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研究生:張銀濃
論文名稱:矽灰添加方式對矽灰混凝土性質影響之研究
論文名稱(外文):An investigation into the effect of silica fume adding procedure on the physical properties of silica-fume concrete
指導教授:丑倫彰丑倫彰引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:建國科技大學
系所名稱:土木與防災研究所
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:矽灰混凝土
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在混凝土中添加適量的矽灰可以提高混凝土強度與耐久性已在許多研究中被證實,但是由於矽灰具有親水性強、吸潮後黏性較大的性質,因此難以使用管道氣壓力輸送的方式添加,一般多採用人工破袋計量粉狀添加的方式,但此一方式存在著生產效率低、粉塵污染嚴重、易造成勞工職業災害及人為計量誤差等問題,大大影響了混凝土的生產效率及產品品質。因此在推廣應用上有其先天上的困難。如果能在拌和技術上有所提升,將能大幅促進矽灰混凝土的推廣應用,有助於公共工程品質的提升。
矽灰本身基本上不會與水發生任何水化反應,只有在水泥水化產物Ca(OH)2以及一些其他化合物的激發下發生波索蘭反應,生成具有膠結性的產物,因此矽與水混合後不會影響矽灰在混凝土中的化學作用。本文針對混凝土添加液態矽灰與乾粉矽灰拌和後各項新拌工作性質及硬固性質之檢測比較分析確認乾粉製成液態溶液可行性,再利用預拌廠之污水回收設備將矽灰乾粉製成液態溶液,以預拌業者現有污水回收系統進行計量添加,產製矽灰混凝土,分析材料及生產方式對其影響參數。最後實地於工地現場澆置施工,觀察產品穩定度。通過一系列試驗驗證與實際應用證實矽灰液態溶液因矽灰顆粒比較容易分散減少凝聚現象分布更均勻,在各項新拌工作性質及硬固性質及品質穩定度均較矽灰乾粉為佳,並可生產提高生產效率。降低矽灰粉塵對從業人員安全及健康之威脅。

Proper introduction of silica fume in concrete can improve both the mechanical and durability characteristics of concrete had been proved in many reports. Since the silica fume has high hydrophilicity and will become very sticky after it gets wet, it is difficult to add the silica fume with pipeline through air pressure transports. Generally, an artificial broken bag method is employeed. The dry silica fume is measured and then threw into the concrete directly. However, this method has the shortage of low efficiency, high pollution, and artificial measurement error, which becomes a barrier against proper utilization of silica fume concrete.
Silica fume can induce pozzolanic reaction only under the stimulation of the calcium hydroxide produced in the hydration of portland cement and some other chemical compound. It will not have any hydration with water. Therefore the mixing silica fume with water will not affect the chemical reaction between silica fume and concrete. This research try to use wast water recovery equipment in Ready-Mixed Concrete Plant to make liquefied silica fume first, and then pumped it into concrete mixer to produce silica-fume concrete. A series of tests show that better performance can be obtained both in workability of fresh concrete and the hardened properties when using liquefied silica fume to produce silica-fume concrete rather than using dry silica fume. In addition, actual practice had shown that about 25% of the productivity of silica-fume concrete can be increased after adopting the liquified procedure. Thus the liquefied procedure is worthwhile to promote in the industry.
Key words:liquified silica fume, silica-fume concrete

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2研究動機與目的 1
1.3研究範圍 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 矽灰定義 4
2.1.1矽灰的物理化學特性 4
2.2矽灰在水泥漿體和混凝土中的最佳應用條件 5
2.3矽灰改善硬化水泥漿體微觀結構的機理 6
2.4矽灰對混凝土強度的作用機理 9
2.4.2卜作嵐反應 10
2.5矽灰對混凝土的耐久性的影響 11
2.5.1抗滲透性 12
2.5.2抗化學侵蝕性 13
2.5.3抗鹼骨材反應 14
2.5.4抗鋼筋銹蝕的能力 16
2.5.5抗磨蝕性 16
2.6.矽灰混凝土的乾縮性 17
2.7矽灰混凝土的水化热温升 18
2.8矽灰對混凝土的用水量的影響 19
2.9矽灰混凝土應用狀況 21
2.10 水泥 25
2.11爐石粉 27
2.11.1爐石粉之化學成份及物理性質 28
2.11.2主要水化反應機理 29
2.11.3 爐石粉之水化作用及卜作嵐反應 30
2.11.4.爐石粉對新拌混凝土性質之影響 31
2.11.5 爐石粉對混凝土硬固性質之影響 33
2.12化學摻料 40
2.12.1 化學摻料分類 41
2.12.2化學摻料基本化學成份 46
第三章 實驗計劃與研究方式 49
3.1實驗方法與步驟 49
3.1.1實驗規劃 50
3.3.2試體製作程序 50
3.1.3試驗配比 50
3.1.4混凝土工程性質試驗 53
3.2試驗材料 54
3.2.1水泥 54
3.2.2爐石粉 54
3.2.3矽灰 54
3.2.3粒料(骨材) 55
3.2.4拌和水 55
3.2.5化學摻料 55
3.3試驗儀器及設備 66
第四章 結果分析與討論 74
4.1矽灰溶液放置時間之影響 74
4.2對坍度之影響 74
4.3對空氣含量之影響 75
4.4化學摻料投料順序之影響 75
4.5對拌和時間之影響 75
4.6對硬固性質的影響 77
第五章 結論與建議 82
5.1 結論 82
5.2 建議 82
參考文獻 84

1.陳榮升,超細礦粉和聚合物改性的水泥基高性能材料研究,杭州:浙江工業大學,2002.
2.許增建、範旭東,高性能矽粉混凝土的探討,黑龍江水專學報,2005
3.李小敏,矽灰混凝土的強度和耐久性的研究進展,建築技術開發, 2005
4.朱佑國、張敏、鄔書鳳, 矽灰混凝土超高強機理的分析探討,淮南礦業學院學報,2005
5.蔡路、陳太林、王浩,矽灰增強混凝土抗氯離子滲透性能研究,北方交通,第8期
6.朱佑國,張敏,鄔書鳳,矽灰混凝土超高強機理的分析探討,淮南礦業學院學報,2005,15(1):30235.
7.Gao Peiwei1Shrinkage and expansive strain of concrete with fly ashand expansive agent [J ]1J of Wuhan University of TechnologyMaterialsScience ,2009 ,24(1):150–1531
8.蒲心誠、嚴吳南、王沖,矽灰對150 MPa 超高強流態混凝土的強度及流動性貢獻,混凝土與水泥製品,2000
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10.肖佳、周士瓊、徐亦冬,粉煤灰、矽灰對水泥膠砂性能影響的試驗研究,混凝土,2003
11.林育土,礦物摻合料的複合效應及對混凝土性能的影響,化工技術與開發,2007
12.丁雁飛、孫景進,矽粉混凝土的抗滲性及其應用,東北水利水電,1999
13.李路華、王海龍、趙慶寬、王聖文,矽粉對混凝土的高性能影響山西水利科技第3期(總第173期),2009年8月
14.楊華全、李文偉,水工混凝土研究與應用,北京:中國水利水電出版社,2005
15.馮乃謙主編,新實用混凝土大全,北京:科學出版社,2005
16 .中國慕湖外加劑公司 化學摻料摻量對矽灰砂漿需水量的影響。
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20.李愛武、王琮、楊崎、遲培雲,複合超細粉提高混凝土耐久性的研究.低溫建築技術,2004
21.李明同、鄭世江,混凝土化學山廖性質與運用技術(一) ,現代營建290期

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