第四章 研究成果
第一節 抗壓強度試驗結果
所有配比於拌合後均取 3 只試體進行 28 天與 91 天抗壓強度試驗，以探討各 種不同替代量之飛灰或爐石混凝土對抗壓強度的影響。表4-1 至表 4-2 為飛灰混 凝土 28 天與 91 天材齡養護完成後之抗壓強度試驗結果。表 4-3 至表 4-4 為 91 天養護完成後之爐石混凝土配比抗壓強度試驗表。為方便工程人員研讀，抗壓強 度試驗結果平均值亦有轉換成英制psi 欄位表示。
圖 4-1 與圖 4-2 分別為 28 天與 91 天材齡不同替代量的飛灰混凝土與抗壓強 度之間的關係。由圖中可以發現28 天飛灰混凝土除了水膠比 0.35 外，其餘水膠 比均會隨著飛灰替代量的增加而有抗壓強度明顯下降之趨勢，若以替代量 50%
與各水膠比控制組相比較，水膠比0.35，F355 較 C350 減少 1.9%、水膠比 0.45 減少25.6%、水膠比 0.55 減少 42.9%、以及水膠比 0.65 減少 48.1%抗壓強度，因 此水膠比0.45 至 0.65 減少幅度相當顯著。而到了 91 天材齡飛灰混凝土，則水膠 比0.35 與 0.45 有隨著飛灰替代量的增加而有抗壓強度上升之趨勢，上升幅度分 別為F355 較 C350 增加 24.6%、以及 F455 較 C450 增加 15.6%抗壓強度。但是 在水膠比0.55 與 0.65，均在替代量 30%時抗壓強度達到最高點，如 F553 較 C550 增加7.7%、以及 F653 較 C650 增加 12.9%抗壓強度。但替代量超過 30%就有下 降之情形，如F555 較 C550 減少 7.7%抗壓強度、F655 較 C650 減少 6.5%抗壓強 度，相較於28 天已有下降趨緩之趨勢。
42
表4-1 飛灰混凝土養護材齡 28 天抗壓強度試驗結果
配比編號 抗壓強度試驗結果(MPa) 平均值
試體1 試體2 試體3 MPa psi C350 52 53 50 52 7570
C450 43 43 41 43 6208 C550 35 34 35 35 5060 C650 27 29 26 27 3970 F352 49 50 49 48 6987 F452 40 41 41 43 6298 F552 28 30 29 28 4123 F652 21 21 21 20 2979 F353 51 51 51 51 7460 F453 42 42 43 44 6359 F553 28 28 28 28 4070 F653 22 23 22 21 3061 F354 52 53 52 50 7357 F454 38 39 39 39 5678 F554 27 26 26 25 3670 F654 17 19 17 16 2393 F355 50 49 50 51 7371 F455 33 34 33 32 4706 F555 20 20 20 20 2870 F655 13 14 14 14 2039 (資料來源：本研究自行整理)
表4-2 飛灰混凝土養護材齡 91 天抗壓強度試驗結果
配比編號 抗壓強度試驗結果(MPa) 平均值
試體1 試體2 試體3 MPa psi C350 56 58 58 57 8384
C450 43 47 44 45 6526 C550 39 38 39 39 5643 C650 32 31 30 31 4462 F352 70 68 70 69 10113 F452 51 51 50 51 7433 F552 38 37 39 38 5524 F652 33 32 32 32 4721 F353 72 73 69 71 10423 F453 51 52 52 52 7547 F553 42 41 42 42 6065 F653 34 36 35 35 5109 F354 72 71 72 72 10439 F454 52 53 54 53 7754 F554 42 42 43 42 6172 F654 32 33 33 33 4768 F355 70 71 71 71 10283 F455 52 51 52 52 7568 F555 36 37 35 36 5278 F655 29 29 28 29 4218 (資料來源：本研究自行整理)
44
表4-3 爐石混凝土養護材齡 28 天抗壓強度試驗結果
量測試驗 抗壓強度試驗結果(MPa) 平均值
試體1 試體2 試體3 MPa psi C350 52 53 50 52 7570
C450 43 43 41 43 6208 C550 35 34 35 35 5060 C650 27 29 26 27 3970 S352 50 53 53 52 7589 S452 42 44 44 43 6332 S552 38 37 37 37 5422 S652 28 27 28 28 4040 S353 57 52 56 55 8022 S453 45 43 47 45 6545 S553 38 35 36 36 5303 S653 33 32 33 33 4759 S354 58 56 54 56 8171 S454 47 46 46 46 6747 S554 37 37 36 37 5333 S654 31 32 31 31 4562 S355 52 51 51 51 7503 S455 36 38 37 37 5379 S555 33 32 33 33 4762 S655 26 26 25 26 3737 (資料來源：本研究自行整理)
表4-4 爐石混凝土養護材齡 91 天抗壓強度試驗結果
配比編號 抗壓強度試驗結果(MPa) 平均值
試體1 試體2 試體3 MPa psi C350 56 58 58 57 8384
C450 43 47 44 45 6526 C550 39 38 39 39 5643 C650 32 31 30 31 4462 S352 58 57 58 58 8451 S452 48 45 44 46 6660 S552 41 42 41 41 6017 S652 31 31 31 31 4504 S353 60 58 58 59 8563 S453 49 48 50 49 7176 S553 42 42 43 42 6152 S653 35 33 36 35 5057 S354 64 61 58 61 8887 S454 50 52 50 51 7379 S554 46 44 44 45 6523 S654 37 38 34 36 5267 S355 56 55 55 55 8078 S455 42 39 41 41 5970 S555 36 35 36 36 5203 S655 28 28 25 27 3922 (資料來源：本研究自行整理)
