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第四章 研究成果

第二節 RCPT 電量試驗結果

所有設計混凝土配比於試體到達養護材齡後依 CNS 14795 標準進行試體前 處理過程與RCPT 過程。表 4-5 與表 4-8 分別為飛灰混凝土爐石混凝土 28 天材 齡及91 天材齡 RCPT 總電量試驗結果。所有配比均以 3 個試體進行試驗,表中 亦依據 CNS 14795 標準由平均值判斷氯離子穿透特性。若比較控制組配比,電 量會隨著水膠比增加而有上升之趨勢,在28 天材齡時,最低為水膠比 0.35 的 3698 庫倫,最高為水膠比0.65 的 6937 庫倫。在 91 天材齡時,最低亦為水膠比 0.35 的 3145 庫倫,最高為水膠比 0.65 的 5733 庫倫。雖然控制組 91 天材齡可較 28 天材齡減少約82%~85%電量值,但依據 CNS 14795 標準判斷僅有水膠比 0.35 屬 於中度氯離子穿透特性的混凝土配比,其他水膠比,無論28 天或 91 天材齡均屬 於高度氯離子穿透特性,表示其耐久性較差。

但當加入了飛灰與爐石後,由表 4-5 至表 4-8 可以發現,並未有配比是屬於 高度氯離子穿透特性。甚至有許多91 天材齡的混凝土配比是屬於低於 1000 庫倫 極低穿透特性的混凝土配比。

若比較飛灰混凝土替代量與總電荷量之間的關係,則如圖 4-15 與圖 4-16 所 示。由圖中可以發現,無論28 天或 91 天材齡均可以發現 RCPT 總電荷量均會隨 著飛灰混凝土替代量增加而有下降之趨勢,其下降幅度極高,如水膠比 0.35 配 比在91 天材齡已經有從控制組 3000 庫倫總電荷量以上降到替代量 50%飛灰混凝 土200 庫倫以下的情形。但在替代量 50%的高水膠比如 0.55 與 0.65 的 F555 及 F655 配比,會較替代量 40%的 F554 與 F654 配比電量結果高。而圖 4-17 與圖 4-18 為爐石混凝土替代量與總電荷量之間的關係圖。圖中所有配比無論 28 天與 91 天材齡RCPT 總電荷量均隨著爐石替代量增加而有下降之趨勢,到了替代量 50%

爐石混凝土可以從控制組3000 庫倫總電荷量以上降到 700 庫倫附近。

表4-5 飛灰混凝土 RCPT 總電荷量試驗結果(養護材齡 28 天)

配比編號 總電荷量(Coulomb) 平均總電荷量 (Coulomb)

氯離子 穿透性判斷 試體1 試體2 試體3

C350 3743 3887 3462 3698 中 C450 5017 5069 4946 5010 高 C550 6359 6409 6263 6343 高 C650 6917 6998 6896 6937 高 F352 1039 1081 1066 1062 低 F452 1548 1559 1587 1564 低 F552 1854 1876 1901 1877 低 F652 2544 2588 2607 2580 中 F353 875 904 881 886 極低 F453 1104 1158 1149 1137 低 F553 1344 1356 1411 1370 低 F653 1838 1911 1873 1874 低 F354 624 645 696 655 極低 F454 821 833 893 849 極低 F554 1058 1062 1100 1074 低 F654 1329 1356 1411 1365 低 F355 526 540 566 544 極低 F455 793 811 851 818 極低 F555 1775 1782 1828 1795 低 F655 2366 2377 2404 2382 中 (資料來源:本研究自行整理)

56

表4-6 飛灰混凝土 RCPT 總電荷量試驗結果(養護材齡 91 天)

配比編號

總電荷量(Coulomb) 平均總電荷量 (Coulomb)

氯離子 穿透性判斷 試體1 試體2 試體3

C350 2992 3046 3397 3145 中 C450 3962 4705 3864 4177 高 C550 4399 5169 4214 4594 高 C650 6002 6079 5118 5733 高 F352 322 334 362 339 極低 F452 532 541 566 546 極低 F552 689 693 711 698 極低 F652 907 921 955 928 極低 F353 208 209 211 209 極低 F453 308 321 311 313 極低 F553 404 411 425 413 極低 F653 546 551 553 550 極低 F354 150 149 151 150 極低 F454 221 221 225 222 極低 F554 268 266 274 269 極低 F654 330 342 344 339 極低 F355 139 141 146 142 極低 F455 208 211 216 212 極低 F555 415 417 423 418 極低 F655 647 649 644 646 極低 (資料來源:本研究自行整理)

表4-7 爐石混凝土 RCPT 總電荷量試驗結果(養護材齡 28 天)

配比編號 總電荷量(Coulomb) 平均總電荷量 (Coulomb)

氯離子 穿透性判斷 試體1 試體2 試體3

C350 3743 3887 3462 3698 中 C450 5017 5069 4946 5010 高 C550 6359 6409 6263 6343 高 C650 6917 6998 6896 6937 高 S352 2198 2295 1990 2161 中 S452 2931 2939 2787 2886 中 S552 3002 2937 2924 2954 中 S652 3582 3773 3532 3629 中 S353 1614 1632 1513 1587 低 S453 1833 1851 1797 1827 低 S553 2186 2248 2037 2157 中 S653 2184 2397 2106 2229 中 S354 1376 1441 1362 1393 低 S454 1468 1487 1401 1452 低 S554 1630 1645 1529 1601 低 S654 1656 1699 1615 1656 低 S355 1054 1125 1003 1061 低 S455 1121 1175 1088 1128 低 S555 1175 1183 1088 1149 低 S655 1224 1293 1221 1246 低 (資料來源:本研究自行整理)

