不同養護溫度條件 對提升障壁混凝土品質之成效

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吳桂卿(Gui-Qing Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

不同養護溫度條件對提升障壁混凝土品質之成效

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摘要(中)

本研究利用先前研究團隊所使用配比HIC-C與HIC-M及配比C與配比M的數據基礎下，量測更長時間之試驗數據，以利得到更精確之推估結果。配比HIC-C、HIC-M為2010年依據AASHTO T260所改良之長期浸泡試驗法，目前已完成五年之數據。另外配比C與配比M為2014年依照ASTM C1556之試驗方法。最後，將比較長期浸泡及ASTM兩種方式之試驗方法及其試驗結果。
依據以上結果，本研究期望再尋求新方法能讓混凝土耐用度提高，於本研究利用不同養護溫度60℃(1、2、4天)及80℃(3、4、3+200℃烘箱12小時)，觀察是否能提升混凝土之耐久性，達到提高品質之效果，分別進行抗壓強度試驗、孔隙率試驗、孔隙粒徑分布與電阻率試驗，評估不同養護方式與養護齡期之影響。
結果顯示長期浸泡試驗將隨浸泡時間越長氯離子含量越高，而ASTM C1556的方法因為混凝土隨著齡期增加水化程度上升，使得氯離子入侵困難，瞬時擴散係數隨齡期增加而降低，故混凝土受氯離子入侵的服務年限推估，將建議使用ASTM C1556方法，此法能模擬隨時間增加而擴散係數降低的特性。於孔隙率、孔隙分佈、電阻率等，相較於常溫養護使用80℃高溫熱水養護能有效提升品質，使孔隙更緻密，可影響氯離子入侵之能力，而試驗成果最佳高溫養護天數為4天。

摘要(英)

This study measures long-period experimental data to get better estimated results based on previous studies by using mixes HIC-C and HIC-M, and mixes C and M. Mixes HIC-C and HIC-M were prepared and revised from AASHTO T260 test method in 2010. So far, the experiments have been ongoing and data collected for five years. On the other hand, in 2014, mixes C and M were made according to ASTM C1556 test method. Finally, the study will make comparisons of long-period immersion method and ASTM method based on experimental procedures and test results.
Based on above data and results, this study expects to seek for new methods to extend and increase concrete′s durability. In this study, under different curing conditions at high temperatures of 60℃ (1、2、4 days) and 80℃ (3 days、4 days、3 days + 200℃ oven-dry 12 hours), to observe whether the concrete quality and durability will be improved. There are some tests used for this study to evaluate the effects of maintenance methods and maintenance period, including compressive strength test, porosity test, pore size distribution and resistivity test.
From the test results, more cholride ions penetrated into concrete after long immersion duration. But, with ASTM C1556 test method, the aging concrete will get higher hydration degree, and caused the chloride ions hard to penetrate into concrete body, and lower down the instant diffusion coefficient. Therefore, under the effectiveness of chloride ions penetrations, ASTM C1556 test method is recommended for concrete service life calcuations. This method can simulate the characteristic of diffusion coefficient decreased whenever ageing time increased.
By comparing with room temperature maintenance method, the best curing method was found to be 80℃ high temperature hot water curing for 4 days; with which, it can effectively increase the concrete quality and service life by decreasing porosity and resisting chloride ions′ diffusions.

關鍵字(中)

★ 氯離子
★ 高溫養護
★ 使用年限

關鍵字(英)

★ chloride ions
★ high temperature maintenance
★ service life

論文目次

摘要 i
Abstract iii
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 xi
第一章緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究內容 2
第二章文獻回顧 5
2.1 低放射性廢棄物 5
2.1.1何謂放射性廢棄物 5
2.1.2 低放射性廢棄物最終處置場案例 6
2.2 氯離子入侵模式 12
2.2.1 離子擴散機制 12
2.2.2 氯離子擴散係數 13
2.2.3 表面氯離子Cs 15
2.2.4 時間因子m 16
2.2.5 鋼筋混凝土保護層 16
2.3 程式Life-365簡介 18
2.3.1 發展背景 18
2.3.2 參數設定 19
2.4 服務年限推估模式 22
2.4.1去除第一層數據 22
2.4.2 擴散係數推估方式 23
2.4.3 時間因子推估方式 25
2.4.4 表面氯離子推估方式 26
2.5 計算程序與Life-365驗證 27
2.6 加速氯離子傳輸試驗模式 29
2.7 高溫養護之影響 32
第三章實驗材料與規劃 37
3.1 實驗材料 37
3.2 實驗設備 41
3.3 實驗內容及方法 44
3.3.1 實驗流程 44
3.3.2 實驗變數 46
3.3.3 實驗方法 49
第四章氯離子入侵實驗結果與分析 59
4.1 長期浸泡試驗與ASTM相關規範 59
4.2 氯離子入侵混凝土濃度量測及分析(長期浸泡) 61
4.2.1配比HIC-C與配比HIC-M之濃度剖面 62
4.2.2視擴散係數Dapp與表面氯離子濃度CS 63
4.2.3時間因子m值計算(長期浸泡) 67
4.2.4 視擴散係數轉換成瞬時擴散係數之推估(長期浸泡) 73
4.2.5 表面氯離子濃度CS推估(長期浸泡) 74
4.3 氯離子入侵混凝土濃度量測及分析(ASTM) 76
4.3.1 ASTM配比C與配比M之濃度剖面 77
4.3.2 瞬時擴散係數D與表面氯離子濃度CS 78
4.3.3時間因子m值計算(ASTM) 81
4.3.4 瞬時擴散係數之推估方法(ASTM) 83
4.3.5 長時間浸泡與ASTM試驗結果比較 85
4.4 加速氯離子傳輸試驗(ACMT) 88
4.5 服務年限推估 90
4.5.1 實驗數據與推估模式的比較及驗證 90
4.4.2 處置場封閉後受氯離子入侵之使用年限推估 94
4.5.3 短時間內受氯離子入侵之使用年限推估 96
第五章高溫養護之成效分析 99
5.1 抗壓強度試驗 99
5.2 孔隙率試驗 102
5.3 孔隙分布與孔隙結構分析 105
5.4 電阻試驗 110
5.5 綜合成效比較 112
5.5.1 孔隙率與電阻率之關係 112
5.5.2 孔隙率與抗壓強度關係 113
第六章結論與建議 117
6.1 結論 117
6.2 建議 118
參考文獻 119
附錄A 123
附錄B 127

參考文獻

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指導教授

黃偉慶(Wei-Hsing Huang)

審核日期

2016-7-28

推文