NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VƯƠNG LÊ THẮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT ĐÀ NẴNG - 2021 VƯƠNG LÊ THẮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SĨNG SIÊU ÂM DỰ ĐỐN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 52 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT Người hướng dẫn khoa học PGS TS LÊ CUNG TS NGUYỄN ĐÌNH SƠN ĐÀ NẴNG - 2021 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan Luận án tiến sĩ cơng trình nghiên cứu riêng Các biểu thức số liệu Luận án tính tốn xác, trung thực nhận xét khách quan Tác giả NCS Vương Lê Thắng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gởi lời cảm ơn chân thành đến tập thể giáo viên hướng dẫn, quý Thầy hướng dẫn khoa học cho nghiên cứu sinh suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận án tiến sĩ Đặc biệt PGS.TS Lê Cung TS Nguyễn Đình Sơn, tận tình hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành nghiên cứu Những dẫn khoa học quý Thầy không giúp đỡ cho tơi hồn thành nội dung nghiên cứu mà cịn giúp tơi bước hồn thiện tư khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng, Phòng Đào tạo, Khoa Cơ khí Giao thơng, Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp Tôi bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến tác giả danh mục tài liệu tham khảo, nhà khoa học lĩnh vực nghiên cứu, đồng nghiệp giúp đỡ q trình hồn thành Luận án Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn bạn bè đặc biệt gia đình, người thân, ln ln gắn bó kịp thời động viên tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành Luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn GIỚI THIỆU Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm nhằm dự đốn chất lượng khuyết tật bê tông lĩnh vực nhận quan tâm lớn nhóm nghiên cứu giới Hằng năm, có nhiều cơng trình nghiên cứu báo khoa học đăng tạp chí uy tín giới Các hướng nghiên cứu thường gặp sau: Nghiên cứu mô lan truyền sóng siêu âm bê tơng, nghiên cứu dự đốn cường độ chịu nén bê tơng dựa vận tốc xung siêu âm (Ultrasonic Pulse Velocity), nghiên cứu dự đoán chiều sâu vết nứt phương pháp siêu âm Ở nước, nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm nhằm dự đốn cường độ chịu nén vết nứt bê tông không nhiều Các nghiên cứu chủ yếu sử dụng biểu thức TCVN 9357:2012 đánh giá chất lượng bê tông vận tốc xung siêu âm để xây dựng mối quan hệ cường độ chịu nén bê tông với vận tốc xung siêu âm đo đạc chiều sâu vết nứt mở bê tông phương pháp siêu âm Gần đây, số nghiên cứu nước bắt đầu sử dụng mạng ANN để dự đốn cường độ chịu nén bê tơng Tại miền Trung Việt Nam, cơng trình bê tơng thường u cầu cấp độ bền chịu nén bê tông từ B15 đến B40 (tương ứng mác 200 đến mác 500) Các vật liệu thường dùng để chế tạo bê tông với yêu cầu cấp độ bền chịu nén bao gồm: cát, đá dăm, bột đá, xi măng Portland, tro bay nước Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu tiến hành dự đoán cường độ chịu nén cho đối tượng bê tơng này, gây khó khăn tốn nhiều công sức cho kỹ sư xây dựng việc thiết kế cấp phối đánh giá cường độ nén bê tơng sau thi cơng Vì vậy, cần thiết phải xây dựng mơ hình dự đốn cường độ chịu nén bê tông đạt yêu cầu sử dụng vật liệu dựa vào đặc tính sóng siêu âm Ngồi ra, cơng trình bê tông nhiều tác động tải trọng môi trường, thường xuyên xuất vết nứt Tùy theo kích thước vết nứt, chúng ảnh hưởng đến khả chịu lực điều kiện sử dụng cơng trình Từ đó, cần thiết phải xây dựng phương pháp để dự đốn xác kích thước vết nứt phương pháp siêu âm Những vấn đề cấp bách trên, tác giả giải Luận án Để thực nội dung nghiên cứu, bố cục phần Luận án sau: • Mở đầu • Chương 1: Tổng quan nghiên cứu • Chương 2: Mơ q trình lan truyền sóng siêu âm dự đoán chiều sâu vết nứt bê tơng • Chương 3: Thực nghiệm dự đốn cường độ chịu nén, hệ số cản Rayleigh chiều sâu vết nứt bê tơng • Kết luận hướng nghiên cứu cần phát triển Luận án hoàn thành Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng hướng dẫn PGS.TS Lê Cung TS Nguyễn Đình Sơn, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii GIỚI THIỆU iii MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu mơ lan truyền sóng siêu âm bê tông 1.1.1 Phương pháp sai phân hữu hạn 1.