臺灣博碩士論文加值系統

地下基礎相關工程因施工環境常位於水位線以下，一般混凝土在水環境下直接澆灌時，由於水的影響，容易產生粒料分離，水泥流失，強度下降，污染環境等情況，因此，水中混凝土施工仍以隔水工法為主（如特密管工法），使混凝土拌合物減少或是杜絕與水的接觸，從而避免水的影響。
本研究主要探討自充填混凝土應用於地下連續壁之工程特性，首先發展一套模擬特密管工法的試驗裝置，與日本土木學會規定的水中混凝土試驗裝置進行比較，並以特密管工法澆置大尺寸試體進行鑽心試驗，由三者之試驗結果建立一套簡易的試驗方法。
水下澆置時，為避免混凝土發生粒料析離，影響混凝土材料性質，「水中混凝土」應具有一定的黏稠性。因此，利用水中混凝土與自充填混凝土的配比設計，經過配比調整試驗，適當的提升自充填混凝土的黏稠度，以達到水中混凝土之要求，最後並進行模擬裝置試驗，用以建立黏稠度與力學性質之關係。

第一章 續論.......................................1
1.1 研究動機......................................1
1.2 研究目的......................................2
1.3 研究範圍......................................2
第二章 連續壁施工探討.............................4
2.1 前言..........................................4
2.2 連續壁施工方法 ................................5
2.3 影響連續壁品質之因素..........................6
2.3.1 土層狀況....................................7
2.3.2 單元幾何型狀................................7
2.3.3混凝土澆置...................................8
2.4 常見之連續壁缺失及改正........................9
2.4.1 連續壁變形..................................9
2.4.2坍孔........................................10
2.4.2.1 使用穩定液...............................10
2.4.2.2礫石層開挖................................10
2.4.3漏漿........................................11
2.4.4 開挖單元壁體或接縫滲漏.....................13
2.5 自充填混凝土應用於連續壁之目標...............14
第三章 文獻回顧..................................15
3.1 自充填混凝土配比設計原理.....................15
3.1.1 配比設計的基本要求.........................15
3.1.2 粗骨材.....................................16
3.1.2.1 單位粗骨材絕對容積.......................16
3.1.2.2 粗骨材最大粒徑...........................16
3.1.3 細骨材.....................................17
3.1.3.1 細骨材率.................................17
3.1.3.2 細度模數.................................17
3.1.4 單位膠粉體量...............................18
3.1.5 單位用水量.................................19
3.1.6 化學摻料...................................20
3.1.7 簡易自充填混凝土配比設計法.................20
3.2 水中混凝土配比設計原理.......................24
3.2.1 配比設計的基本原則.........................24
3.2.2配比目標強度................................24
3.2.3 水膠比.....................................25
3.2.4 單位用水量.................................25
3.2.5 粗骨材最大粒徑.............................25
3.2.6 細骨材率...................................26
3.2.7 含氣量.....................................26
3.2.8 化學摻料...................................27
3.2.9 水中混凝土配比設計法.......................28
3.3 化學摻料的作用機理...........................28
3.3.1強塑劑的作用機理............................28
3.3.2 增稠劑的作用機理...........................30
3.4 水泥砂漿的流動行為...........................31
3.4.1 材料組成對流動性質的影響...................32
3.4.1.1 水泥及粉體...............................32
3.4.1.2 細骨材...................................35
3.4.1.3 用水量...................................36
3.4.1.4 化學摻料.................................37
3.4.2 砂漿L型流度試驗............................37
3.4.3 砂漿V漏斗試驗..............................38
第四章 實驗計劃..................................39
4.1 實驗架構.....................................39
4.2 基本試驗材料及儀器...........................40
4.2.1 基本試驗材料...............................40
4.2.2 基本試驗儀器...............................42
4.3 水中模擬裝置試驗.............................43
4.3.1試驗材料與儀器..............................43
4.3.2 混凝土配比.................................43
4.3.3 模擬裝置...................................43
4.3.3.1 特密管模擬裝置...........................43
4.3.3.2 水中落下模擬裝置.........................44
