Đánh giá khả năng phát hiện “thoát không” dưới lớp bê tông lát mái trên đê và đập bằng phương pháp Nhiệt Hồng ngoại thông qua nghiên cứu mô hình

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
 95 
Đánh giá khả năng phát hiện “thoát không” dưới lớp bê tông 
lát mái trên đê và đập bằng phương pháp Nhiệt Hồng ngoại 
thông qua nghiên cứu mô hình 
Đỗ Anh Chung1,2, Vũ Đức Minh2,* 
1
Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình, Viện Khoa học Thuỷ Lợi Việt Nam, 
171 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam 
2
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 23 tháng 8 năm 2018 
Chỉnh sửa ngày 12 tháng 9 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 14 tháng 9 năm 2018 
Tóm tắt: Trong các công trình thủy lợi nói chung, các đập đá đổ và bê tông lát mái nói riêng, sau 
một thời gian sử dụng thường xuất hiện hiện tượng “thoát không”. Những “thoát không” (lớp 
rỗng) này không được phát hiện và xử lý kịp thời sẽ ảnh hưởng lớn đến mái đập gây ra thấm, rỏ rỉ 
làm giảm tuổi thọ công trình. Bài báo giới thiệu một số kết quả mới thu được khi ứng dụng 
phương pháp Nhiệt Hồng ngoại để đánh giá khả năng phát hiện “thoát không” dưới lớp bê tông lát 
mái trên đê và đập thông qua việc nghiên cứu mô hình (Thời gian thuận tiện để xác định “thoát 
không”;Nhiệt độ chênh lệch tối thiểu xác định được “thoát không”; Kích thước tối thiểu của “thoát 
không” có thểxác định được bằngphương pháp Nhiệt Hồng ngoại). 
Từ khóa: Bê tông lát mái, công trình thủy lợi, “thoát không”, phương pháp Nhiệt Hồng ngoại. 
1. Đặt vấn đề 
Hiện nay, ở Việt Nam đã tiến hành bê tông 
hóa nhiều công trình thủy lợi. Tuy nhiên, sau 
một thời gian sử dụng bê tông lát mái không thể 
uốn theo sự biến dạng của mặt thượng lưu, của 
thân đập, dẫn đến hiện tượng mất tiếp xúc giữa 
bê tông lát mái và phần còn lại của thân đập 
(gọi là hiện tượng “thoát không”). Ngoài ra, 
nhiều đê đập đất xây dựng và nâng cấp trong 
_______ 
Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-914658586. 
 Email: minhvd@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4780 
những năm gần đây được bê tông hóa mặt 
thượng lưu, gia cố bê tông hạ lưu để chống 
thấm và xói mòn. Sau thời gian sử dụng những 
lớp đất bên dưới vẫn bị xói hoặc bị lún tạo 
thành lớp rỗng dưới bê tông. Những lớp rỗng 
này không được phát hiện và xử lý kịp thời sẽ 
ảnh hưởng lớn đến mái đập gây ra thấm, rỏ rỉ. 
Trên thế giới, phương pháp Nhiệt Hồng 
ngoại đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh 
vực khác nhau như: Kiểm tra phát hiện (đo 
nhiệt độ các lò cao, dò tìm thiết bị bay hay theo 
dõi sự ổn các thiết bị, động cơ có sinh 
nhiệt,phát hiện du khách bị cúm ở các sân bay, 
cửa khẩu; bảo trì thiết bị cơ khí và điện trước 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
96 
khi xảy ra hỏng hóc); Kiểm tra hư hỏng trong 
các công trình xây dựng (phát hiện rò khí, hiện 
tượng thấm nước, rò nước). Kiểm tra không 
phá hủy. Các lĩnh vực khác (Quản lý chất lượng 
môi trường sản xuất; Chụp ảnh hóa học; Phát 
hiện nguồn ô nhiễm; Khảo cổ học từ trên 
không; Kiểm tra cách ly âm học để giảm tiếng 
ồn; Trong y học như chụp ảnh nhiệt động vật, 
chụp ảnh nhiệt cơ thể người để hỗ trợ việc 
chuẩn đoán bệnhTuy nhiên, chưa thấy có tài 
liệu nào nói về tìm “thoát không” bằng phương 
pháp Nhiệt Hồng ngoại. 