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 11 1.1.3 Nhận xét 14 1.2 Tổng quan nghiên cứu dự đoán cường độ chịu nén bê tông dựa phương pháp siêu âm 15 1.2.1 Các nghiên cứu nước 16 1.2.1.1 Mô hình hồi quy biến 16 1.2.1.2 Mơ hình hồi quy đa biến 18 1.2.1.3 Mơ hình mạng nơ-ron nhân tạo 20 1.2.2 Các nghiên cứu nước 22 1.2.3 Nhận xét 26 1.3 Tổng quan nghiên cứu dự đốn kích thước vết nứt bê tông phương pháp siêu âm 26 1.3.1 Phương pháp tác động tiếng vang (Impact-Echo Method) 27 1.3.2 Phương pháp lan truyền sóng bề mặt (Surface Wave Transmission Method) 28 1.3.3 Phương pháp siêu âm khuếch tán (Diffusion method) 29 1.3.4 Phương pháp xác định thời gian nhiễu xạ lan truyền (Time of Flight Diffraction Method) 31 1.3.5 Nhận xét 34 1.4 Kết luận nghiên cứu tổng quan 35 Chương MƠ PHỎNG Q TRÌNH LAN TRUYỀN SĨNG SIÊU ÂM VÀ DỰ ĐỐN CHIỀU SÂU VẾT NỨT TRONG BÊ TÔNG 37 2.1 Phương trình mơ tả lan truyền sóng 37 2.2 Mô số lan truyền sóng siêu âm phương pháp phần tử hữu hạn 39 2.2.1 Xác định ma trận đặc trưng phương pháp phần tử hữu hạn .40 2.2.1.1 Ma trận độ cứng khối lượng 42 2.2.1.2 Ma trận cản 42 2.2.2 Giải phương trình phương pháp tích phân số Newmark 43 2.2.3 Thuật tốn giải phương trình chuyển động 45 2.3 Kết mô số lan truyền sóng siêu âm mẫu bê tơng 48 2.3.1 Mẫu khảo sát 48 2.3.2 Hình ảnh lan truyền sóng siêu âm mẫu 50 2.3.3 Phân tích chuyển vị điểm nhận sóng 51 2.3.4 Đánh giá kết mô thông qua thực nghiệm 52 2.4 Mô xác định chiều sâu vết nứt bê tông 55 2.4.1 Mẫu khảo sát 55 2.4.2 Kết mô 56 2.5 Kết luận chương 58 Chương THỰC NGHIỆM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN, HỆ SỐ CẢN RAYLEIGH VÀ CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG 59 3.1 Vật liệu thí nghiệm 59 3.2 Thực nghiệm dự đoán cường độ chịu nén bê tông 63 3.2.1 Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén .63 3.2.2 Xây dựng quy trình liệu thực nghiệm 63 3.2.2.1 Xây dựng quy trình thực nghiệm 63 3.2.2.2 Xây dựng bảng cấp phối cho mẫu thực nghiệm .66 3.2.2.3 Chế tạo mẫu thử dưỡng hộ 66 3.2.2.4 Xây dựng liệu thực nghiệm 67 a Đo vận tốc xung siêu âm UPV 67 b Xác định tỉ lệ suy giảm biên độ sóng siêu âm 67 c Xác định khối lượng riêng mẫu bê tông 68 d Xác định mô-đun đàn hồi mẫu bê tông 68 e Xác định cường độ chịu nén mẫu bê tông 69 3.2.3 Xây dựng mơ hình dự đốn cường độ chịu nén bê tông 69 3.2.3.1 Mơ hình hồi quy tuyến tính đa biến 70 a Kết mơ hình dự đoán 70 b Đánh giá mơ hình dự đốn 72 c Dự đoán cấp phối chế tạo bê tông 73 3.2.3.2 Mơ hình mạng nơ-ron nhân tạo 75 a Cấu trúc mạng nơ-ron nhân tạo 75 b Phân tích kết mơ hình 76 3.2.3.3 So sánh mơ hình dự đốn cường độ chịu nén 80 3.3 Hệ số cản Rayleigh bê tông 81 3.3.1 Phương pháp quy trình thực nghiệm xác định hệ số cản Rayleigh 81 3.3.1.1 Phát nhận xung qua mẫu bê tông, xác định hệ số kw 84 3.3.1.2 Lưu đồ thuật toán xác định hệ số kR 85 3.3.1.3 Xác định hệ số cản Rayleigh 86 3.3.2 Xây dựng mơ hình dự đốn hệ số cản Rayleigh bê tông 88 3.4 Thực nghiệm dự đốn chiều sâu vết nứt mở vng góc bề mặt bê tơng …………………………………………………………………………….90 3.4.1 Xác định quy trình thực nghiệm 91 3.4.1.1 Chế tạo mẫu 91 3.4.1.2 Xác định vận tốc lan truyền xung siêu âm 92 3.4.1.3 Xác định thời gian lan truyền xung 92 3.4.1.4 Kết thực nghiệm 93 3.4.2 Đánh giá kết dự đoán chiều sâu vết nứt thực nghiệm mô ………………………………………………………………………….93 3.5 Kết luận chương 93 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CẦN PHÁT TRIỂN 95 Các kết Luận án đạt được: 95 Hướng nghiên cứu cần phát triển: 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 3.4.1.4 Kết thực nghiệm  Áp dụng biểu thức xác định chiều sâu vết nứt: D = C2pt H (Biểu thức 1.14), xác định chiều sâu vết nứt từ phương pháp thực nghiệm sau: C t  D =  2p   H  4520  56,5 106    0,12 = 7,92cm =    3.4.2 Đánh giá kết dự đoán chiều sâu vết nứt thực nghiệm mô Kết xác định chiều sâu vết nứt từ mô (Mục 2.4) từ thực nghiệm thể Bảng 3.16 Kết cho thấy giá trị chiều sâu vết nứt dự đoán dựa đo đạc thực nghiệm xung siêu âm lớn giá trị dự đốn mơ số Điều phù hợp Bởi mơ số vật liệu bê tông giả thiết môi trường đồng Còn đo đạc thực nghiệm mẫu bê tông, cấu