4.3.4 抗壓強度與彈性模數試驗.....................45
4.3.4.1 抗壓強度之量測...........................45
4.3.4.2 彈性模數之量測...........................45
4.4 配比調整試驗.................................46
4.4.1 試驗材料與儀器.............................46
4.4.2 試體製作...................................47
4.4.3 混凝土拌合流程.............................47
4.4.4 混凝土流動性與充填性試驗...................48
4.4.4.1 坍流度試驗 ...............................48
4.4.4.2 鋼筋間隙通過試驗（箱型試驗）.............49
4.4.4.3 流速試驗（V 形漏斗試驗）.................50
4.4.4.4 含氣量試驗...............................51
4.4.5 水泥砂漿試驗...............................52
4.4.5.1砂漿拌合過程..............................52
4.4.5.2 砂漿L 型流度試驗.........................53
4.4.5.3 砂漿V漏斗試驗............................53
4.4.6 抗壓強度與彈性模數試驗.....................54
4.5大尺寸試體鑽心試驗............................54
第五章 實驗結果與討論............................56
5.1 模擬裝置試驗結果.............................56
5.1.1特密管模擬裝置..............................56
5.1.1.1 內外管徑比對抗壓強度之影響...............56
5.1.1.2 內外管徑比對彈性模數之影響...............57
5.1.1.3 決定特密管模擬裝置.......................57
5.1.2 水中落下模擬裝置...........................58
5.1.2.1 抗壓強度之影響...........................58
5.1.2.2 彈性模數之影響...........................58
5.1.3 特密管模擬裝置與水中落下模擬裝置之比較.....58
5.2 配比試拌與調整...............................59
5.2.1 自充填混凝土之新拌性質.....................59
5.2.2水中混凝土之新拌性質........................60
5.2.3 砂漿試驗結果...............................60
5.2.3.1 流動能力指標Bm 與材料參數之關係..........60
5.2.3.2 黏滯性指標Rm與材料參數之關係.............62
5.2.3.3 流動指標關係整合.........................63
5.2.4 配比試拌與調整.............................64
5.3 黏稠度之效應.................................66
5.3.1 黏稠度對抗壓強度之影響.....................66
5.3.1.1 特密管模擬裝置之影響.....................66
5.3.1.2 水中落下模擬裝置之影響...................66
5.3.2 黏稠度對彈性模數之影響.....................67
5.3.2.1 特密管模擬裝置之影響.....................67
5.3.2.2 水中落下模擬裝置之影響...................67
5.4 大尺寸試體與模擬裝置之比較...................68
5.4.1 抗壓強度之影響.............................68
5.4.2 彈性模數之影響.............................69
5.5 經濟性之探討.................................70
5.5.1 混凝土材料成本比較.........................70
5.5.2 強度效益之比較.............................71
第六章 結論與建議................................72
6.1 結論.........................................72
6.2 建議.........................................74
參考文獻.........................................76

[1]侯威銘，「土木施工法精要」，1999年9月。
[2]劉泉枝、周功台、劉賢淋、黃武雄，「建築工程地下連續壁施工規範與解說之研定」，內政部建築研究所，2001年12月。
[3]日本土木學會，「高流動混凝土施工指南」，平成10年7月20日出版
[4]廖肇昌、羅財怡、游文慧，「自充填混凝土對構件行為影響之探討」，自充填混凝土產製與施工，台灣營建研究院，pp.43-57，Taipei，February 2000。
[5]日本建築學會，「高流動混凝土材料、調合、製造、施工指針同解說」，1997 年4 月。
[6]吳江富、陳志超、王永東、張德聖、王煌、黃正文，「高性能混凝土配比與品管~二高烏日穿越橋」，自充填混凝土產製與施工，台灣營建研究院，pp. 43-57，Taipei，February 2000。
[7]歐昱辰（詹穎雯指導），「自充填混凝土配比及早齡期行為之研究」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，June 2001。
[8]李惠隆，「高流動高性能混凝土之配比設計(日本建築學會)」，高性能混凝土配比設計實作研討會，pp. 83-110，Taipei，July1998。
[9]Hajime OKAMURA, Kazumasa OZAWA, “ Mix Design for Self-Compacting Concrete “, Translation from Proc. Of JSCE, No.496/V-24,1994.8
[10]Masahiro Ouchi, Makoto, Hajime Okamura, “ Effect of Superplasticizer on Self-Compactability of Fresh Concrete “,1996
[11]謝明宏（詹穎雯指導），「自充填混凝土之本土化研究」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，(June 1999)。
[12]Hsi-Wen Chai, “Design and testing of Self-Compacting Concrete,” Department of Civil and Environmental Engineering, University of London, April 1998.
