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系統識別號 U0026-0812200910381938
論文名稱(中文) 添加波索蘭摻料之混凝土 中性化深度之數學模型
論文名稱(英文) A Mathematical Model for Predicting Carbonation of Concrete with Pozzolanic admixture
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 91
學期 2
出版年 92
研究生(中文) 陳善壽
研究生(英文) Shan-Shou Chen
電子信箱 jacaibi@yahoo.com.tw
學號 n6690436
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 72頁
口試委員 口試委員-吳振成
指導教授-王櫻茂
口試委員-陳豪吉
中文關鍵字 中性化,數學模型 
英文關鍵字 Carbonation  mathematical model 
學科別分類
中文摘要 本研究提出混凝土中性化過程與影響混凝土中性化的因素,並發展出一個以預測添加波索蘭摻料之混凝土中性化深度之中性化過程為基礎的數學模型。利用加速試驗法來處理普通波特蘭水泥(OPC)與爐石混凝土,進而將從模型預測出來的中性化深度與試驗結果作一比較。在這篇論文中將顯示出水與粘結劑的有效比值(水膠比)與水泥含量是影響爐石混凝土中性化的關鍵因素。
研究結果顯示,中性化後混凝土的抗壓強度、劈裂強度、彈性模數皆提高。試驗結果也顯示水灰比愈高,在相同的暴露時間與CO2濃度條件下其中性化愈深。此外,普通混凝土較添加爐石的混凝土試體其中性化速率為高。
最後,將試驗結果與經由模型預測的數值作一比較,兩者的一致性相當良好。這個模型可以被用來當作預測隨時間變化之中性化深度的發展情形,此預測模型亦可提供研究者作為中性化理論的重要參考。
英文摘要 The carbonation process and the factors affecting concrete carbonation are presented in this study. A mathematical model based on carbonation process for predicting the carbonation depth of concrete with Pozzolanic admixture was developed. An accelerated carbonation test was conducted on ordinary Portland cement (OPC) and slag concrete (SC). The depths of carbonation predicted from the model are compared with the test results. It is shown that the effective water/binder ratio and the cement content are the key factors affecting the carbonation of slag concrete.
It is shown that the carbonation of concrete may improve the compressive strength, splitting tensile strength, and elastic modulus. It also appears that the carbonation depth increases as the water/cement ratio increases at the same concentration of CO2 and duration of exposure. Besides, the carbonation rate by the specimens of OPC is faster than by the specimens of SC.
Finally, the agreement between test results and the prediction from the model is good. This model can be used to predict the evolution of carbonation depth with time. This model also can offer researchers significant references about concrete carbonation theory.
論文目次 目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的與範圍 3
1.3 研究方法與流程 4
第二章 文獻回顧
2.1 前言 6
2.2 混凝土之耐久性 7
2.3 混凝土中性化之機理 8
2.4 中性化對混凝土之影響 11
2.5 混凝土中性化之量測方法 12
2.6 混凝土中性化之影響因素 13
2.7 混凝土中性化之預測模式 14
第三章 鋼筋混凝土中性化分析與中性化深度之推估模型
3.1 理論依據 17
3.1.1 費克第一定律 (Fick’s First Law) 17
3.4.2 費克第二定律 (Fick’s Second Law) 18
3.2 理論預測中性化深度之公式推導 21
3.3 添加波索蘭材料之混凝土中性化深度之數學模型 23
第四章 實驗計劃
4.1 試驗變數 28
4.2 試驗材料與配比 31
4.3 試驗設備 36
4.4 試驗方法 41
第五章 結果與分析
5.1 前言 45
5.2 中性化深度 45
5.3 中性化深度之數學模型 52
5.4 力學性質 60
5.4.1 抗壓強度 60
5.4.2 劈裂強度 62
5.4.3 彈性模數 65
第六章 結論與建議
6.1 結論 68
6.2 建議 69

參考文獻 70
附錄
作者簡歷
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