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第五章 結論與建議

第二節 建議

根據高飛灰摻量混凝土與鋼筋間握裹強度之研究執行過程中的發現,本 研究提出下列具體建議。以下分別從立即可行建議及中長期建議加以列舉。

建議一

增訂高飛灰摻量混凝土使用規範草案:立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所

協辦機關:行政院公共工程委員會、內政部營建署

本研究及相關高飛灰摻量混凝土研究成果指出,經由合宜的配比設計可 產製理想的高飛灰摻量混凝土,可證該類混凝土擁有實際應用的價值,惟國 內尚未有相關使用規範可遵行,本研究已研擬該類混凝土使用規範建議草 案,可供相關權責單位參考作為後續該類混凝土使用規範制定之參考。

建議二

研發高飛灰摻量混凝土相關製品:中長期性建議 主辦機關:內政部建築研究所

協辦機關:臺灣電力股份有限公司綜合研究所

高飛灰摻量混凝土具有節能減碳、環保及再利用等眾多優點,可說是一 種綠色的混凝土,除可作為鋼筋混凝土的材料外,還可製作成各式混凝土製 品,如屋瓦、地磚、透水混凝土等,若可進一步研究此類製品的配比設計、

工程性質及耐久性,研發符合需求的產品,可有效減少水泥的用量並增加飛 灰再利用的價值,亦可呼應政府推動綠建築、綠建材的政策,一舉數得。

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參考文獻

【1】 顏聰,「土木材料」,自行出版,第4 版,2014 年。

【2】 楊楊、錢曉倩,「土木工程材料」,武漢大學出版社,第1 版,2014 年。

【3】 Malhotra, V. M., “High-Performance High-Volume Fly Ash Concrete,”

Concrete International, Vol. 24, No. 7, pp. 30-34, 2002.

【4】 Bilodeau, A., and Malhorta, V. M., “High-Volume Fly Ash System: Concrete Solution for Sustainable Development,” ACI Materials Journal, Vol. 97, No. 1, pp. 41-48, 2000.

【5】 Bouzoubaa, N., Fournier, B., Malhotra, V. M., and Golden, D. M., “Mechanical Properties and Durability of Concrete Made with High-Volume Fly Ash Blended Cements Produced in Cement Plant,” ACI Materials Journal, Vol. 99, No. 6, pp. 560-567, 2002.

【6】 Reiner, M., and Rens, K., “High-Volume Fly Ash Concrete: Analysis and Application,” Practice Periodical on Structural Design and Construction, Vol.

11, No. 1, pp. 58-64 (2006).

【7】 Wu, J. H., Pu, X. C.; Liu, F., and Wang, C., “High Performance Concrete with High Volume Fly Ash,” Key Engineering Materials, Vol. 302-303, pp 470 -478, 2006.

【8】 Burak, U., Turanli, L., and Mehta, P. K., “High-Volume Natural Pozzolan Concrete for Structural Applications,” ACI Materials Journal, Vol. 104, No. 5, pp. 535-538, 2007.

【9】 湯兆緯,「高飛灰含量水泥漿體之水化特性與微結構」,興大工程學刊,

96 2011 年。

【14】 Ykimasa Goto, 1986,“Cracks Formed in Concrete Around Deformed Tension Bars,” ACI Journal, Proceedings, Vol.68, No.4, pp.244-251.

【15】 ACI Committee 408, “State-of-the-Art Report : Bond under cyclic load,” ACI Materials Journal, Vol. 88, No.6, pp.408, 1991.

【16】 Lutz, L. A., P. Gergely, “Mechanics of Bond and Slip of Deformed Bars in Concrete,” ACI Journal, Proceeding, V.64, No.11, Nov. 1976, pp.711-721.

【17】 Chinn, J., Feruson, P.M., Thompson, J.N., “Lapped Splices in R.C. Beam,” ACI Journal, V. 52, No. 2, pp 201-214, October 1955.

【18】 D. H. Jiang, S. P. Shak, A. T. Andonian, “Study of the Tranfer of Tensile Forces by Bond", ACI Journal, pp. 251-259, 1984.

【19】 黃兆龍、董榮進、李清俊、郭昭宏、釋俊仁,「混凝土中鋼筋腐蝕行為研

究」,第四屆技術及職業教育研討會,pp. 1313-1318,1989。

【20】 許耿蒼,「以敲擊回音法評估受震後新澆置混凝土構件之鋼筋握裹損失」,

朝陽科技大學碩士學位論文,2002 年。

【21】 Kenneth Leet, “REINFORCED CONCRETE DESIGN,” Second Edition, McGraw-Hill Inc., PP.231~242, 1991.

【22】 Edward, A.D.; and Yannopoulos, P.J, “Local Bond-Stress to Slip Relationships for Hot Rolled Deformed Bar and Mild Steel Plain Bars,” ACI Journal,

Proceeding, V.76, No.3, PP.405~420, Mar. 1979.

