花蓮溪安山岩骨材之鹼反應行為及抑制方法

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潘亮宇(Lian-Yu Pain) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

花蓮溪安山岩骨材之鹼反應行為及抑制方法

相關論文

★ 花蓮溪安山岩含量之悲極效應研究	★ 層狀岩盤之承載力
★ 海岸山脈安山岩之鹼-骨材反應特性及抑制方法	★ 集集大地震罹難者居住建築物特性調查分析
★ 岩石三軸室應變量測改進	★ 傾斜互層地層之承載力分析
★ 混成岩模型試體製作與體積比量測	★ 台灣骨材鹼反應潛能資料庫建置
★ 平台式掃描器在影像擷取及長度量測之應用	★ 溫度及鹽水濃度對壓實膨潤土回脹性質之影響
★ 鹼骨材反應引致之破裂行為	★ 巨觀等向性混成岩製作表面影像與力學性質
★ 膨潤土與花崗岩碎石混合材料之熱傳導係數	★ 邊坡上基礎承載力之數值分析
★ 鹼-骨材反應引致裂縫之量測與分析	★ 熱探針連續量測法應用於緩衝材料熱傳導係數之量測與分析

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摘要(中)

本文針對花蓮溪安山岩骨材進行鹼-骨材反應特性及抑制方法的研究，以調整鹼含量及花蓮溪安山岩含量的方式，進行水泥砂漿棒膨脹試驗（ASTM C227）、混凝土角柱試驗（ASTM C1293），探討花蓮溪安山岩在鹼-骨材反應過程中的膨脹特性。並利用飛灰和爐石兩種波索蘭材料分別置換水泥砂漿棒及混凝土角柱中部份水泥量，以探討抑制花蓮溪安山岩鹼-骨材反應的成效。此外，針對花蓮港北岸與銅門電廠的消波塊以及豐平橋進行現地調查及鑽心取樣工作，進行醋酸鈾試驗、SEM、EDAX及鑽心試體表面骨材種類分析。
根據研究結果發現，花蓮溪安山岩具有明顯的鹼-骨材反應，改變水泥砂漿棒及混凝土角柱中花蓮溪安山岩含量，發現悲極值（pessimum）的存在。因此，骨材中只要有少量花蓮溪安山岩，即可使膨脹應變量大幅增加，產生危害性的膨脹量。
以飛灰和爐石兩種波索蘭材料抑制花蓮溪安山岩的鹼-骨材反應，可以得到明顯的效果。當固定飛灰爐石置換量時，花蓮溪安山岩含量越高時，其膨脹量被降低的比例越大，也就是抑制的效果越好。但要注意的是可能在安山岩骨材含量較微小的情況下，如果仍有鹼骨材反應的問題存在，添加飛灰爐石並不一定能有效抑制膨脹量，因此，在實際運用時，仍須小心安山岩含量少的現地環境。
本文對鹼-骨材反應案例之現地調查及鑽心取樣分析，發現具有鹼-骨材反應的多項特徵，包括：地圖狀裂縫、貫穿骨材裂縫、反應膠體、骨材邊緣發生反應圈等。此外，將鑽心試體切片進行醋酸鈾螢光試驗，沿裂縫處或安山岩骨材周圍常出現淡黃綠色的螢光反應，可作為鹼-骨材反應生成物膠體存在的佐證。從前述各種徵象綜合研判，調查地點混凝土消波塊之劣化應與鹼-骨材反應有關。

關鍵字(中)

★ 鹼─骨材反應
★ 極效應
★ 醋酸鈾螢光試驗

關鍵字(英)

