臺灣博碩士論文加值系統

本文研究中強度高性能混凝土(TAICON)之力學性質，探討其強度成長、應力-應變行為、彈性模數及柏松比。
結果顯示，添加波索蘭材料的TAICON可以改善工作性、增加晚期強度且符合經濟效益，其90天強度可達40MPa以上，但彈性模數值偏低。
以波索蘭材料取代TAICON中部分水泥時，爐石粉的取代量愈多，可減少愈多的強塑劑量，且抗壓強度及彈性模數值愈大。而以目前規範所建議的經驗式預估TAICON時，則發現有高估的現象。

This study investigates the mechanical properties of medium strength high performance concrete (TAICON). Experiments focus on the strength development , the stress-strain behavior in uniaxial compression , the modulus of elasticity , and the Poisson’s ratio.
The test results show that by adding pozzolanic material the workability of TAICON can be improve , the compressive strength at later ages is increase . Also , the compressive strength can reach to over 40MPa , but the modulus of elasticity are lower than that of prediction value.
When replacing parts of cement by pozzolanic material , the more replacement percentages of slag will result in less amount of required sp and larger compressive strength and the modulus of elasticity . Current prediction models of ACI 318 and ACI 363 are found to be overestimated the modulus of elasticity of TAICON .

目 錄
摘要……………………………………………………… Ⅰ
ABSTRACT…………….………………………………… Ⅱ
目 錄…………………………………………………… Ⅲ
表 目 錄………………………………………………… Ⅵ
圖 目 錄………………………………………………… Ⅶ
照片目錄………………………………………………… IX
第一章 緒論 1
1-1研究背景及目的 1
1-2研究方法 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 TAICON之定義 3
2-2高性能混凝土之材料特性 3
2-2-1水泥 3
2-2-2波索蘭材料 6
2-2-3化學摻劑 9
2-2-4骨材 10
2-2-5水膠比 11
2-2-6漿量 12
2-2-7含砂比 13
2-3高性能混凝土之力學性質 13
2-3-1強度 13
2-3-2應力-應變行為 14
2-3-3彈性模數 16
2-3-4柏松比 17
第三章 試驗計畫與試驗項目 36
3-1試驗流程 36
3-2材料性質 36
3-3試驗變數 37
3-4試驗方法 38
3-5試驗儀器 40
第四章 結果與討論 54
4-1工作性 54
4-1-1 膠結料混合比例對工作性之影響 54
4-1-2 含砂比對工作性的影響 55
4-2強度 56
4-2-1 TAICON之強度發展 56
4-2-2水膠比與強度發展 57
4-2-3膠比料比例及取代量對強度之影響 58
4-2-4劈裂強度 58
4-3 TAICON之應力-應變性質 59
4-3-1 TAICON之應力-應變行為 59
4-3-2彈性模數值 60
4-4水泥砂漿之含量及組成對TAICON強度性質之影響 62
4-4-1水泥砂漿量之影響 62
4-4-2含砂比之影響 62
4-5柏松比 63
4-6波速 63
4-7滲透性 64
第五章 結論 84
參考文獻 86
表目錄
表2-1 各類型水泥主成份範圍………………………………………19
表2-2 飛灰化學及物理性質…………………………………………19
表2-3 台灣地區飛灰。高爐石、飛灰水泥、高爐水泥與波特蘭水
泥比較……………………………..…………………………20
表2-4 齡期強度之考量………………………………………………20
表2-5 混凝土晚期強度與28天強度比值之關係 …..…..………21
表2-6 混凝土彈性模數之預測式……………………………………22
表3-1 TAICON試驗項目…………..…..……………………………42
表3-2 水泥與爐石性質………………………………………………43
表3-3 飛灰性質………………………………………………………44
表3-4 粗骨材之粒徑分佈……………………………………………45
表3-5 細骨材之粒徑分佈……………………………………………45
