跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.14.82) 您好!臺灣時間:2025/02/15 01:34
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:許育甄
研究生(外文):HSU, YU-CHEN
論文名稱:超微細飛灰應用於水泥基質複合材料之特性研究
論文名稱(外文):Characteristics of Ultra-fine Fly Ash Applied to Cement-based Composites
指導教授:林威廷林威廷引用關係
指導教授(外文):LIN, WEI-TING
口試委員:林威廷葉為忠蘇錦江趙紹錚鄭安
口試委員(外文):LIN, WEI-TINGYEIH, WEI-CHUNGSU, JIN-KINGCHAO, SAO-JENGCHENG, AN
口試日期:2019-06-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立宜蘭大學
系所名稱:土木工程學系碩士班
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:超微細飛灰矽灰孔隙分佈水化反應物
外文關鍵詞:ultra-fine fly ashsilica fumepore size distributionhydration reactants
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:351
  • 評分評分:
  • 下載下載:5
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究針對超微細飛灰部分取代水泥之特性進行探討。超微細飛灰為火力發電廠之工業副產品,燒結過程中加入石灰石當助融劑,高溫燒結達1500度後,使石灰石之CaO附著於於其表面(類似鍍膜),形成Si-Al化合物,較一般型飛灰有較小粒徑。本研究採用超微細飛灰作為取代水泥之輔助性膠結材料,藉此了解超微細飛灰對水泥砂漿之新拌性質、力學性質、耐久性、化學性質及微觀性質之影響。本試驗採用超微細飛灰及矽灰分別取代部分水泥,使用固定水膠比0.45,取代水泥之重量百分比分別為5%和10%,及兩種混摻比例,分別使用超微細飛灰5%加矽灰5%,以及超微細飛灰8%加矽灰2%,共計七種配比進行試驗研究。
試驗結果發現:添加超微細飛灰(F5組、F10組)有助於增加工作性,可產生卜作嵐反應生成C-S-H膠體,填充孔隙結構使試體增加緻密性,藉此增加抗壓強度;亦可降低乾縮量、氯離子穿透量和非穩態遷移係數,對於增加力學性與提升抗滲性有極大助益,其中以10%取代量有最佳之工程特性。工作性會隨著矽灰的添加(S5組、S10組)而有顯著降低之趨勢,早期有明顯的卜作嵐反應,可快速消耗Ca(OH)2並加速水化生成物產生,未反應的矽灰因顆粒較水泥細微,具備堆積效應,使材料內部更緻密的孔隙結構,有助於提升抗壓強度,顯著降低氯離子穿透量和非穩態遷移係數,但對乾縮影響甚大,其中10%取代量有最佳之工程特性。針對混摻試體(F5S5組、F8S2組),亦有提升力學性與耐久性之趨勢,其中採用5%超微細飛灰混摻5%矽灰之取代量有最佳之工程特性。
This study explores the characteristics of the partial replacement of cement using ultra-fine fly ash and silica fume. Ultra-fine fly ash is an industrial by-product from thermal power plants. Limestone is added as a fluxing agent during sintering at a temperature of 1500, and then the CaO of limestone is adhered to its surface (similar as a coating) as the compounds of Si-Al crystallization. It has a smaller particle size than the general type fly ash. This research is aimed to use ultra-fine fly ash and silica fume as an auxiliary cementing material to replace cement; and to understand the effect of ultra-fine fly ash on the new mixing properties, mechanical properties, durability, chemical properties and microscopic properties. The ultra-fine fly ash and silica fume were used to replace the cement by weight. The fixed water-to-binder ratio was 0.45, the replacement of cement was used as 5% and 10%, respectively. The combinations of fly ash and silica fume in composites were used as ultra-fine fly ash 5% plus silica fume 5% and ultra-fine fly ash 8% plus silica fume 2% (total of seven mixtures).
The test results show that the inclusion of ultra-fine fly ash (F5, F10) was enhanced to increase the workability, and help to produce pozzolanic reaction, and generate C-S-H colloids. The colloids were filling the pore structure to increase the compactness of specimen, which is consistency with the increased the compressive strength and reduction of the dry shrinkage. It also was reduced the chloride ion penetration and non-steady state migration coefficient, which is helpful for improving the mechanical properties and permeability. The composites with 10% ultra-fine fly ash had a better performance in engineering properties. For S5 and S10 specimens, the workability was significantly reduced with the addition of silica fume. In the early age, It can be quickly consumed Ca(OH)2 and accelerated the formation of hydration products to as a pozzolanic reaction. The unreacted silica fumes had a filling effect due to the finer particles, which is promoted a denser pore structure and helped to increase the compressive strength. It had a significantly reduction on the diffusion of chloride ion penetration and migration coefficient in non-steady state; however, it had a deep influence on dry shrinkage, of which the composites with 10% silica fume had the etter performance in engineering properties.. For blending specimen (F5S5, F8S2), it was also a tendency to improve mechanical properties and durability and the combination of 5% ultra-fine fly ash and 5% silica fume in composites enhanced better performances.
