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研究生:蕭澄清
研究生(外文):Cheng-ching Hsiao
論文名稱:骨材級配對輕質骨材混凝土性質之影響
論文名稱(外文):Effects of aggregate gradation on the properties of lightweight aggregate concrete
指導教授:陳豪吉陳豪吉引用關係
指導教授(外文):How-Ji Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:骨材級配抗壓強度輕質骨材混凝土
外文關鍵詞:aggregate gradationcompressive strengthlightweight aggregate concrete
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輕質骨材混凝土與常重骨材混凝土在荷重下之受力結構並不相同,本研究係以燒結型輕質骨材與常重骨材,在固定水灰比、用漿量與骨材體積下,探討改變骨材級配對輕質骨材混凝土之單位重、工作性、抗壓強度等性質之影響,並與同配比之常重骨材混凝土作比較。
本研究以w/c=0.7與w/c=0.4二種不同水灰比砂漿,各拌合一組規範建議之級配為標準控制組,以標稱12.5mm、9.5mm、4.75mm粒徑之不連續單一粒徑級配輕質骨材為試驗組,另以常重骨材依上述相同骨材體積與級配亦各拌合一組以為比對。
由試驗結果顯示,混凝土單位重變化不大,因所採用之輕質骨材在各種不同粒徑下,其單位重相似。輕質骨材混凝土工作性依骨材級配變化趨勢與常重骨材混凝土趨勢相同,但相同配比下,輕質骨材混凝土較常重骨材混凝土工作性佳。輕質骨材最大粒徑愈小時,所得輕質骨材混凝土抗壓強度愈高。於低強度時,其抗壓強度與同配比之常重骨材混凝土相當,但於較高強度時,在骨材最大粒徑大於9.5mm時,其抗壓強度較同配比之常重骨材混凝土低,且當粒徑愈大,其影響愈明顯。
Under loading, the stress distribution in lightweight aggregate concrete (LWAC) and the normal weight aggregate concrete (NC) are different. The research use sintered clay lightweight aggregate (LWA) to study the influences of gradation on the concrete properties, such as the unit weight, workability, and the compressive strength. The results were compared with those of NC.
Two water cement ratios (w/c=0.7 and 0.4)and three unit gradations (12.5mm,9.5mm,4.75mm) of lightweight coarse aggregate were used in test. The experimental result shows that the influence of aggregate gradation on the unit weight of concrete is limited, because the unit weight of coarse aggregates are similar. The LWAC have the same workability as NC by varying the gradation of aggregate, but LWAC appears better workability than NC as the mix proportion is same. The smaller the Dmax is, the higher the LWAC compressive strength can be achieved. As the w/c is high, the LWAC compressive strength is similar to that of NC. As the w/c is low and the coarse aggregate Dmax large than 9.5mm(#3/8”), the LWAC compressive strength is lower than that of NC.
目 錄
摘 要…………………………………………………… Ⅰ
Abstract…………………………………………………… Ⅱ
目 錄…………………………………………………… Ⅲ
表 目 錄…………………………………………………… Ⅴ
圖 目 錄…………………………………………………… Ⅶ
照片目錄…………………………………………………… Ⅸ
第一章 緒論………………………………………………… 1
1-1 前言………………………………………………… 1
1-2 研究動機與目的………………………………… 2
1-3 研究方法與範圍………………………………… 2
第二章 文獻回顧………………………………………5
2-1 輕質骨材混凝土的特色………………………… 5
2-2 質骨材之種類及性質 ………………………… 6
2-3 輕質骨材混凝土之分界強度…………………… 7
2-4 骨材之比表面積…………………………………7
2-5 骨材級配規範要求……………………………… 9
第三章 試驗計畫……………………………………16
3-1 試驗變數與項目…………………………………16
3-2 材料性質…………………………………………17
3-3 配比計算…………………………………………17
3-4 拌合用量計算……………………………………19
3-5 試驗設備與方法…………………………………19
