Using an experimental model to study the properties of fine-grained high-performance concrete
Abstract
This study uses the mathematical method of two-factors rotatable central compositional planning to predict and simulate the effect of the ratio of water-cement (N/X) and sand - binder (C/CKD) as the input parameters on the objective functions of the spreading flow of concrete mixtures and the compressive strength of fine-grained high-performence concrete (FGHPC) at 28 days. Results of the study showed that, from the material source in Vietnam, it is possible to FGHPC with a flow of 18.5 cm in the mini cone, its compressive and flexural strengths at the age of 28 days are 68.5 MPa and 6.13 MPa, respectively. Furthermore, from the obtained objective functions, it has been shown that the both two-input parameters have a significant influence on the values of the experimental models. Particularly, using Matlab software is showed the expression surface, the contour line of the experimental models, and determined the maximum value of compressive strength of FGHPC at this age of 69.84 MPa at N/X=0.326 and C/CKD=1.315. The contribution of this study is to obtain regression functions to predict the mechanical-physical properties of FGHPC that will be used in the next in-depth studies.References
Bazhenov Y.M., (2011). Concrete technology. Moscow: Ed. ASV., 528 p. (tiếng Nga).
Bazhenov Y.M., Magdeev U.Kh., Alimov L.A., Voronin V.V., Goldenberg LB (1998). Fine-grained concrete. Moscow: Ed. ASV., 148 p. (tiếng Nga).
Bazhenov Y.M., Demyanova V.S., Kalashnikov V.I., (2006). Modified high-performance concrete. Moscow: Ed. ASV., 370 p. (tiếng Nga).
Bolshev L.N., Smirnov N.V., (1993). Mathematical statistics tables. Publishing house of Science, Moscow, 416 p. (tiếng Nga).
Phùng Mạnh Đắc, (2002). Bê tông phun trong xây dựng mỏ với quá trình tăng trưởng của ngành than, Công nghệ bê tông phun trong xây dựng Mỏ và công trình Ngầm, Hà Nội. 2002, 70-75.
Đào Viết Đoàn, Tăng Văn Lâm, (2017). Các tham số công nghệ và lựa chọn phương pháp kiểm tra hiện trường cường độ bê tông phun chống giữ đường hầm, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 01, 24-28.
Ngo Xuan Hung, Tang Van Lam, Bulgakov B.I., Alexandrova O.V., LarsenO.A., Ha Hoa Ki, Melnikov A.I., (2018). Influence of rice husk ash on the properties of hydraulic concrete. Scientific and technical journal on construction and architecture "Vestnik MGSU". 2018. Volume 13 Issue 6 (117), P. 768-777. (tiếng Nga).
Lam Tang Van, Dien Vu Kim, Bulgakov Boris Igorevich, Bazhenova Sophia Ildarovna, (2019a). Mathematical model of effect of the bottom ash and expanded polystyrene spheres on the polystyrene concrete properties. Materials Science Forum. Vol. 974. Pp. 312-318.
Lam Tang Van, Dien Vu Kim, Tho Vu Dinh, Bulgakov Boris Igorevich, Bazhenova Sophia Ildarovna, Luong Nguyen Tai Nang, (2019b). Effects of high temperature on high performance fine-grained concrete properties. International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018, Pp. 660–672.
Tang Van Lam, Vu Kim Dien, Bulgakov Boris Igorevich, Bazhenova Sophia Ildarovna, (2019c). Mô phỏng ảnh hưởng của các thành phần đến cường độ bê tông phun hạt mịn bằng thực nghiệm. International conference on architecture and civil engineering (ICACE 2019). Hà Nội, Việt Nam. 314-324 Tr.
Tăng Văn Lâm, Nguyễn Đình Trinh, Nguyễn Doãn Tùng Lâm, Bulgakov Boris Igorevich, (2019d). Mô phỏng ảnh hưởng của hỗn hợp phụ gia khoáng biến tính đến độ nở sun phát của bê tông dùng trong các công trình thủy. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật và Môi trường. Số 66 (9/2019). Tr. 71-80.
Tang Van Lam, Vu Kim Dien, Ngo Xuan Hung, Nguyen Trong Chuc, Bulgakov B.I., Bazhenova. O.Yu., Galtseva N.A., (2019e). Influence of the water-binding ratio and complex organic-mineral additive on the properties of concrete suitable for the construction of offshore hydraulic structures. Journal of Industrial and Civil Engineering. No.03, P. 7 - 17. (tiếng Nga).
Lam Van Tang, Boris Bulgakov, Sofia Bazhenova, Olga Aleksandrova, Anh Ngoc Pham, Tho Dinh Vu, (2018a). Effect of Rice Husk Ash and Fly Ash on the workability of concrete mixture in the High-Rise Construction. E3S Web of Conferences 33, 02029, 13.
Tang Van Lam, Boris Bulgakov, Olga Aleksandrova, Anh Ngoc Pham, Yuri Mikhaylovich, (2018b). Effect of rice husk ash on hydrotechnical concrete behavior. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 365, 032007, 8.
Tang Van Lam, Bulgakov B.I., Alexandrova O.V., Larsen O.A., Ngo Xuan Hung, Nguyen Duc Vinh Quang, (2017). Determination of deformation of fine-grained concrete in a liquid sulfate medium. Journal of Industrial and Civil Engineering. No.08, P. 82 - 86. (tiếng Nga).
Tang Van Lam, Bulgakov B.I., Alexandrova O.V, (2017). Mathematical modeling of the influence of raw materials on the strength of high-performance fine-grained concrete under compression. Scientific and technical journal on construction and architecture "Vestnik MGSU". Volume 12 Issue 9 (108), P. 999-1009 (tiếng Nga).
Nguyễn Quang Phích, (2002). Khả năng sử dụng bê tông phun trong xây dựng công trình ngầm và mỏ, Công nghệ bê tông phun trong xây dựng Mỏ và công trình Ngầm, Hà Nội. 2002, 40-43.
Nguyễn Như Quý, Mai Quế Anh, (2020). Lý thuyết bê tông. NXB Xây dựng, Hà Nội, 210 Tr.
Pham Duc Thang, Bulgakov B.I., Tang Van Lam, (2016). Application of fine-grained shotcrete for the construction of metro tunnels. Scientific and technical journal on construction and architecture "Vestnik MGSU". No.07, P. 81 - 90. (tiếng Nga).
Nguyễn Văn Tuấn, Phạm Hữu Hanh, Nguyễn Công Thắng, Lê Trung Thành, Văn Viết Thiên Ân, Hoàng Tuấn Nghĩa, (2018). Bê tông chất lượng siêu cao. NXB Xây dựng, Hà Nội, 300 Tr.
Nguyễn Minh Tuyển, (2007). Quy hoạch thực nghiệm. NXB Khoa hoc Kỹ thuật. Hà Nội. 264 p.
Williams H.P., (2013). Model Building in Mathematical Programming. John Wiley & Sons.