Ở Việt Nam, cho đến nay cũng chưa thấy có 
ai nghiên cứu ứng dụng phương pháp Nhiệt 
Hồng ngoại để xác định “thoát không”. 
Tại những điểm bị “thoát không” thì nhiệt 
độ trên bê tông truyền đi sẽ chậm hơn. Tại 
những vị vị trí bê tông tiếp xúc trực tiếp với đất 
thì nhiệt độ bê tông tại điểm đó sẽ truyền vào 
môi trường nhanh hơn nên tại đó nhiệt độ sẽ 
gần với nhiệt độ môi trường hơn. Theo nguyên 
tắc trên và trong khuôn khổ bài báo này, nhóm 
tác giảchủ yếu tập trung vào nghiên cứu đánh 
giá khả năng phát hiện “thoát không” dưới lớp 
bê tông lát mái trên đê và đậpđể bảo vệ công 
trình thủy lợi bằng phương pháp Nhiệt Hồng 
ngoạithông qua việc nghiên cứu mô hình, chưa 
đề cập đến “thoát không” của các bê tông bản 
mặt để chống thấm cho công trình đập. 
2. Nguyên lý đo nhiệt độ bằng Hồng ngoại [1] 
Các đối tượng có nhiệt độ lớn hơn 0°K (độ 
tuyệt đối) đều phát ra hay tạo ra bức xạ. Bức xạ 
này phụ thuộc vào nhiệt độ. Nói chung các bức 
xạ Hồng ngoại được xem là phần lớn các bức 
xạ nằm trong dải quang phổ điện tử của miền 
Hồng ngoại. Miền này nằm trong quang phổ 
ánh sáng nhìn thấy. Năng lượng bức xạ từ vật 
thể được dùng để đo nhệt độ của nó thông qua 
việc dùng các thiết bị cảm biến có thể chuyển 
đổi tín hiệu nhận được thành tín hiệu điện. 
Các thiết bị đo dựa trên nguyên tắc này là 
các thiết bị đo nhiệt độ của các đối tượng mà 
không cần tiếp xúc trực tiếp vào chúng được 
gọi là Hỏa kế (Pyrometer), phổ biến được biết 
đến như: Hỏa kế quang học (Optical Pyrometer) 
và Hỏa kế bức xạ (Radiation Pyrometer). 
2.1. Hỏa kế bức xạ (Radiation Pyrometer) 
Nguyên lý chính của một hỏa kế bức xạ là 
đo nhiệt độ thông qua các bức xạ nhiệt được 
phát ra tự nhiên của đối tượng. Bức xạ nhiệt này 
được biết đến như là một hàm nhiệt độ của nó. 
Trong phần này nhóm tác giả chỉ giới thiệu 
đến Hỏa kế bức xạ toàn phần vì tính thông dụng 
của nó. 
Hỏa kế bức xạ toàn phần có nguyên lý hoạt 
động dựa trên định luật năng lượng bức xạ toàn 
phần của vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc 
4 của nhiệt độ tuyệt đối của vật (hình 1). 
trong đó: σ là hằng số, T là nhiệt độ tuyệt 
đối của vật đen tuyệt đối K. 
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Hỏa kế 
bức xạ (loại gương phản xạ) có một hệ thống 
quang học bao gồm ống kính, gương phản chiếu 
và thị kính điều chỉnh (hình 2). Nhiệt lượng tỏa 
ra từ nguồn nhiệt đi qua các ống kính quang học 
được thu tập trung vào đầu dò bởi các gương và 
thị kính điều chỉnh. Đầu dò có thể là điện trở 
nhiệt hoặc một ống quang điện. Như vậy, nhiệt 
năng đã được biến đổi thành tín hiệu điện tương 
ứng nhờ đầu dò và được gửi đến các thiết bị đầu 
ra hiển thị nhiệt độ. 
Hình 1. Mối tương quan năng lượng toàn phần vào 
bước sóng và nhiệt độ tuyệt đối của vật.
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 97 
Hình 2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Hỏa kế bức xạ toàn phần. 
2.2. Hỏa kế quang học (Optical Pyrometer) 
Hỏa kế quang học chế tạo dựa trên định luật 
Plăng: 
trong đó: It - Cường độ bức xạ đơn sắc 
ứng với bước sóng  ở nhiệt độ T0K 
 λ là bước sóng 
 C1,C2 là các hằng số. 