第四章 試驗結果之分析與討論……………………32
4-1 骨材級配對混凝土單位重之影響………………32
4-2 骨材級配對混凝土工作性之影響………………32
4-3 骨材級配對混凝土抗壓強度之影響……………33
第五章 結論與建議…………………………………51
5-1 結論………………………………………………51
5-2 建議………………………………………………51
參考文獻………………………………………………………53
照片集錦………………………………………………………56
表 目 錄
表2-1 輕質骨材之重要性質…………………………………11
表2-2 骨材之比表面積………………………………………11
表 2-3 ASTM C330-89結構性輕質混凝土之級配要求……12
表2-4 CNS 3691結構用混凝土輕質粒料級配要求………12
表2-5 CNS 1240混凝土粒料級配要求……………………12
表2-6 細骨材級配規範要求…………………………………13
表 3-1各試驗組別粗骨材比表面積表………………………22
表 3-2常重粗、細骨材及輕質骨材物理性質表……………22
表3-3 常重細骨材篩分析表…………………………………22
表3-4標稱12.5mm輕質骨材篩分析表……………………23
表3-5標稱9.5mm輕質骨材篩分析表……………………23
表3-6 標稱4.75mm輕質骨材篩分析表……………………23
表3-7 輕質骨材混凝土配比表………………………………24
表3-8常重骨材混凝土配比表………………………………25
表3-9 輕質骨材混凝土拌合用量計算結果表………………26
表3-10 常重骨材混凝土拌合用量計算結果表………………26
表 4-1 L0.7-S與N0.7-S單位重與抗壓強度記錄表………36
表 4-2 L0.7-15與N0.7-15單位重與抗壓強度記錄表……37
表 4-3 L0.7-11與N0.7-11單位重與抗壓強度記錄表……38
表 4-4 L0.7-7與N0.7-7單位重與抗壓強度記錄表………39
表 4-5 L0.4-S與N0.4-S單位重與抗壓強度記錄表………40
表 4-6 L0.4-15與N0.4-15單位重與抗壓強度記錄表……41
表 4-7 L0.4-11與N0.4-11單位重與抗壓強度記錄表……42
表 4-8 L0.4-7與N0.4-7單位重與抗壓強度記錄表………43
表4-9新拌混凝土性質與抗壓強度試驗結果………………44
表4-10砂漿試體抗壓強度統計表……………………………45
圖 目 錄
圖1-1 輕質骨材混凝土受力系統…………………………… 3
圖1-2 研究流程圖…………………………………………… 4
圖 2-1 膨脹頁岩輕質骨材
顆粒密度與混凝土單位重關係………………………13
圖 2-2 膨脹頁岩輕質骨材
顆粒密度與混凝土抗壓強度關係……………………14
圖 2-3 水泥用量與輕質骨材混凝土抗壓強度關係…………14
圖 2-4 CNS 3691與ASTM C330粗骨材級配規範…………15
圖 2-5 CNS 1240、CNS 3691與ASTM C330
細骨材級配規範……………………………………15
圖3-1 試驗流程圖……………………………………………27
圖 3-2 控制S組(規範)輕質骨材級配曲線圖………………28
圖 3-3 平均粒徑15mm輕質骨材級配曲線圖…………………28
圖3-4平均粒徑11mm輕質骨材級配曲線圖………………29
圖3-5平均粒徑7mm輕質骨材級配曲線圖…………………29
圖3-6四種粗骨材級配比表面積變化圖……………………30
圖3-7常重細骨材級配曲線圖………………………………30
圖3-8輕質骨材各粒群級配曲線圖…………………………31
圖4-1 w/c=0.7各組單位重………………………………46
圖4-2 w/c=0.4各組單位重………………………………46
圖 4-3 L0.7輕質骨材單位重比較(w/c=0.7)………………47
圖4-4 L0.4輕質骨材單位重比較(w/c=0.4)………………47
圖 4-5 N0.7常重骨材單位重比較(w/c=0.7)………………48
圖4-6 N0.4常重骨材單位重比較(w/c=0.4)………………48
圖4-7混凝土坍度比較(w/c=0.7)…………………………49
圖4-8混凝土坍度比較(w/c=0.4)…………………………49
圖4-9混凝土抗壓強度比較(w/c=0.7)……………………50
圖4-10混凝土抗壓強度比較(w/c=0.4)……………………50
照片目錄
照片1 輕質骨材…………………………………………… 56
照片2 常重細骨材(面乾飽和)…………………………… 56
照片3 混凝土拌合…………………………………………56
照片4 輕質骨材混凝土拌合後量測30min坍度……… 56
照片5 量測坍度…………………………………………… 56
照片6 抗壓試體製作………………………………………56
照片7 混凝土抗壓機……………………………………… 57
照片8 拌合機……………………………………………… 57
照片9 抗壓試體(一)…………………………………… 57
照片10 抗壓試體(二)………………………………………57
照片11 工作伙伴…………………………………………57
照片12 作者-蕭澄清……………………………………… 57
參考文獻
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25 Charles.T.Kennedy,”The Design of Concrete Mixes”ACI,1940。
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27 詹文宗 “以表面積理論探討高強度混凝土之配合設計法” ,中興大學碩士論文,1988。
28 許桂銘,”混凝土配比設計”,高立圖書,2000。
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