trúc vật liệu không đồng nhất, bên mẫu tồn lỗ trống q trình chế tạo, từ sóng lan truyền bị tán xạ với cốt liệu lớn lỗ trống này, lan truyền sóng đo đạc thực nghiệm có sai khác so với mô số Bảng 3.16 Kết xác định chiều sâu vết nứt mô thực nghiệm Chiều sâu vết nứt Chiều sâu vết nứt dự đoán thực tế Mô số 7,5cm 7cm 7,1% Thực nghiệm 7,92cm 7cm 13,1% Phương pháp 3.5 Sai lệch (%) Kết luận chương Mục tiêu chương nghiên cứu thực nghiệm bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá để thực cơng việc sau: Dự đốn cường độ chịu nén bê tông phương pháp hồi quy mạng nơ-ron nhân tạo; xác định hệ số cản Rayleigh bê tông để xác định ma trận cản tốn mơ Chương dự đốn chiều sâu vết nứt phương pháp thực nghiệm để kiểm chứng kết mô Chương Đối với việc dự đốn cường độ chịu nén bê tơng, Luận án đề xuất mơ hình đa biến với tham số đầu vào khác nhau, sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính đa biến mạng nơ-ron nhân tạo Kết cho thấy mơ hình mạng nơ-ron nhân tạo (Mơ hình 3) cho kết xác Trong Mơ hình 3, đầu vào gồm tham số: tham số vật liệu (cốt liệu bé, cốt liệu lớn, chất kết dính nước) tham số đặc tính sóng siêu âm (UPV tỉ lệ biên độ A2/A1), đầu mơ hình cường độ chịu nén bê tơng Mơ hình cho phép dự đốn cường độ chịu nén bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm (tro bay bột đá) với độ xác cao Để xác định hệ số cản Rayleigh α β, phương pháp thực nghiệm đề xuất, từ xác định hệ số cản Rayleigh cho 72 cấp phối bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Ngoài ra, mơ hình mạng nơron nhân tạo xây dựng để dự đoán hệ số cản Rayleigh cho cấp phối bê tơng với độ xác phù hợp Trong mơ hình, đầu vào tham số vật liệu (cốt liệu bé, cốt liệu lớn, chất kết dính nước), đầu hệ số cản Rayleigh α β Kết chiều sâu vết nứt bê tông xác định đo đạc thực nghiệm có sai lệch so với phương pháp mơ số Chương 2, nhiên với sai số chấp nhận Sai số khắc phục cách bổ sung giả thiết vật liệu bê tông tạo thành từ nhiều vật liệu không đồng mô số q trình lan truyền sóng KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CẦN PHÁT TRIỂN Các kết Luận án đạt được: Xây dựng thuật toán chương trình mơ phương pháp phần tử hữu hạn, để mô hai chiều lan truyền sóng siêu âm bê tơng sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Điểm chương trình có xét đến ma trận cản C xác định mơ hình giảm chấn Rayleigh thơng qua hệ số α β tính toán từ thực nghiệm Xây dựng liệu thực nghiệm gồm có 72 cấp phối bê tơng, đạt cấp độ bền chịu nén từ B10 đến B45 Cấp phối bê tông sử dụng vật liệu miền Trung: cát, đá dăm, xi măng Portland đặc biệt sử dụng hai vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Bộ liệu bao gồm thông tin cấp phối bê tông, vận tốc xung siêu âm tuổi 28 ngày, khối lượng riêng, mô-đun đàn hồi bê tông, tỉ lệ suy giảm biên độ sóng siêu âm 28 ngày tuổi cường độ chịu nén bê tông 28 ngày tuổi Đề xuất phương pháp xây dựng mơ hình dự đốn cường độ chịu nén bê tông sử dụng tro bay bột đá phương pháp hồi quy tuyến tính mạng nơ-ron nhân tạo Mơ hình cho phép dự đốn xác cường độ chịu nén bê tông tương ứng với cấp phối xác định Từ đó, giúp nhà sản xuất bê tơng dự đốn khoảng cấp phối bê tông xác định cấp phối bê tông tối ưu để đảm bảo yêu cầu cường độ chịu nén thiết kế Đề xuất phương pháp thực nghiệm để xác định hệ số cản Rayleigh cho 72 cấp phối bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Xây dựng mơ hình mạng nơ-ron nhân tạo cho phép dự đốn hệ số cản Rayleigh bê tơng sử dụng vật liệu thay với cấp phối Xác định phương pháp phù hợp để dự đoán chiều sâu vết nứt mở vng góc với bề mặt mẫu bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Phương pháp dựa thời gian lan truyền nhiễu xạ (TOFD) để xác định chiều sâu vết nứt Việc xác định vết nứt ứng dụng để kiểm tra khuyết tật bê tông Hướng nghiên cứu cần phát triển: Chương trình mơ lan truyền sóng siêu âm bê tơng xây dựng cho trường hợp toán hai chiều với giả thiết vật liệu đồng Để ứng dụng sóng siêu âm giải tốn thực tế như: xác định cấu trúc, tính đồng nhất, khuyết tật bê tơng, cần phát triển chương trình mơ cho tốn ba chiều, vật liệu khơng đồng Đối tượng bê tông nghiên cứu chế tạo từ vật liệu miền Trung