R là hằng số khí lý tưởng 
T là nhiệt độ (0K) 
Hình 3 cho thấy sự phụ thuộc giữa cường 
độ bức xạ I và bước sóng λ không đơn trị, do đó 
người ta thường cố định bước sóng ở 0,65μm. 
Hình 3. Mối tương quan giữa cường độ bức xạ và 
bước sóng, nhiệt độ. 
Cấu tạo của Hỏa kế quang học được thể 
hiện trên hình 4, có các thành phần chính như 
sau: mắt kính (quan sát), thấu kính quang học; 
bóng đèn tham chiếu (bóng đèn mẫu); biến trở 
để thay đổi dòng điện (cường độ sáng); màn 
chắn để tăng dải nhiệt độ đo được; tấm lọc màu 
đỏ giúp thu hẹp dải của bước sóng ánh sáng. 
Hình 4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Hỏa kế quang học. 
Nguồn 
nhiệt 
Ống kính Gương 
Đầu dò 
Thị kính 
Hiển thị 
nhiệt độ 
Mắt kính 
Thấu kính 
Đèn tham chiếu Màn chắn Màn lọc đỏ 
Quan sát 
Biến trở 
 Đồng hồ 
Nguồn 
Nguồn 
nhiệt 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
98 
Nguyên lý hoạt động: Bức xạ nhiệt từ 
nguồn phát ra và được ống kính quang học thu 
lại. Ống kính giúp tập trung bức xạ nhiệt vào 
bóng đèn tham chiếu. Người theo dõi quan sát quá 
trình thông qua kính mắt và điều chỉnh nó theo 
cách làm sao cho dây tóc bóng đèn sắc nét ở trung 
tâm và dây tóc chồng lên hình ảnh nguồn nhiệt. 
So sánh cường độ sáng của vật cần đo với độ sáng 
của đèn mẫu có cùng một bước sóng nhất định và 
theo cùng một hướng, khi độ sáng của chúng bằng 
nhau thì nhiệt độ của chúng bằng nhau. 
3. Lựa chọn thiết bị đo Nhiệt Hồng ngoại để 
xác định “thoát không” 
3.1. Một số loại hình“thoát không”thường gặp 
3.1.1. “Thoát không” do lún lớp đất bên 
dưới bê tông 
Trong thực tế, khi các đập được đưa vào sử 
dụng, thường có sự biến dạng của thân đập như 
lún, chuyển vị. Mặt khác, bê tông lát mái 
không thể uốn theo sự biến dạng của mặt 
thượng lưu, của thân đập, dẫn đến hiện tượng 
mất tiếp xúc giữa bê tông lát máivà phần còn lại 
của thân đập. Kết quả là tạo ra khoảng trống 
giữa lớp dưới bê tông lát mái và phần còn lại 
của thân đập, đó là “thoát không”. 
Ngoài ra nhiều đê đập đất xây dựng và nâng 
cấp trong những năm gần đây được bê tông hóa 
mặt thượng lưu, gia cố bê tông mặt hạ lưu, sau 
một thời gian sử dụng những lớp đất bên dưới 
bị xói hoặc bị lún cũng tạo thành “thoát không” 
dưới bê tông. 
3.1.2. “Thoát không” do nước chảy làm xói 
chân bê tông 
Khi có dòng nước xói vào chân kè sẽ làm 
cho đất dưới lớp bê tông bị cuốn trôi đi gây sụt 
và rỗng tạo thành “thoát không” (hình 5). 
3.1.3. “Thoát không” dưới lớp bê tông 
do thấm 
Các đập chứa nước có các mái phía hạ lưu 
được gia cố bằng bê tông, khi có hiện tượng 
nước thấm qua mái hạ lưu sẽ kéo theo đất và cát 
trong thân đập cũng như các lớp đất dưới lớp bê 
tông và tạo thành các “thoát không” (hình 6). 
Hình 5. “Thoát không” dưới lớp bê tông do xói chân bê tông 
Hình 6. “Thoát không” dưới lớp bê tông do xói thấm qua thân đập. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 99 
3.1.4. “Thoát không” dưới lớp bê tông do 
sóng đánh 
Các kè tại những nơi có sóng lớn như các 
kè biển và cửa sông ven biển khi có sóng lớn 
đánh vào làm mất lớp đất, cát tạo ra các “thoát 
không” dưới lớp mái bê tông (hình 7). 
