臺灣博碩士論文加值系統

由於面磚為台灣建築外牆之主要裝修材，但也因大量之採用而延伸出諸多問題，其中又以外牆面磚剝落所造成之災害最為嚴重，由於面磚工程主要由混凝土層、水泥砂漿層、貼附黏著層、面磚及各界面層所組合而成，任何層面出現問題都將影響工程之品質，而在諸多層面中又以混凝土層與水泥砂漿層之剝落最常發生且造成剝落範圍最大，也因此所造成之危害最為嚴重。由於水泥砂漿黏著品質受材料及施工方法影響甚大，如何確保其黏著為提升面磚工程品質之首要條件。
本研究藉由工地現況之訪查及現有文獻之回顧，從現場施工之角度著手訂定影響混凝土與水泥砂漿黏著強度之因子為：水泥砂漿厚度、砂之含泥量、混凝土含水狀況及脫模劑使用情況等四項，而研究使用實驗設計法之直交表(orthogonal design)設計實驗，配置影響水泥砂漿黏著強度之材料因子(factor)、水準(level)及因子間的交互作用(correlation) 規劃分析實驗結果。
經由實驗結果分析發現，其主效果因子各別在7、14及28天齡期因子水準影響黏著強度之排序前二因子水準為：7天時為水泥砂漿厚度1cm時之(14.7%)>砂之含泥量為0%時之(13%)；14天時為混凝土含水狀況為飽合之(19.3%)>砂之含泥量為0%之(14.7%)；28天時為混凝土含水狀況為施工前灑水之(18.7%)>砂之含泥量為0%之(13.3%)。而在本研究之所有齡期主效果因子水準影響黏著強度差異性方面，在混凝土含水狀況為氣乾及施工前灑水之水準下之強度差異可達規範強度(CNS 12611)之50~80%，而在砂之含泥量為0%及5%水準下之強度差異可達規範強度之31~55%，水泥砂漿厚度為0.7cm及1cm水準下之強度差異可達規範強度之20~38%，而在脫模劑使用情況下為清洗及不清洗混凝土表面水準下之強度差異可達20~25%。另在本研究亦發現，在7天齡期時之黏著強度均未達規範之要求，而在14天齡期時多數可達規範之要求。
在施工管理方面提出以下兩點建議：一、在本研究之研究範圍下依影響黏著強度大小及施工管理上之難易度建議為：(1)水泥砂漿粉刷前務必對於混凝土予以潤濕，(2)在砂之含泥量方面應確保含泥量最少需達法規所規定之5%以下標準，(3)模板拆模後於水泥砂漿粉刷前必須對混凝土表面進行清洗，(4)水泥砂漿粉刷厚度宜控制在1cm為宜。二、由於工地現場大多於水泥砂漿粉刷後3~10天即開始進行面磚之貼附，而在本研究亦發現在此期間時，其黏著強度並未達規範之要求，而在14天齡期後則多數可達規範之要求，故建議水泥砂漿於粉刷後14天才可進行面磚之張貼工程。

Tile is the major material for the wall of buildings in Taiwan. Among the problems that are found in using it, the worst one is tile spalling. It may be caused by any step in laying tile, which involves with multi-layers of concrete, mortar, and other sticking materials. In particular, the spalling of the layers of concrete and mortar tend to occur more frequently and in larger areas than others. Because the bonding strength of mortar is influenced by the construction methods and materials, so they are the key to improve the qualify of tile construction.
Through reviewing relevant literature of construction site, the factors of bonding strength of mortar are: the thickness of mortar, clay content in sand, water content in concrete and the use of release agent. This research adapts orthogonal design in the experiment to analyze the factors and level of bonding strength of mortar and the correlation of them.
The findings of the experiment are shown in how the factors influence the level of bonding strength during the period of 7, 14 and 28 days. In 7 days, when the concrete with 1cm thickness of mortar, the level of bonding strength is 14.7%, which is higher than that of 13% when clay content in sand is 0%. In 14 days, when the concrete is contented with water, the level of bonding strength is 19.3%, which is higher than that of 14.7% when clay content in sand is 0%. In 28 days, before the concrete is contented with water, the level of bonding strength is 18.7%, which is higher than that of 13.3% when clay content is 0%. In the three periods of time, the bonding strength is changed with the humidity of concrete – its range is about 50 ~80% (in terms of CNS 12611). While the range of clay content in sand is between 0% to 5%, the range of bonding strength is about 31 ~55% in terms of CNS 12611, but while the thickness of mortar is between 0.7cm and 1cm, its range is about 20 ~38%. In the condition of using release agent, its range is about 20~25% with or without washing the concrete surface. Finally, this research finds that in the period of 7 days, the bonding strength does not meet the demand of the regulation. However, after 14 days, it usually reaches the standard (CNS12611).
