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研究生: 洪智偉
JHIH-WEI HONG
論文名稱: 添加椰殼纖維對混凝土材料工程性質影響之探討
The Study on the Addition of Coir Fiber on the Engineering properties of Concrete Material
指導教授: 黃兆龍
Chao-lung Hwang
口試委員: 沈得縣
Der-Hsien Shen
鄭大偉
Ta-Wui Cheng
林凱隆
Kae-Long 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: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 198
中文關鍵詞: 椰殼纖維水泥砂漿發泡輕質水泥漿體卜作嵐材料
外文關鍵詞: Coconut coir fiber (CCF), cement mortar, bubble foaming lightweight cement paste, pozzolanic material
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本研究探討添加椰殼纖維至水泥砂漿及發泡輕質水泥漿體中,並且添加卜作嵐材料製成椰殼纖維水泥砂漿與發泡輕質椰殼纖維水泥漿以探討相關性質。椰殼纖維水泥砂漿在變數設計上,採用三種水膠比(W/B=0.30、0.35及0.45)、三種漿量放大係數(N=1.6、2.0及2.6)及4種椰殼纖維含量(C =0%、1%、2.5%及4%);發泡輕質椰殼纖維水泥漿則係採用3種椰殼纖維添加量(C=0%、1%及2%)及4種泡沫含量(F=0%、5%、10%及20%)。試體完成後量測新拌性質、硬固性質及耐久性質等工程性質,最後進行結果分析與成本計算。結果顯示,添加椰殼纖維能提升水泥砂漿之抗裂性、抗彎強度及抗衝擊性能力。添加椰殼纖維之發泡輕質水泥漿體單位重約介於700~1400kg/m3。


Coconut coir fiber (CCF) in this study mainly is used as an fiber admixture added to lightweight bubble foam cement paste and cement mortar for the purpose of crack arrester, and also pozzolanic material is added into to make lightweight foam CCF paste and CCF cement mortar. The design parameters of CCF cement mortar are three kind of water-to- binder ratio (W/B= 0.30, 0.35 and 0.45), three kinds of paste amplification coefficient (N=1.6, 2.0 and 2.6) and four kinds of CCF content (C = 0%, 1%, 2.5% and 4%). The design parameters of bubble foaming lightweight CCF cement paste are three kinds of CCF content (C= 0%, 1% and 2%) and four kinds of bubble foam dosage (F= 0%, 5%, 10% and 20%). The engineering properties of CCF concrete material are tested including fresh, hardened and durability properties, and the performance and cost are evaluated. The results indicate that the addition of CCF do prevent the crack formation, improve flexural strength, toughness of cement mortar. The addition of bubble form to CCF cement past produces lightweight CCF cement past with unit weight between 718~1424 kg/m3.

中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 總目錄 IV 表目錄 IX 圖目錄 XI 符號及代號說明 XVI 第一章 緒論 1 1-1研究動機 1 1-2研究目的 2 1-3研究流程 3 第二章 文獻回顧 5 2-1 椰殼纖維 5 2-1-1椰殼纖維的產出方式與產量 5 2-1-2椰殼纖維的結構組成 6 2-1-3天然纖維的特性 7 2-1-4椰殼纖維的應用與研究情形 11 2-2 纖維混凝土 12 2-2-1纖維的種類 12 2-2-2纖維混凝土的性能和增強機理 14 2-2-3纖維混凝土的破壞原理 16 2-3 輕質混凝土材料 18 2-3-1 發泡混凝土 19 2-3-2 發泡機制 22 2-3-3 發泡劑對發泡混凝土之影響 25 2-3-4 發泡混凝土之應用 26 第三章 試驗計畫 39 3-1試驗概要 39 3-2試驗材料 39 3-2-1水泥 39 3-2-2細粒料 39 3-2-3椰殼纖維 40 3-2-4爐石粉及飛灰 40 3-2-5強塑劑 40 3-2-6拌合水 40 3-2-7發泡劑 41 3-3試驗變數及項目 41 3-3-1試驗變數 41 3-3-2試驗項目 42 3-4配比設計 43 3-4-1椰殼纖維水泥砂漿配比設計 43 3-4-2發泡輕質椰殼纖維水泥漿配比設計 46 3-5試體製作流程 46 3-5-1椰殼纖維水泥砂漿試體製作流程 46 3-5-2發泡輕質椰殼纖維水泥漿試體製作流程 47 3-6試驗方法與設備 49 3-6-1 材料基本試驗 49 3-6-2新拌性質試驗 50 3-6-3硬固性質試驗 52 3-6-4耐久性試驗 56 3-6-5微觀觀測 57 3-6-6板材性質試驗 58 第四章 椰殼纖維水泥砂漿試驗結果分析 73 4-1 椰殼纖維水泥砂漿的新拌性質 73 4-1-1流度試驗 73 4-1-2裂縫敏感度(塑性收縮) 75 4-2 纖維水泥砂漿硬固性質 78 4-2-1抗壓強度 78 4-2-2抗彎強度及韌性指數 81 4-2-3板類抗衝擊能力 85 4-2-4板類彎曲載重 87 4-2-5乾縮 90 4-3 纖維水泥砂漿耐久性質 92 4-3-1硫酸鹽侵蝕 92 4-3-2吸水率 94 4-4 微觀結構 97 4-4-1 SEM顯微圖片分析 97 4-5 纖維水泥砂漿成本分析 98 第五章 發泡輕質椰殼纖維水泥漿試驗結果分析 131 5-1 發泡椰殼纖維水泥漿新拌性質 131 5-1-1發泡體積 131 5-1-2流度試驗 132 5-2 發泡椰殼纖維水泥漿硬固性質 134 5-2-1單位重 134 5-2-2抗壓強度 136 5-2-3抗彎強度 138 5-2-4乾縮 139 5-2-5吸音係數 141 5-2-6熱傳導係數 143 5-2-7吸水率 145 5-3 微觀結構(5/9) 147 5-3-1 SEM顯微圖片分析 147 5-4 發泡輕質椰殼纖維水泥漿成本分析 148 第六章 結論與建議 165 6-1 結論 165 6-1-1椰殼纖維水泥砂漿: 165 6-1-2發泡輕質椰殼纖維水泥漿: 166 6-2 建議 167 參考文獻 169

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