ tuyến tính gần đúng. Ở mỗi bước

thời gian, nhiệt độ nâng trung bình được tính tốn. Mỡi khoảng thời gian, mối quan

hệ tuyến tính là phù hợp giữa nhiệt độ trung bình và thời gian:



T  b1t  b2 (4)

Trong đó: b1 , b2 là hằng số đường cong bậc nhất

Với mối quan hệ gần đúng của không gian, nhiệt độ đọc ở giữa khoảng thời gian

được vẽ ngược với độ sâu và một mối quan hệ bậc hai là phù hợp:

T  a1 z 2  a2 z  a3



(5)



Trong đó:

a1 , a2 , a3



là hằng số đường cong bậc hai



Phương trình (2) được sắp xếp lại để thu được mối quan hệ sau:



trang 26



Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



dT

  dt



d 2T

dz 2 (6)



Đạo hàm bậc một của phương trình (4) với thời gian t được xác định như sau:



dT

 b1

dt



(7)



Đạo hàm bậc hai của phương trình (5) với z :

d 2T

 2a1

dz 2

(8)

Phương trình (7) và (8) được thay vào (6) để được độ khuếch tán nhiệt  :



 



b1

2a1



(9)



Độ khuyếch tán nhiệt tỉ lệ nghịch với nhiệt độ được đo cho ba mẫu bê tông

asphalt cấp phối đặc và 2 mẫu SMA, chỉ ra rằng hầu hết các hỗn hợp ngoại trừ mẫu

SMA rời có độ khuyếch tán giảm khi nhiệt độ tăng lên (Hình 3). Xu hướng giảm

được dự kiến khi khả năng truyền dẫn nhiệt của bê tông asphalt giảm theo nhiệt độ,

và nhiệt dung riêng của cốt liệu khô tăng với nhiệt độ cũng như nhiệt dung riêng

của chất kết dính asphalt. Một sự thay đổi mật độ tối thiểu ở khoảng nhiệt độ này

đã được dự kiến, bởi vậy độ khuếch tán nhiệt độ của bê tông asphalt được tính

bằng phương trình (2) sẽ giảm với nhiệt độ. Sự khác biệt trong mẫu SMA rời có

thể là do tác động của các túi khí lớn trong hỗn hợp. Độ khuếch tán nhiệt của

không khí tăng lên khi nhiệt độ tăng cao [5], có thể bỏ qua các tác dụng nhiệt độ

của các thành phần rắn.



trang 27



Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



trang 28



Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



Độ khuếch tán của các mẫu cấp phối đặc đạt mức cao nhất là một điểm giữa

hai cực trị của khối lượng riêng (Hình 4). Nhiệt độ càng cao, càng dễ nhận biết

đỉnh giá trị khối lượng riêng. Khả năng dẫn nhiệt dự kiến sẽ tăng với khối lượng

riêng tăng do tiếp xúc giữa các hạt cốt liệu. Các tính chất này là kết quả thu được

trong phương trình (2). Ngoài ra, sự thay đổi nhiệt dung riêng theo khối lượng

riêng là không đáng kể. Điều này dẫn đến sự cần thiết thông tin chi tiết hơn, để

thực hiện cho công tác dự đốn về mới quan hệ khới lượng riêng - khả năng

khuyếch tán nhiệt.

Những sai số thí nghiệm là nguyên nhân của một vài kết quả không rõ ràng

của khả năng khuếch tán nhiệt hoặc là do sự can thiệp từ những phân tư cốt liệu

lớn hoặc là túi khí. Những lỡi khác bị gây ra từ asphalt thốt xuống trong mẫu

SMA . Những vật liệu ổn định như là sợi xenlulo không được sư dụng trong những

mẫu này.

trang 29



Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



 Phương pháp cảm biến nhiệt đo khả năng truyền dẫn nhiệt nhiệt của bê tông

asphalt

ASTM D 5334 đã yêu cầu việc xây dựng một thiết bị cảm biến nhiệt, thiết bị

này bao gồm một cặp dây nhiệt và một bộ nhiệt điện được đặt trong một ống thép

hình trụ nhỏ chống ăn mòn (hình5). Cảm biến được xây dựng trên mỗi bản chỉ dẫn

trong phương pháp thí nghiệm. Khó khăn lớn nhất trong việc tìm ra một loại chất

kết dính(xi măng) có khả năng truyền dẫn nhiệt cao để đánh dấu theo suốt chiều

dài 50mm của ống thép chống ăn mòn dày 1,59mm. Sau một số thư nghiệm ban

đầu không thành công, một thiết bị cảm biến với ống thép dày 2mm đang được sư

dụng. Thiết bị được nhồi bên trong một mẫu asphalt hình trụ và một dòng điện ổn

định được đặt vào dây nhiệt.

Nhiệt độ được minh họa trên trục tiêu chuẩn và thời gian cũng được minh

họa trên trục log của đồ thị semi-log. Khi phần tuyến tính của đường cong được

trang 30



Ảnh hưởng của nhiệt độ và công tác quản lý nhiệt độ trong suốt quá trình đầm nén mặt đường HMA



xác định, giá trị của nhiệt độ và thời gian tại các điểm đầu của phần tuyến tính trên

đường cong(, ) cũng được xác định. Phương trình sau được sư dụng để tính toán

tính truyền dẫn nhiệt :

(10)



Trong đó :

E = Điện áp (vôn )

I = Giá trị cường độ dòng điện (Ampe)

L= Chiều dài cảm biến nhiệt ( 0,051m)



Thí nghiệm được tiến hành trên mẫu cấp phối đặc, thu được đường cong với

những đoạn tuyến tính dễ thấy trên trục semi-log. Mẫu SMA sẽ khó thực hiện hơn

khi mà độ chênh lệch nhiệt độ giữa cảm biến và mẫu thực tế khá lớn. Khoảng cách

lớn giữa các phân tư hầu như cản trở sự tiêu tán nhiệt khỏi cảm biến dẫn đến sự

trang 31



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Phương pháp bản làm mát cho sự khuếch tán nhiệt của bêtông asphalt

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×