3.2. Tiêu chí lựa chọn thiết bị đo Nhiệt 
Hồng ngoại bê tông lát mái trên đê và đập 
trong công trình thủy lợi 
Hiện nay, các thiết kế tấm bê tông lát mái 
để bảo vệ các công trình thủy lợi đang được áp 
dụng theo TCVN 8419:2010. 
Theo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 
8419:2010 về công trình thủy lợi - thiết kế công 
trình bảo vệ bờ sông để chống lũ [2], kết cấu 
thân kè bằng tấm bê tông được quy định như 
sau: 
- Có thể dùng các tấm bê tông thường hoặc 
bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ trên 
mái bờ sau khi đã làm xong tầng lọc ngược. 
- Phải bố trí các khe co giãn giữa các tấm bê 
tông, khe co giãn được nhét chặt bằng hỗn hợp 
cát - nhựa đường hoặc dây đay tẩm nhựa 
đường. 
- Có thể chọn kích thước các tấm bê tông 
như sau: 
+ Bê tông thường: 0,5m x 0,5m x 0,2m 
hoặc 1,0m x 1,0m x 0,2m; 
+ Bê tông cốt thép: 2,0m x 2,0m x 0,1m. 
Khi có “thoát không” mà tấm lát chưa sập 
thì kích thước “thoát không” nhỏ hơn tấm bê 
tông. Đối tượng xác định được một cách tin 
tưởng khi có ít nhất 05 điểm dị thường nằm 
trong đối tượng, tương đương với ít nhất 10cm 
phải có 1 điểm đo. Vậy để đo tấm bê tông có 
kích thước 2m x 2m thì thiết bị phải có độ phân 
giải (hay số lượng sensor nhiệt trong thiết bị) 
không nhỏ hơn 20 x 20 = 400 (tương đương với 
400 điểm đo). 
Các thiết bị đo Nhiệt Hồng ngoại hiện nay 
đều có sai số đo nhỏ hơn 0,10C và thời gian đáp 
ứng (thời gian đo) nhỏ hơn 0,1s [3, 4] nên các 
thiết bị đo Nhiệt Hồng ngoại đều đáp ứng được 
độ tin cậy về giá trị đo nhiệt độ và thời gian đáp 
ứng. 
Với những tiêu chuẩn trên, khi lựa chọn 
thiết bị chúng ta chỉ cần lựa chọn thiết bị có độ 
phân giải phù hợp với đối tượng. Trong bài báo 
này với đối tượng là mô hình có kích thước 6m 
x 4m thì thiết bị phải có độ phân giải tối thiểu 
40 x 60 (2.400 điểm đo). 
Ví dụ: có thể chọn thiết bị đo Nhiệt Hồng 
ngoại phù hợp là SEEK REVEAL XR30 có độ 
phân giải 206x156, độ nhậy (khoảng thay đổi 
nhiệt độ mà thiết bị có thể nhận biết được) từ-
40°F đến 626°F 
Hình 7. “Thoát không” dưới lớp bê tông do sóng đánh. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
100 
4. Xây dựng mô hình “thoát không” và 
phương pháp đo 
Nhóm tác giả thử nghiệm thiết kế và xây 
dựng mô hình “thoát không” nhằm xác định sự 
biến đổi nhiệt độ theo thời gian trên bề mặt tấm 
bê tông tại vị trí có “thoát không” và môi 
trường xung quanh làm cơ sở để xác định “thoát 
không” bằng phương pháp Nhiệt hồng ngoại. 
4.1. Thiết kế và xây dựng mô hình “thoát 
không” 
4.1.1. Thiết kế mô hình “thoát không” 
Toàn bộ mô hình “thoát không”được thiết 
kế với 05 “thoát không”có hình dạng và kích 
thước khác nhau từ 0,5m đến 1m dưới lớp bê 
tông dày 20cm. 
Tại khu vực có các “thoát không” được gắn 
các đầu đo nhiệt độ (sensor nhiệt) từ 2 đến 5 lớp 
tùy theo vị trí: tại tâm “thoát không” đặt 5 lớp: 
3 lớp khác nhau trong bê tông, 1 lớp trong 
“thoát không” và 1 lớp ở nền đất dưới “thoát 
không”; tại biên và ngoài “thoát không” đặt 3 
lớp trong bê tông (hình 8). Với mỗi “thoát 
không”, có 3 vị trí đặt sensor trong phần “thoát 
không”, 2 vị trí tại biên của “thoát không” và 2 
vị trí ở 2 bên ngoài “thoát không”, cách biên 
của “thoát không” một khoảng bằng 1/2 đường 
kính “thoát không” (xem ví dụ hình 9). 
