臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對『不同輕質骨材對輕質骨材混凝土之耐久性』進行探討評估，配比設計包括普通混凝土、兩種輕質骨材混凝土與輕質骨材透水混凝土，共四種混凝土配比，本期主要是針對輕質骨材混凝土之鋼筋腐蝕研究，鋼筋腐蝕惡化環境包括海水(鹽害)乾濕浸泡與二氧化碳加速碳化（中性化）反應二種，於上述環境下進行相關測試，包括（1）抗壓強度，（2）抗彎強度，（3）劈張強度，（4）碳化深度，（5）鋼筋腐蝕電位量檢測，（6）吸水率，（7）微觀（OM）分析。
研究結果顯示，使用比重較高輕質骨材之混凝土其強度與單位重較高，但輕質骨材混凝土單位重低於普通混凝土，在同一水灰比下，使用較高密度之輕質骨材混凝土強度可較接近普通混凝土強度。以二氧化碳加速中性化試驗中，混凝土會隨著時間的增加，使碳化深度有逐漸增加趨勢；經加速中性化240小時後，輕質骨材混凝土之碳化深度與普通混凝土差異不大：海水乾溼循環試驗中，鋼筋腐蝕電位值於20循環後皆低於-350mV，其腐蝕機率高於90％，而經海水乾溼20循環後之試體並未出現龜裂現象。

In this research, the durability of reinforced lightweight concrete subject to different lightweight aggregates is investigated. Four mix design concretes included ordinary concrete, two lightweight aggregate concretes and pervious lightweight aggregate concrete. The project aims to run the steel corrosion test for the reinforced lightweight aggregate concrete in sea water dry-wet immersion and carbonization tests. The study will be tested and evaluated by the following items: compression strength, bending strength, splitting tensile strength, carbonated depth measurement, corrosion potential method, water absorption, optics microscopy examination.
The findings showed that the higher specific weight of lightweight aggregate concrete exhibit relatively high strength and unit weight. In the same water-cement ratio level, the strength of higher density of lightweight aggregate concrete would reach those of normal concrete.
At the accelerated carbonation test, the carbonation depth of concrete would increase with time and there is a gradual increase in carbonation depth trend. The carbonation depth of lightweight aggregate concrete specimens was the almost same as compared with those of normal concrete ones after 240 hours accelerated carbonation test. In dry-wet immersion by sea water test, reinforcement corrosion potential values were less than-350mV CSE after 20 cycles, the corrosion probability is higher than 90%. After 20 drying and wetting cycles of sea water immersion test, the cracking of concrete specimens does not appear.

目錄
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
照片目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2研究動機 2
1-3研究目的 3
第二章 文獻回顧 5
2-1 輕質骨材概述 5
2-1-1 輕質骨材之種類 5
2-1-2 輕質骨材之特性 7
2-2 輕質骨材混凝土之定義 8
2-3 輕質骨材混凝土之材料特性 9
2-3-1 輕質骨材混凝土之單位重 9
2-3-2 輕質骨材之吸水率 9
2-3-3 輕質骨材之孔隙率 10
2-3-4 輕質骨材之強度 11
2-3-5 輕質骨材混凝土之受力行為 11
2-4 混凝土之耐久性 12
2-4-1 混凝土之耐久性評估 12
2-4-2 海水對混凝土之侵蝕 13
2-4-3 混凝土中鋼筋腐蝕機理 14
2-4-4 中性化對混凝土耐久性之影響 15
2-4-5 氯化物的侵蝕 17
2-4-6 輕質骨材混凝土之耐久性 17
第三章 試驗計劃 24
3-1 試驗流程 24
3-2 試驗材料 24
3-2-1 輕質骨材混凝土之成分 24
3-2-2 其他材料 26
3-3 試驗儀器及設備 27
3-4 混凝土試體製作與養護 28
3-4-1 試體規劃 28
3-4-2 試體製作 28
3-4-2-1 普通混凝土及輕質骨材混凝土試體製作 28
3-4-2-2 輕質骨材透水混凝土試體製作 29
3-5 測試齡期與環境 30
3-6 試驗方法及步驟 31
3-6 試體編號 35
第四章 結果與討論 51
4-1 基本力學性質試驗 51
4-1-1 混凝土單位重試驗 51
4-1-2 抗壓試驗 51
4-1-3 抗彎試驗 53
4-1-4 劈張試驗 53
4-2 加速中性化試驗 54
4-2-1 碳化深度量測 54
4-2-2 中性化對劈張強度之影響 56
4-2-3 反彈錘試驗 56
4-3 海水（鹽害）乾溼循環耐久性 57
4-3-1 鹽害對混凝土抗壓強度之影響 57
4-3-2 鹽害對混凝土抗彎強度之影響 57
4-3-3 鹽害對不同混凝土試體鋼筋腐蝕電位試驗結果 58
4-3-3 混凝土之吸水量 59
第五章 結論與建議 78
5-1結論 78
5-2 建議 80
參考文獻 81