[13]日本土木學會，「水中不分離性コンクリート設計施工指針（案）」，1991年5月。
[14]Miyahe, N.,T, Ando, and E. Sakai, “Superplasticiered Concrete Using Refined Lignosulfonate and its Action Mechanism,”Cement and Concrete Research, Vol.15, No.2, 1985,pp.295-302.
[15]詹穎雯、歐昱辰，「化學摻料與混凝土自充填性之關係」，強塑劑於混凝土之應用，台灣營建研究院，Taipei, April 2001, pp171-183.
[16]古澤晴彥、山本博之，「水容性高分子を添加したフレッシュモルの性狀に關する基礎實驗」，コンクリート工學年次論文報告集，11-1, 1989.
[17]岡村甫、前川宏一、小澤一雅，「High-performance concrete」，技報堂出版社。
[18]Wallevik, O. H., A. saasen, and O. E. Gjorv, “Effect of Filler Materials on the Rheological Properties of Fresh Concrete, “ACI Materials Journal, Vol. 92, No.5, September-October 1995, pp.524-528.
[19]陳清泉、陳振川，「爐石為水泥熟料與添加料對混凝土特性影響之文獻及國外現況調查研究」，台灣營建研究中心報告，1987。
[20]松下博通，「高爐水泥混凝土之性質」，高爐水泥混凝土之應用，中華民國八十二年混凝土技術研討會，Taipei, March 1993, pp.43-58。
[21]Helmuth, R. A., “Water-Reducing Properties of Fly Ash in Cement Pastes, Motars, and Concretes ：Causes and Test Method”, ACI SP-91, Vol. 1, pp.723-740, 1986.
[22]林卓英、黃兆龍、洪賢信，「飛灰部分取代混凝土之細骨材之可行性研究」，台灣電力公司綜合研究所，June 2000。
[23]陳育聖（詹穎雯指導），「自充填混凝土之工程性質」，碩士論文，國立台灣大學土木工程研究所，June 2000。
[24]Nawa, T., T. Lzumi, Y. Edamatsu, “State-of-art Report on Materials and Design of Self-Compacting Concrete”, International Workshop on Self-compacting Concrete, August 1998.
[25]劉誼曦（詹穎雯指導），「自充填混凝土流質行為之離散元素法參數研究」，碩士論文，國立台灣大學土木研究所，June 2002。
[26]Kumar, M.P. and J.M. Paula, Monteiro, “Concrete,” Second Edition, 1993.
[27]Ferrais, C. F., and J. M. Gaidis, “Connection between the Rheology of Concrete and Rheology of Cement Paste”, ACI Materials Journal, Vol.88, No.4, July-August 1992, pp.388-393.
[28]Bird, R. B., W. E. Stewart, and E. N. Lightfoot, “Transport Phenomena”, John Wiley & Sons, Inc., 1960.
[29]De Larrard, F., C. Hus, T. Sedran, J. C. Szitkar, M. Joly, F. Claux, and F. Derkx, “A New Rheometer for Soft-to-Fluid Fresh Concrete” ACI Materials Journal, Vol.94, No.3, May-June 1997, pp.234-243.
[30]詹穎雯，「自充填混凝土簡介與相關規範」，自充填混凝土產製與施工，台灣營建研究院，pp.43-57，Taipei，February2000。