Hình 8. Mô hình “thoát không”và vị trí các sensor nhiệt trong mô hình (đơn vị: cm). 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 101 
Hình 9. Ví dụ sơ đồ bố trí các sensor trên một “thoát không”. 
4.1.2. Xây dựng mô hình “thoát không” 
(hình 10) 
- Tiến hành đổ đất, san đầm phẳng nền. 
- Khoét các lỗ “thoát không” có đường kính 
0,5m; 0,75m và 1,0m; chiều sâu các lỗ “thoát 
không” từ 7 đến 10cm. 
Hình 10. Một số hình ảnh xây dựng mô hình “thoát không”. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
102 
- Tại các vị trí “thoát không”, tiến hành cắt 
ống nước 90mm, chiều cao từ 7 đến 10cm 
(bằng chiều sâu “thoát không”) rồi xếp đứng 
liền nhau kín “thoát không”, sau đó phủ cót ép 
có đường kính rộng hơn “thoát không” 10cm 
rồi đổ bê tông có chiều dày 20cm (bê tông có 1 
lớp thép đan với lưới 20 x 20cm). Tất cả có 6 
tấm bê tông, mỗi tấm có kích thước 2m x 2m. 
- Lắp các sensor nhiệt theo như thiết kế 
(mục 4.1.1), với 3 lớp trong bê tông: lớp 1 cách 
mặt đất 1cm, lớp 2 nằm giữa tấm bê tông và lớp 
thứ 3 cách mặt đất 19cm. 
4.2. Phương pháp đo 
Tiến hành đo nhiệt độ tại các sensor nhiệt 
liên tục trong ngày với khoảng thời gian 1 
phút/1điểm đo trong các ngày có biên độ nhiệt 
độ dao động khác nhau để từ đó xác định sự 
biến đổi nhiệt độ trên mặt tấm bê tông tại các vị 
trí khác nhau và tính toán thời gian thuận lợi 
cho việc xác định “thoát không” bằng phương 
pháp Nhiệt Hồng ngoại. 
Lựa chọn các ngày có độ chênh lệch nhiệt 
độ, thời tiết khác nhau và tiến hành đo thử 
nghiệm bằng các sensor nhiệt trong khoảng thời 
giantừ 6h đến 18h để xác định độ chênh lệch 
nhiệt độ tối thiểu trên bề mặt bê tông do “thoát 
không” gây ra mà thiết bị Nhiệt Hồng ngoại có 
thể phát hiện được. 
Thực hiện đo nhiệt độ bằng các sensor nhiệt 
qua các “thoát không” có hình dạng và kích 
thước khác nhau để xác định kích thước tối 
thiểu của “thoát không” có thể phát hiện được. 
Đo thử nghiệm bằng thiết bị đo Nhiệt Hồng 
ngoại, so sánh với kết quả đo bằng các sensor 
nhiệt để đánh giá khả năng xác định “thoát 
không” của phương pháp Nhiệt Hồng ngoại. 
5. Kết quả và thảo luận 
Qua quá trình đo thử nghiệm bằng sensor 
nhiệt và thiết bị đo Nhiệt Hồng ngoại, nhóm tác 
giả đã thu được nhiều kết quả với các thông số 
nghiên cứu khác nhau. Trong bài báo này, 
nhóm tác giả chỉ giới thiệu một số kết quả chính 
nhằm minh họa cho mục tiêu nghiên cứu đã nêu 
ở trên. 
5.1. Kết quả về sự chênh lệch nhiệt độ lớp trên 
bê tông giữa vị trí có “thoát không” và không 
có “thoát không” 
Kết quả đo nhiệt độ bằng các sensor 
nhiệttrong khối bê tông theo thời gian trong 
ngày cho thấy nhiệt độ của các lớp biến đổi 
theo nhiệt độ môi trường. Tuy nhiên, nhiệt độ 
tại lớp trên gần mặt bê tông có sự biến đổi 
nhanh nhất theo môi trường, còn lớp đáy gần 
mặt dưới bê tông nhiệt độ thay đổi chậm hơn 
(hình 11). 
