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熱分離方法及步驟

1.混凝土試體熱剝落實驗

此實驗是將高溫爐溫度升達300℃、500℃、700℃、800℃、900℃等 五組條件,每組達預設之溫度條件時,即置入單一個試體於高溫爐內部 中心,維持恆溫30min 後,觀察試體是否產生裂痕或有無爆裂現象,如 試體無產生裂痕或無爆裂現象時,爐溫再繼續維持恆溫30min(此時前後 總計60min),再次觀察試體是否產生裂痕或有無爆裂現象,如試體仍然 無產生裂痕或無爆裂現象完好如初時,再如前述繼續維持恆溫30min(此 時前後總計90min),再次的觀察試體是否產生裂痕或有無爆裂現象,此 時每一組所預設之溫度熱剝落實驗才算完成,而後續之物性測試亦才可 進一步進行檢測。

如在維持恆溫 30min 或 60min 的實驗階段過程中,試體已產生裂痕 或有爆裂現象時,此時試體則須重新更換另一個新試體,再按照前述所 預設定之溫度條件,繼續後續之恆溫熱剝落實驗。

本節進行之熱剝落實驗中,300℃之實驗組其流程圖揭示如圖 2.3 所 示,其餘500℃、700℃、800℃、900℃等組與 300℃之實驗流程圖亦同。

圖 2.3 熱剝落實驗流程圖 混凝土試體

高溫爐 (300℃)

300℃

(30min)

有裂痕或爆裂 無裂痕無爆裂

取出爐體外 (物性分析)

300℃

(60min) 有裂痕或爆裂

無裂痕無爆裂

300℃

(90min) 1.稱重(試體剝落百分比)

2.量測剝落之長、寬、深度面積

有裂痕或爆裂

無裂痕無爆裂

完成實驗

2.混凝土試體急速浸水冷卻實驗

此實驗是將單一混凝土試體,以預先設定之溫度加熱至 300℃、500

℃、700℃、800℃、900℃等任一條件後,在各個預設之溫度上維持恆溫 30min、60min、90min 之久,即急速由爐內取出試體及急速浸水冷卻,利 用熱脹冷縮之物理性質使混凝土試體內部產生應力變化,此時試體將產 生裂痕或由內部向外爆裂,於是混凝土試體達成崩解。

圖 2.4 所示,為混凝土試體急速浸水冷卻實驗中加溫至 300℃之流 程,其餘500℃、700℃、800℃、900℃等組則與 300℃之實驗流程相同。

圖 2.4 急速浸水冷卻實驗流程圖 混凝土試體

高溫爐 (300℃)

300℃

(30min)

300℃

(60min)

300℃

(90min)

試體急速取出爐外

急速投入冷水中 物性分析

1. 剝落崩解之重量 2. 剝落崩解之百分比 3. 骨材粒徑分佈

3.混凝土試體自由落體實驗

本實驗為混凝土試體經急速浸水實驗後的延續實驗。混凝土試體經 急速浸水降溫後,其試體部份產生裂痕或部份剝落(甚至整個試體已爆 裂)。針對已部份產生裂痕或部份有剝落的試體(不完整試體),以 1 公尺 之高度,以自由落體方式自然落下撞擊硬質地面,使混凝土試體進一步 崩解。

本實驗流程如圖2.5 所示(以 700℃組為例),其餘 300℃、500℃、800

℃、900℃等組與 700℃之實驗流程圖亦同。

混凝土試體(700℃) (浸水實驗後殘餘試體)

自由落體 (高度 1 公尺)

撞擊硬質地面

試體崩解

物性分析 1. 剝落崩解之重量 2. 剝落崩解之百分比

3. 試體崩解後骨材粒徑分佈

4.混凝土試體機械碎解實驗

製作完成之小型混凝土試體以高溫爐加熱後即以碎石機直接破碎 崩解,此時混凝土試體餘溫甚高,試體力學性質變差較易破壞。進行之 熱能→破碎實驗中,300℃之實驗組其流程圖揭示如圖 2.7,其餘 500℃、

700℃、800℃、900℃等組與 300℃之實驗流程圖亦同。

圖 2.7 熱能及破碎實驗流程圖 混凝土試體

高溫爐 (300℃)

300℃

(30min)

300℃

(60min)

300℃

(90min)

試體取出爐外

投入顎式碎石機

物性分析 骨材粒徑分佈

各項實驗照片如下:

照片一、各粒徑原始骨材

照片二、混凝土試體

照片三、混凝土試體加熱情形

照片四、混凝土試體經熱能、浸水及自由落體實驗崩解後情形