論文目次

目　　錄
第一章緒論
1-1研究動機………………………………………………………01
1-2研究目的………………………………………………………02
1-3論文架構………………………………………………………04
第二章文獻回顧
2-1鹼─骨材反應…………………………………………………05
2-1-1鹼─氧化矽反應………………………………………..06
2-1-2鹼─矽酸鹽反應………………………………………..06
2-1-3鹼─碳酸鹽反應………………………………………..07
2-2鹼─氧化矽反應的徵兆………………………………………07
2-3混凝土的反應結構與損害…………………………………….09
2-4產生反應骨材的類型………………………………………..11
2-5水分以及環境的影響………………………………………..12
2-6避免膨脹之ASR………………………………………………13
2-6-1避免使用反應性骨材…………………………………13
2-6-2限制水泥鹼含量………………………………………15
2-6-3使用混合材料…………………………………………..16
2-6-3-1飛灰……………………………………………….16
2-6-3-2生或熟天然波索蘭……………………………….18
2-6-3-3爐石……………………………………………….18
2-6-3-4矽灰……………………………………………….19
2-7混凝土裂縫詳述………………………………………………19
2-8悲極效應（pessimum effect）簡介…………………………. .27
第三章試驗計畫與方法
3-1試驗規劃……………………………………………………….30
3-2試驗材料……………………………………………………….31
3-3試驗方法及步驟……………………………………………….36
3-3-1 ASTM C289-化學方法…………………………………36
3-3-2 ASTM C1293混凝土角柱試驗………………………...42
3-3-3 ASTM C227-Mortar Bar Method水泥砂漿棒試驗….44
3-3-4 醋酸鈾螢光試驗………………………………………..50
3-3-5 SEM及EDAX………………………………………….51
3-3-6鑽心試體反應性骨材含量分析…………………………53
第四章試驗結果與分析
4-1現地調查……………………………………………………….54
4-1-1 花東縱谷195縣道橋樑調查…………………………..54
4-1-2 花蓮港北岸及銅門電廠消波塊……………….……….57
4-1-3 豐平橋鑽心試體……………………………………….83
4-1-4 綜合討論………………………………………………..99
4-2飛灰對花蓮溪安山岩含量之鹼骨材反應其抑制成效…….100
4-2-1 ASTM C1293試驗結果……………………………….100
4-2-2 ASTM C227試驗結果………………………………103
4-3爐石對花蓮溪安山岩含量之鹼骨材反應其抑制成效…….106
4-3-1 ASTM C1293試驗結果……………………………….106
4-3-2 ASTM C227試驗結果………………………………108
4-4花蓮溪安山岩反應潛勢化學分析（ASTM C289）
4-4-1C289試驗結果…………………………………………112
4-4-2綜合討論……………………………………………….115
第五章飛灰爐石抑制成效討論
5-1 飛灰抑制成效………………………………………...118
5-2 爐石抑制成效…………………………………………121
5-3 膨脹量降低比值圖………………………………………123
5-4 抑制成效示意圖……………………………………….116
第六章結論與分析
6-1結論…………………………………………………………..130
6-2建議…………………………………………………………..132
參考文獻……………………………………………………133
附錄

