臺灣博碩士論文加值系統

混凝土具有抗壓強度高、防水、防火及耐磨等優點，但最大缺點為抗彎及抗拉強度、破壞時延展性較短及抗化學侵蝕能力差等，加上近年台灣地區河川砂石開採受到限制，原料取得困難，因此，混凝土研究方向進而朝向其它替代料源。如今汽、機車眾多，輪胎使用率與替換率增加，將廢輪胎橡膠添加於混凝土中因材料不同的特性會使界面強度產生減弱現象，本研究藉由使用有機硫來改質橡膠表面，使橡膠表面之親水性能提高。研究中針對於微觀、介觀、物理與機械性質試驗做一系列探討；微觀部份為使用光學顯微鏡來觀察橡膠表面與和水泥漿結合情況，介觀方面為使用原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope)來探討水泥漿體與骨材共同成份 其黏於探針尖端探討與橡膠材料黏結狀況，而物理與機械性質試驗分別使用接觸角探討橡膠表面親水性與水泥砂漿抗壓、抗彎、抗拉探討其機械性質之變化。由實驗結果得知未改質橡膠與經改質後橡膠相互比較後：接觸角方面角度從47○降至31○，親水效果明顯增加；黏滯力部分單芳香環在空氣中多出2倍，而雙芳香環在不同酸鹼度水溶液中約提高10倍，顯示出有較佳的黏滯效果；在抗壓、彎、拉強度均顯示改質後較未改質之強度有所提升；而自體收縮試驗中，顯示改質橡膠有較小的自體收縮現象。

The purpose of this study is to enhance the interfacial interaction of rubber and hydration products of cement within the rubberized concrete. An organic sulfur compound was used to modify the surface property of rubber. Atomic Force Microscope (AFM) was used to observe the surface structure of the rubber. The hydration products of cement on the AFM tip was used a colloid probe to measure the interaction force between rubber and the hydration products of cement. Experimental results showed that the sulfur compound used in this study could enhance the interfacial interaction force and increase the mechanical properties of the rubberized concrete.

摘要 i
Abstract ii
表目錄 vi
圖目錄 viii
第一章　緒論 1
1-1　前言 1
1-2　研究動機 2
1-3　研究目的 4
第二章　文獻回顧 5
2-1　廢棄物利用於混凝土或水泥砂漿之文獻回顧 6
2-1-1　橡膠材料 6
2-1-2　其它材料 7
2-2　混凝土的特性 8
2-3　廢輪胎橡膠介紹 10
2-3-1　廢輪胎橡膠成分與特性 10
2-3-2　輪胎切割顆粒大小分類 14
2-3-3　目前廢棄輪胎的回收與處理方式 16
2-3-4　橡膠的特性與改質方法 18
2-4　細骨材特性對混凝土性質的影響 21
2-5　原子力顯微鏡 22
2-5-1　原子力顯微鏡的發明 22
2-5-2　原子力顯微鏡的構造與成像原理 23
2-5-3　原子力顯微鏡的操作模式(黃惠忠，2004) 24
第三章　試驗計畫與方法 26
3-1　研究流程 26
3-2　試驗材料及樣品製備 28
3-2-1　試驗材料 28
3-2-2　樣品製備 33
3-3　儀器設備及量測方式 34
3-3-1　K12表面張力儀（Processor Tensiometer ） 35
3-3-2　光學顯微鏡（Optical Microscope） 36
3-3-3　掃描式電子顯微鏡試驗（Scanning Electron Microscope） 36
3-3-4　原子力顯微鏡 37
3-3-5　水泥砂漿拌合機 38
3-3-6　試體模具 38
3-3-7　試體養護槽 40
3-3-8　電腦伺服材料試驗機 41

3-4　試驗方法及步驟 42
3-4-1　水硬性水泥墁料抗壓強度試驗步驟 42
3-4-2　混凝土抗彎強度試驗步驟 44
3-4-3　抗拉強度試驗步驟 46
第四章　結果與討論 48
4-1　橡膠與水的接觸角 48
4-2　有機硫化物對橡膠改質與水泥漿之表面狀況 51
4-2-1　有機硫化物對橡膠改質之表面狀況 51
4-2-2　橡膠混凝土之表面狀況 53
4-3　橡膠與SiO2分子間之相互作用─原子力顯微鏡 60
4-4　橡膠混凝土機械性質 69
4-4-1　抗壓強度 69
4-4-2　抗彎強度 74
4-4-3　抗拉強度 78
4-4-4　卜特蘭水泥砂漿乾燥收縮量 82
第五章　結論與建議 84
5-1　結論 84
5-2　建議 87
參考文獻 88

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