【23】 Kemp, E.L., January-February, “Bond in Reinforced Concrete:Behavior and Design Criteria," ACI Materials Journal, No.83-7, pp.50-57, 1986.

【24】 ACICommittee408, “State-of-the-Art-Report:Bond under cyclic Loads,” ACI Materials Journal, November-December 1991.

【25】 Orangun, C.O; Jirsa, J.O; and Breen J.E, “A reevaluation of Test Data on Development Length and Splices,” ACI Journal, Proceeding, V.74, NO.3, PP.

114~122, Mar. 1977.

【26】 Kenneth Leet, “REINFORCED CONCRETE DESIGN,” Second Edition, McGraw-Hill Inc., PP.231~242, 1991.

【27】 林保展,「鋼筋自然鏽蝕與混凝土握裹強度之關係」,碩士論文,國立成

功大學,2006 年。

97

【28】 賴睿璿,「飛灰混凝土之施工性與介面力學性質探討」,臺灣大學碩士學

位論文,2010 年。

【29】 林冠婷,「卜作嵐混凝土採用熱浸鍍鋅鋼筋工程性質之研究」,高雄應用

科技大學碩士學位論文,2015 年。

【30】 Trevor J. Looney, Mahdi Arezoumandi, Jeffery S. Volz and John Joseph Myers,

“Bond Behavior of High-Volume Fly Ash Concrete,” First International Conference on Concrete Sustainability, Tokyo, Japan, May 2013.

【31】 Trevor J. Looney, Mahdi Arezoumandi, Jeffery S. Volz and John Joseph Myers,

“An Experimental Study on Bond Strength of Reinforcing Steel in

High-Volume Fly-Ash Concrete,” Advances in Civil Engineering Materials, Vol. 1, No. 1, December 2012.

【32】 Michael Hayse Wolfe, “Bond strength of high-volume fly ash concrete,”

Missouri University of Science and Technology, Masters Theses, 2011.

【33】 Jiong-Feng Liang, Ming-Hua Hu, Lian-Sheng Gu and Kai-Xi Xue, “Bond behavior between high volume fly ash concrete and steel rebars,” Computers and Concrete, Volume 19, pp. 625-630, June 2017.

【34】 胡顧曦,「高飛灰含量混凝土之耐久性研究」,臺灣大學碩士學位論文,

98

【41】 廖同柏等,「高飛灰摻量混凝土於中興工程研究大樓新建工程之應用」,

中興工程,第128 期,2015 年。

【42】 林平全,「飛灰混凝土」,科技圖書股份有限公司,民國78 年。

【43】 中華民國國家標準CNS 12459:卜特蘭與水硬性混合水泥中水淬高爐爐碴、

矽質材料、飛灰及石灰石含量之測定法,2017 年。

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105 (210kgf/cm2、280kgf/cm2、350kgf/cm2) 三種飛灰摻量(0%、25%、60%)及兩種

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附錄三 第1次工作會議

本會議已於民國107 年 4 月 19 日假建築研究所大坪林聯合辦公大樓 13 樓討論室(一)辦理完成,出席人員有建築研究所陳建忠組長、李育帆研發替 代役,建國科技大學吳崇豪助理教授、林喻峰副教授,共計4 位。

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附錄四 第2次工作會議

本會議已於民國107 年 8 月 16 日假建築研究所大坪林聯合辦公大樓 13 樓簡報室辦理完成,出席人員有建築研究所陳建忠組長、李育帆研發替代 役,建國科技大學吳崇豪助理教授、林喻峰副教授,共計4 位。

108 280kgf/cm2,甚至350kgf/cm2以上,早期強度及晚期強度才可適度 提升,符合實務施工需求。

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審查委員

專家意見內容

有之數據作佐證更為完整。

紀茂傑

1. 飛灰取代水泥用量可提升其工作性(球形承軸效應),減少水泥混凝 土的乾縮,唯取代量偏高可能影響其早期強度。一般飛灰取代量介 於15-25%,若欲提高取代量可增加其細度,提升其卜作嵐效應與 填充效應,增加飛灰混凝土的工程性質及耐久性。

2. 混凝土工作性會影響鋼筋的握裹力,良好工作性可減少施工上的蜂 巢現象,提升鋼筋與混凝土的握裹,可試著增加不同種類或含量之 強塑劑,探討其工作性如流度、坍度與凝結時間。

3. 建議可增加微觀觀察及分析,如 SEM、XRD 等,對飛灰混凝土的 水化機理及水化程度,進一步的了解。

4. 建議增加材料的物理性質及或化學成分供參考,尤其是 LOI(Loss of ignition 燒失量)

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附錄六 飛灰混凝土施工注意事項

本附錄節錄參考文獻[42]有關飛灰混凝土施工應注意事項,可作為後續 應用高飛灰摻量混凝土之參考。施工注意事項概述如下:

