I. Giới thiệu về nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến việc tính toán các thông số của mặt đường bê tông xi măng (BTXM) trong sân bay. Sử dụng thiết bị HWD, nghiên cứu xác định các thông số như độ võng, số phân cấp mặt đường PCN, và hệ số truyền lực tại khe nối LTE. Đặc biệt, độ võng là thông số được đo trực tiếp, trong khi các thông số khác được tính toán từ độ võng thông qua các mô hình toán học. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến độ võng và các thông số khác, do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới của tấm BTXM.
1.1. Tác động của nhiệt độ đến độ võng
Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới, tấm BTXM bị uốn vồng, ảnh hưởng đến độ võng khi đo bằng HWD. Nhiệt độ mặt trên cao hơn sẽ dẫn đến việc tấm bị dãn dài, làm tăng hiệu ứng chèn móc giữa các tấm liền kề. Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, tấm sẽ co ngót, làm giảm hiệu ứng này và tăng độ võng tại mép tấm. Điều này cho thấy rằng việc nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ là rất cần thiết để đảm bảo độ chính xác trong việc đánh giá các thông số của mặt đường BTXM.
1.2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục đích của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến kết quả xác định các thông số của mặt đường BTXM bằng thiết bị HWD. Nhiệm vụ bao gồm tổng hợp lý thuyết về phương trình truyền nhiệt, xây dựng phương trình truyền nhiệt theo chiều sâu của tấm BTXM, và xác định các thông số của mặt đường ứng với nhiệt độ bề mặt. Nghiên cứu cũng sẽ thiết lập quan hệ giữa từng thông số với yếu tố nhiệt độ và đề xuất điều kiện đo chuẩn khi thực hiện thí nghiệm HWD.
II. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. Phương pháp lý thuyết bao gồm phân tích và tổng hợp các lý thuyết về truyền nhiệt và đánh giá mặt đường BTXM bằng HWD. Phương pháp thực nghiệm được thực hiện tại các sân bay miền Bắc, sử dụng thiết bị HWD PRIMAX 2500 để đo độ võng và xác định các thông số của mặt đường. Nghiên cứu cũng áp dụng phương pháp xác suất thống kê để phân tích dữ liệu và đánh giá mức độ hồi quy của số liệu thực nghiệm.
2.1. Phương pháp lý thuyết
Phương pháp lý thuyết tập trung vào việc phân tích các phương trình truyền nhiệt theo quy luật Fourier để tính toán trường nhiệt độ trong tấm BTXM. Các điều kiện ban đầu và biên được thiết lập để xác định nhiệt độ tại các điểm khác nhau trong tấm. Điều này giúp xây dựng cơ sở lý thuyết cho việc đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến các thông số của mặt đường BTXM.
2.2. Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm bao gồm việc đo đạc nhiệt độ và độ võng tại các sân bay thực tế. Thiết bị HWD được sử dụng để xác định độ võng và các chỉ tiêu đánh giá mặt đường. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích bằng phần mềm Minitab để đánh giá mối quan hệ giữa nhiệt độ và các thông số của mặt đường BTXM.
III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến độ võng và các thông số khác của mặt đường BTXM. Sự biến đổi nhiệt độ trung bình trong tấm BTXM dẫn đến việc tấm bị dãn dài hoặc co ngót, ảnh hưởng đến hiệu ứng chèn móc và khả năng chịu lực của tấm. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc xác định các điều kiện đo chuẩn là cần thiết để hiệu chỉnh kết quả thí nghiệm HWD.
3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các thông số mặt đường
Nghiên cứu cho thấy rằng khi nhiệt độ tăng, độ võng tại mép tấm giảm, trong khi khi nhiệt độ giảm, độ võng tăng. Điều này cho thấy rằng việc theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình đo đạc là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của các thông số mặt đường BTXM.
3.2. Đề xuất điều kiện đo chuẩn
Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các điều kiện đo chuẩn khi thực hiện thí nghiệm HWD. Điều này bao gồm việc xác định nhiệt độ bề mặt và các yếu tố khác ảnh hưởng đến kết quả đo. Việc thiết lập các điều kiện này sẽ giúp cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của các thông số đánh giá mặt đường BTXM.
