Chương trình mô phỏng sự lan truyền sóng siêu âm trong bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm là tro bay và bột đá đã được xây dựng cho trường hợp hai chiều với giả thiết bê tông là vật liệu đàn hồi, đồng nhất và đẳng hướng. Việc mô phỏng số được thực hiện cho bốn mẫu khảo sát hình lập phương cạnh 15cm: mẫu chuẩn không có khuyết tật, mẫu có khuyết tật bên trong (lỗ trống và vết nứt) và mẫu có cốt thép bên trong. Các đặc tính vật liệu bê tông thay thế đưa vào mô phỏng được đo đạc từ thực nghiệm gồm khối lượng riêng, mô-đun đàn hồi, hệ số poisson và hệ số cản bê tông. Kết quả mô phỏng số khá phù hợp với thực nghiệm.
Chương trình mô phỏng được sử dụng để xác định chiều sâu vết nứt mở vuông góc bề mặt bê tông và kết quả sai lệch là 7,1% so với thực tế. Sai lệch này là chấp nhận được. Sai lệch giữa mô phỏng và thực tế có thể do giả thiết vật liệu bê tông (vữa và xi măng) được xem như môi trường đồng nhất.
Khó khăn trong bài toán mô phỏng là phải biết được các hệ số cản Rayleigh của bê tông sử dụng tro bay và bột đá. Các hệ số này sẽ được xác định bằng phương pháp thực nghiệm đề xuất và được trình bày chi tiết trong Chương 3 của Luận án.
Chương 3
THỰC NGHIỆM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN, HỆ SỐ CẢN RAYLEIGH VÀ CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG
Trong phần Mở đầu, Luận án đã chỉ ra tính cấp thiết của nghiên cứu về dự đoán cường độ chịu nén và chiều sâu vết nứt của bê tông sử dụng các vật liệu phế phẩm tro bay và bột đá. Để thực hiện được mục tiêu nghiên cứu của Luận án, Chương 2 đã xây dựng mô hình toán học và chương trình mô phỏng sự lan truyền sóng siêu âm trong trong bê tông sử dụng vật liệu thay thế, và sử dụng chương trình mô phỏng để dự đoán chiều sâu vết nứt của bê tông. Vì vậy, trong chương 3 về nghiên cứu thực nghiệm, các công việc được thực hiện như sau:
• Phân tích, lựa chọn và xác định các đặc tính cơ lý của vật liệu chế tạo bê tông.
• Thực nghiệm dự đoán cường độ chịu nén của bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay và bột đá.
• Xác định các hệ số cản Rayleigh của bê tông sử dụng vật liệu thay thế.
• Dự đoán chiều sâu vết nứt của bê tông sử dụng vật liệu thay thế bằng phương pháp xác định thời gian nhiễu xạ lan truyền.