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研究生: 詹懿任
Yi-jen Chan
論文名稱: 應用音聲辨識技術偵測新拌混凝土在溫度與濕度環境場下劣化行為
The Application of Acoustic Emission Identification Technique on Detection of Crack Formation at Fresh State Due to Temperature and Relative Humidity Variation
指導教授: 黃兆龍
Chao-Lung Hwang
口試委員: 陳堯中
Yao-Chung Chen
楊錦懷
Chin-Huai Young
陳立憲
Li-Hsien Chen
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: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 231
中文關鍵詞: 音聲技術微裂縫環境溫濕度新拌混凝土即時偵測
外文關鍵詞: Acoustic Emission, Micro-Cracks, Temperature and Humidity, Fresh Concrete, Real-Time Detection
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  • 本研究係針對環境場溫濕度變化下,利用音聲技術(Acoustic Emission ,AE)探求混凝土微裂縫初始發生時機點與內部損傷程度,目的在作為整體影響性評估之用。研究參考ACI與富勒緻密配比法兩種方式進行配比設計,結果顯示水膠比越低,且添加卜作嵐摻料與高粒料用量時,混凝土的抗壓強度、長度變化量、電阻、超音波、氯離子滲透等硬固性質與耐久性皆越佳。利用AE技術偵測混凝土受到環境場影響下之結果顯示,當環境溫度60℃,水膠比越高,發生AE訊號的時機點會越早出現,亦指出塑性裂縫生成機率上升,而高品質的漿體,水膠比越低,可以延緩裂縫生成。環境濕度的越低,發生AE訊號多半會在初凝前,亦即相對濕度的改變將影響混凝土裂縫的型態。經由表面裂縫顯影法之輔助可觀察,混凝土在環境場作用下,裂縫發生型式與平整度會有所差異。本研究顯現AE技術可以有效偵測裂縫產生的時機點,未來可以用來進行即時性的混凝土品質偵測,以提供設計者和相關工程安全性及耐久性之參考,維持混凝土長期性品質和確保其安全性。


    The purpose of this study is to apply Acoustic Emission Technique (AE) to explore the occurrence of micro-cracks formation and internal injury during hydration stage of concrete under the temperature and humidity change in the environment field, and to future use for overall structure assessment. The concrete mixtures are designed by ACI and Fuller's densified mixture design algorithm, the results show that the lower the water-to-binder ratio and the addition of pozzolanic material and more aggregate, the better performance the compressive strength, the length change, the electrical resistancy, the ultrasonic pulse velocity, the chloride-ion penetration and other hardened property and durability. The results show that under the temperature 60℃, the higher the water-to-binder ratio the early the occurrence of AE event that refers to the higher possibility of the occurrence of plastic shrinkage. Also, the higher the quality of paste the later the crack formation. Under low relative humidity the occurrence time of AE signal will be before the initial setting time, and it indicates the change in relative humidity will alter the crack formation pattern. By aids of image technology to inspect the surface crack under the environment field, it is useful to view the crack pattern and the surface roughness. This study reveals the AE technology is an effective tool to can detect early crack formation time and in the future can be used for real-time detection of concrete quality to provide designer and structure engineering enough safety and durability information to guarantee the quality and to ensure long-term quality and safety.

    論文摘要 Abstract 誌謝 總目錄 表目錄 圖目錄 代號及符號說明 第一章 緒論 1-1 研究動機 1-2 研究目的 1-3 研究內容 1-4 預期成果與貢獻 第二章 文獻回顧 2-1 混凝土裂縫成因探討 2-2 混凝土之收縮變化 2-3 水泥漿孔隙的影響 2-3-1 孔隙形成之成因 2-3-2 孔隙結構之影響 2-4 溫度對混凝土之影響 2-4-1 溫度對水化反應之影響 2-4-2 溫度對孔隙的影響 2-4-3 溫度對強度之影響 2-4-4 溫度對耐久性之影響 2-5 濕度對混凝土之影響 2-5-1 濕度對水化產物之影響 2-5-2 濕度對強度之影響 2-5-3 濕度對體積穩定性之影響 2-6 音聲辨識技術 2-6-1 音聲辨識技術之發展 2-6-2 音聲辨識技術訊號參數 2-6-3 音聲辨識技術訊號波形 2-6-4 音聲辨識技術設備 2-6-5 音聲技術於新拌混凝土之應用 第三章 研究計畫 3-1 研究計畫 3-1-1 試驗範圍 3-1-2 研究方法 3-2 試驗材料 3-2-1 水泥 3-2-2 爐石粉及飛灰 3-2-3 矽灰 3-2-4 粗細粒料 3-2-5 強塑劑(SP) 3-2-6 拌合水 3-2-7 試體大小 3-3 試驗變數、項目及環境場設置 3-3-1 試驗變數 3-3-2 試驗項目 3-3-3 環境場設置 3-4 混凝土配比設計 3-4-1 ACI 配比設計法 3-4-2 黃氏富勒緻密配比配比設計法(HFDMDA) 3-5 試驗方法與設備 3-5-1 材料基本試驗 3-5-2 混凝土新拌性質試驗 3-5-3 混凝土硬固性質試驗 3-5-4 混凝土耐久性質試驗 3-5-5 音聲辨識量測 3-6 音聲檢測試驗設備架設情形 第四章 試驗結果與分析 4-1配比比較 4-1-1 ACI富配比設計法 4-1-2 富勒緻密配比設計法 4-2 混凝土新拌性質 4-2-1 凝結時間 4-2-2 水化溫度 4-2-3 裂縫敏感度試驗(CI指數) 4-2-4 重量損失率 4-3 音聲(AE)技術於混凝土新拌時之裂縫發生時機 4-3-1 溫度場之裂縫時機 4-3-2 濕度場之裂縫時機 4-3-3 表面裂縫顯影法(螢光探傷法) 4-4 混凝土硬固性質 4-4-1 抗壓強度 4-4-2 超音波速 4-4-3 混凝土吸水率 4-4-4 長度變化量 4-5 混凝土耐久性質 4-5-1 表面電阻 4-5-2 快速氯離子試驗(電滲試驗) 4-5-3 耐久性綜合評估 第五章 結論與建議 5-1 結論 5-2 建議 5-2-1 材料 5-2-2 儀器 5-2-3 試驗方式 參考文獻

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    無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/22 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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