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研究生: 高進驊
Chin-Hua Kao
論文名稱: 含飛灰及爐石粉活性粉混凝土性質及圍束功效之研究
Study on Properties and Confining Effects of Reactive Powder Concrete with Fly Ash and Slag
指導教授: 張大鵬
Ta-Peng Chang
口試委員: 郭一羽
none
林宜清
none
楊錦懷
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 158
中文關鍵詞: 活性粉混凝土飛灰爐石粉圍束補強
外文關鍵詞: reactive powder concrete, fly ash, slag, retrofit, confine
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本研究主要探討(1)以飛灰及爐石粉取代矽灰體積之25 %、50 %、75 %、100 %;(2)以飛灰及爐石粉取代水泥體積之25 %、50 %、75 %、100 %;(3)不同鋼纖維含量(2 %、1 %、0 %),對於活性粉混凝土性質之影響;(4)並探討活性粉混凝土之圍束補強功效。
研究結果顯示:( 1 )爐石取代矽灰對於抗壓強度、劈裂強度及彈性模數、超音波速而言影響並不顯著;於56天齡期時飛灰完全取代矽灰強度約降低11 %。( 2 )飛灰及爐石完全取代矽灰後表面電阻值降低約80 %,顯示矽灰對於活性粉混凝土之表面電阻係數有高度提升之幫助。( 3 ) 28天齡期時,飛灰取代水泥25 %及50 %,其抗壓強度降低13 %及14 %,表面電阻值降低34 %及70 %;爐石取代水泥25 %及50 %,其抗壓強度降低8 %及15 %,表面電阻值約降59 %及78 %。( 4 ) 添加鋼纖維能大幅提昇劈裂強度,添加2 %鋼纖維後劈裂強度約增加2.2倍。( 5 ) 以RPC補強10 mm之強度增加約73 %,以CFRP補強之強度增加約57 %。( 6 ) RNC1組比未補強之混凝土強度增加約35 %,RNC2組比未補強混凝土強度增加約22.5 %。


This research explores the properties of reactive powder concrete ( RPC ) with ( 1 ) replacing the volume of silica fume ( 25 %, 50 %, 75 %, 100 % ) by fly ash and slag; ( 2 ) replacing the volume of cement ( 25 %, 50 %, 75 %, 100 % ) by fly ash and slag;( 3 ) adding different steel fiber content ( 2 %, 1 %, 0 % );(4)retrofitting and confining effects of RPC.
The result illustrates that:(1)The effects of replacing silica fume by slag on compressive strength, splitting strength, elastic modulus and ultrasonic pulse velocity are not obvious;On 56 days, the compressive strength decreases about 11 % when Silica fume is completely replaced by fly ash.(2)The electrical resistance decreases about 80 % when fly ash and slag completely take the place of silica fume. It means that silica fume can improve the electrical resistance of RPC.(3)On 28 days, when fly ash replace 25 % and 50 % of silica fume, the compressive strength decreases about 13 % and 14 %, as well as the electrical resistance decreases about 34 % and 70 %;when slag replaces 25 % and 50 % of silica fume, the compressive strength decreases about 8 % and 15 %, as well as the electrical resistance decreases about 59 % and 78 %.(4)Incorporating steel fiber can improve the splitting strength. The splitting strength enhances by 2.2 times as adding 2 % steel fiber.(5)Using RPC for retrofitting 10 mm, the compressive strength increases about 73 %;Using CFRP for retrofitting, the compressive strength increases about 57%.(6)The compressive strength of RNC1 is greater than of normal concrete by 35 %, on the other hand, the compressive strength of RNC2 is greater than of normal concrete by 22.5 %.

總目錄 中文摘要 I 英文摘要 Ⅲ 致謝 Ⅴ 總目錄 Ⅵ 表目錄 Ⅸ 圖目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究內容及流程 3 第二章 文獻回顧 5 2.1 活性粉混凝土材料 5 2.1.1活性粉混凝土之源起 5 2.1.2活性粉混凝土之原理 5 2.1.3活性粉混凝土配比理論 6 2.2 活性粉混凝土新拌性質 8 2.2.1 添加卜作嵐材料之影響 8 2.2.2 添加鋼纖維之影響 9 2.3活性粉混凝土硬固性質 9 2.3.1 添加卜作嵐材料之影響 10 2.3.2 添加鋼纖維之影響 12 2.4 卜作嵐材料 14 2.4.1 卜作嵐材料之性質 14 2.4.2 飛灰之基本性質與影響 17 2.4.3 爐石粉之基本性質與影響 18 2.5活性粉混凝土之應用 19 2.6 混凝土結構物之補強 20 2.6.1 混凝土結構之補強材料 21 2.6.2 混凝土結構補強工法 22 2.6.3 活性粉混凝土修補混凝土結構物 24 第三章 試驗計畫 34 3.1 試驗內容 34 3.2 試驗材料 34 3.3 試驗儀器設備 38 3.4 試驗變數及項目 40 3.5 混凝土試體製作與規劃 42 3.5.1 活性粉混凝土拌和程序 42 3.5.2活性粉混凝土試體製作 43 3.5.3活性粉混凝土圍束補強試體製作 43 3.5.4碳纖維貼片( CFRP )圍束補強試體製作 44 3.6 試驗方法 44 3.6.1 基本性質試驗 .44 3.6.2 非破壞性試驗 .49 3.6.3 混凝土圓柱試體之圍束補強試驗 .49 第四章 結果與討論 71 4.1 活性粉混凝土之工作性 71 4.2 活性粉混凝土之力學性質 73 4.2.1 抗壓強度 73 4.2.2 劈裂強度 76 4.2.3 靜彈性模數與波松比 78 4.2.4 動態彈性模數 79 4.3 非破壞性試驗 80 4.3.1 超音波波速 80 4.3.2 表面電阻 82 4.4 混凝土圓柱試體之圍束補強試驗 84 4.4.1 RPC及CFRP之圍束補強試驗 84 4.4.2 不同承壓型式之RPC圍束補強試驗 85 第五章 結論與建議 126 5.1 結論 126 5.1.1 新拌與力學試驗 126 5.1.2 非破壞性試驗 127 5.1.3 混凝土圓柱試體之圍束補強試驗 129 5.2 建議 130 參考文獻 131 附錄A:飛灰及爐石取代矽灰之應力應變曲線圖 136 附錄B:圓柱試體圍束補強之應力應變曲線圖 154 附錄C:不同承壓型式之RPC圍束補強應力應變曲線圖 157

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