cát, đá dăm, xi măng portland hai vật liệu phế phẩm tro bay bột đá Khối lượng hai vật liệu thay cho 20% khối lượng xi măng cát sử dụng để chế tạo bê tông truyền thống Trong thời gian đến, mở rộng đối tượng nghiên cứu cách thay đổi, nâng cao tỉ lệ vật liệu tro bay bột đá, hay thay vật liệu tái chế khác trấu, xỉ, vụn cao su Kết nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm để dự đoán chiều sâu vết nứt luận án cho vết nứt mở vng góc bề mặt bê tơng Để ứng dụng việc dự đoán chiều sâu loại vết nứt khác thực tế, cần mở rộng hướng nghiên cứu cho loại vết nứt khác vết nứt xiên, vết nứt cong, vết nứt bên bê tơng Nhờ thiết lập sở liệu vết nứt để sử dụng cho việc xây dựng mơ hình dự đốn vết nứt bê tơng thực tế dựa sóng siêu âm Để triển khai ứng dụng vào thực tế cho nhà sản xuất bê tông việc lựa chọn cấp phối phù hợp, đặc biệt cấp phối sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá, cần mở rộng việc thu thập liệu mẫu thực tế cơng trình Từ kiểm chứng kết hiệu chỉnh tham số đầu vào mơ hình dự đốn nơ-ron nhân tạo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lý Hải Bằng, Nguyễn Thùy Anh, Mai Thị Hải Vân (2021), "Nghiên cứu ứng dụng mơ hình trí tuệ nhân tạo dự báo cường độ nén bê tông sử dụng cốt liệu tái chế", Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, số 72, trang 369-383 [2] Lý Hải Bằng, Nguyễn Thùy Anh (2020), "Mô cường độ bê tông 28 ngày tuổi sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo tối ưu hóa với thuật tốn giải thuật di truyền", Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, số 72, trang 369-383 [3] Đào Huy Bích (2008), Cơ học mơi trường liên tục, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội [4] Lương Xuân Chiểu (2012), "Nghiên cứu xây dựng đường chuẩn tương quan cường độ chịu nén với vận tốc truyền sóng siêu âm kết hợp trị số bật nảy ứng dụng đánh giá cường độ chịu nén bê tơng mác 45-55 MPa", Tạp chí khoa học Giao thơng vận tải, số 38, trang 40-45 [5] Nguyễn Văn Chính, Đặng Công Thuật (2020), "Ảnh hưởng tro bay, silicafume môi trường dưỡng hộ đến cường độ chịu nén bê tơng", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, số 14, trang 60-72 [6] Hoàng Nhật Đức, Phạm Anh Đức (2016), "Xây dựng mơ hình hồi quy đa biến để tính tốn cường độ chịu nén hỗn hợp bê tơng tính cao", Tạp chí Khoa học Công nghệ - Trường Đại học Duy Tân, số 2(19), trang 9-14 [7] Nguyễn Hồng Đức (2017), "Nghiên cứu phát triển cường độ chịu nén bê tông Geopolymer thí nghiệm khơng phá hủy mẫu", Tạp chí Xây dựng, số 3, trang 111-115 [8] Bộ Xây Dựng (1998), Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông loại, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [9] Nguyễn Trọng Dũng, Tăng Văn Lâm, Ngô Xuân Hùng, Đặng Văn Phi, Hồ Anh Cương, Vũ Kim Diến (2020), "Ảnh hưởng phụ gia khoáng tro bay đến cường độ đá xi măng tuổi sớm ngày", Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 61, trang 10-18 [10] Nguyễn Hữu Huế (2016), "Phương pháp thí nghiệm trường kiểm tra đo đạc vết nứt bê tơng mặt đập chính-hồ chứa nước Cửa Đạt (The field test method for measuring cracks in concrete of Cua Dat lake)", Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, số 28, trang 1-13 [11] Nguyễn Trọng Lâm, Nguyễn Ngọc Linh, Trần Văn Nam, Vũ Duy Kiên, Trần Văn Khải, Phùng Đức Hiếu (2020), "Ảnh hưởng tro bay thay phần xi măng đến tính chất bê tơng thương phẩm", Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, số 14, trang 96-105 [12] Tăng Văn Lâm, Vũ Kim Diến (2020), "Khả sử dụng xỉ thải công nghiệp luyện kim sản xuất vật liệu xây dựng", Tạp chí Khoa học Công nghệ Công thương, số 43, trang 1-6 [13] Tiêu chuẩn Việt Nam (2012), TCVN : 9357 Bê tông nặng - Phương pháp thử không phá hủy - Đánh giá chất lượng bê tông vận tốc xung siêu âm, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [14] Tiêu chuẩn Việt Nam (2018), TCVN : 5574 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [15] Nguyễn Thị Thu Ngà, Trần Việt Hưng (2020), "Mô cường độ bê tông 28 ngày tuổi sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo tối ưu hóa với thuật tốn giải thuật di truyền", số 10, trang 89-92 [16] Nguyễn Như Quý (2007), "Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia mịn bột đá vôi tro bay nhiệt điện đến tính chất hỗn hợp bê tơng bơm", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, số 1, trang 3-5 [17] Nguyễn Công Thắng, Nguyễn Văn Tuấn, Phạm Hữu Hanh, Nguyễn Trọng Lâm (2013), "Nghiên cứu chế tạo bê tông chất lượng siêu cao sử dụng hỗn hợp phụ gia khoáng silica fume tro bay sẵn có Việt nam", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, số 2, trang 21-29 [18] Trần Ích Thịnh (2007), Giáo trình Phương pháp phần tử hữu hạn, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Tiếng Anh [19] Ahn, E., Shin, M., Popovics, J S., and Weaver, R L (2019), "Effectiveness of diffuse ultrasound for evaluation of micro-cracking damage in concrete", Cement and Concrete Research, vol 124, pp 105862 [20] Anugonda, P., Wiehn, J S., and Turner, J A (2001), "Diffusion of ultrasound in concrete", Ultrasonics, vol 39, pp 429-435 [21] Arne, K C (2014), Crack depth measurement in reinforced concrete using ultrasonic techniques, Master of Science in the School of Civil and Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology [22] Ashrafian, A., Amiri, M J T., Rezaie-Balf, M., Ozbakkaloglu, T., and LotfiOmran, O (2018), "Prediction of compressive strength and ultrasonic pulse velocity of fiber reinforced concrete incorporating nano silica using heuristic regression methods", Construction and Building Materials, vol 190, pp 479- 494 [23] Asriana, I and Nakahata, K (2015), Numerical Simulation of Ultrasonic Scattered Wave from Crack with Nonlinear Interface, Malaysia International NDT Conference & Exhibition 2015 (MINDTCE-15) [24] Atici, U (2011), "Prediction of the strength of mineral admixture concrete using multivariable regression analysis and an artificial neural network", Expert Systems with applications, vol 38, pp 9609-9618 [25] Becker, J., Jacobs, L J., and Qu, J (2003), "Characterization of cementbased materials using diffuse ultrasound", Journal of engineering mechanics, vol 129, pp 1478-1484 [26] Bogas, J A., Gomes, M G., and Gomes, A (2013), "Compressive strength evaluation of structural lightweight concrete by non-destructive ultrasonic pulse velocity method", Ultrasonics, vol 53, pp 962-972 [27] Çam, E., Orhan, S., and Lüy, M (2005), "An analysis of cracked beam structure using impact echo method", Ndt & E International, vol 38, pp 368- 373 [28] Carino, N J and Sansalone, M (1984), Pulse-echo method for flaw detection in concrete, AlllOb 034251 REFERENCE : 84 [29] Dantas, A T A., Leite, M B., and de Jesus Nagahama, K (2013), "Prediction of compressive strength of concrete containing construction and demolition waste using artificial neural networks", Construction and Building Materials, vol 38, pp 717-722 [30] Dao, D V., Ly, H B., Trinh, S H., Le, T T., and Pham, B T (2019), "Artificial intelligence approaches for prediction of compressive strength of geopolymer concrete", Materials, vol 12, pp 983 [31] Devore, J L (2016), Probability and statistics for engineering and the sciences, Cengage Learing [32] Draper, N R and Smith, H (1998), Applied regression analysis, John Wiley & Sons [33] Fellinger, P., Marklein, R., Langenberg, K., and Klaholz, S (1995), "Numerical modeling of elastic wave propagation and scattering with EFIT — elastodynamic finite integration technique", Wave motion, vol 21, pp 4766 [34] Golafshani, E M., Behnood, A., and Arashpour, M (2020), "Predicting the compressive strength of normal and High-Performance Concretes using ANN and ANFIS hybridized with Grey Wolf Optimizer", Construction and Building Materials, vol 232, pp 117266 [35] Gomez-Heras, M., Benavente, D., Pla, C., Martinez-Martinez, J., Fort, R., and Brotons, V (2020), "Ultrasonic pulse velocity as a way of improving uniaxial compressive strength estimations from Leeb hardness measurements", Construction and Building Materials, vol 261, pp 119996 [36] Gravenkamp, H., Natarajan, S., and Dornisch, W (2017), "On the use of NURBS-based discretizations in the scaled boundary finite element method for wave propagation problems", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol 315, pp 867-880 [37] Hsiao, C., Cheng, C.