臺灣博碩士論文加值系統

礦物摻料及粒料級配
對自充填混凝土新拌性質之影響
研 究 生：林建良
指導教授：張大鵬
時 間：89年6月
論 文 摘 要
本研究利用電腦程式進行自充填混凝土(Self-compacting concrete, SCC)配比設計，主要分兩個研究主題：一為在固定的0.35 m3漿體及0.155 m3的粉體體積下，探討八種不同飛灰與爐石之重量比例對自充填混凝土新拌性質之影響，另一為在三種不同固定的漿體及粉體體積下，各以四種不同飛灰與爐石之重量比例，再配合三種不同粗骨材級配，探討對自充填混凝土新拌性質與硬固性質之影響。
研究結果顯示：(1)當最大粗骨材粒徑超過20 mm時，混凝土之鋼筋間隙通過性能會較差，因此自充填混凝土配比設計使用的粗骨材最大粒徑以不超過20 mm為佳；(2)在本研究之各自充填混凝土配比設計中，粗骨材含量較多時(Vg=0.33 m3)，飛灰與爐石重量比為6：4的情況下，其填充性能最好；(3)在不同的粗骨材級配中，飛灰與爐石的重量比例為2：8和8：2時，可較容易的調配出優良的自充填混凝土；(4)粗骨材的級配中又以第二種級配(3/4英吋篩與3/8英吋篩之間)，可配合較多種不同飛灰與爐石比例之膠結材，順利地調製出自充填混凝土；(5)硬固性質方面，實驗結果發現爐石含量較多的混凝土，到56天齡期為止其強度發展速率、彈性模數、超音波波速與電阻等工程性質，大致皆高於飛灰含量較多之混凝土。

The Influence of Mineral Admixture and Size Gradation of Aggregate on the Properties of Fresh Self-Compacting Concrete
Thesis Advisor : Ta-Peng Chang
Graduate Student : Chien-Liang Lin
ABSTRACT
The research uses computer program to do mixture proportioning design of self-compacting concrete (SCC). It has two principal research categories. One is to study the influence of eight kinds of weight ratio of fly ash to the slag powder on the properties of fresh self-compacting concrete under the fixed 0.35 m3 volume of paste and 0.155 m3 volume of powder. The other, under three kinds of the fixed volume of paste and powder, is to study the influence of four kinds of weight ratio of fly ash to the slag powder incorporating with three kinds of size gradation of coarse aggregate on the properties of fresh and hardened self-compacting concrete.
Research results show: (1）When the MSA (Max. size aggregate) bigger than 20 mm, the flowing property of concrete passing through a vacant space between the reinforcement will be relatively poor. Therefore, it is better to use MSA smaller than 20 mm in making the mixture proportioning design of SCC; (2) Among all the mixture proportioning designs of SCC used in the research under the condition of having more amount of coarse aggregate (Vg = 0.33 m3), the proportion with the weight ratio of fly ash to the slag powder of 6:4 has the best filling capacity; (3) Under different size gradations of coarse aggregate, the weight ratios of fly ash to slag powder of either 2:8 or 8:2, it will be much easier of make a better SCC; (4) The second size gradation of coarse aggregate (mixture of the 3/4” sieve and 3/8” sieve) can incorporate with more kinds of binding material having different weight ratios of fly ash to slag powder to successfully make the SCC; (5) At the age of 56days, the engineering property of hardened concrete with more slag powder presents a better developing rate of strength, elastic modulus, pulse speed, and electrical resistance, etc., than the concrete with more fly ash.

第一章 緒論…………………………………………………… 1
1-1 研究動機……………………………………………… 1
1-2 研究目的與項目……………………………………… 3
1-3 研究範圍……………………………………………… 3
1-4 研究執行步驟與流程………………………………… 4
第二章 文獻回顧……………………………………………… 7
2-1 前言…………………………………………………… 7
2-2 自充填混凝土配比觀念……………………………… 9
2-3 級配…………………………………………………… 11
2-4 自充填混凝土材料…………………………………… 11
2-4-1 水泥…………………………………………………… 11
2-4-2 礦物摻料……………………………………………… 13
一、爐石粉…………………………………………… 13
二、飛灰……………………………………………… 14
2-4-3 粗骨材………………………………………………… 16
2-4-4 細骨材………………………………………………… 17
2-4-5 化學摻料……………………………………………… 17
一、強塑劑…………………………………………… 18
二、增黏劑(或析離抵抗劑) ………………………… 20
2-4-6 水……………………………………………………… 21
2-5 自充填混凝土施工…………………………………… 21
2-5-1 模板…………………………………………………… 22
2-5-2 澆置…………………………………………………… 23
2-5-3 養護…………………………………………………… 24
2-6 自充填混凝土工作性量測…………………………… 24
2-6-1 坍流度試驗方法……………………………………… 25
2-6-2 使用填充裝置的間隙通過性試驗方法(Box-Test)… 25
2-6-3 漏斗流下試驗………………………………………… 27
2-6-4 混凝土全量通過試驗………………………………… 27
2-7 高性能混凝土硬固性質……………………………… 28
2-7-1 強度…………………………………………………… 28
2-7-2 單軸抗壓應力-應變行為…………………………… 29
2-7-3 彈性模數……………………………………………… 30
第三章 SCC配比研究…………………………………………… 52
3-1 日本SCC配比設計法…………………………………… 52
3-2 台灣本土化之SCC配比設計法………………………… 53
3-3 本研究目前使用之SCC配比法………………………… 56
第四章 實驗計畫……………………………………………… 76
4-1 實驗材料……………………………………………… 77
4-2 實驗變數……………………………………………… 77
4-3 實驗儀器及設備……………………………………… 79
4-4 組成材料基本實驗項目與相關規範………………… 79
4-5 混凝土性質實驗……………………………………… 80
4-5-1 自充填混凝土新拌性質實驗………………………… 80
4-5-2 自充填混凝土硬固性質實驗………………………… 80
第五章 實驗結果與討論……………………………………… 97
5-1 大範圍配比研究……………………………………… 97
5-2 預拌廠自充填混凝土廠拌配比調整與驗證………… 100
5-3 固定漿體與粉體體積下，八種不同飛灰與爐石比例配比
，對自充填混凝土新拌性質之影響………………… 103
5-3-1 坍流度………………………………………………… 104
5-3-2 流到50 cm之時間B50………………………………… 105
5-3-3 箱型試驗……………………………………………… 105
5-3-4 V型漏斗試驗………………………………………… 107
5-3-5 綜合討論……………………………………………… 107
5-4 三種不同固定漿體與粉體體積下，各以四種不同飛灰與爐石比例，再配合三種不同粗骨材級配之配比之新拌性質與硬固性質……………………………………… 109
5-4-1 新拌性質……………………………………………… 109
一、坍流度…………………………………………… 109
二、流到50 cm之時間B50…………………………… 110
三、箱型試驗………………………………………… 111
四、V型漏斗試驗……………………………………… 113
五、綜合討論………………………………………… 114
5-4-2 硬固性質……………………………………………… 114
一、抗壓強度………………………………………… 114
二、劈裂強度………………………………………… 116
三、單軸抗壓應力-應變行為………………………… 117
四、彈性模數………………………………………… 117
五、卜松比…………………………………………… 118
六、超音波波速……………………………………… 119
七、電阻性質………………………………………… 120
第六章 結論與建議…………………………………………… 181
6-1 結論…………………………………………………… 181
6-2 建議…………………………………………………… 183
參考文獻 ………………………………………………………… 185

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