本研究探討在不添加爐石粉情況，不同飛灰取代量(15%，30%，45%)；不添加飛灰情況之不同爐石粉取代量(10%，20%，30%)，以及固定飛灰用量下，不同爐石粉取代量(0%，12.5%，25%)，在25℃與85℃兩種養護溫度之下，活性粉混凝土之新拌性質、力學性質與耐久性質；並與國內一般常用配比做比較。
研究結果顯示：(1)各組配比之工作性可達190 mm以上，均比一般國內常用配比好，有助於修補上之使用；(2)水養護之所有組別其力學性質呈現緩慢且穩定成長，而添加飛灰與爐石粉，且經過蒸氣養護可加速卜作嵐反應，使得早期便有良好之力學性質；(3)添加鋼纖維可提升活性粉混凝土抗裂與抗彎性能，可作為高強度與高韌性之補強材料。(4) 活性粉混凝土之超音波、表面電阻以及碳化試驗結果顯示，均屬於良好範圍，內部相當緻密，有良好之耐久性與抗蝕能力。(5)活性粉混凝土進行圓柱補強，使得強度有所提升，且因為鋼纖維作用，試體破壞並不會出現剝落情況，而是只有表面出現裂縫之情況。

This research discusses the properties of reactive powder concrete (RPC) with different replacing amounts of fly ash (15%, 30%, 45%) at 0% slag replacement, different replacing amounts of slag (10%, 20%, 30%) at 0% fly ash replacement and different replacing amounts of slag (0%, 12.5%, 25%) at 53% replacement of fly ash, at 25℃ and 85℃ curing temperatures. The experimental variances include slump flow, mechanical property, and durability. A control set of traditional RPC mix proportion was also used for comparison.
The results show that: (1) The slump flow can achieve 190 mm and is better than the control set of traditional RPC mix proportion; (2) The mechanical properties of RPC by using water curing are more stable. Using fly ash and slag with steam curing can improve pozzolanic reaction and also get better mechanical property in early stage; (3) Using steel fiber can improve bending and splitting strength such that the RPC can have high strength and toughness, suitable for retrofit; (4) The test results of ultrasonic pulse velocity, electrical resistance and carbonation for RPC show that RPC has good durability and corrosion resistance; (5) Using RPC for retrofit can improve the strength of cylindrical specimen. The failure mode does not the pop-up flake due to the confining effect of steel fiber, and only some continuous cracks found on surface.

參考文獻

1. Richard, P. and M. Cheyrezy., “Reactive Powder Concretes with High Ductility and 200-800 MPa Compressive Strength.”, ACI Spring Convention, San Francisco, April 1994.
2. Richard, P. and M. Cheyrezy., “Composition of Reactive Powder Concretes.”, Cement and Concrete Research, Vol. 25, No. 7, pp. 1501-1511, 1995.
3. Liao, Sha and Y. R. Ma, “Study on the bending performance of reactive powder concrete prestressed composite beams”, Hunan Daxue Xuebao/Journal of Hunan University Natural Sciences, Vol 32, No. 1, p 57-62, 2005.
4. Yan, Z. G., G. P. Yan and X. Wu, “Study on optimization design of prestressed reactive powder concrete simply supported beam”, Beijing Jiaotong Daxue Xuebao/Journal of Beijing Jiaotong University, Vol 29, No. 1, pp.18-22, 2005.
5. 黃兆龍，「混凝土性質與行為」，第三版，詹氏書局，2002年。
6. 何曜宇，「活性粉混凝土破壞行為之研究」，碩士論文，國立台灣大學，民國89年。（陳振川教授指導）
7. 吳建興，「活性粉混凝土補強混凝土構件與耐久性能之測試研究」，碩士論文，朝陽科技大學，民國92年。（李明君教授指導）
8. 林坤德，「綱纖維與矽砂含量對活性粉混凝土熱學與力學性質之影響」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程研究所，台北，2005。(張大鵬教授指導)
9. 陳振川、苗伯霖、李明君，「超高強高性能混凝土配比及性質研究」，期末報告，財團法人台灣營建研究院，1996。
10. Matte, V. and M. Moranville, “Durability of Reactive Powder Composites: Influence of Silica Fume on the Leaching Properties of Very Low Water/Binder Pastes”, Cement and Concrete Composites, Vol. 21, No. 1, pp.1-9, 1999.