高飛灰摻量混凝土從材料選擇、配比設計、拌合、輸送、澆置、搗實、

修飾、養護等過程中,如果有任何一項發生錯誤時,混凝土品質就無法滿足 設計條件及施工規範之要求。

1 材料進貨管理

高飛灰摻量混凝土材料主要包括水泥、粗粒料、細粒料、飛灰及其他化 學附加劑等,在進貨時除了抽樣檢驗其品質是否能符合規範要求外,應注意 下面幾點:

1-1 粗細粒料進貨管理

放置粗細料之場所,必須事先整地及做好表面處理工作,使在雨天或在 沖水時避免有積水現象。堆料時保持材料清潔不能有泥土摻雜其中。在粗細 粒料相鄰近區域不能堆料太高,以免粗細粒料混合,改變粒料配比,降低混 凝土工作度及其強度。細粒進料時之含水量應嚴格規定最大值與最小值不要 超過 3%以上,以減少拌合廠出料時坍度變化太大不容易控制之困難。通常 粗料分成兩種以上不同尺寸堆放,比只用一種綜合級配料為佳,可隨時調整 粒料配比,適合不同結構物施工,且減少粒料分離偏粗偏細之異常現象。

1-2 水泥進貨管理

散裝水泥進貨時,溫度相當高,大於 60 度以上,如果水泥廠冷卻系統 有問題缺貨時,水泥運到現場溫度可能高至100 度以上,當水泥溫度太高時 將會影響混凝土品質很大,例如坍度減少含水量,用水量增加、水灰比提高、

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混凝土在未出料前,品管工程師應該依原來配比設計資料及參考各拌合 材料之條件,施工狀況,天候條件等加以修正配合比才能正式出料,以符合 設計條件與施工規範之要求。

2-1 配合比調整

(1) 細粒料率調整:運至拌合場之細粒料如果粗細程度與設計值(FM)相 差很大時,必須加以校正細粒料率及用水量,以免影響混凝土工作 度及強度。

(2) 用冰量調整:巨積混凝土需採用碎冰或薄冰才能滿足要求,但因大 氣溫度不同或材料溫度不同時,必須隨時加以調整避免混凝土溫度 過高或太低之缺點。通常在開始拌合之第一、第二盤料,用冰量必 須酌量增加10 公斤,混凝土溫度才能符合設計要求。

(3) 化學添加劑的用量調整:如為緩凝劑或減水緩凝劑時,須視混凝土 溫度及大氣溫度而調整用量,以免超量使用或不夠時凝結時間不是 太久就是太短之慮。

(4) 用水量調整:用水量直接影響混凝土坍度,須視用冰量、粗細骨材 含水量、含泥量與溫度、水泥溫度、化學添加劑用量及大氣溫度而 調整。調整方式可查閱表5-12 所示。

2-2 拌合運轉

無論是預拌混凝土或即拌混凝土,拌合廠在正式運轉前須先校正所有計 量設備、使其誤差在允許範圍內(水泥±1%,水±1%,骨材±2%,附加劑±3%) 然後進一步做混凝土均勻性試驗以測定拌合機之效率,決定混凝土最佳拌合 時間。

(1) 計量設備之檢查

檢查方法普通是用已知標準重量砝碼放置於受檢查之設備上,檢查磅秤

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過#4 砂漿再用#100 篩析,則通過#100 篩之材料為水泥與飛灰之成分,經 過試驗結果,添加飛灰之混凝土其拌合效果比一般純水泥均勻性好,最 佳拌合時間可選擇 60 秒。(註:巨積混凝土最大粒徑採用 6”,因此在做 均勻性試驗時必須先用1 又 2 分之 1”篩析,

(c) 取通過的料做試驗,另外停留於 1 又 2 分之 1”以上之粗料需再做單位重 檢驗與原配比比較,誤差不能超過±8%。)

2-3 輸送過程

輸送混凝土最適宜方法,依工作性質及工地情況而定。無論採用何種輸 送方式,應保持其工作度,均勻品質,不發生分離、硬化、浮水等現象。常 用的輸送方式有下列數種:(1)滑槽、(2)手推車、(3)動力推車、(4)拌合車、

(5)卡車、(6)吊桶、(7)吊塔、(8)輸送帶、(9)泵送機等。各種可單獨使用亦可 數種配合使用。其中泵送機輸送混凝土是目前發展最快之施工方法,其輸送 能量每小時約40~60 立方公尺,水平最大輸送距離可達 400 公尺,垂直方向 最高可達 60 公尺,泵送距離之調整彈性甚大,可完全免除二次搬運之手續 為其他設備所不及,但有下列缺點:

(1) 凡是坍度較低(小於 10 公分)或屬高水灰比(大於 60 公分)之混凝土,泵 送性差,不適用此法施工。

(2) 為適合泵送機泵送之混凝土因增加坍度及細砂,降低骨材最大粒徑,

(2) 為適合泵送機泵送之混凝土因增加坍度及細砂,降低骨材最大粒徑,

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