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系統識別號 U0026-1608201601092100
論文名稱(中文) 纖維強化高性能混凝土之巨積性質研究
論文名稱(英文) Properties of mass high performance concrete reinforced with short discontinuous fibers
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 104
學期 2
出版年 105
研究生(中文) 吳佳憲
研究生(英文) Chia-Hsien Wu
學號 N67031129
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 155頁
口試委員 指導教授-洪崇展
口試委員-方一匡
口試委員-黃忠信
口試委員-侯琮欽
口試委員-楊士賢
中文關鍵字 巨積結構  工作性  快速氯離子滲透試驗  硝酸銀顯色法滲透試驗 
英文關鍵字 Mass Structure  High-performance Concrete  Fiber-reinforced Concrete 
學科別分類
中文摘要 深基礎之擋土連續壁及基礎筏基大底.地樑等結構尺寸巨大化;多已達巨積結構之範疇;混凝土之設計若未適當控制水化熱常容易因溫度應力造成結構之裂縫;而使用低水灰比之巨積混凝土配比設計則因膠結材之使用量大;因體積收縮產生之應力裂縫也會造成混凝土之潛在瑕疵;加上混凝土天生之抗彎矩能力不佳,施工過程之基地側向土壓或支撐預力施加不當也會造成變形裂縫;形成結構之裂化問題。
混凝土中添加纖維其抵抗彎矩之能力較傳統混凝土提昇或可減少上述變形裂縫;但添加纖維後之混凝土的施工性質和抗滲透性等則是否改變,尤其實際應用於巨積結構之實證則少,因巨積結構其溫度變化影響溫度應力變形;故本研究透過不同纖維及不同添加量及混合不同纖維之方式,以小型拌合機試拌13組配比,篩選工作性符合工程施工澆置需求之不同種類纖維添加量的配比共6組;將6組配比於預拌廠以大型拌合機依據工地澆置施工之實際現況生產;生產後測試其工作性並製作一般試體及模擬巨積結構之100cmX100cmX90cm模具中;監測其巨積纖維混凝土澆置前之溫度控制與硬固過程溫升變化;待巨積結構試體鹷期到達28天後以鑽心取樣方式鑽取∮10cm圓柱試體,以ASTM C1202 RCPT快速氯離子滲透試驗法(CNS 14795(2004)混凝土抗氯離子穿透能力試驗法)量測巨積結構鑽心試體之氯離子溶液滲透混凝土試樣時之電流,計算6小時之累積電荷,以判斷纖維強化高性能混凝土之抗氯離子滲透特性評估其在巨積結構下之抗滲耐久性;因鋼纖維對RCPT試驗因鋼材質對電流有干擾;另輔助以硝酸銀顯色法滲透試驗(colourimetric)及抗壓及抗彎等力學性質比較;確證纖維強化高性能混凝土因纖維之加勁可改善巨積結構物因體積收縮裂縫及提昇抵抗彎矩應力變形能力,且纖維之添加不影響巨積結構之抗滲效果;甚至抗滲透性較一般混凝土為佳,可推廣應用於巨積結構物中,或可作為未來高強度鋼筋混凝土(NEW RC)建築結構設計時縮減結構尺寸而仍具有相同之能力,並改善巨積結構物前述之耐久性與溫度及乾縮應力裂紋之安全疑慮。
英文摘要 Normal concrete used in mass structures often gives rise to some problems: (1) The poor workability is prone to cause cold joints or honeycombing. Improper pre-stressing force or soil and water lateral extrusion pressure during construction causes structural problems of stress cracks under bending moments; (2) The poor hydration heat control of normal concrete causes thermal stress fractures; (3) Normal concrete in mass structures causes cracks because of weeping and volume shrinkage; (4) Improper design of water tightness mix proportion results in the problem of poor impermeability durability of normal concrete. The method of manufacturing simulation and actual construction were adopted in the study to test fiber-reinforced high-performance concrete’s temperature increase caused by heat hydration, properties of hardening solid mechanics and impermeability in mass structures. The test results indicate: the hydration heat of fiber-reinforced high-performance concrete used in mass structures can also be controlled to reduce the thermal stress fractures; The impermeability of fiber-reinforced high-performance concrete with polypropylene fibers was significantly better than the performance of normal concrete; The properties of mechanics of fiber-reinforced high-performance concrete with steel fibers concerning bending resistance and compressive strength are also higher than the ones of normal concrete. The results may be provided as the reference for the field of engineering for the selection of the type of concrete used in mass structures.