11. Dugat, J., N. Roux, and G. Bernier, “Mechanical Properties of Reactive Powder Concrete,” Materials and Structures, Vol. 29, pp 233-240, May 1996.
12. 宋佩瑄，「纖維混凝土實務」，現代營建雜誌社出版，台北，1991。
13. 陳振川，「特殊混凝土—纖維加強混凝土」，混凝土施工技術研討會論文集，台北，第135-161 頁，1987。
14. 賴榮森，「纖維混凝土之發展與應用」，財團法人台灣營建研究院，1983。
15. 楊錦懷、陳振川，「纖維與混凝土界面握裹力研究及纖維混凝土應用於預鑄接頭」，纖維混凝土發展與應用，台北，第77-121 頁，1997。
16. Adeline, R., M.Lachemi, and P. Blais, “Design and Behaviour of the Sherbrooke Footbridge,” International Symposium on High-Performance and Reactive Powder Concretes, Sherbrooke, Canada, pp 89-97, August 16-20, 1998.
17. Dallaire, P.-C. Aitcin, and M. Lachemi, “The Sherbrooke Reactive Powder Concrete Footbridge,” ACI 1997 International Conference on High-Performance Concrete, Kuala Lumpur, Malaysia, December 2-5, 1997.
18. Aitcin, P.-C. and P. Richard, “The Pedestrian/Bikeway Bridge of Sherbrooke,” 4th International Symposium on Utilization International Symposium on Utilization of High-Performance Concrete, pp 1399-1406, Paris, May 29-31, 1996.
19. Birelli, G., J. Dugat, and A. Bekaert, “The Use of RPC in Cross Flow Cooling Towers, International Symposium on High-Performance and Reactive Powder Concretes,” Sherbrooke, Canada, pp 59-73, August 16-20, 1998.
20. Matte, V., C. Richet, and M. Moranville, “Characterization of Reactive Powder Concrete as a Candidate for the Storage of Nuclear Wastes”, Internaional Symposium on High- Performance and Reactive Powder Concretes, Sherbrooke, Canada, pp 75-88, August 16-20, 1998.
21. Torrenti, J. M., V. Matte, V. Maret, and C. Richet, “High Integrity Containers for Interim Storage of Nuclear Wastes Using Reactive Powder Concrete,” 4th International Symposium on Utilization of High-Performance Concrete, pp 1407-1413, Paris, May 29-31, 1996.
22. 苗伯霖，「新型高性能超高強建築材料—活性粉混凝土」，營建知訊，162 期，第52-60 頁，1996。
23. 超高強高性能混凝土配比及性質研究(期中報告)，臺灣營建研究院，民國86年4月。
24. 超高強高性能混凝土配比及性質研究(期末報告)，臺灣營建研究院，民國86年6月。
25. 超高強高性能混凝土應用於預鑄產品(地下水管或基椿)之研究(期中報告)，臺灣營建研究院，民國87年3月。
26. 超高強高性能混凝土應用於預鑄產品(地下水管或基椿)之研究(期末報告)，臺灣營建研究院，民國87年6月。
27. 李騰芳，鄭瑞濱，超高強高流動性高性能混凝土之配比剖析與工程性質，高性能混凝土之配比設計實作，臺灣營建研究院，pp. 205-230，民國87年7月。
28. 譚業成，「活性粉混凝土力學行為之研究」，碩士論文，國立台灣大學，民國88年。(詹穎雯教授指導)
29. 朱書賢，「鋼纖維與活性粉混凝土間界面性質研究」，碩士論文，國立台灣大學，民國89年。(詹穎雯教授指導)
30. 黃兆龍，「高性能混凝土理論與實務」，初版，詹氏書局，民國92年。
31. ACI Committee 266, “Use of Fly Ash In Concrete,” ACI Materials Journal, Vol.84, No. 5, pp.381~409 (1987).
32. 莊昆斌，「蒸氣養護對不同爐石添加量自充填混凝土熱學性質及工程性質之研究」，碩士論文，國立台灣科技大學，民國93年。(張大鵬教授指導)
33. 蔡得時，「土木材料」，矩陣出版股份有限公司，民國88年8月。
34. 盧象石，孫長漢，邱遠陽，「火力發電廠手冊」，Ch2，中國工程師學會出版。
35. Flagan, R.C., “Ash Particle Formation in Pulverized Coal Combustion”, Spring Meeting of the Western States Section, Seattle, Washington, The Combustion Institute, 1997.
