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研究生:林彥余
研究生(外文):Yen-Yu Lin
論文名稱:混凝土抗壓強度與超音波速及反彈數關係之研究
論文名稱(外文):Relationship among Compressive Strength / Ultrasonic Pulse Velocity / Rebound Hammer of Concrete
指導教授:沈永年沈永年引用關係
指導教授(外文):Yeong-Nain Sheen
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:土木工程與防災科技研究所
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:150
中文關鍵詞:非破壞檢測抗壓強度超音波速反彈錘電阻
外文關鍵詞:nondestructive testcompressive strengthultrasonic pulse velocityrebound hammerelectrical resistivity
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混凝土品質均以抗壓強度作為評估的一項指標,一般採抗壓試體及鑽心試體來評估整體結構物之品質,若藉助一些非破壞性試驗方法來評估混凝土真正的品質,不僅不損害受檢物,更可全面長期監測。本研究第一部份係建立混凝土非破壞檢測與抗壓強度之關係方程式;第二部份,將現地所量測之檢測值套入此方程式,進而求出預估抗壓強度,並與實際之抗壓強度進行比較,探討非破壞檢測應用於評估強度之可行性。試驗項目主要包括超音波速量測、反彈錘、電阻係數、抗壓強度試驗,並輔以氯離子電滲、場發射掃描式電子顯微鏡等試驗。研究結果顯示,以超音波速、反彈錘數與抗壓強度所建立之非破壞檢測評估模式,具有良好相關性,且所預估之強度誤差值分別界在±10%及+20%以內,故利用此兩種非破壞檢測方式預估強度值頗具參考價值。由掃描式電子顯微鏡結果顯示,高性能混凝土隨齡期的增加,水化產物填充於漿體孔隙中,使混凝土更為緻密,進而提高電阻係數及降低氯離子電滲率,增加混凝土之耐久性。
The compressive strength is regarded as one estimated indicator of the concrete quality. Generally, we pick compressive specimens and core specimens to estimate the whole quality of structure. If estimating the true quality of concrete by some nondestructive test method that not only does not damage the structure, but can monitor overall for a long time. The first part of this research is to establish the related equation between nondestructive testing and compressive strength of concrete; the second part, put the testing value of the in-place concrete into this equation, then count out the calculated compressive strength, and compare it with real one, finally discuss the feasibility of nondestructive testing to estimating strength. The experimental project mainly includes the ultrasonic wave propagation velocity measurement, rebound hammer, electrical resistivity, compressive strength testing, rapid chloride ion penetration test, Field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The results show that the model established by nondestructive techniques using ultrasonic pulse velocity, rebound hammer count and compressive strength, has high degree of relevancy. The compressive strength can be calculate with error of ±10% and +20% respectively. It’s referable to calculate the compressive strength with the two methods of nondestructive test. With increasing age, the hydrate fill paste pore and then make concrete dense, increase electrical resistivity , lower the permeability of chloride ions.
目 錄
中文摘要 …………………………………………………………………………… i

英文摘要 …………………………………………………………………………… ii

誌謝 ………………………………………………………………………………… iii

目錄 ………………………………………………………………………………… iv

表目錄 ……………………………………………………………………………… viii

圖目錄 ……………………………………………………………………………… x

符號說明 …………………………………………………………………………… xiv


第一章 緒論 ……………………………………………………………………… 1
1.1 研究動機 ………………………………………………………….……… 1
1.2 研究目的與內容…………………………………………………………. 1
1.3 研究流程 …………………………………………………………………. 2

第二章 文獻回顧 ………………………………………………………………… 4
2.1 影響混凝土強度發展之因素 ……………………………………. ……... 4
2.2 混凝土強度與波速關係 …………………………………………………. 6
2.3 國內外評估混凝土強度之相關研究 ……………………………………. 6
2.4 非破壞檢測技術於混凝土強度評估之應用 ……………………………. 8
2.4.1 超音波檢測法 ……………………………………………………….. 8
2.4.2 反彈錘試驗法 ……………………………………………………….. 11
2.5 現地混凝土強度檢測評估方法 …………………………………………. 13
2.5.1 建立非破壞檢測法與混凝土強度之關係曲線 …………………….. 13
2.5.2 混凝土現地強度檢測與結果分析 ………………………………….. 14

第三章 試驗計劃 ………………………………………………………………... 20
3.1 試驗流程 …………………………………………………………………. 20
3.2 試驗變數 …………………………………………………………………. 20
3.3 試驗材料 …………………………………………………………………. 21
3.4 配比設計 …………………………………………………………………. 21
3.5 試驗方法 …………………………………………………………………. 24
3.6 試驗設備 …………………………………………………………………. 29

第四章 試驗結果與分析 ………………………………………………………... 52
4.1 水泥漿硬固性質 …………………………………………………………. 52
4.1.1 抗壓強度 …………………………………………………………….. 52
4.1.2 超音波速 …………………………………………………………….. 52
4.1.3 反彈錘數 …………………………………………………………….. 53
4.2 水泥漿微觀性質 …………………………………………………………. 53
4.3 HPC與OPC新拌性質 …………………………………………………… 53
4.4 HPC與OPC硬固性質 …………………………………………………… 54
4.4.1 抗壓強度 …………………………………………………………… 54
4.4.2 超音波速 …………………………………………………………….. 56
4.4.3 反彈錘數 …………………………………………………………….. 57
4.4.4 表面電阻 …………………………………………………………….. 58
4.5 NDT關係模式之建立 ……………………………………………. …….. 59
4.5.1 NDT與水泥漿抗壓強度關係 ………………………………………. 59
4.5.1.1 超音波速 ………………………………………………………... 59
4.5.1.2 反彈錘數 ………………………………………………………... 59
4.5.2 NDT與混凝土抗壓強度關係曲線 …………………………………. 60
4.5.2.1 超音波速 ………………………………………………………... 60
4.5.2.2 反彈錘數 ………………………………………………………... 62
4.5.2.3 表面電阻 ………………………………………………………... 64
4.5.3 水泥漿NDT檢測值相互之關係性 ………………………………… 66
4.5.3.1 超音波與反彈錘 ………………………………………………... 66
4.5.4 混凝土NDT檢測值相互之關係性 ………………………………… 66
4.5.4.1 超音波與反彈錘 …………………………………………………. 66
4.5.4.2 超音波與表面電阻 ………………………………………………. 66
4.5.4.3 反彈錘與表面電阻 ………………………………………………. 66
4.6 混凝土版試體強度之預測評估與驗證 …………………………………. 67
4.6.1 非破壞檢測結果及抗壓強度推估分析 …………………………….. 67
4.6.1.1 超音波 ……………………………………………………………. 67
4.6.1.2 反彈錘 ……………………………………………………………. 67
4.6.1.3 表面電阻 …………………………………………………………. 67
4.6.2 超音波直接法與間接法之相關性 ………………………………….. 68
4.6.3 氯離子電滲與表面電阻相關性 …………………………………….. 68
第五章 結論與建議 ……………………………………………………………... 120
5.1 結論 ………………………………………………………………………. 120
5.2 建議 ………………………………………………………………………. 121

參考文獻 …………………………………………………………………………… 122
附錄 ………………………………………………………………………………… 126
簡歷 ………………………………………………………………………………… 149
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