第四章 結果與討論
第五節 耐火試驗結果與討論
4-5-1 耐火試驗
將齡期28 天試體移入高溫爐內，以約 6 ~ 7 oC/ min 升溫速率加溫至試驗所需的溫度 800、
600、400、200 oC，到達該溫度後定溫燒 1 hour，最後取出於室內降到常溫後，進行抗壓試驗，
試驗結果，如表4-11 所示。
圖4-17 是取置蒸氣環境中養護，鹼活化劑中 Na2O 的用量為 4 %、5 %、6 %之鹼活化爐石 粉混凝土，經過800、600、400、200 oC 燒 1 hours 後之抗壓強度繪製而成的，由圖中發現，鹼 活化爐石粉混凝土之抗壓強度無論其配比為何，皆會因為溫度增加而使得強度遞減。
另外由表4-11 可以發現一個有趣的現象，當溫度在 200oC ~ 400oC(升溫速率約 6 ~ 7 oC/ mins) 時，試體於定溫燒1 hours，OPC 抗壓強度於會有增加之現象，而當溫度在 600oC ~ 800oC 此時 試體會產生爆裂現象。此現象攸關混凝土構造物之耐火性及安全性非常值得重視及深入探討，
因此建議未來能夠有學者或相關研究機關針對此項問題進行探討與研究。
表4-11 暴露於不同溫度試體抗壓強度試驗結果(MPa)
試體編號 28℃ 200℃ 400℃ 600℃ 800℃
A6A0 51.1 30.9 30.4 24.9 3.7 A5A0 48.2 38.2 33.0 24.9 3.5 A4A0 42.0 42.2 35.6 25.1 3.5 A6W0 48.2 31.1 28.6 22.4 3.2 A5W0 46.0 32.5 29.7 21.4 3.1 A4W0 39.3 32.7 30.5 25.1 3.0 A6T0 62.7 41.7 36.8 23.0 3.2 A5T0 57.7 44.3 38.2 27.8 2.9 A4T0 50.3 46.5 38.3 25.2 3.3 A6TR 65.3 44.5 32.0 21.6 3.1 A5TR 59.3 44.2 38.0 23.8 2.9 A4TR 57.9 37.5 36.5 25.7 3.9
OPC 38.5 43.1 40.7 - - (資料來源：本研究整理)
圖4-17 暴露溫度與試體抗壓強度關係圖 (資料來源：本研究整理)
4-5-2 XRD 分析
圖4-19 為 OPC 在常溫、200oC、400oC 處理後的成分分析結果，由圖得知 OPC 在常溫下大 致成分有化合物Ca(CO3)、SiO2、Ca(OH) 2等成分，在200oC 燒 1 hours 後，基本組合沒變但增 加了純元素Ca，而在 400oC 燒 1 hours 後發現，當中 Ca(CO3)消失了，因此推測當溫度在 200oC 及400oC 時，OPC 中 Ca(CO3)，成分中的 C 被燒失分解，還原成單元素 Ca。
圖 4-20 為鹼活化爐石粉混凝土在常溫、200oC、400oC、600oC、800oC 處理後的成分分析 結果，由圖得知鹼活化爐石粉混凝土在常溫下大致成分有化合物 SiO2、CaSO3、C-S-H、
MgAl(OH)14_xH2O，SiS2，CaAl2Si2O3_4H2O、AlO2、AlH(SO)4等多種組成分，在200oC 燒 1 hours 後部分成分，會在圖譜上訊號強度減弱或消失，同時亦出現純元素 Ca 與疑似成分產生變化之 C-S-H，在 400oC 燒 1 hours 後，疑成分產生改變之 C-S-H 也從圖譜上消失了，因此推估當試體 在溫度200oC 及 400oC 定溫燒 1 hours 時，鹼活化混凝土成分中，部分化合物中水、硫、碳等元 素，可能會被燒失而產生分解現象。
另外發現試體試體以200oC 燒 1 hour 後，表面會呈現明顯粉紅現象，內部則呈現偏綠現象，
當溫度於400oC 至 800 oC 時，偏紅現象會逐漸往內拓展加深，且 XRD 圖譜在 600oC 位置，亦 出現Fe2O4Si 等化合物的峰，而溫度在 800 oC 時，Fe2O4Si 等化合物的峰數量有增加的趨勢，所 以推測顏色變化現象，可能是試體受到溫到影響生成Fe2O4Si 成分所致，詳如圖 4-18、圖 4-20 所示。此說明鹼活化爐石粉混凝土是否遭受火害影響，除了可以由成分損失及前述以力學性質 抗壓強度判定，同時在初步分析階段亦能採肉眼判定。
圖4-18 不同溫度下試體顏色之差異 (資料來源：本研究整理)
圖 4-19 混凝土XRD 分析結果 (資料來源：本研究整理)
表面 內部 表面 內部 表面 內部 200oC 400oC 600oC
200oC 400oC 600oC 800oC 鹼活化爐石粉混凝土截面示意
圖
約5 mm 約 1 mm 約 2 mm
圖4-20 鹼活化爐石粉混凝土 XRD 分析結果