論文目次 摘要------------------------------------------------------ I
目錄-------------------------------------------------------X
表目錄---------------------------------------------------XII
圖目錄 --------------------------------------------------XIV
第一章 緒論 ----------------------------------------------1
1-1 前言---------------------------------------------------1
1-2研究動機與目的 -------------------------------------------2
1-3研究流程與架構 -------------------------------------------3
第二章 文獻回顧--------------------------------------------6
2-1巨積混凝土-----------------------------------------------6
2-2高性能混凝土----------------------------------------------8
2-3高性能混凝土配比設計--------------------------------------10
2-4纖維混凝土----------------------------------------------16
2-5纖維的種類及性質-----------------------------------------21
2-6巨積混凝土溫度監測----------------------------------------28
2-7快速氯離子滲透試驗 AASHTO T277 (RCPT)---------------------30
2-8硝酸銀顯色法氯離子滲透深度試驗------------------------------31
第三章 試驗計畫-------------------------------------------33
3-1試驗材料性質---------------------------------------------33
3-1.1粗細骨材------------------------------------------33
3-1.2拌合水--------------------------------------------34
3-1.3水泥---------------------------------------------35
3-1.4飛灰---------------------------------------------35
3-1.5爐石粉--------------------------------------------36
3-1.6化學摻劑------------------------------------------37
3-1.7聚丙烯纖維----------------------------------------37
3-1.8鋼纖維--------------------------------------------38
3-2試驗配比及編號-------------------------------------------39
3-2.1高性能混凝土配比設計--------------------------------39
3-2.2纖維強化高性能混凝土試拌配比編號原則 ------------------40
3-2.3小試拌纖維強化高性能混凝土---------------------------41
3-3試驗方法與設備-------------------------------------------43
3-3.1材料性質試驗及高性能纖纖混凝土配比試拌-----------------43
3-3.2纖維強化高性能混凝土新拌性質試驗----------------------62
3-3.3纖維強化高性能混凝土硬固性質試驗----------------------80
3-3.4巨積結構組纖維強化高性能混凝土之硬固鑽心試驗------------85
3-3.5巨積結構組纖維強化高性能混凝土之溫度監測試驗------------86
3-3.6巨積結構組纖維強化高性能混凝土鑽心試體滲透試驗----------90
3-3.7巨積結構組鑽心試體硝酸銀氯離子滲透深度試驗--------------94
第四章 結果與討論 ----------------------------------------95
4-1 小試拌試體試驗結果---------------------------------------95
4-1.1新拌工作性 -----------------------------------95
4-1.2 抗壓強度-------------------------------------96
4-1.3 抗彎強度-------------------------------------97
4-2巨積結構試體試驗結果--------------------------------------98
4-2.1 新拌工作性質----------------------------------98
4-2.2 抗壓強度-------------------------------------99
4-2.3 抗彎強度------------------------------------101
4-2.4 表芯溫差------------------------------------102
4-2.5 RCPT與硝酸銀滲透深度-------------------------105
第五章 結論與建議----------------------------------------107
5-1 結論-------------------------------------------------107
5-2 建議-------------------------------------------------109

參考文獻 -------------------------------------------------111
附 錄一---------------------------------------------------115
附 錄二---------------------------------------------------152
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論文全文使用權限
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