摘要 I
Abstract II
致謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 X
1. 第一章 緒論 1
1.1. 研究背景與動機 1
1.2. 研究目的 3
1.3. 研究流程 3
2. 第二章 文獻回顧 5
2.1. 材料 5
2.1.1. 卜作嵐材料 5
2.1.2. 矽灰 6
2.1.3. 卜特蘭水泥 8
2.1.4. 超微細飛灰 9
2.2. 水化生成物 10
2.2.1. 水化反應 10
2.2.2. 鈣-矽-水化物 11
2.2.3. 氫氧化鈣 11
2.2.4. 硫鋁酸鈣水化物 11
2.3. 水泥基質複合材料之耐久性 12
2.3.1. 耐久性之定義 12
2.3.2. 水泥基質複合材料之孔隙結構 12
2.3.3. 孔隙結構對滲透性之影響 13
2.4. 氯離子 14
2.4.1. 氯離子來源 14
2.4.2. 氯離子存在型態 15
2.4.3. 氯離子滲透機理 16
2.4.4. 氯離子滲透試驗 16
3. 第三章 試驗計畫 19
3.1. 試驗材料與配比 19
3.1.1. 試驗材料 19
3.1.2. 配比設計 27
3.2. 試驗規劃 28
3.3. 試驗儀器與方法 28
3.3.1. 新拌性質試驗 29
3.3.2. 硬固性質試驗 30
3.3.3. 耐久性試驗 34
3.3.4. 化學性質試驗 42
3.3.5. 微觀性質試驗 46
4. 第四章 結果與分析 49
4.1. 新拌性質 49
流度試驗 49
4.2. 硬固性質 51
4.2.1. 抗壓強度試驗 51
4.2.2. 超音波波速量測試驗 52
4.2.3. 熱傳導係數試驗 54
4.3. 耐久性 56
4.3.1. 飽和吸水率試驗 56
4.3.2. 四極式電阻量測試驗 58
4.3.3. 快速氯離子滲透試驗 61
4.3.4. 加速氯離子非穩態遷移試驗 64
4.3.5. 乾縮試驗 67
4.4. 化學性質 69
4.4.1. X射線繞射分析試驗 69
4.4.2. X射線螢光分析試驗 73
4.4.3. 熱重試驗 74
4.5. 微觀性質 77
4.5.1. 壓汞孔隙量測試驗 77
4.5.2. 掃描式電子顯微鏡 83
5. 第五章 結論與建議 89
5.1. 結論 89
5.2. 建議 91
6. 第六章 參考文獻 92
1.達夫觀察(2019),水泥行業的二氧化碳排放也將導致全球變暖,開徵碳排放稅勢在必行,每日頭條。
2.陳信安、鄭大偉(2012),低二氧化碳排放的綠色混凝土開發研究,2012 清潔生產暨環保技術研討會,經濟部工業局。
3.Niall McCarthy (2018), China Makes More Cement Than The Rest Of The World, Statista.
4.Ali Naqi, J.G. Jang (2019), Recent Progress in Green Cement Technology Utilizing Low-Carbon Emission Fuels and Raw Materials: A Review, Sustainability.
5.劉彥佑(2013),使用不同矽灰對於水泥質複合材料性質影響之研究,國立海洋大學河海工程學系碩士論文,共72頁。
6.H.M. Owaid, R.B. Hamid, M.R. Taha (2012), A review of sustainable supplementary cementitious materials as an alternative to all-portland cement mortar and concrete, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, Vol.6, pp.2887-3303.
7.黃兆龍(2007),卜作嵐混凝土使用手冊,科技圖書。
8.ACI (2000), Cement and concrete Terminology, ACI 116R Committee 116R.
9.紀茂傑(2002),混凝土耐久性影響因素及評估方法之研究,國立海洋大學河海工程學系碩士論文,共152頁。
10.林炳炎(1993),飛灰•矽灰•高爐爐石用在混凝土中,三民書局。
11.亞東預拌混凝土股份有限公司 (2017a),取自http://www.yatung.com.tw/tw/product/knowledge.aspx?id=4。
12.黃兆龍(1997),混凝土性質與行為,詹氏書局。
13.顏聰(2002),土木材料,高立圖書有限公司。
14.王云紅、徐杰(2006),火電廠粉煤灰微珠的分選利用,粉煤灰,第三期,pp. 36-38。
15.蔡坤志(2018),爐石-超微細反應性飛灰水泥質裂縫注入劑性質之研究,國立海洋大學河海工程學系碩士論文,共69頁。
16.王瑞(2018),超细粉煤灰高强混凝土性能研究,安徽理工大學土木工程學系碩士論文,共78頁。
17.陳曉杰(2007),添加矽灰與飛灰對水泥質複合材料孔隙結構影響之研究,國立海洋大學材料工程研究所碩士論文,共69頁。
18.蘇南(2000),高爐石粉對混凝土耐久性之影響,應用礦物摻料提昇混凝土品質研討會論文輯,pp.91-122。
19.ACI (2008), Guide to Durable Concrete, ACI 201.2R Committee 201.