-C., Liou, T., and Juang, Y (2008), "Detecting flaws in concrete blocks using the impact-echo method", NDT & E International, vol 41, pp 98-107 [38] Jafari, K., Tabatabaeian, M., Joshaghani, A., and Ozbakkaloglu, T (2018), "Optimizing the mixture design of polymer concrete: An experimental investigation", Construction and Building Materials, vol 167, pp 185-196 [39] Jalal, M., Nassir, N., Jalal, H., and Arabali, P (2019), "On the strength and pulse velocity of rubberized concrete containing silica fume and zeolite: prediction using multivariable regression models", Construction and Building Materials, vol 223, pp 530-543 [40] Jin, R., Chen, Q., and Soboyejo, A B (2018), "Non-linear and mixed regression models in predicting sustainable concrete strength", Construction and Building Materials, vol 170, pp 142-152 [41] Jin, R., Yan, L., Soboyejo, A B., Huang, L., and Kasal, B (2018), "Multivariate regression models in estimating the behavior of FRP tube encased recycled aggregate concrete", Construction and Building Materials, vol 191, pp 216-227 [42] Kee, S.-H and Zhu, J (2010), "Using air-coupled sensors to determine the depth of a surface-breaking crack in concrete", The Journal of the Acoustical Society of America, vol 127, pp 1279-1287 [43] Khademi, F., Akbari, M., and Jamal, S (2015), "Prediction of compressive strength of concrete by data-driven models", I-Manager’s J Civ Eng, vol 5, pp 16-23 [44] Khademi, F., Akbari, M., and Jamal, S M (2016), "Prediction of Concrete Compressive Strength Using Ultrasonic Pulse Velocity Test and Artificial Neural Network Modeling", Revista Romana de Materiale, vol 46, pp 343350 [45] Khademi, F., Akbari, M., and Jamal, S M (2015), "Measuring compressive strength of puzzolan concrete by ultrasonic pulse velocity method", iManager's Journal on Civil Engineering, vol 5, pp 23-30 [46] Khademi, F and Behfarnia, K (2016), "Evaluation of concrete compressive strength using artificial neural network and multiple linear regression models", International journal of optimization in civil engineering, vol 6, pp 423-432 [47] Kimoto, K and Ichikawa, Y (2015), "A finite difference method for elastic wave scattering by a planar crack with contacting faces", Wave Motion, vol 52, pp 120-137 [48] Kumar, S A and Santhanam, M (2006), "Detection of concrete damage using ultrasonic pulse velocity method", National Seminar on NonDestructive Evaluation, pp 301-308 [49] Kurtulus, C., Sertcelik, F., and Sertcelik, I (2018), "Estimation of Unconfined Uniaxial Compressive Strength Using Schmidt Hardness and Ultrasonic Pulse Velocity", Tehnički vjesnik, vol 25, pp 1569-1574 [50] Leckey, C A C., Rogge, M D., Miller, C A., and Hinders, M K (2012), "Multiple-mode Lamb wave scattering simulations using 3D elastodynamic finite integration technique", Ultrasonics, vol 52, pp 193-207 [51] Lee, F W., Lim, K S., and Chai, H K (2016), "Determination and extraction of Rayleigh-waves for concrete cracks characterization based on matched filtering of center of energy", Journal of Sound and Vibration, vol 363, pp 303-315 [52] Li, J., Khodaei, Z S., and Aliabadi, M (2019), "Modelling of the highfrequency fundamental symmetric Lamb wave using a new boundary element formulation", International Journal of Mechanical Sciences, vol 155, pp 235-247 [53] Lim, Y Y., Kwong, K Z., Liew, W Y H., Padilla, R V., and Soh, C K (2018), "Parametric study and modeling of PZT based wave propagation technique related to practical issues in monitoring of concrete curing", Construction and Building Materials, vol 176, pp 519-530 [54] Lin, Y., Liou, T., and Tsai, W.-H (1999), "Determining crack depth and measurement errors using time-of-flight diffraction techniques", Materials Journal, vol 96, pp 190-195 [55] Liou, T., Hsiao, C., Cheng, C.