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研究生: 吳漢儒
Han-Ju Wu
論文名稱: 黃氏富勒緻密配比設計法應用於高性能再生粒料混凝土性質之研究
The Study of High Performance Recycled Aggregate Concrete designed by Hwang-Fuller’s Densified Mixture Design Algorithm
指導教授: 黃兆龍
Chao-Lung Hwang
口試委員: 沈得縣
Der-Hsien Shen
洪盟峰
Meng-Feng Hung
林志棟
Jyh-Dong Lin
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: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 279
中文關鍵詞: 再生粒料再生粒料混凝土裹漿厚度黃氏富勒緻密配比設計法
外文關鍵詞: Hwang-Fuller’s Densified Mixture Design Alg, Recycled Aggregate, Recycled Aggregate Concrete, Coating Thickness
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本研究主要探討應用黃氏富勒緻密配比設計法設計高流動、高強度再生粒料混凝土之性質。比較在不同的水泥漿質及漿量下,不同再生粗粒料種類及取代量、紅磚含量及再生細粒料對混凝土新拌、硬固性質與微觀結構的影響。試驗內容包括新拌性質如粒料預濕與否對工作性、坍度損失、流變性的影響;硬固性質如抗壓強度、彈性模數、波松比、超音波速、表面電阻、氯離子電滲、硫酸鹽侵蝕、海水浸泡等;微觀則如顯微圖片及孔隙結構等。結果顯示,預濕可有效改善再生混凝土工作性以及坍度損失過高的問題;在硬固性質方面,水泥漿質愈佳、裹漿厚度愈薄,所呈現的硬固性質愈佳;再生粗粒料比重、吸水率及取代量均會影響到硬固性質的發展;另外,紅磚取代量增加以及再生細粒料使用亦會降低混凝土的品質;但在控制適當水泥漿質及漿量下,黃氏富勒緻密配比之高性能再生粒料混凝土可兼具高流動性、高強度及耐久性佳的性質,達成再生產品並非次級品的目標,建立使用者的信心及擴大再生粒料混凝土的應用範圍及未來的通路。


This study mainly focused on the properties of high flowing-high strength recycled aggregate concrete designed by Hwang-Fuller’s densified mixture design algorithm (HFDMDA). The effects of various quality and quantity of cement paste, different type and amount of recycled coarse aggregate(RCA), content of brick and recycled fine aggregate on the fresh and hardened properties as well as microstructure of concrete. The test items include fresh properties, such as the effect of pre-wetted aggregate on workability, slump loss and rheology property, hardened properties, such as compressive strength, elastic modulus, Poisson’s ratio, pulse velocity, resistivity, charge passed of chloride ion, sulfate attack, sea water soaking curing, and microstructure such as micrograph and pore structure. The result indicates pre-wetted aggregate can improve workability and decrease slump loss due to large water absorption of recycled aggregate. For hardened concrete, the better the paste quality and the thicker the coating layer, the better the hardened properties. The specific gravity, absorption capacity and substitution amount of RCA do affect the property of hardened properties. Also, the higher the bricks quantity the more the content of recycled fine aggregate, the poor the concrete quality. Fortunately, proper control the quality and quantity of cement paste by HFDMDA can produce recycled aggregate concrete with high flowing, high strength and better durability features, such concrete may satisfy the user’s confidence and promote the use of such material.