58

表4-8 爐石混凝土 RCPT 總電荷量試驗結果(養護材齡 91 天)

配比編號

總電荷量(Coulomb) 平均總電荷量 (Coulomb)

氯離子 穿透性判斷 試體1 試體2 試體3

C350 2992 3046 3397 3145 中 C450 3962 4705 3864 4177 高 C550 4399 5169 4214 4594 高 C650 6002 6079 5118 5733 高 S352 1629 1702 1600 1644 低 S452 2078 2160 2038 2092 中 S552 2130 2300 1952 2127 中 S652 2481 2605 2450 2512 中 S353 1137 1145 1114 1132 低 S453 1176 1400 1174 1250 低 S553 1401 1422 1214 1346 低 S653 1354 1394 1303 1350 低 S354 936 944 848 909 極低 S454 854 882 837 858 極低 S554 1000 1017 966 1004 低 S654 1130 1191 1007 1110 低 S355 616 704 701 674 極低 S455 649 660 827 712 極低 S555 751 758 659 722 極低 S655 763 785 708 752 極低 (資料來源:本研究自行整理)

圖4-15 飛灰混凝土替代量與總電荷量關係圖(材齡 28 天)

(資料來源:本研究自行整理)

圖4-16 飛灰混凝土替代量與總電荷量關係圖(材齡 91 天)

(資料來源:本研究自行整理)

0

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

0 10 20 30 40 50

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

Curing Time=28 days

W/B=0.35 W/B=0.45 W/B=0.55 W/B=0.65

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

0 10 20 30 40 50

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

Curing Time=91 days

W/B=0.35 W/B=0.45

W/B=0.55 W/B=0.65

60

Total Charge Passed (Coulomb)

Slag Content (%)

Curing Time=28 days

W/B=0.35 W/B=0.45

Total Charge Passed (Coulomb)

Slag Content (%)

Curing Time=91 days

W/B=0.35 W/B=0.45

W/B=0.55 W/B=0.65

比較相同材齡與替代量時飛灰混凝土及爐石混凝土的總電荷量,則如圖 4-19 與圖4-20 所示。除了圖 4-19 飛灰替代量 50%的 F655 混凝土配比 28 天 RCPT 總 電荷量大於同變數條件的S655 爐石混凝土配比外,其餘 15 組飛灰混凝土配比電 量均小於同變數條件的爐石混凝土配比,由此顯現飛灰可也效降低RCPT 總電荷 量。若比較第一節抗壓強度結果,F655 配比 28 天材齡抗壓強度僅為 S655 配比 0.54 倍,因此可能係抗壓強度影響其總電荷量所致。

比較飛灰混凝土 28 天與 91 天材齡 RCPT 總電荷量變化的關係,如圖 4-21 至圖4-24 所示。圖 4-25 與圖 4-28 為爐石混凝土比較圖。圖中虛線所連接各點為 以28 天材齡 RCPT 總電荷量為基準,91 天材齡 RCPT 總電荷量的變化幅度值。

由圖中可以發現所有配比91 天材齡 RCPT 總電荷量均會低於 28 天材齡。且降低 幅度變化並不大,並不會因為替代量增加而有降低幅度顯著增加的情形,如飛灰 混凝土91 天材齡會較 28 天降低 62.8%~76.4%總電荷量。爐石混凝土 91 天材齡 會較28 天降低 23.9%~40.9%總電荷量。控制組混凝土 91 天材齡會較 28 天降低 15.0%~27.6%總電荷量。當比較 3 種混凝土,飛灰混凝土受到材齡的影響最大。

圖4-19 不同替代量飛灰與爐石混凝土 RCPT 總電荷量比較圖(養護材齡 28 天)

(資料來源:本研究自行整理)

0

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

20% 30% 40% 50%

Total Charge Passed (Coulomb)

Curing Time=28 days

F35X S35X F45X S45X

F55X S55X F65X S65X

62

Total Charge Passed (Coulomb)

Curing Time=91 days

F35X S35X F45X S45X F55X S55X F65X S65X

‐15.0%

‐68.1%

‐76.4% ‐77.1% ‐73.9%

0

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

W/B=0.35

28 days

91 days

圖4-22 不同替代量飛灰混凝土材齡與 RCPT 總電荷量關係圖(水膠比 0.45)

(資料來源:本研究自行整理)

圖4-23 不同替代量飛灰混凝土材齡與 RCPT 總電荷量關係圖(水膠比 0.55)

(資料來源:本研究自行整理)

‐16.6%

‐65.1% ‐72.5% ‐73.9% ‐74.1%

0

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

W/B=0.45

28 days

91 days

‐27.6%

‐62.8% ‐69.9% ‐75.0% ‐76.7%

0

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

W/B=0.55

28 days

91 days

64

‐64.0% ‐70.7% ‐75.2% ‐72.9%

0

Total Charge Passed (Coulomb)

Fly Ash Content (%)

Total Charge Passed (Coulomb)

Slag Content (%)

W/B=0.35

28 days

91 days

圖4-26 不同替代量飛灰混凝土材齡與 RCPT 總電荷量關係圖(水膠比 0.45)

Total Charge Passed (Coulomb)

Slag Content (%)

W/B=0.45

28 days

91 days

‐27.6% ‐28.0%

‐37.6% ‐37.3% ‐37.2%

0

Total Charge Passed (Coulomb)

Slag Content (%)

W/B=0.55

28 days

91 days

66

圖4-28 不同替代量飛灰混凝土材齡與 RCPT 總電荷量關係圖(水膠比 0.65)

(資料來源:本研究自行整理)