Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
IV. Mô hình máy tính

IV. Mô hình máy tính

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



chuyển sư dụng giản đồ phần tư hữu hạn ẩn. Hệ thống chuyên gia được lập trình sư

dụng shell hệ thống chuyên gia có sẵn.

Mô hình làm mát mặt đường yêu cầu thông tin về khối lượng riêng và các

tính chất nhiệt của lớp mặt đường đồng thời các điều kiện môi trường. Jordan and

Thomas đã kiến nghị một số thông số sau:

 Khối lượng riêng của các lớp mặt đường

 Giá trị độ dẫn nhiệt

 Nhiệt dung riêng

 Nhiệt độ môi trường xung quanh

 Tốc độ gió

 Hệ số đối lưu

 Giá trị bức xạ mặt trời chiếu tới

 Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt mặt đường

 Số gia chiều sâu và thời gian

 Nhiệt độ mặt đường ban đầu



trang 22



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



Nhiệt độ môi trường xung quanh và tốc độ gió có thể xác định một cách dễ

dàng hoặc được dự đoán theo báo cáo về thời tiết của địa phương. Để xác định

chính xác hệ số đối lưu và hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời là công việc gặp nhiều trở

ngại hơn, tuy nhiên công cụ trong dự báo hệ số đối lưu từ tốc độ gió và dự báo

hấp thụ bức xạ từ vị trí, thời gian, thông tin về mây bao phủ được gộp trong mô

hình làm mát. Hê số bức xạ và hấp thụ bức xạ được sư dụng theo giả thiết của

Corlew và Dickson. Số gia về chiều sâu và thời gian được chọn từ độ chính xác

tối ưu và tớc độ tính tốn. Trong đó, biến dạng nhiệt độ ban đầu của kết cấu hiện

có, nơi mà hỗn hợp nóng sẽ được đổ và được giả sư là hằng số và không đổi từ

việc đo lường nhiệt độ bề mặt. Biến dạng nhiệt độ hỗn hợp nóng ban đầu coi như

là không đổi và bằng nhiệt độ hỗn hợp bên dưới mặt đường.

Phiên bản hiện hành của công cụ làm mát nền đường Asphalt bao gồm màn

hình đầu vào, nhằm thực hiện hỗ trợ người sư dụng để giải quyết số liệu cần thiết,

một mô hình hữu hạn, một cưa sổ đầu ra để hiển thị thời gian làm mát ngồi ra cần

thiết, một cơng cụ minh họa đường cong nguội của nền đường. Những yêu cầu về

phần cứng máy tính bao gồm: một IBM máy tính cá nhân thích hợp (386), hệ điều

hành 3.1 hoặc cao hơn, tối thiểu 1 megabyte khoảng trống trong đĩa cứng và 4



trang 23



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



megabyte của bộ nhớ RAM, ngoài ra cần thêm một VGA màn hình 640 x 480.

Phiên bản cuối cùng của chương trình nền sư dụng là 1998, tuy nhiên ngày nay có

rất nhiều phiên bản nâng cấp có thể được sư dụng. Nó sẽ bao gồm hệ thống

chuyên gia cung cấp cho người sư dụng những giải pháp với rất nhiều vấn đề của

mặt đường trong suốt điều kiện nhiệt độ bất lợi.

V.



Các phương pháp thử nghiệm nhiệt



Mặc dù có nhiều phương pháp với độ chuẩn cao trong việc xác định tính chất

nhiệt của vật liệu, tuy vậy mặt đường Asphalt vẫn bộc lộ những vấn đề liên quan

tới kích thước hạt yêu cầu (như việc giả thiết yêu cầu đồng nhất trong khi đó thực

tế điều này rất khó có thể xảy ra). Một khó khăn khác thường gặp phải đó là sự

thay đổi trong chất dính kết bê tông asphalt khi hỗn hợp được đun nóng sau đó để

nguội. Mẫu hỗn hợp nóng được làm nóng trên nhiệt độ nhất định nó phải được

thực hiện theo trình tự giữ nguyên hình dạng yêu cầu. Phần lớn tính chất nhiệt có

sẵn không được thiết kế cho kích cỡ mẫu asphalt chuẩn hoặc loại hỗn hợp không

chặt của vật liệu. Mặc dù dụng cụ nhiệt độ tiêu chuẩn có thể được chỉnh sưa cho

mục đích đo lường tính chất nhiệt bê tông asphalt nhưng giá thành là rào cản rất

lớn để có thể đầu tư.

Một thí nghiệm về sự khuyếch tán nhiệt của bản bê tông asphalt được thiết kế

theo trình tự cung cấp các thông tin nhiệt độ cần thiết, phục vụ mô hình làm mát

mặt đường. Điều này đòi hỏi cung cấp nhiệt cho tấm bê tông tới nhiệt độ không

đổi, và đo đạc nhiệt độ ở các độ sâu trong suốt thời điểm làm mát tấm bê tông.