-C., and Chang, N (2009), "Depth measurement of notches as models for shallow cracks in concrete", NDT & E International, vol 42, pp 69-76 [56] Lorenzi, A (2015), "Artificial Neural Networks Methods to Analysis of Ultrasonic Testing in Concrete", Fall Conference & Quality Testing Show 2015, vol 20, pp 257-265 [57] Luan, L., Xu, B., Chen, H., and Wang, H (2021), "Local wave propagation analysis in concrete-filled steel tubes with spectral element method using absorbing layers–Part II: Application in coupling system", Mechanical Systems and Signal Processing, vol 146, pp 107004 [58] Mace, B R and Manconi, E (2008), "Modelling wave propagation in twodimensional structures using finite element analysis", Journal of Sound and Vibration, vol 318, pp 884-902 [59] Mai, T H V., Nguyen, T A., Ly, H B., and Tran, V Q (2021), "Investigation of ANN Model Containing One Hidden Layer for Predicting Compressive Strength of Concrete with Blast-Furnace Slag and Fly Ash", Advances in Materials Science Engineering, vol 2021, pp 1-17 [60] Mai, T H V., Nguyen, T A., Ly, H B., and Tran, V Q (2021), "Prediction Compressive Strength of Concrete Containing GGBFS using Random Forest Model", Advances in Civil Engineering, vol 2021, pp 1-12 [61] Moser, F., Jacobs, L J., and Qu, J (1998), "Application of finite element methods to study transient wave propagation in elastic wave guides", Review of progress in quantitative nondestructive evaluation, vol 17, pp 161-167 [62] Moser, F., Jacobs, L J., and Qu, J (1999), "Modeling elastic wave propagation in waveguides with the finite element method", NDT & E International, vol 32, pp 225-234 [63] Naderpour, H and Mirrashid, M (2020), "Estimating the compressive strength of eco-friendly concrete incorporating recycled coarse aggregate using neuro-fuzzy approach", Journal of Cleaner Production, vol 265, pp 121886 [64] Nakahata, K., Kawamura, G., Yano, T., and Hirose, S (2015), "Threedimensional numerical modeling of ultrasonic wave propagation in concrete and its experimental validation", Construction and Building Materials, vol 78, pp 217-223 [65] Nakahata, K., Schubert, F., and Köhler, B (2011), 3‐D image-based simulation for ultrasonic wave propagation in heterogeneous and anisotropic materials, AIP Conference Proceedings, pp 51-58 [66] Nakahata, K., Terada, K., Kyoya, T., Tsukino, M., and Ishii, K (2012), "Simulation of Ultrasonic and Electromagnetic Wave Propagation for Nondestructive Testing of Concrete Using Image-Based FIT", Journal of Computational Science and Technology, vol 6, pp 28-37 [67] Pinto, R C., Medeiros, A., Padaratz, I., and Andrade, P B (2010), "Use of ultrasound to estimate depth of surface opening cracks in concrete structures", E-Journal of Nondestructive Testing and Ultrasonics, vol 8, pp 1-11 [68] Popovics, J S., Song, W.-J., Ghandehari, M., Subramaniam, K V., Achenbach, J D., and Shah, S P (2000), "Application of surface wave transmission measurements for crack depth determination in concrete", Materials Journal, vol 97, pp 127-135 [69] Pozrikidis, C (2005), Introduction to finite and spectral element methods using MATLAB, CRC Press [70] Ramadas, C., Balasubramaniam, K., Hood, A., Joshi, M., and Krishnamurthy, C (2011), "Modelling of attenuation of Lamb waves using Rayleigh damping: Numerical and experimental studies", Composite Structures, vol 93, pp 2020-2025 [71] Ramamoorthy, S K., Kane, Y., and Turner, J A (2004), "Ultrasound diffusion for crack depth determination in concrete", The Journal of the Acoustical Society of America, vol 115, pp 523-529 [72] Rucka, M., Witkowski, W., Chróścielewski, J., Burzyński, S., and Wilde, K (2017), "A novel formulation of 3D spectral element for wave propagation in reinforced concrete", Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, vol 65, pp 805-813 [73] Sadowski, Ł., Piechówka-Mielnik, M., Widziszowski, T., Gardynik, A., and Mackiewicz, S (2019), "Hybrid ultrasonic-neural prediction of the compressive strength of environmentally friendly concrete screeds with high volume of waste quartz mineral dust", Journal of cleaner production, vol 212, pp 727-740 [74] Sansalone, M., Lin, J.-M., and Streett, W B (1998), "Determining the depth of surface-opening cracks using impact-generated stress waves and time-offlight techniques", ACI Materials Journal, vol 95, pp 168-177 [75] Schubert, F and Köhler, B (2001), "Three-dimensional time domain modeling of ultrasonic wave propagation in concrete in explicit consideration of aggregates and porosity", Journal of computational acoustics, vol 9, pp 1543-1560 [76] Seher, M., In, C.