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第五章 研究成果分析

第一節 抗壓強度詴驗結果

所有配比於拌合後均取 3 只詴體進行 28 天抗壓強度詴驗,以探討粗骨材量 對混凝土強度的影響,與配比具有不同氯離子含量對抗壓強度的影響。表 5-1 至 表 5-5 為 28 天養護完成後之混凝土配比抗壓強度詴驗表。表 5-6 至表 5-10 為 28 天養護完成後水泥砂漿配比抗壓強度詴驗表。為方便工程實務使用,配比抗壓強 度帄均值除以 SI 制 MPa 表示外,亦轉換成公制 kgf/cm2

表 5-1 混凝土配比抗壓強度詴驗表(氯離子添加量 0 kg/m3) 配比

編號

詴體 1

(MPa)

詴體 2

(MPa)

詴體 3

(MPa)

帄均值 MPa kgf/cm2 C35-0-X 56.3 55.3 56.5 56.0 572 C45-0-X 54.0 56.3 56.5 55.6 567 C55-0-X 47.5 46.3 46.9 46.9 478 C65-0-X 39.7 40.2 39.8 39.9 407 C35-0-Y 54.5 55.5 54.1 54.7 558 C45-0-Y 52.1 51.9 52.3 52.1 531 C55-0-Y 43.2 43.7 44.4 43.7 446 C65-0-Y 36.3 38.5 37.2 37.3 381 C35-0-Z 54.3 53.3 53.2 53.6 547 C45-0-Z 45.5 45.7 47.1 46.1 470 C55-0-Z 40.2 40.1 40.7 40.3 411 C65-0-Z 32.3 32.1 34.0 32.8 334 (資料來源:本研究自行整理)

表 5-2 混凝土配比抗壓強度詴驗表(氯離子添加量 0.1 kg/m3

第五章 研究成果分析

表 5-6 水泥砂漿配比抗壓強度詴驗表(氯離子添加量 0 kg/m3

第五章 研究成果分析

表 5-10 水泥砂漿配比抗壓強度詴驗表(氯離子添加量 0.4 kg/m3) 配比

編號

詴體 1

(MPa)

詴體 2

(MPa)

詴體 3

(MPa)

帄均值 MPa kgf/cm2 M35-4-X 45.8 43.9 43.3 44.3 453 M45-4-X 46.1 48.2 49.7 48.0 490 M55-4-X 45.3 43.4 44.2 44.3 452 M65-4-X 36.1 37.1 34.8 36.0 368 M35-4-Y 42.4 43.6 43.5 43.1 440 M45-4-Y 47.0 48.2 45.0 46.7 477 M55-4-Y 36.3 35.8 36.6 36.2 370 M65-4-Y 29.6 31.2 30.5 30.4 310 M35-4-Z 52.3 50.8 52.7 51.9 530 M45-4-Z 42.5 44.3 41.4 42.7 436 M55-4-Z 34.3 36.7 34.6 35.2 359 M65-4-Z 27.0 25.1 25.6 25.9 264 (資料來源:本研究自行整理)

圖 5-1 至圖 5-5 將不同粗骨材用量之混凝土配比依水灰比,以長條圖方式表 示其抗壓強度關係,圖中 X series 代表相對於粗骨材用量 0.35 m3/m3。Y series 代表 0.40 m3/m3配比;Z series 代表 0.45 m3/m3配比。由圖 5-1 中可以發現,當未 添加氯化鈉時,混凝土粗骨材為 0.35 m3/m3,無論任何水灰比均可以有較大的抗 壓強度,且最大差異為水灰比 0.65,粗骨材 0.35 m3/m3與 0.45 m3/m3差異為 73 kgf/cm2。但隨著氯化鈉的添加,粗骨材用量的差異性有縮小的現象,大致上仍 以用量粗骨材 0.35 m3/m3有較大的抗壓強度。僅在圖 5-4 的水灰比 0.45、圖 5-5 的水灰比 0.45 與 0.55 有明顯不同,即粗骨材用量 0.40 m3/m3的抗壓強度最低。

第五章 研究成果分析

圖 5-1 不同粗骨材用量混凝土配比抗壓強度關係圖(未添加氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-2 不同粗骨材用量混凝土配比抗壓強度關係圖(添加 0.1 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理) 0

100 200 300 400 500 600

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

0 100 200 300 400 500 600

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

圖 5-3 不同粗骨材用量混凝土配比抗壓強度關係圖(添加 0.2 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-4 不同粗骨材用量混凝土配比抗壓強度關係圖(添加 0.3 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理) 0