中文摘要 ---------------------------------------------------------------------Ι 英文摘要 --------------------------------------------------------------------Ⅱ 誌謝-------------------------------------------------------------------------Ⅲ 總 目 錄 --------------------------------------------------------------------Ⅴ 表 目 錄 --------------------------------------------------------------------Ⅸ 圖 目 錄 ------------------------------------------------------------------ⅩⅠ 符號及代號說明-------------------------------------------------------------ⅩⅩ 第一章 前言 -----------------------------------------------------------------1 1-1 研究動機 ----------------------------------------------------------------1 1-2 研究目的 ----------------------------------------------------------------2 1-3 研究範圍 ----------------------------------------------------------------2 1-4 預期結果 ----------------------------------------------------------------3 1-5 研究流程 ----------------------------------------------------------------3 第二章 文獻回顧 -------------------------------------------------------------5 2-1 再生粒料的處理 ----------------------------------------------------------5 2-2 再生粒料基本性質-----------------------------------------------------7 2-2-1 比重、吸水率及單位重 ------------------------------------------7    2-2-2 級配 ----------------------------------------------------------8    2-2-3 健性 ----------------------------------------------------------8 2-2-4 磨損率 --------------------------------------------------------8 2-2-5 扁平率 --------------------------------------------------------9 2-3 再生粒料混凝土性質 -------------------------------------------------10 2-3-1 再生粒料混凝土新拌性質 ---------------------------------------10 2-3-2-1 工作性 ------------------------------------------------10 2-3-2-2 含氣量 ------------------------------------------------11 2-3-2-3 流變性 ------------------------------------------------11 2-3-2 再生粒料混凝土力學性質及超音波速 -----------------------------15 2-3-2-1 抗壓強度 ----------------------------------------------15 2-3-2-2 彈性模數 ----------------------------------------------16 2-3-2-3 波松比 ------------------------------------------------16 2-3-2-4 超音波速 ----------------------------------------------17 2-3-3 再生粒料混凝土耐久性 --------------------------------------------------17 2-3-3-1 混凝土表面電阻 ----------------------------------------17 2-4 再生粒料混凝土的應用 -----------------------------------------------18 2-4-1 國外應用案例 -------------------------------------------------18 2-4-2 國內應用案例 -------------------------------------------------19 2-5 配比設計法的探討 -------------------------------------------------------20 2-5-1 黃氏富勒緻密配比設計法 -------------------------------------------20 2-5-2 ACI配比設計法 ----------------------------------------------------33 第三章 試驗計劃 ------------------------------------------------------------46 3-1 試驗流程 ---------------------------------------------------------------46 3-2 試驗材料 -----------------------------------------------------------46 3-2-1 水泥 --------------------------------------------------------46 3-2-2 飛灰 --------------------------------------------------------46 3-2-3 爐石粉 ------------------------------------------------------47 3-2-4 強塑劑 ------------------------------------------------------47 3-2-5 粗粒料 ------------------------------------------------------47 3-2-6 細粒料 ------------------------------------------------------48 3-2-7 拌和水 ------------------------------------------------------48 3-3 試驗變數及配比設計 -------------------------------------------------49 3-3-1 試驗變數 ----------------------------------------------------49 3-3-2 配比設計 ----------------------------------------------------50 3-4 試驗項目及方法 -----------------------------------------------------59 3-4-1 基本材料性質試驗 --------------------------------------------59 3-4-2 新拌混凝土性質試驗 ------------------------------------------63 3-4-3 硬固混凝土性質試驗 ------------------------------------------63 3-4-4 耐久性質試驗 ------------------------------------------------65 3-4-5 微觀性質量測 ------------------------------------------------67 3-4-6 拌和及養護設備 ----------------------------------------------68 第四章 結果分析 ------------------------------------------------------------95 4-1 再生粒料基本性質--------------------------------------------------------95 4-1-1 比重、吸水率及單位重 -------------------------------------------------95 4-1-2 級配 -----------------------------------------------------------------95 4-1-3 健性 -----------------------------------------------------------------96 4-1-4 洛杉磯磨損率 ---------------------------------------------------------96 4-1-5 扁平率 ---------------------------------------------------------------97 4-1-6 小於75μm(#200號篩)粒料比例 ------------------------------------------97 4-1-7 再生粒料的組成--------------------------------------------------------98 4-1-8 粒料成分分析----------------------------------------------------------98 4-1-9 氯離子含量------------------------------------------------------------99 4-2 配比設計分析 -------------------------------------------------------99 4-3 再生粒料混凝土新拌性質 --------------------------------------------100 4-3-1 工作性 -----------------------------------------------------101 4-3-2 流變性質 ---------------------------------------------------105 4-4 再生粒料混凝土力學性質與超音波速 ----------------------------------108 4-4-1 抗壓強度 ---------------------------------------------------109 4-4-2 彈性模數 ---------------------------------------------------115    4-4-3 波松比 -----------------------------------------------------120 4-4-4 超音波速 ---------------------------------------------------121 4-5 再生粒料混凝土耐久性質 --------------------------------------------126 4-5-1 混凝土表面電阻 ---------------------------------------------126 4-5-2 氯離子電滲 -------------------------------------------------130 4-5-3 抗硫酸鹽特性 -----------------------------------------------134 4-5-4 海水浸泡的影響 ---------------------------------------------138 4-6 再生粒料混凝土微觀性質 ------------------------------------------------139 4-6-1 MIP孔隙結構 ----------------------------------------------------140 4-6-2 SEM顯微圖片 ---------------------------------------------------------143 4-7 綜合分析討論 ----------------------------------------------------------144 第五章 結論與建議 ---------------------------------------------------------270 5-1 結論 ------------------------------------------------------------------270 5-2 建議 ------------------------------------------------------------------272 參考文獻 -------------------------------------------------------------------274

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