Sử dụng mạng ANN đã xây dựng, chúng ta có thể xác định các hệ số cản Rayleigh α và β cho cấp phối bê tơng bất kỳ. Ví dụ trong bài toán thiết kế, cần xác định các hệ số cản Rayleigh cho bê tông với yêu cầu độ sụt từ 6cm đến 10cm và đảm bảo mác thiết kế là 200, 300 và 400. Dựa trên chỉ dẫn lựa chọn cấp phối của Bộ xây dựng [8], cấp phối bê tông được thiết kế sơ bộ để đảm bảo độ sụt và mác thiết kế được thể hiện trong Bảng 3.15. Sử dụng mạng ANN vừa thiết lập, xác định được các hệ số cản Rayleigh α và β cho các cấp phối bê tơng này.
Kết quả này là hết sức có ý nghĩa, vì các hệ số cản này được sử dụng để xác định ma trận cản C trong bài tốn mơ phỏng ở Chương 2. Từ đó, cơng việc mơ phỏng lan truyền sóng siêu âm trong bê tơng sử dụng tro bay và bột đá có thể được thực hiện cho cấp phối bê tơng tùy ý.
Bảng 3.15. Xác định hệ số cản Rayleigh bê tông bằng ANN
Mác bê tông Thành phần vật liệu Hệ số cản Rayleigh Cốt liệu bé Đá dăm Chất kết dính Nước Cát (80%) Bột đá (20%) Xi măng (80%) Tro bay (20%) Hệ số cản α Hệ số cản β kg kg kg lít rad/s s/rad Mác 200 515 129 1200 224 56 195 52747.05 4.59E-07 Mác 300 489 122 1150 304 76 195 9579.14 8.34E-08 Mác 400 482 120 1100 360 90 195 4644.47 4.04E-08
3.4. Thực nghiệm dự đốn chiều sâu vết nứt mở vng góc bề mặt bê tơng
Việc sử dụng các vật liệu phế phẩm là tro bay và bột đá để chế tạo bê tơng, có thể ảnh hưởng đến cường độ chịu nén và xuất hiện các khuyết tật bên trong bê tông, đặc biệt là các vết nứt xuất hiện trong quá trình chế tạo hoặc chịu lực. Chương 2 của Luận án đã dùng phương pháp mô phỏng số để xác định chiều sâu vết nứt của bê tông khi sử dụng các vật liệu phế phẩm. Ở đây, phương pháp thực nghiệm sẽ được thực hiện để kiểm chứng độ chính xác của phương pháp mơ phỏng số. Ngoài ra, việc sử
2 p C t2 H 2
Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4
Xác định chiều sâu vết nứt Xác định vận tốc lan truyền xung
Xác định thời gian lan truyền xung Chế tạo mẫu
dụng mơ phỏng số và thực nghiệm cũng góp phần kiểm chứng phương pháp dự đoán chiều sâu vết nứt mở vng góc bề mặt bê tơng sử dụng sóng siêu âm.
3.4.1. Xác định quy trình thực nghiệm
Phương pháp xác định chiều sâu vết nứt mở bề mặt của bê tơng được trình bày chi tiết ở Mục 1.3, Chương 1. Để xác định chiều sâu vết nứt của bê tông, thường xác
định qua phương pháp gián tiếp và theo biểu thức như sau: D
= (Biểu
thức 1.14). Trong biểu thức này, cần xác định vận tốc lan truyền xung (Cp), thời gian lan truyền xung (t) và khoảng cách từ vị trí đặt cảm biến đến vết nứt (H). Từ đó, một quy trình được xây dựng để xác định chiều sâu vết nứt bằng phương pháp thực nghiệm như sau (Hình 3.30).
Bước 1: Chế tạo mẫu.
Bước 2: Xác định vận tốc lan truyền xung trong mẫu.
Bước 3: Xác định thời gian lan truyền xung từ vị trí phát xung đến vị trí
nhận xung.
Bước 4: Áp dụng cơng Biểu thức (1.14) để xác định chiều sâu vết nứt trong
mẫu.