46
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%) Curing Time=28 days
W/B=0.35 W/B=0.45
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%) Curing Time=91 days
W/B=0.35 W/B=0.45
W/B=0.55 W/B=0.65
圖 5-3 與圖 5-4 分別為 28 天與 91 天材齡不同替代量的爐石混凝土與抗壓強 度之間的關係。由圖中可以發現無論 28 天或 91 天材齡爐石混凝土除了水膠比 0.6528 天材齡結果外，其餘水膠比均在替代量 40%可以達到抗壓強度達到最高點。
其中以91 天材齡爐石混凝土增加幅度較大。如 S454 可較 C450 增加 13.3%、S554 可較C550 增加 15.4%、以及 S654 可較 C650 增加 16.1%抗壓強度。而替代量 50%
爐石混凝土配比抗壓強度下降幅度均較飛灰來的低。如28 天材齡 S355 較 C350 減少1.9%、S455 較 C450 減少 14.0%、S555 較 C550 減少 5.7%、以及 S655 較 C650 減少 3.7%抗壓強度，遠較 28 天材齡飛灰混凝土最高減少 48.1%抗壓強度幅 度來的小。
若比較相同水膠比與替代量飛灰與爐石混凝土對抗壓強度的表現，則如圖 4-5 與圖 4-6 所示。在 28 天材齡時，除了 F355 與 S355、以及 F452 與 S452 抗壓 強度結果相同外，其餘配比爐石混凝土在水膠比與替代量相同下，抗壓強度均大 於飛灰混凝土。但在91 天材齡時，在水膠比 0.35 與 0.45，會有相反的結果，飛 灰混凝土抗壓強度高於爐石混凝土；但在水膠比 0.55 與 0.65，則在替代量 30%
與40%上，爐石混凝土抗壓強度表現上會高於飛灰混凝土。
圖4-3 不同水膠比爐石混凝土替代量與抗壓強度之關係圖（養護材齡 28 天）
(資料來源：本研究自行整理)
0
10 20 30 40 50 60 70 80
0 10 20 30 40 50
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) Curing Time=28 days
W/B=0.35 W/B=0.45
W/B=0.55 W/B=0.65
48
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) Curing Time=91 days
W/B=0.35 W/B=0.45
Compressive Strength (MPa)
Curing Time=28 days
F35X S35X F45X S45X
F55X S55X F65X S65X
圖4-6 不同替代量飛灰與爐石混凝土抗壓強度比較圖（養護材齡 91 天）
(資料來源：本研究自行整理)
圖 4-7 至圖 4-10 為飛灰混凝土 28 天材齡與 91 天材齡抗壓強度比較圖。圖 中綠色虛線為以28 天材齡強度為基準，91 天材齡混凝土抗壓強度的成長比率。
圖中可以發現未添加飛灰或爐石的控制組混凝土 91 天材齡較 28 天材齡增加 4.7%至 14.8%抗壓強度。而在水膠比 0.35 時各替代量飛灰混凝土 91 天材齡較 28 天材齡增加39.2%至 44.0%抗壓強度、水膠比 0.45 為 18.2%至 62.5%、水膠比 0.45 為35.7%至 80.0%、以及水膠比 0.65 為 60.0%至 107.1%抗壓強度。圖 4-11 至圖 4-14 為爐石混凝土 28 天材齡與 91 天材齡抗壓強度比較圖。水膠比 0.35 為 7.8%
至11.5%、水膠比 0.45 為 7.0%至 10.8%、水膠比 0.55 為 9.1%至 21.6%、以及水 膠比0.65 為 3.8%至 16.1%抗壓強度。由兩種混凝土抗壓強度的成長比率可以發 現爐石混凝土91 天抗壓強度均成長在 20%以內。但飛灰混凝土甚至在替代量超 過40%時有超過 100%。表示飛灰的早期強度表現較差。這是未來在使用飛灰混 凝土所必須注意的課題。
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
20% 30% 40% 50%
Compressive Strength (MPa)
Curing Time=91 days
F35X S35X F45X S45X
F55X S55X F65X S65X
50
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%)
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%) W/B=0.45
28 days
91 days
圖4-9 不同替代量飛灰混凝土材齡與抗壓強度關係圖（水膠比 0.55）
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%)
Compressive Strength (MPa)
Fly Ash Content (%) W/B=0.55
28 days
91 days
52
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) W/B=0.35
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) W/B=0.45
28 days
91 days
圖4-13 不同替代量爐石混凝土材齡與抗壓強度關係圖（水膠比 0.55）
(資料來源：本研究自行整理)
圖4-14 不同替代量爐石混凝土材齡與抗壓強度關係圖（水膠比 0.65）
(資料來源：本研究自行整理)
11.4% 10.8% 16.7% 21.6%
9.1%
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) W/B=0.55
Compressive Strength (MPa)
Slag Content (%) W/B=0.65
28 days
91 days
54