表3-6 粗細骨材之物理性質…………………………………………45
表3-7 試驗變數範圍…………………………………………………46
表3-8 混凝土的配比用量……………………………………………46
表4-1 新拌性質試驗結果……………………………………………65
表4-2 硬固試驗結果…………………………………………………66
表4-3 各齡期之抗壓強度及彈性模數值……………………………67
表4-4 各齡期超音波波速及發展比例………………………………68
圖目錄
圖2-1 高強度混凝土之溫度上升…………………………………23
圖2-2 混凝土之溫度上升…………………………………………23
圖2-3 飛灰燒失量與用水量之關係………………………………24
圖2-4 高爐爐石添加量對水泥漿體浮水現象的影響……………25
圖2-5 減水劑對水泥顆粒分散作用之示意圖……………………26
圖2-6 拌合時強塑劑加入之時機…………………………………27
圖2-7 不同拌合過程對坍度損失之影響…………………………27
圖2-8 骨材形狀之分類……………………………...………….…28
圖2-9 最大粗骨材粒徑與強度之關係………………………...….28
圖2-10 骨材種類對混凝土強度之影響.………………………...…29
圖2-11 水泥漿體內孔隙大小佈與水灰比、養護時間之關係…....29
圖2-12 水泥漿之毛細孔隙率與滲透係數之關係………..………..30
圖2-13 抗壓強度與W/C之關係…………………………………..30
圖2-14 水泥用量對混凝土強度之影響………………………..…..31
圖2-15 水泥砂漿強度與膠體/空間(gel/space)比值之關係..………31
圖2-16 水灰比與混凝土強度成長…………………..……………..32
圖2-17 高強度與低強度混凝土的強度成長比較…….…………...32
圖2-18 混凝土之典型應力-應變曲線………….…………………..33
圖2-19 不同強度之應力-應變曲線………………………………..33
圖2-20 應力-應變曲線與彈性模數…………………….…………..34
圖2-21 混凝土彈性模數為漿體、骨材之函數……………………..34
圖2-22 彈性模數預測式之比較………..…………………………..35
圖3-1 研究之試驗流程………………………..…………………..47
圖3-2 應變計(PL-10)與變位計(10mm LVDT)之比較…….……..48
圖3-3 空氣含量測定儀…..………………………………………..49
圖4-1 不同水膠比各取代系列之SP用量…..……………………69
圖4-2 水膠比0.50不同含砂比之SP用量………………………..69
圖 4-3 水膠比0.50各系列之fc’成長百分比….…………………..70
圖4-4 對照組系列各水膠比之fc’成長圖…………….…………..71
圖4-5 Ba系列各水膠比之fc’成長圖………………..……………71
圖4-6 Bc系列各水膠比之fc’成長圖……………………………..72
圖4-7 Bd系列各水膠比之fc’成長圖………………..…………...72
圖4-8 水膠比0.55各系列對28天fc’之比率圖….……………...73
圖4-9 水膠比0.50各系列對28天之fc’比率圖……….………...73
圖4-10 水膠比0.45各系列對28天之fc’比率圖…………….…...74
圖4-11 水膠比0.50各系列由28天至90天之fc’及Ec增加量…..75
圖4-12 抗壓強度值與劈裂強度之關係………...………………….76
圖4-13 不同齡期之應力-應變圖…………..……………………….77
圖4-14 不同水膠比之應力-應變圖…………………..…………….77
圖4-15 對照組系列各水膠比之Ec成長圖………….….…………78
圖4-16 Ba系列各水膠比之Ec成長圖…………….………………78
圖4-17 Bc系列各水膠比之Ec成長圖…………………………….79
圖4-18 Bd系列各水膠比之Ec成長圖…………………………….79
圖4-19 抗壓強度值與Ec之關係………………….……………….80
圖4-20 漿量改變對力學性質之影響………………………………81
圖4-21 含砂比改變對力學性質之影響……………………………81
圖4-22 fc’與波速之關係圖…………………………………………82
圖4-23 強度與透水量之關係圖………………………………..…..83
圖4-24 強度與吸水率之關係圖……………………………………83
照片目錄
照片1 雙軸式拌合機……………………………………………..50
照片2 小型拌合機………………………………………………..50
照片3 MTS萬能試驗機……………………….…………………..51
照片4 壓力環接上7V14M……………………………………….51
照片5 PUNDIT超音波量測……………………………………..52
照片6 滲透性量測儀………………………………..……………52
照片7 坍度試驗儀………………………….…………………….53
照片8 磨平機……………………

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