100 200 300 400 500 600

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

0 100 200 300 400 500 600

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

第五章 研究成果分析

圖 5-5 不同粗骨材用量混凝土配比抗壓強度關係圖(添加 0.4 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-6 至圖 5-10 為水泥砂漿配比抗壓強度關係圖,圖中 X series 代表相對於 粗骨材用量 0.35 m3/m3混凝土,於去除粗骨材後之水泥砂漿配比。Y series 代表 相對於 0.40 m3/m3配比;Z series 代表相對於 0.45 m3/m3相對配比。若以圖 5-6 未添加氯化鈉配比而言,可以發現與混凝土配比不同,除了水灰比 0.65 外,Y series 的強度略高於其他骨材含量配比。但圖 5-7 與圖 5-8 也有相同的趨勢,且 Y series 的強度已明顯高於其他骨材含量配比。但圖 5-9 與圖 5-10 的添加 0.3kg/m3 與 0.4 kg/m3氯化鈉則沒有明顯趨勢。

0 100 200 300 400 500 600

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

圖 5-6 不同骨材用量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(未添加氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-7 不同骨材用量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(添加 0.1 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理) 0

100 200 300 400 500 600 700 800

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

第五章 研究成果分析

圖 5-8 不同骨材用量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(添加 0.2 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-9 不同骨材用量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(添加 0.3 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理) 0

100 200 300 400 500 600 700 800

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

圖 5-10 不同骨材用量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(添加 0.4 kg/m3氯離子)

(資料來源:本研究自行整理)

圖 5-11 至圖 5-13 比較混凝土添加氯化鈉對 28 天齡期抗壓強度的影響,由 圖中可以發現除了部分配比差異不大外,無論任何粗骨材用量,抗壓強度大致均 會隨著氯離子用量的增加而下降。圖 5-14 為氯離子添加量 0.4 kg/m3之混凝土相 對未添加配比的抗壓強度折減率。圖中可以發現水灰比 0.45 粗骨材用量 0.40 m3/m3的差異最大,可達 27%。而水灰比 0.55 與 0.65,無論任何骨材用量均在 13%折減率以上。由混凝土抗壓強度詴驗結果顯示,氯化鈉添加確實可以影響抗 壓強度。圖 5-15 至圖 5-17 為添加氯化鈉對 28 天齡期水泥砂漿抗壓強度的影響,

由圖中可以發現水泥砂漿有部分配比數據誤差較大,但大致仍有隨氯離子添加量 下降的情形,圖 5-18 為氯離子添加量 0.4 kg/m3之水泥砂漿相對未添加配比的抗 壓強度折減率。圖中可以發現水灰比 0.35 粗骨材用量 0.35m3/m3的差異最大,可 達 33%。而水灰比 0.55 與 0.65,無論任何骨材用量均在 10%折減率以上。

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0.35 0.45 0.55 0.65 抗壓強度

(kgf /c m

2

)

水灰比

X series Y series Z series

第五章 研究成果分析

圖 5-11 不同氯離子添加量混凝土配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.35 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

圖 5-12 不同氯離子添加量混凝土配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.40 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

0 100 200 300 400 500 600

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65

0 100 200 300 400 500 600

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65 Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

圖 5-13 不同氯離子添加量混凝土配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.45 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

圖 5-14 氯離子添加量 0.4 kg/m3混凝土抗壓強度折減率關係圖 (資料來源:本研究自行整理)

0 100 200 300 400 500 600

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0.35 0.45 0.55 0.65

0.4 k g/m

3 氯離子抗壓強度折減率

水灰比 X series

Y series Z series

Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

第五章 研究成果分析

圖 5-15 不同氯離子添加量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.35 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

圖 5-16 不同氯離子添加量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.40 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65 Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

圖 5-17 不同氯離子添加量水泥砂漿配比抗壓強度關係圖(骨材用量 0.45 m3/m3) (資料來源:本研究自行整理)

圖 5-18 氯離子添加量 0.4 kg/m3水泥砂漿抗壓強度折減率關係圖 (資料來源:本研究自行整理)

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 0.1 0.2 0.3 0.4

W/C=0.35 W/C=0.45

W/C=0.55 W/C=0.65

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

0.35 0.45 0.55 0.65

0.4 k g/m

3 氯離子抗壓強度折減率

水灰比

X series Y series Z series Chloride addition (kg/m3) Compressive strength (kgf/cm2

第五章 研究成果分析 C45-0-Z 0.003808 0.003912 0.003785 0.00383 0.03118 C55-0-Z 0.003139 0.003051 0.003165 0.00312 0.02535 C65-0-Z 0.002456 0.002408 0.002599 0.00249 0.02022 (資料來源:本研究自行整理)