第一章 緒 論
1. 研究緣起
混凝土為現今最普遍的營建材料,人類的活動範圍內充滿著混凝土的 產品,然而混凝土中的水泥在產製的過程非常耗能,每生產1 噸的水泥,約 產生0.9 噸的 CO2,對地球的環境造成嚴重的影響。近年已有許多研究針對 高飛灰摻量混凝土進行探討,藉由大量添加飛灰取代水泥來拌製混凝土,
降低水泥的使用量,使高飛灰摻量的混凝土成為一種節能環保的混凝土。
由於相關研究目前尚止於開發高飛灰摻量混凝土的配比設計,並未探討該 類混凝土與鋼筋間的握裹作用機理,為有效拓展高飛灰摻量混凝土的應用 價值,使其可應用於鋼筋混凝土中,本計畫旨在進行高飛灰摻量混凝土之 鋼筋拉拔試驗,探討飛灰取代水泥的用量對混凝土與鋼筋間握裹強度的影 響。
2. 研究背景
鋼筋混凝土的設計中,混凝土與鋼筋間的握裹強度將決定鋼筋混凝土 是否可安全使用的重要因素,現行鋼筋混凝土的設計是以混凝土的抗壓強度 來推算混凝土與鋼筋間的握裹強度,不過自921 大地震後,台灣有關鋼筋混 凝土的設計都須考量耐震,是以各類鋼筋混凝土結構的鋼筋根數增加且排列 更加密集,澆置混凝土的過程中,容易因施工品質不佳、震動搗實不足,造 成混凝土與鋼筋間界面的水袋、氣孔過多,使混凝土與鋼筋間的握裹強度降 低。
此外,隨著環保意識的抬頭,台灣在混凝土的節能、減碳及經濟性力求 突破,產、官、學界推動相關研究多年,內政部建築研究所於民國98 至 101 年分別辦理「綠混凝土性質與指標之研究」、「建築廢棄混凝土磚瓦再利用之
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CO2減量效益評估之研究」、「永續混凝土材料之實驗開發與應用研究」及「使 用爐碴(石)對於混凝土力學與耐久性能之研究」等計畫,探討混凝土節能減 碳後的各項力學性質及耐久性,研究成果豐碩。
近年來國內外有關混凝土節能、減碳的技術,逐漸朝高飛灰摻量混凝土 的配比設計進行探討,對於飛灰取代水泥用量超過50%的高飛灰摻量混凝土 已有不錯的研究成果產出,惟對於該類混凝土應用於鋼筋混凝土設計的研究 尚未完整,本研究即針對高飛灰摻量混凝土與鋼筋混凝間的握裹強度進行探 討,以利拓展高飛灰摻量混凝土的應用範圍。
本研究流程規劃如圖1-1所示。
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圖1-1 研究流程圖
(資料來源:本研究整理)
研究計畫成立
試驗設計 文獻蒐集 研究規劃
高飛灰摻量混凝土配比設計 試體製作
鋼筋握裹試驗
成果報告
計畫完成
混凝土耐久性試驗
試驗結果分析 混凝土新拌性質試驗
研擬規範、規則研修建議
期末報告 期中報告 專家學者
座談會
專家學者 座談會
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第二章 文獻回顧