Dựa vào phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM để xác định tính dẫn

nhiệt của đất và đá mềm bằng đầu dò kim nhiệt (D5334) được hiệu chỉnh nhằm

phù hợp với việc sư dụng mẫu bê tông asphalt hình trụ kết quả được dùng để so

sánh giá trị độ dẫn nhiệt thực tế và lý thuyết đã được báo cáo. Mẫu sư dụng yêu

cầu cho thí nghiệm này là mẫu hình trụ tương tự kích thước lõi nền đường được sư

dụng trong thí nghiệm ba trục của bê tông asphalt. Quy trình thí nghiệm nhiệt

dung riêng không được xem xét trong báo cáo này

VI.



Thiết kế hỗn hợp



Thành phần hỗn hợp trong báo cáo này được chọn để nhằm miêu tả hai loại

tính chất nhiệt khác nhau. Các hỗn hợp được chọn có độ chặt tiêu chuẩn và hỗn

hợp SMA có kích thước hạt cốt liệu lớn nhất là 15.9mm. Hỗn hợp cấp phối đặc

thiết kế theo chương trình của Viện giao thông Minnesota (Mn/DOT) giới hạn cấp

phối loại A cho hỗn hợp bitum. Hỗn hợp SMA thiết kế dựa theo cấp phối điển

hình đã sư dụng ở Đức. Cốt liệu sư dụng bao gồm đá granite đã được nghiền có

trang 24



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



kích thước hạt 9.5 mm hoặc lớn hơn, ngồi ra cần sỏi sơng có kích thước 4.75 mm

hoặc nhỏ hơn. Asphalt có độ xuyên đạt 120/150 được sư dụng cho cả hai hỗn hợp.

Asphalt và cốt liệu được trộn theo Mn/DOT bằng máy trộn tại một phòng thí

nghiệm lớn. Mỗi hỗn hợp được chuẩn bị đầy đủ để đầm nén ba tấm bản, hai mẫu

trụ, và hướng dẫn phân tích trọng lực riêng lớn nhất theo lý thuyết.

Quy trình đầm nén được mô hình hóa theo công trình nghiên cứu của Scholz.

Ưu điểm chính của việc đầm lăn liên hệ tới nghiên cứu này đó là khả năng đầm

nén một mẫu thanh bản xấp xỉ một tường vô hạn, trong điều kiện truyền nhiệt theo

một chiều. Kích thước mẫu bản tiêu chuẩn được sư dụng trong nghiên cứu của

Scholz là 710x710x102 mm. Bản thanh được đầm bằng một thiết bị máy đầm lăn

gắn động cơ.

Trong bản báo cáo này kích thước của bản thanh được dùng là 380x380x64

mm. Chiều dày được xác định xem như là của lớp asphalt điển hình, trong đó kích

thước ngang tính toán theo tỉ số chiều dày trên chiều dài nhỏ hơn 0.2. Đó là giá trị

giới hạn cho tấm bản vuông nhằm đảm bảo rằng sự thay đổi nhiệt độ ở giữa bản

có thể được mô hình hóa sư dụng lý thuyết plane-wall một chiều. Một mô hình

nhỏ hơn của hệ thống khuôn tìm ra bởi Scholz sư dụng bằng vật liệu gỗ. Thay vì

sư dụng hệ thống động cơ đầm lăn bánh thép, một máy đầm được đổ đầy nước có

đường kính 457 mm và dài 560 mm được sư dụng để đầm mẫu. Khối lượng tổng

cộng của máy đầm và nước ở nhiệt độ 25 là 115 kg.

Quy trình cảm biến nhiệt theo ASTM D 5334 yêu cầu chiều dài vượt quá 100

mm để cảm biến nhiệt độ chính xác. Mẫu hình trụ asphalt có kích thước 100x200

mm được đầm nén theo quy trình dùng búa Marshall đã hiệu chỉnh được thực hiện

tại đại học Minesota. Những mẫu này thỏa mãn yêu cầu theo tiêu chuẩn ASTM

cho chiều sâu cảm biến lên tới 100 mm. Khuôn trong sư dụng bao gồm một ống

thép với bán kính trong là 100 mm và chiều cao đạt 254 mm. Trụ được đặt bên

trên của tấm bản.



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

Cho một mẫu có kích thước tương đối đồng nhất, và điều kiện gần đúng cho

dòng nhiệt một chiều đi qua, Chúng ta có thể xác định khả năng khuyếch tán nhiệt

từ mối quan hệ bậc nhất giữa nhiệt độ - thời gian và mối quan hệ bậc hai giữa nhiệt

độ- không gian. Phương pháp không yêu cầu dòng nhiệt và nhiệt độ biên ổn định.

Từ đó có thể đo được sự khuếch tán nhiệt độ thông qua một thí nghiệm rất đơn

giản. Cấu hình của một tấm Asphalt, được cách nhiệt ở các mặt bên và phía dưới,



trang 25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

IV. Mô hình máy tính

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×