參考文獻

王天送，「鋼筋混凝土與鹼-矽反應防範對策之探討」，中國土木水利工程學刊，第二十三卷，第二期，第18~22頁（1996）。
王淑慧，「台灣地區岩石之鹼-骨材反應潛能研究」，碩士論文，國立中央大學應用地質研究所，中壢 (1999)。
王櫻茂、吳振成、楊宏儀、田永銘、陳裕新，「台灣地區鹼-骨材反應特性之研究」，行政院國科會專題研究報告，NSC78-0410-E006-20，共98頁 (1989)。
王櫻茂、吳振成、楊宏儀、田永銘、許智能，「以普蜀蘭混合材料防制鹼-骨材反應(一)」, 行政院國科會專題研究報告，NSC79-0410-E006-32，臺北 (1990)。
王櫻茂、楊宏儀、田永銘、許智能，「以普蜀蘭混合材料防制鹼-骨材反應(二)」, 行政院國科會專題研究報告，NSC80-0410-E006-27，臺北 (1991)。
田永銘、王淑慧、彭柏翰、賴武德，「台灣安山岩質骨材之鹼反應行為」，第五屆結構工程研討會，台中，第643-651頁（2000）。
田永銘、王淑慧、潘亮宇、陳維民，「混凝土鹼骨材反應劣化與防治」，構造物破壞原因探討與處置研討會論文集，第125~150頁，台北（1999a）。
田永銘、楊世和、王淑慧，「台灣東部骨材鹼反應潛能研究」，中國土木水利工程學刊，第十三卷，第一期，第217~226頁（2001a）。
田永銘、楊世和、彭柏翰、王淑慧，「台灣的鹼-骨材反應問題與對策」，土木水利，第二十六卷，第一期，第78-94頁 (1999b)。
田永銘、潘亮宇、吳柏林，「台灣混凝土鹼-骨材反應問題與對策」，交通部公路局第四區工程處專題演講書面資料，宜蘭（2001b）。
李釗、陳桂清、許書王、柯正隆、饒正，「花蓮港港區混凝土結構物鹼質與粒料反映之分析研究」，港灣技術，第十四卷，第91-112頁（1999）。
李建中，「公共工程砂石供需問題與因應之道」，國立中央大學土木工程系邀請演講資料，中壢 (1997)。
林晏吉，「花東地區鹼-骨材反應之成因探討」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (1999)。
陳仁達，「花東地區鹼-骨材反應及防治方法」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (1998)。
張文恭，「花蓮地區單一岩種之鹼-骨材反應研究」，碩士論文，國立中央大學應用地質研究所，中壢（2000）。
張庭華，「海岸山脈安山岩之鹼-骨材反應特性及抑制方法」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢（2001）。
彭柏翰，「花蓮溪安山岩含量之悲極效應研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢（2000）。
楊世和，「台灣東部反應性骨材之探討及分析」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (1997)。
褚炳麟、顏聰、盧俊寬，「台灣西部地區砂石料源鹼質反應調查研究」，交通部台灣區國道新建工程局研究報告，臺北 (1994)。
謝文凱，「抑制鹼-骨材反應之基礎研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢 (1997)。
ASTM C1105-95, “Standard Test Method for Length Change of Concrete Due to Alkali-Carbonate Rock Reaction,” Annual book of ASTM Standards, pp. 566-569(1995).
ASTM C1260-94, “Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method),” Annual book of ASTM Standards, pp. 644-647(1994).
ASTM C1293-95, “Standard Test Method for Concrete Aggregates by Determination of Length Change of Concrete Due To Alkali-Silica Reaction,” Annual book of ASTM Standards, pp. 648-653(1995).
ASTM C227-90, “Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Cement-Aggregate Combinations (Mortar-Bar Method),” Annual book of ASTM Standards, pp. 125-129(1990).
ASTM C289-94, “Standard Test Method for Potential Alkali-Silica Reactivity of Aggregate (Chemical Method),” Annual book of ASTM Standards, pp. 156-162(1994).
ASTM C586-92, “Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Carbonate Rocks for Concrete Aggregate (Rock Cylinder Method),” Annual book of ASTM Standards, pp. 282-285(1992).
David Stark, “Handbook for the Identification of Alkali-Silica Reactivity in Highway Structures,”Strategic Highway Research Program, Washington, DC, U.S.A., pp35-49(1991).
Deng Min, Xu Zhongzi, Lan Xianghui, Hau Sufen, Tang Mingsgu, “Microstructures of some Alkali-Silica Reactive Aggregates in China, ”Cement and Concrete Research, Vol. 26, No. 5, pp.663-668(1996).
Diamond, S., ”A review of alkali-silica reaction and expansion mechanism, alkalis in cement and in concrete pore solutions,” Cement and Concrete Research, Vol. 5, pp.329-346 (1975).
French, W. J., “Concrete petrography: a review, ”Quarterly Journal of Engineering Geology, Vol. 24, pp.17-48 (1991).
G. del Cura, P. Garces, E. Garcia Alcocel,“Petrographical analysis of calcium aluminate cement mortars Scanning eletron microscopy and transmitted light microscopy,” Cement and Concrete Research, Vol. 29, No. 8, pp.1881-1885 (1999).
Hatesaiyer, K. and Hover, K.C.,“Insitu Identification of ASR Products in Concrete,”Cement and Concrete Research, Vol.18, No. 3, pp.455-463 (1988).
Hatesaiyer, K. and Hover, K.C.,“Further Study of an In-situ Identification for Alkali-Silica Reaction Products in Concrete,” Cement and Concrete Research, Vol.19, No. 5, pp.770-778 (1989).
Hobbs, D. W., Alkali-Silica Reaction in Concrete, Thomas Telford, London (1988).
Lane, S. D. and Ozyildirum, H. C.,“Evaluation of the Effect of Portland Cement Alkali Concrete, Fly Ash, Ground Slag, and Silica Fume on Alkali-Silica Reactivity, ”Cement, Concrete, and Aggregates, CCADGP, Vol. 21, No. 2, pp. 126-140 (1999).
Micheline Regourd and Moranville, “Products of reaction and petrographic examination,”8th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction, Kyoto, Japan, pp.445-468(1989).
Mitsunori Kawamura, Kunio Takemoto and Nagamasa Terashima, “Effect of sodium chloride and sodium hydroxide from the surrounding solution on alkali-silica reaction in mortars containing fly ash, ”Magazing of Concrete Research, Vol. 40, No. 144, pp143-151(1988).
Ramachandran, V. S.,“Alkali-aggregate expansion inhibiting admixtures,”Cement and Concrete Composites, Vol. 20, pp.149-161 (1998).
Sarker, S. L., and Little, D. N., “Microstructural Investigation of Severe Distress in a Crushed Concrete Base, ”Cement and Concrete Research, Vol. 28, No. 3, pp.401-410(1998).
Stanton, T. E., “The expansion of concrete through reaction between cement and concrete,” Proc. American Soc. Civil Engineers, Vol.66, pp. 1781-1811 (1940).
Stark, D. C., “Lithium salt admixtures-an alternative method to prevent expansive alkali-silica reactivity,” 9th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction, London, pp.1017-1025 (1992).
Swamy, R. N., The Alkali-Silica Reaction in Concrete, Van Nostrand Reinhold, New York (1992).
Thomas, M. D. A., Hooton, R. D., and Rogers, C. A.,“Prevention of Damage Due to Alkali-Aggregate Reaction (AAR) in Concrete Construction-Canadian Approach,”Cement, Concrete, and Aggregates, CCAGDP, Vol. 19, No. 1, pp.26-30 (1997).
Wang Aiqin, Zhang Chengzhi, Tang Mingshu, Zhang Ningsheng, “ASR in mortar bars containing silica glass in combination with high alkali and high fly ash contents, ”Cement and Concrete Composites, Vol. 20, pp.375-381(1999).

指導教授

田永銘(Yong-Ming Tien)

審核日期

2002-1-18

推文