This research offers several suggestions for managing the construction. First, the concrete should be moisturized before laying mortar and the minimum of clay content in sand should reach 5%, as regulated. The surface of concrete should be washed before taking the mould off. The mortar should be as thick as 1cm. Finally, since the bonding strength of concrete reaches the demand of regulation after 14 days, it would better to lay tile after 14 days.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 V
圖目錄 VI
第一章 緒 論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究方法與流程 2
1-3 範圍與限制 4
第二章 文獻回顧 6
2-1文獻回顧 6
2-1-1 混凝土與水泥砂漿之黏著機制 12
2-1-2 卜特蘭水泥之水化作用 12
2-1-3 黏著強度量測方式 15
2-1-4 沉泥與黏土對水泥砂漿之影響 17
2-1-5 面磚掉落形式及原因 17
2-1-6 實驗設計之發展 23
2-1-7 直交表之設計方法 24
2-2工地現況訪查 27
2-2-1 面磚工程之施工步驟 27
2-2-2 工地現況訪查記錄 29
第三章 實驗規劃與方法 40
3-1 實驗規劃 40
3-2 前置試驗 41
3-2-1 細骨材試驗 41
3-2-2 粗骨材試驗 48
3-2-3 水泥試驗 53
3-3 因子參數水準 54
3-4 實驗直交表設計 57
3-5 實驗儀器 62
3-6 實驗方法與步驟 63
3-6-1 混凝土基板之製作 64
3-6-2 拌合製作水泥砂漿 66
3-6-3 拉拔試驗 70
3-7 分析方法與判定基準 73
3-7-1 全距分析 73
3-7-2 變異數分析 73
3-7-3 判定基準(F檢定) 75
3-7-4 分析程式 75
第四章 結果分析 77
4-1 實驗結果 77
4-2 因子水準之影響-7天黏著強度 81
4-2-1全距分析結果-7天黏著強度 81
4-2-2 變異數分析結果-7天黏著強度 84
4-2-3 黏著強度趨勢圖-7天黏著強度 85
4-3 因子水準之影響-14天黏著強度 94
4-3-1 全距分析結果-14天黏著強度 94
4-3-2 變異數分析結果-14天黏著強度 97
4-3-3 黏著強度趨勢圖-14天黏黏強度 98
4-4 因子水準之影響-28天黏著強度 107
4-4-1 全距分析結果-28天黏著強度 107
4-4-2 變異數分析結果-28天黏著強度 110
4-4-3 黏著強度趨勢圖-28天黏著強度 111
4-5 主效果因子水準之影響-各齡期黏著強度之比較 120
4-5-1 水泥砂漿厚度 120
4-5-2 砂之含泥量 122
4-5-3 混凝土含水狀況 125
4-5-4 脫模劑使用情況 127
第五章 結論與建議 129
5-1 結論 129
5-2 建議 131
5-2-1 工地現場施工管理上之建議 131
5-2-2 後續研究之建議 133
參考文獻 134
附錄一、台灣面磚掉落案例 137
附錄二、全距分析表 140
附錄三、行政院公共工程委員會對面磚施工之規定 143
附錄四、日本建築學會防止外牆剝落之設計、施工指南與解說 167

1.高蔡義，「建築外牆面磚劣化原因與對策之研究-以大學學校建築為例」，國立成功大學建築學系碩士學位論文，2000。
2.林宏義，「建築外飾材施工品質之非破壞檢測」，私立朝陽科技大學營建工程系碩士學位論文，2000。
3.陳俊菁，「應用紅外線攝影像術檢測磁磚黏貼完整性」，私立朝陽科技大學營建工程系碩士學位論文，2004。
4.戴僅宜，「以打音法從事建築外牆磁磚非破壞檢測之研究」，國立高雄大學都市發展與建築研究所碩士學位論文，2007。
5.李文田，「面磚工程黏著材料之試驗與研究」，國立台北科技大學土木與防災研究所碩士學位論文，2005。
6.馮龍祥，「不同水泥砂漿底材抑制析晶之研究」，國立屏東科技大學土木工程技術研究所碩士學位論文，2004。
7.吳志興，「海菜粉黏著材料對貼面磁磚黏著強度之最佳配比設計」，國立屏東科技大學土木工程技術研究所碩士學位論文，1998。
8.張志良，「含泥量對水泥材料耐久性影響之研究」，私立中華技術學院土木防災工程研所碩士學位論文，2008。
9.郭勇鑫，「建築外牆面石材濕式工法黏著強度之研究」，國立成功大學建築學系碩士學位論文，2000。
10.區凱媛，「鋼加鋼網牆灌漿表面型態與粉刷層黏著強度之研究」，國立成功大學建築物系碩士學位論文，2001。
11.Momayez,A.,“Bi-Srface Shear Test for Evaluating Bond between Existing and New Concrete”,ACI MATERIALS JOURNAL,March-April 2004,p.p.99~100.