表目錄
表2-1 典型輕質骨材分類及物理性質【30】 19
表2-2 輕質骨材混凝土之歸類【5、6】 20
表3-1混凝土之配比 36
表3-2水泥化學成分與性質【16】 37
表3-3輕質骨材(粗)篩分析結果 38
表3-4輕質骨材(細)篩分析結果 38
表3-5輕質骨材基本性質 39
表3-6細骨材篩分析結果 39
表3-7粗骨材篩分析結果 40
表3-8粗細骨材之基本性質 40
表3-9強塑劑之基本物理性質 41
表3-10人工海水化學成分表 41
表3-11試驗試體規劃表 42
表3-12各項試驗之測試環境與測試齡期 43
表3-13腐蝕電位對腐蝕機率之判定表【31】 43
表4-1 混凝土單位重試驗 61
表4-2 混凝土28天齡期之基本力學試驗 61
表4-3 碳化時間與碳化深度之關係 62
表4-4 碳化時間與劈張強度之關係 63
表4-5反彈錘試驗量測值 64
表4-6不同混凝土於海水乾溼循環齡期抗壓強度 65
表4-7混凝土於不同海水乾溼循環齡期抗彎強度 65
表4-8不同混凝土於海水乾溼循環後鋼筋腐蝕電位值 66
表4-9不同混凝土試體28天齡期之吸水量 66

圖目錄
圖2-1 輕質混凝土承力系統【15】 21
圖2-2 常重混凝土承力系統【15】 21
圖2-3 輕質骨材承力系統【15】 21
圖2-4 普通骨材承力系統【15】 21
圖2-5混凝土劣化之成因【16、17】 22
圖2-6鐵的E－pH 關係圖【22】 23
圖2-7 混凝土pH 值與氯離子濃度對鋼筋腐蝕關係圖【28】 23
圖3-1試驗流程圖 44
圖3-2輕質骨材（粗）粒徑分佈曲線 45
圖3-3輕質骨材（細）粒徑分佈曲線 45
圖3-4 海水鹽害乾溼循環示意圖 46
圖3-5腐蝕電位量測示意圖 47
圖4-1不同混凝土28天齡期抗壓強度 67
圖4-2不同混凝土28天齡期抗彎強度 67
圖4-3不同混凝土28天齡期劈張強度 68
圖4-4中性化時間（二氧化碳流速4L/min）對不同混凝土劈張強度之影響 68
圖4-5中性化時間（二氧化碳流速8L/min）對不同混凝土劈張強度之影響 69
圖4-6普通混凝土之中性化時間對碳化深度之影響 69
圖4-7輕質骨材混凝土（粗）之中性化時間對碳化深度之影響 70
圖4-8輕質骨材混凝土（細）之中性化時間對碳化深度之影響 70
圖4-9比較不同混凝土經鹽害乾溼循環抗壓強度之趨勢 71
圖4-10比較不同混凝土經鹽害乾溼循環抗壓強度之趨勢 71
圖4-11比較不同混凝土經鹽害乾溼循環之電位值 72
圖4-12不同混凝土吸水量與抗壓強度之關係 72
圖4-13不同混凝土吸水量與抗彎強度之關係 73
圖4-14不同混凝土吸水量與劈張強度之關係 73
圖4-15不同混凝土吸水量與鋼筋腐蝕電位值之關係 74

照片目錄
照片3-1 HT-9501 50噸電腦式伺服控制材料試驗機 48
照片3-2 200噸全自動抗壓試驗機 48
照片3-3鼓式拌和機 49
照片3-4混凝土透水儀 49
照片3-5流量計 49
照片3-6壓力錶 49
照片3-7 FS-450T光學顯微鏡 49
照片3-8水槽以及抽水馬達 49
照片3-9反彈試錘 50
照片3-10鋼筋腐蝕分析儀 50
照片4-1輕質骨材混凝土（粗）之破壞情形 75
照片4-2輕質骨材混凝土（細）之破壞情形 75
照片4-3普通混凝土之破壞情形 75
照片4-4輕質骨材透水混凝土之破壞情形 75
照片4-5輕質骨材混凝土之破壞情形 76
照片4-6輕質骨材透水混凝土之破壞情形 76
照片4-7普通混凝土以4 L/min加速碳化60小時之情形 76
照片4-8輕質骨材混凝土以4 L/min加速碳化60小時之情形 76
照片4-9輕質骨材透水混凝土以 8 L/min加速碳化90小時之情形 77
照片4-10輕質骨材透水混凝土以8 L/min加速碳化90小時之切面 77
照片4-11輕質骨材混凝土以8 L/min加速碳化90小時之情形 77

參考文獻
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