Hình 11. Sự thay đổi nhiệt độ các lớp bê tông trong ngày. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 103 
Hình 12 biểu diễn nhiệt độ lớp trên của bê 
tông được đo bằng các sensor nhiệt tại vị trí có 
“thoát không” và vị trí không có “thoát không” 
cho thấy nhiệt độ bên trong thoát không và 
nhiệt độ bên ngoài thoát không biến đổi giống 
nhau nhưng tốc độ biến đổi nhiệt độ giữa hai 
khu vực không đồng đều, nhiệt độ lớp trên phía 
ngoài “thoát không” có sự biến đổi nhanh hơn 
vị trí phía trong “thoát không”. 
Kết quả đo nhiệt độ lớp trên bê tông bằng 
sensor nhiệt giữa vị trí trong và ngoài “thoát 
không”cho thấy sự chênh lệch nhiệt độ giữa vị 
trí trong và ngoài “thoát không” (hình 13) tại 
các thời điểm trong ngày rất rõ rệt. Tại thời gian 
từ 9h đến 13h thì nhiệt độ trong “thoát không” 
nhỏ hơn nhiệt độ môi trường xung quanh, tuy 
nhiên giá trị này khoảng 0,20C (với ngày có độ 
chênh nhiệt độ 40C) nên với máy đo có độ nhạy 
khoảng 0,10C thì không xác định được độ chênh 
lệch này. Khoảng thời gian từ 16h đến 21h thì 
nhiệt độ trong “thoát không” cao hơn môi 
trường xung quanh là 0,40C. Vì vậy theo nhóm 
tác giả thời gian thuận tiện để đo “thoát không” 
trong ngày là từ 9h đến 13h và từ 16h đến 21h. 
Đối với những ngày có độ chênh nhiệt độ giữa 
ngày và đêm ít thì chỉ nên thực hiện vào thời 
gian từ 16h đến 21h. 
Hình 12. Nhiệt độ lớp trên bê tông ở trong và ngoài “thoát không”. 
Hình 13. Chênh nhiệt độ lớp trên bê tông giữa vị trí trong và ngoài “thoát không”. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
104 
Kết quả đo nhiệt độ trên bề mặt bê tông 
bằng thiết bị đo Nhiệt Hồng ngoại tại thời điểm 
11h, 13h, 15h trong ngày có nhiệt độ từ 26oC - 
34
 o
C (hình 14) cho thấy tại thời điểm 11h thì 
nhiệt độ trong “thoát không” thấp hơn bên 
ngoài môi trường và tại thời điểm 13 và 15 giờ 
không có sự khác biệt nhiệt độ giữa trong và 
ngoài “thoát không”. Kết quả thử nghiệm này 
phù hợp với kết quả đo thử nghiệm nhiệt độ các 
lớp trong tấm bê tông bằng sensor nhiệt. 
5.2. Kết quả xác định nhiệt độ chênh lệch tối 
thiểu có thể xác định được “thoát không” 
Kết quả trên hình 11 và 12 là kết quả đo 
bằng sensor nhiệt trong ngày có thời tiết biến 
đổi từ 22 đến 260C (khoảng nhiệt độ thay đổi 
4
0C và điều kiện trời có nắng). Với điều kiện 
này vẫn có thể xác định được “thoát không”, 
tuy nhiên thời gian để có thể xác định được 
“thoát không” là không dài từ 16h đến 21h. 
5.3. Kết quả xác định mối quan hệ giữa chênh 
lệnh nhiệt độ và vị trí có“thoát không” 
Kết quả khảo sát nhiệt độ được đo bằng 
sensor nhiệt tại các thời điểm khác nhau, qua 
các “thoát không” lần lượt có kích thước 0,5m; 
0,75m và 1m ở hình 15 và 16 cho thấy: tại 
“thoát không” 1 và “thoát không” 2 có sự chênh 
nhiệt độ với môi trường, tuy nhiên giá trị chênh 
nhiệt độ rất nhỏ (khoảng 0,3oC) khó xác định 
chính xác vị trí của “thoát không”. Trên “thoát 
không” 3 nhiệt độ trong “thoát không” khác 
biệt lớn so với môi trường xung quanh. 
Từ đó thấy rằng với các “thoát không” nhỏ 
hơn 1m rất khó xác định được vị trí bằng 
phương pháp Nhiệt Hồng ngoại. 
