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摘 要
以往台灣河川砂石的品質良好,蘊藏量亦多,然近年來經濟發展快速,無 限制的開採而日漸耗竭。面對此一年增的需求量,必須尋找替代性的骨材 ,以解決砂石短缺的困境。台灣地勢多山且四面環海,故以陸地骨材與海 域骨材最具潛力,陸地砂石主要以供應粗骨材為主,且近年環保意識高漲 ,以及對水土保持問題的重視,使得陸地骨材開採更形不易,因此海砂相 對的成為最具開採價值的骨材來源。惟海砂顆粒細且含有有害離子,若能 有效抑制其對鋼筋混凝土劣化的影響,當可取代部份的河砂細骨材,解決 我國骨材不足的困境。
本研究完全使用海砂做為細骨材, 20%的水泥以爐石粉取代。再以水洗海 砂為標準組,未洗海砂中則加入不等量的醋酸乙烯系(EVA)聚合物(P/ C=0%,2.5%,5%,7.5%,10%)以進行其對海砂混凝土影響之研究。所進行的試 驗包括抗壓、抗彎試驗、超音波探測、透水性試驗、鋼筋腐蝕評估試驗( 鋼筋腐蝕電位量測、氯離子含量分析)及微觀性質分析試驗(SEM、X-ray、 MIP),除探討醋酸乙烯系(EVA)聚合物是否能改良海砂混凝土外,並尋求 最適合的添加量。而由上述試驗的結果得到以下幾點結論:
1.EVA聚合物對強度有負面的影響,不過使用量在10%以內所造成的強度下 降值在15%以內。同時摻用爐石會造成爐石的反應有被抑制的現象,效果 大打折扣。 2.海砂混凝土與普通混凝土在相同的強度 範圍內,海砂混凝土的壓力波速與動彈性模數均較小。
3.關於海砂混凝土水密性的改良,添加 EVA聚合物的效果十分良好,不 過5%以上的添加量會達到一防水的極限值。而 EVA對混凝土內自由性氯離 子的移動也能有效抑制,能增加對鋼筋的保護。
4.P/C=5%以上便可發現有高分子薄膜的形成,可阻止外界水分及有害因子 的入侵,然而此薄膜並不能填充孔隙、貢獻強度。
5.EVA聚合物使用於海砂混凝土中,雖然無法增加混凝土的抗壓強度,然 而所形成的 高分子薄膜卻有很好的防護性,也能包封住附著於骨材上氯 離子,避免鋼筋腐蝕的發生。因此除主要的承重結構不適宜使用外,不僅 是海砂混凝土,一般混凝土若處於惡劣的侵蝕環境,亦能考慮摻用此種聚 合物來保護結構物。
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