36. 黃兆龍等，「公共工程混凝土使用飛灰要點」，行政院公共工程委員會專案研究計畫，民國87年。
37. Yuan, R.L., and Cook, J.E., “Study of a Class C Fly Ash Concrete” in Proceedings, 1st International Conference on the Use of Fly Ash, Silica Fume, Slag, and Other Mineral By-products in Concrete, Montebello, PQ, July 31-Aug. 5, Edited by V.M. Malhotra. American Concrete Institute, Detroit, MI, Special Publication SP-79, pp. 307-319, 1983.
38. 陳俊欽，「爐石取代部分水泥對流動性混凝土質流性質與工作性之影響」，碩士論文，國立中興大學，2002。(顏聰教授指導)
39. 王和源等,「公共工程混凝土使用爐石水泥之可行性評估」, 期末報告NKIT-C-8805, 民國88年。
40. 沈得縣，「高爐熟料與飛灰之波索蘭反應機理及對水泥漿體巨微觀性質影響之研究」，博士論文，國立台灣科技大學，1991。(黃兆龍教授指導)
41. 朱煌林，「探討混凝土之耐火性評估」，臺灣省土木技師公會土木技師報NO.237，民國90年。
42. Peiwei, G; Min, D; Naiqian, F, “The influence of superplasticizer and superfine mineral powder on the flexibility, strength and durability of HPC”, Cement and Concrete Research, Volume 31, Number 5, pp. 703-706, 2001.
43. P.C. Aitchin, High Performance Concrete, E & FN SPON, 1998.
44. 中國土木水利工程學會，”既有混凝土結構物之維修及補強技術手冊草案”，既有混凝土結構物之維修及補強研討會，民國92年11月，台北。
45. 李有豐，”國內既有鋼筋混凝土結構物補強之現況檢討”，既有混凝土結構物之維修及補強研討會，民國92年11月，台北。
46. Wall, J. S. and N. G. Shrive, “Factors Affecting Bond between New and Old Concrete,” ACI Materials Journal, Vol. 85, No. 2, pp 117-125, 1988.
47. Cabrera, P. J. G. and A. S. Al-Hasan, “Performance Properties of Concrete Repair Materials”, Construction and Building Materials Journal, Vol. 11, No. 5-6, pp 283-290, 1997.
48. Pareek, S. N., Y. Ohama, and K. Demura, “Evaluation Method forAdhesion Test Results of Bonded Mortars to Concrete Substrates by Square Optimization Method,” ACI Materials Journal, Vol. 92, No. 4, pp 355-360, 1995.
49. 何明錦、吳傳威、彭添富，「鋼筋混凝土建築物之修復與補強技術彙編」，內政部建築研究所專題研究計畫成果報告，1998。
50. 林至聰、張寬勇、施邦築，「RC材料以CFRP圍束補強後受往複力作用試驗之研究」，第四屆結構工程研討會，pp. 2149-2156，民國87年9月。
51. 張寬勇、林至聰、施邦築，「RC構件以CFRP補強之耐久性試驗研究」，第四屆結構工程研討會，pp. 2093-2100，民國87年9月。
52. 施邦築、李有豐、朱國棟，「RC結構補強之材料及工法」，土木技術，第5期，第118-127頁，民國87年7月。
53. 張瑞元，「纖維布貼片與水泥混凝土黏結效果之研究」，國立中央大學土木研究所，碩士論文，民國86年6月。(黃偉慶教授指導)
54. 李秉乾、吳岱祐、李宗澤、廖為忠 ，「鋼筋混凝土樑以玻璃纖維強化高分子貼片補強之研究」，八十七年度行政院公共工程委員會委託專案研究-橋樑結構修補技術研討會論文集，pp. C1-C20，民國87年，台北。
55. 黃培彰、徐耀賜，利用複合材料進行彎矩及剪力現地補強鋼筋混凝土T形梁之研究，結構工程，民國91年03月，第29-41頁。