-W., Kim, J.-Y., Kurtis, K E., and Jacobs, L J (2013), "Numerical and experimental study of crack depth measurement in concrete using diffuse ultrasound", Journal of Nondestructive Evaluation, vol 32, pp 81-92 [77] Shahmansouri, A A., Yazdani, M., Ghanbari, S., Bengar, H A., Jafari, A., and Ghatte, H F (2021), "Artificial neural network model to predict the compressive strength of eco-friendly geopolymer concrete incorporating silica fume and natural zeolite", Journal of Cleaner Production, vol 279, pp 123697 [78] Shariq, M., Prasad, J., and Masood, A (2013), "Studies in ultrasonic pulse velocity of concrete containing GGBFS", Construction and Building Materials, vol 40, pp 944-950 [79] Song, W.-J., Popovics, J S., Aldrin, J C., and Shah, S P (2003), "Measurement of surface wave transmission coefficient across surfacebreaking cracks and notches in concrete", The Journal of the Acoustical Society of America, vol 113, pp 717-725 [80] Tanaka, S and ISLAM, M M (2009), "Detection and Identification of an Inclined Crack in Concrete Structures Using an Ultrasonic Sensor", SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, vol 2, pp 88-93 [81] Tian, Z., Huo, L., Gao, W., Li, H., and Song, G (2017), "Modeling of the attenuation of stress waves in concrete based on the Rayleigh damping model using time-reversal and PZT transducers", Smart Materials and Structures, vol 26, pp 105030 [82] Trtnik, G., Kavčič, F., and Turk, G (2009), "Prediction of concrete strength using ultrasonic pulse velocity and artificial neural networks", Ultrasonics, vol 49, pp 53-60 [83] Virieux, J (1986), "P-SV wave propagation in heterogeneous media: Velocity-stress finite-difference method", Geophysics, vol 51, pp 889-901 [84] Virieux, J (1984), "SH-wave propagation in heterogeneous media: Velocitystress finite-difference method", Geophysics, vol 49, pp 1933-1942 [85] Wang, C.-C and Wang, H.-Y (2017), "Assessment of the compressive strength of recycled waste LCD glass concrete using the ultrasonic pulse velocity", Construction and Building Materials, vol 137, pp 345-353 [86] Wang, C.-C., Wang, H.-Y., Chen, C.-H., and Huang, C (2015), "Prediction of compressive strength using ultrasonic pulse velocity for CLSM with waste LCD glass concrete", J Civil Eng Archit, vol 9, pp 691-700 [87] Xu, B., Luan, L., Chen, H., and Wang, H (2020), "Local wave propagation analysis in concrete-filled steel tube with spectral element method using absorbing layers–Part I: Approach and validation", Mechanical Systems and Signal Processing, vol 140, pp 106644 [88] Xue, T (1996), Finite element modeling of ultrasonic wave propagation with application to acoustic microscopy, Doctor of philosophy in Electrical and Computer Engineering, Iowa State University [89] Yadollahi, A., Nazemi, E., Zolfaghari, A., and Ajorloo, A (2016), "Application of artificial neural network for predicting the optimal mixture of radiation shielding concrete", Progress in Nuclear Energy, vol 89, pp 6977 [90] Yadollahi, A., Nazemi, E., Zolfaghari, A., and Ajorloo, A (2016), "Optimization of thermal neutron shield concrete mixture using artificial neural network", Nuclear Engineering and Design, vol 305, pp 146-155 [91] Żak, A (2009), "A novel formulation of a spectral plate element for wave propagation in isotropic structures", Finite Elements in Analysis and Design, vol 45, pp 650-658 ... hiệu sóng 53 Hình 2.9 Chuyển vị điểm (phát sóng) chuyển vị điểm (nhận sóng) thuộc mẫu (Hình 2.3), từ kết mô Matlab 54 Hình 2.10 Chuyển vị điểm (phát sóng) chuyển vị điểm (nhận sóng)... phương trình chuyển động 47 Hình 2.3 Hình dạng mẫu khảo sát 49 Hình 2.4 Lan truyền sóng siêu âm mẫu 50 Hình 2.5 Giá trị chuyển vị điểm 1, mẫu 51 Hình 2.6 Giá trị chuyển vị... cứng tổng thể Nn , N m Hàm dạng chuyển vị đứng α rad/s Hệ số cản khối lượng Rayleigh β s/rad Hệ số cản độ cứng Rayleigh C F Ma trận cản tổng thể N Lực khối Vec tơ chuyển vị nút hệ tọa độ tổng thể