3.公式計算：
5.3 各項參數選定
膠比0.4 的抗壓強度超過 300 kgf/cm2，而0.43 及 0.45 都在 300 kgf/cm2 以下，考慮到 0.45 的趨勢較為正常，而 0.43 在製作圓柱試體時某些試 體可能導實有些不足造成空洞使抗壓強度降低，故在水膠比0.4 及 0.45 中決定300 kgf/cm2的水膠比，為了不要讓各個組的水膠比太接近，故捨 棄水膠比 0.425，選用水膠比 0.42 來灌漿。200 kgf/cm2方面，在圖 5.6 中如暫不考慮水膠比 0.43 的偏差，水膠比 0.475 比 0.45 更接近 250 kgf/cm2，但又稍微不足，故將 250 kgf/cm2的水膠比選定為 0.47，期望 依照數據表現可以更接近預期。另外可以明顯看出在 28 天的抗壓試驗 數據上，水膠比 0.475 但粗粒料比例縮減的組別都非常接近 200 kgf/cm2，在這三組數據中，粗粒料90%的 14 天抗壓數據曾經飆高到 272 kgf/cm2，且與上一組的配比太接近會使實驗數據較難分析，粗粒料80%
及 70%的趨勢較為正常，且都幾乎在 200 kgf/cm2 上，故選擇中間值 75%(9.75kg)的粗粒料，但由於大型磅秤刻度僅到 0.5kg，較難準確測量 出 0.75kg，故選擇將粗粒料調高至方便測量的 10kg，為了不使強度過 高，於是將水膠比微調至 0.48。決定的方案彙整如表 5-9，在依其預期 的抗壓強度來給予H(High)、M(Medium)、L(Low)的編號以便辨認。
表 5-7 初始規劃配比
編號\材料 水(kg) 水泥(kg) 細粒料(kg) 粗粒料(kg)
0.4 4.364 10.91 10.91 13 0.45 4.91 10.91 10.91 13 0.475 5.182 10.91 10.91 13 0.475-0.9 5.182 10.91 10.91 11.7 0.475-0.8 5.182 10.91 10.91 10.4 0.475-0.7 5.182 10.91 10.91 9.1
表 5-8 各圓柱試體平均抗壓數據
編號\養護齡期 7 天(kgf/cm2) 14 天(kgf/cm2) 28 天(kgf/cm2)
0.4 274 318 332 0.43 295 275 261 0.45 218 224 278 0.475 193 193 244
0.475-0.9 235 272 191
表 5-9 決定使用的配比材料表
代號 H M L
材料\目標 300 kgf/cm2 250 kgf/cm2 200 kgf/cm2
水 4.582 5.122 5.236
水泥 10.91 10.91 10.91
砂 10.91 10.91 10.91
石 13 13 9.75(75%)
水膠比 0.42 0.47 0.48
圖 5.6 養護齡期及抗壓強度圖
5.3.2 鋼筋量選定
為研究鋼筋腐蝕後斷面損失對鋼筋混凝土梁的影響，故規劃兩個 組別來進行試驗分析。一組代表對照組，而另一組模擬鋼筋受腐蝕下 的混凝土梁。在一般情況下，鋼筋被侵蝕時，會從鋼筋表面往中心逐 漸變質，變質的鋼筋會失去其作用，侵蝕越嚴重代表功能正常的鋼筋 斷面越小而變細。本研究不採用強酸快速腐蝕試驗而採用鋼筋量的變 化來模擬鋼筋受腐蝕的狀況。鋼筋量之計算式為下列式 5-18。假設鋼 筋混凝土梁受到腐蝕之後，鋼筋斷面積與總斷面積的比值將會降低，
故預先設定兩組比值分別為 0.03 與 0.015 的鋼筋量來模擬兩種不同程 度的侵蝕。另外考量RC 理論是假定鋼筋與混凝土結為一體才能發揮它
的最大效益，若使用較細的鋼筋勢必要擺放較多支鋼筋，支數上升會 使鋼筋間距過小導致灌漿時無法進行搗實，將會使鋼筋與混凝土不夠 密合而讓鋼筋的作用沒辦法發揮到最大，加上鋼筋與混凝土表面至少 要保留 2cm 的保護層，基於力學對稱及符合原設計抗拉破壞原則而採 用4 支鋼筋，鋼筋量為 0.0253，配筋方式如圖 5.7。組別 0.015 依公式 求得需要2.36 支鋼筋，故擺放 2 支 4 號鋼筋，鋼筋量為 0.0127，配法 如圖5.8。
計算式：
鋼筋量
Total S
A
A ... (5-18)
式中： As= 鋼筋總斷面積
ATotal= 鋼筋混凝土總斷面積
圖 5.7 鋼筋量 0.03 之配筋示意圖
圖 5.8 鋼筋量 0.015 之配筋示意圖
5.3.3 組別編號方式
本研究鋼筋量分為兩組，混凝土配比分為三組。故設計一個兩碼 的編號方式以便辨認。編碼方式為前頭一個英文字母加上後面一個數 字，英文字母為H(High)、M(Medium)、L(Low)即依序代表混凝土配比 的設計強度為300kgf/cm2、250 kgf/cm2、200 kgf/cm2。數字為2、4 兩 個數字即代表此組RC 梁中含有的鋼筋支數。例如: 編碼 M4 即代表此 RC 梁中有 2 支鋼筋且混凝土設計強度為 250 kgf/cm2。實驗獲得之數據 皆遵循此編碼方式呈現。