 (a) (b) (c) 
Hình 14. Nhiệt độ bề mặt bê tông đo bằng phương pháp Nhiệt Hồng ngoại 
tại các thời điểm 11h (a), 13h (b) và 15h (c) trong ngày có nhiệt độ từ 26oC-34 oC. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 105 
Hình 15. Kết quả đo nhiệt độ qua các “thoát không” tại thời điểm 9h43-9h45. 
Hình 16. Kết quả đo nhiệt độ qua các “thoát không” tại thời điểm 19h. 
6. Kết luận 
Qua quá trình xây dựng mô hình, đo thử 
nghiệm bằng sensor nhiệt và thiết bị đo Nhiệt 
Hồng ngoại, phân tích kết quả xác định sự khác 
biệt nhiệt độ của lớp trên bê tông tại các vị trí 
mà ở dưới có “thoát không” và không có “thoát 
không”, từ đó xác định sự biến đổi nhiệt độ 
theo thời gian trên bề mặt bê tông tại vị trí có 
“thoát không” và vị trí xung quanh làm cơ sở để 
đánh giá khả năng xác định các “thoát không” 
dưới lớp bê tông lát mái bằng phương pháp 
Nhiệt Hồng ngoại, nhóm tác giả có một số nhận 
xét như sau: 
- Thời gian tốt nhất trong ngày để xác định 
“thoát không” bằng phương pháp Nhiệt Hồng 
ngoại từ 9h đến 13h và từ 16h đến 21h. Với 
những ngày có độ chênh lệch nhiệt độ ngày 
đêm ít thì thời gian để xác định “thoát không” 
tốt nhất từ 16h đến 21h. 
- Nhiệt độ chênh lệch tối thiểu giữa bề mặt 
bê tông tại vị trí “thoát không” và ngoài vị trí 
“thoát không” là 40C khi trời có nắng thì có thể 
xác định được “thoát không”. 
- Phương pháp Nhiệt Hồng ngoại có thể xác 
định được các “thoát không” có kích thước ≥1m 
nằm dưới các tấm bê tông lát mái trên đê và 
đập. 
Tuy nhiên, với các kết quả ban đầu nêu trên 
mới chỉ đánh giá được khả năng xác định các 
“thoát không” nằm dưới các tấm bê tông lát mái 
trên đê và đập trong các công trình thủy lợi 
bằng phương pháp Nhiệt Hồng ngoại thông qua 
việc nghiên cứu mô hình. Nhóm tác giả sẽ tiếp 
tục công bố các kết quả nghiên cứu trong các số 
tiếp theo về việc áp dụng phương pháp Nhiệt 
Hồng ngoại với mô hình các “thoát không”có 
kích thước <1m, tiến hành khảo sát trên môi 
trường thực tế nhằm hoàn thiện và nâng cao 
hiệu quả của phương pháp. 
Đ.A. Chung, V.Đ. Minh / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 34, Số 3 (2018) 95-106 
106 
Tài liệu tham khảo 
[1] Floyd F.Sabin,Remote Sensing: Principles and 
Applications, Third Edition, 2007, Waveland 
Press, Inc. 
[2] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8419:2010 về công 
trình thủy lợi - thiết kế công trình bảo vệ bờ sông 
để chống lũ. 
[3] User’s manual FLIR Ex series, Copyright 2017, 
FLIR Systems, Inc. All rights reserved worldwide. 
[4] User’s manual FLIR T4xx series, Copyright 2014, 
FLIR Systems, Inc. All rights reserved worldwide. 
Evaluating the Infrared Heat Method’s Ability to Detect "Air 
Escape" under Dyke and Dam Concrete Roof Slabs 
Do Anh Chung1,2, Vu Duc Minh2 
1
Institute for Ecology and Works Protection, Vietnam Academy for Water Resources, 
171 Tay Son, Dong Da, Hanoi, Vietnam 
2
VNU University of Science, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hanoi, Vietnam 
Abstract: Over time, "air escape" appears in irrigation works in general and in concrete-face rock- 
fill or concrete roof slab dams in particular. These "air escapes" (hollow layers), if not found and dealt 
with in time, will greatly affect the upper layer of a dam, cause soakage, leakage and shorten the life 
span of the structure. The paper discusses several new results obtained from applying the Infrared Heat 
method to assess its ability to detect "air escape" under dyke and dam concrete roof slabs. 
Keywords: Concrete roof slabs, irrigation work, "air escape", Infrared Heat method