12.李文田，「面磚工程粘著材料之試驗與研究」，國立台北科技大學土木與防災研究所碩士學位論文，2005.06，第9頁。
13.謝素蘭譯，「土木工程材料-科學與應用」，五南圖書出版有限公司，2000.10，第272~274頁。
14.謝素蘭譯，「土木工程材料-科學與應用」，五南圖書出版有限公司，2000.10，第282頁。
15.李文田，「面磚工程粘著材料之試驗與研究」，國立台北科技大學土木與防災研究所碩士學位論文，2005.06，第9頁。
16.謝素蘭譯，「土木工程材料-科學與應用」，五南圖書出版有限公司，2000.10，第279頁。
17.李文田，「面磚工程粘著材料之試驗與研究」，國立台北科技大學土木與防災研究所碩士學位論文，2005.06，第10~13頁。
18.黃兆龍，「簡編混凝土性質與行為」，詹氏書局，1997，第137頁。
19.小笠原和博，「磁磚的損傷原因與對策」，建築外牆磁磚耐用診斷與維修技術研習會論文集，2007.4，第3-1~3-5頁 。
20.小笠原和博，「磁磚的損傷原因與對策」，建築外牆磁磚耐用診斷與維修技術研習會論文集，2007.4，第3-9頁。
21.R.A. Fisher,“Statistical Methods for Research Worker”,Oliver & Boyd,1925.
22.陳耀茂、黃廷彬，「品質工程Excel應用手冊」，中國生產力中心，2006.12，第158頁。
23.G.Taguchi,“Introduction to Quality Engineering”,Asian Productivity Organization，1990.
24.J.Antony,“Ten useful and practical tips for making your industrial experiment successful”,The TQM Magezine,vol.11 No.4, 1999,p.p.252~256.
25.G.S Peace,“Taguchi Methods：A Handes-on Approach”,Addison-Wesley Publishing Company,1993.
26.陳耀茂、黃廷彬，「品質工程Excel應用手冊」，中國生產力中心，2006.12，第163頁。
27.陳耀茂、黃廷彬，「品質工程Excel應用手冊」，中國生產力中心，2006.12，第164~165頁。
28.李雲雁、胡傳榮，「試驗設計與數據處理」，化學工業出版社(教材出版中心)，2005.03，第79~82、215頁。
29.邱鳳娟，「實驗計畫法與田口法應用於再生混凝土配比設計之比較研究」，中華大學碩士論文，2008.01，第39頁。
30.日本建築仕上學會 石正義譯，「防止外牆剝落之設計、施工指南與解說」，詹氏書局，1997.05，第11頁。
31.顏聰、張朝順、黃玉麟、陳豪吉、劉玉雯，「電力設施之混凝土之混凝土裂縫成因與防治對策研析完成報告，台灣電力股份有限公司研究計畫，2005.12，第51~53頁。
32.周敏鴻，「10多層高樓下磁磚雨險砸人」，自由時報電子報北部新聞，2010.01.10。
33.江俊亮，「抗議市府漠視公安 嘉義市竹圍大樓住戶怒吼」，大記元中央社，2005.07.19。
34.行政院公共工程委員會，「第09220章 水泥砂漿粉刷」，公共工程施工綱要規範09(裝修篇)，2001.03.27。
35.行政院公共工程委員會，「第09310章 瓷磚」，公共工程施工綱要規範09(裝修篇)，2001.03.27。
36.行政院公共工程委員會，「第09342章 石材磚舖貼」，公共工程施工綱要規範09(裝修篇)，2003.12.03。
37.日本建築仕上學會 石正義譯，「防止外牆剝落之設計、施工指南與解說」，詹氏書局，1997.5，第9~11頁。
38.日本建築仕上學會 石正義譯，「防止外牆剝落之設計、施工指南與解說」，詹氏書局，1997.5，第18~22頁。
39.日本建築仕上學會 石正義譯，「防止外牆剝落之設計、施工指南與解說」，詹氏書局，1997.5，第82頁。