20.張道光、陳桂清、饒正、柯正龍(2007),港灣鋼筋混凝土耐久性之研究(2/4),交通部運輸研究所。
21.饒正、陳桂清、柯正龍、張道光、林玲煥、羅建明、陳正義、林隆貞、何木火、李昭明(2000),港灣環境下高性能混凝土結構體之性質研究(三),交通部運輸研究所。
22.A.M. Brandt (1995), Cement-based Composites:Materials, Mechanical Properties and Performance, E & FN SPON.
23.蕭江碧、楊仲家、卓世偉、蔡宜中、林文山、江慶堂、翁在龍(2010),混凝土耐久性試驗研究-氯離子滲入深度(速率)之探討,內政部建築研究所。
24.戴維庭(2013),水性滲透結晶防水材料對混凝土性能的影響與評估,朝陽科技大學營建工程系碩士論文,共183頁。
25.邱英嘉(2003),混凝土品質控制-配比設計,新文京開發出版有限公司。
26.P.Kumar Mehta, Paulo J.M.Monteiro (2006), Concrete:Microstructure, Properties, and Materials, Department of Civil and Environmental Engineering.
27.黃兆龍(2002),混凝土中氯離子含量檢測技術及試驗,詹氏書局。
28.湛淵源(2005),高氯離子結構物?海砂屋?,臺灣省土木技師公會。
29.葉世文、楊仲家、卓世偉、劉文欽、江慶堂、翁在龍(2006),混凝土中氯離子擴散基本試驗法探討,內政部建築研究所偕同研究期末報告。
30.林致緯,以鹽水浸漬試驗與快速氯離子滲透試驗探討混凝土中氯離子擴散行為,國立海洋大學材料工程研究所碩士論文,共96頁。
31.Teresa Zych (2014), Test methods of concrete resistance to chloride ingress, Technical Transactions Civil Engineering, 6-B, pp.117-139.
32.B.F. Johannesson (1999), Diffusion of a mixture of cations and anions, Cement and Concrete Research, Vol.29, pp.1261-1270.
33.葉桎銘(2011),不同拌合條件及養護環境下砂漿試體內部氯離子擴散與鋼筋腐蝕之關係,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文,共159頁。
34.內維爾(2010),混凝土的性能-原著第四版,中國建築工業出版社。
35.王瑞(2017),淺談超細粉煤灰及其對混凝土的影響,四川建材,第43卷第9期,pp.7-8。
36.劉得昇(2018),低鹼性水泥基質複合材料力學與耐久性質之研究,國立宜蘭大學土木工程學系碩士論文,共123頁。
37.I. Asadi, P. Shafigh, Z. F. Bin Abu Hassan, N. B. Mahyuddin (2018), Thermal conductivity of concrete-A review, Journal of Building Engineering, Vol.20, pp.81-93.
38.危時秀(2003),普通混凝土熱傳導性質之研究,中原大學土木工程學系碩士論文,共130頁。
39.李華照(2006),偏高嶺土輕質粒料混凝土應用於海洋工程,國立中山大學海洋環境及工程學系碩士論文,共149頁。
40.I.L.H. Hansson, C.M. Hansson (1983), Electrical resistivity measurements of Portland cement based materials, Cement and Concrete Research, Vol.13, pp. 675-683.
41.Ozkan Sengul (2014), Use of electrical resistivity as an indicator for durability, Construction and Building Materials, Vol.73, pp.434-441.
42.A.A. Ramezanianpour, A. Pilvar, M. Mahdikhani, F. Moodi (2011), Practical evaluation of relationship between concrete resistivity, water penetration, rapid chloride penetration and compressive strength, Construction and Building Materials, Vol.25, pp.2472-2479.
43.Nader Ghafoori, Rebecca Spitek, Meysam Najimi (2016), Influence of limestone size and content on transport properties of self-consolidating concrete, Construction and Building Materials, Vol.127, pp.588-595.
44.W. Wongkeo, P. Thongsanitgarn, A. Chaipanich (2012), Compressive strength and drying shrinkage of fly ash-bottom ash-silica fume multi-blended cement mortars, Materials & Design, Vol.36, pp.655-662.
45.蔡文傑(2012),矽灰輕質粒料混凝土介面過渡區,國立中興大學土木工程學系碩士論文,共75頁。
46.朱煌林(2005),探討混凝土之耐火性評估(上),臺灣省土木技師公會。
47.葉祥海、黃然、張建智、陳建宏、曾進宏(2006),既有RC建築物劣化及其修復之研究,內政部建築研究所研究報告。
48.Kazuko Haga, Masahito Shibata, Michihiko Hironaga, Satoru Tanaka, Shinya Nagasaki (2005), Change in pore structure and composition of hardened cement paste during the process of dissolution, Cement and Concrete Research, Vol.35, pp.943-950.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