56. 邱佑宗、朱國棟，橋柱之檢測及碳纖維補強設計與施工，強化塑膠，民國91年6月，第50-59頁。
57. 李有豐、朱育正、張國鎮，碳纖維高分子複合材料於圓形RC橋柱撓曲破壞耐震補強之理論與實驗驗證，中國土木水利工程學刊，民國91年6月，第343-351頁。
58. 徐耀賜、黃培彰，RC連續梁運用複合材料碳纖維貼片(CFRP)剪力補強之研究，結構工程，民90年6月，第31-44頁。
59. 王仲宇、洪維鈞、林澄政，矩形鋼筋混凝土橋柱碳纖維包覆耐震補強之實驗與分析，中國土木水利工程學刊，90年3月，第71-85頁。
60. 王仲宇、鄭丁興、黃偉智，貼片補強RC梁層間應之非線性分析，中國土木水利工程學刊，91年9月，第515-522頁。
61. 徐耀賜，以複合材料碳纖維貼片補強鋼筋混凝土梁彎矩之設計原理，土木工程技術，民國90年3月，第17-48頁。
62. 朱國棟、邱佑宗、陳玟溢、盧廷鉅、葉日翔，複合材料補強鋼筋混凝土結構物方法與實例，工業材料，民國89年08月，第102-110頁。
63. 林草英、蔡耀德，鋼筋混凝土梁以碳纖維複合物作剪力補強之結構行為，中國土木水利工程學刊，民國89年06月，第225-232頁。
64. 吳夢嚴，「混凝土裂縫修補後強度及破裂韌性之研究--活性粉質砂漿及無收縮水泥砂漿」，碩士論文，朝陽科技大學，民國91年。(干裕成教授指導)
65. 鄭瑞濱，「活性粉混凝土構件之工程性質之研究」，博士論文，國立台灣大學，民國92年。(陳振川、詹穎雯教授指導)
66. 活性粉混凝土補強R.C.構件與耐久性之研究(期末報告)，交通部運輸研究院，民國94年12月。
67. 盧凱偉，「超高強度活性粉混凝土高壓高溫製程之研究」，碩士論文，國立台灣大學，民國87年。(詹穎雯教授指導)
68. Ma, J. and J. Dietz, “Ultra High Performance Self Compacting Concrete”, The LEIPZIG ANNUAL CIVIL ENGINEERING REPORT, LACER No. 7 – 2002, civil engineering at the University of Leipzig, 2002,Republic of Germany, ISSN 1432-6590. (http://aspdin.wifa.uni-leipzig.de/institut/lacer/lacer07/)
69. 方裕欽，「緻密混凝土工程性質之研究」，國立台灣科技大學碩士論文，2000, pp 81-88。(黃兆龍教授指導)
70. 楊偉奇，「優生混凝土耐久性質之研究」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程研究所，台北，1999。(黃兆龍教授指導)
71. Mindess, S., J. F. Young and D. Darwin, "Concrete," Second Edition, Prentice-Hall, 2003.
72. 葉叔通，「以理想級配曲線估算粒料緻密混合比及飛灰水泥漿包裹厚度評混凝土性質之探討」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程研究所，台北，2005。(黃兆龍教授指導)
73. 胡弘昌，「碳化及鹽害環境下混凝土性質及腐蝕行為之研究」，國立台灣海洋大學碩士論文，2005。(張建智教授指導)
74. Chung H.W and K. S. Low,” Diagnosising In-Situ Concrete by Ultrasonic Pulse Technique, “Concrete International, Vol. 5, No. 10, pp 42~49, 1983.
75. Jones, R., “Non-Destructive Testing of Concrete,” Cambridge University Press., London, pp 164, 1962.
76. Dunaszegi, L., “High Performance Concrete-a key component in the design of the Confederation Bridge,” Beton Concrete, Canada, V1, No. 3, Dec., pp 1~3 1996.
77. Buenfeld, N.R., J.B. Newman and C.C. Page, “The resistivity of mortar immersed in sea-water,” Cement and Concrete Research., Vol. 16, Part 1, Aug. pp 511~524, 1986.