第五章 研究結果與討論
照片 4- 13 測定結果
4.5.4 SCC 預拌混凝土澆置記錄
公共工程三級品管制度的落實執行攸關公共工程品質至鉅，其中第一 層級之廠商品質管制是為關鍵。所以當SCC 預拌車到達工地現場時，即隨 機抽樣進行坍流度、V 形、箱型、氯離子含量等檢測，符合設計規範要求 方可進行澆置作業；在地下連續壁混凝土澆置過程中，尤其須特別記錄每 車次澆置面以水尺檢測混凝土實際上升深度及特密管埋入深度，特密管埋 入深度應保持1.5m 左右，避免埋入深度不足造成斷樁或埋入深度過深造成 鋼筋籠浮起，以及漏漿時未能立即發現處理或造成澆置面不連續，另外母 單元澆置最可能發生漏漿，澆置中應隨時以水尺量測端版外側深度，若測 知漏漿跡象時應暫停澆置，俟處理穩定後再行澆置，以免影響品質及增加 工時成本。
本案例工程依原品質計畫之相關品質管理表格實際執行情形以第31 單 元為例，其SCC 預拌混凝土工地現場澆置記錄表如【表 4-14】、連續壁 SCC 現場澆置曲線圖如【圖4-4】、SCC 混凝土品質控制表【表 4-15】。
表4-14 SCC 預拌混凝土工地現場澆置記錄表
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表 4-15
SCC 混凝土品質控制表
日期：94.05.09連續壁工程混凝土澆置曲線圖
0 5 10 15 20 25 30 35 40
-10 20 50 80 110 140 170 200 230
實際上升 預估上升 左特密管 中特密管 右特密管
圖 4-4 第 31 單元連續壁 SCC 現場澆置曲線圖
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第五章 研究結果與討論
本研究係以案例工程之地下連續壁工程採用SCC(280kgf/cm2)單一配比 設計澆築之實務面探討為主，本章即呈現SCC 工地試驗、基本性質試驗結 果，以及工程實際施工過程中對壁體監測、SCC 澆置時間、工時成本及開 挖完成後之整體成果記錄與討論，期以建立實際相關之數值，以為後續設 計施工之參考。
5.1 SCC 單一強度配比工地工作性能測試
本研究經取連續壁編號 2、20、24、31、35 共 5 單元澆置前之 SCC，
進行坍流度試驗、V 型漏斗流出試驗、箱型充填試驗，每單元於預拌車到 達工地現場隨機抽取3 車次（每車次 1 組）共 15 組之工地現場試驗，經現 場試驗記錄結果如【表5-1】，其中坍流度介於 57.5cm~62cm 間（平均 59.9 cm），坍流度達 50 cm 時之秒數介於 5.8 秒~8.2 秒間（平均 6.8 秒），箱型 試驗之A 流至 B 槽之高度介於 32 cm ~34 cm 間（平均 32.8 cm），V 型試 驗之秒數介於 10.7 秒~15.7 秒間（平均 12.6 秒），每組之量測值均在規範 範圍值內【1】，顯示預拌廠生產 SCC 已有相當穩定品質。
表5-1 工地取樣 SCC 充填能力等級—R1
設計理念一致的。
雖然我國尚無正式之混凝土管制水準評估準則，為評估案例工程使用 量產之SCC 品質均勻性，依照 2.2.2 節計算方式，對 35 組（單元）抗壓強 度平均值計算標準偏差得S=33.9 kgf/cm2，對照【表2-1】ACI 214R-02 混凝 土管制水準評估準則【8】，可判定顯示該混凝土廠生產品質屬「很好」等 級（S=28.1~35.2 kgf/cm2），顯見預拌混凝土廠商已有足夠能力生產符合設 計強度及均勻性「很好」之SCC，針對連續壁整體結構強度而言，採用 SCC
（2）不同齡期的圓柱試體抗壓強度試驗結果
取編號 2、20、24、31、35 共 5 單元連續壁澆置前之 SCC，分別測試 24 小時、36 小時、2 天、3 天、7 天、14 天、21 天、28 天、56 天、91 天 及 180 天等不同齡期的圓柱試體（試體尺寸為 12cm×24cm）抗壓強度，其 每單元平均抗壓強度平均值如【表5-3】及【圖 5-2】。
依抗壓強度總平均值顯示，SCC 強度發展在 24 小時強度僅為 28 天強 度之11.2％，7 天強度為 28 天強度之 59.6％，當達 180 天強度則為 28 天強 度之134％（即 1.34 倍），符合一般 SCC 澆置半年後強度發展約為 28 天強 度之1.2~1.4 倍【5】，之後仍應有持續增加之空間。
本案例膠結材料比例（水泥：爐石(含飛灰)＝1：1），經選取膠結材料 比例相當之文獻【18】平均值、文獻【19】（編號 NO.1）、文獻【20】（編 號NO.3）、文獻【6】（編號 NO.3）水中自充填混凝土及文獻【21】6000psi 之自充填混凝土等 5 組，各組不同齡期的圓柱試體抗壓強度試驗值與其 28 天圓柱試體抗壓強度試驗值比較結果，依比對結果均相當接近其他案例 SCC 各齡期發展強度如【表 5-4】，顯示工地現場取樣試驗結果與實驗室取 樣試驗結果相當，可見混凝土預拌廠足以生產品質穩定可靠之 SCC，如同 其他案例二高快官草屯段烏日交流道連絡道穿越橋北上線採用SCC 澆置，
橋樑完工後獲致SCC 已能商業化生產，且澆置速率可加快，表面浮水較少，
惟預拌廠應注意材料及掺料之品質穩定性，以維其優越性能【22】。
表 5-3 不同齡期的圓柱試體抗壓強度統計表
表5-4 與其他文獻 SCC 各齡期抗壓強度與 28 天抗壓強度比較表 組別 3 天 7 天 14 天 28 天 56 天 91 天 180 天 案例平均值 0.38 0.59 0.81 1.00 1.13 1.23 1.34
【5】平均值 0.29 0.61 0.70 1.00 - - -
【19】NO.1 - 0.37 - 1.00 - - 1.50
【20】NO.3 - 0.61 - 1.00 1.19 - -
【6】NO.3 - 0.58 - 1.00 - 1.37 -
【21】6000psi 0.31 0.56 1.00
*各組膠結材料比例％如下：
組別 水泥 爐石 飛灰 W/B 備註 案例平均值 50％ 25％ 25％ 0.398 預拌廠工地取樣
【18】
平均值 75％ -- 25％ 預拌廠工地取樣
【19】【20】【6】 50％ 50％ -- 實驗室
【21】 -- -- -- 實驗室
【24】 50％ 25％ 25％ 0.46 實驗室 註：1.【】為參考文獻比較組
2.【21】：6000psi（即 420kgf/cm 2）之SCC
5.2.2 抗彎強度試驗
於本案例工程第 2 單元、第 31 單元、第 35 單元等三單元，分 3 組各 取3 顆試體，經一般養護 28 天、56 天、91 天齡期後，分別依 CNS 1234（混 凝土抗彎強度試驗法—中心點載重法）測試三種齡期之之抗彎強度試驗，
當試體破裂時，記錄最大載重（kgf），然後依 R＝3PL /2bd2公式求得 SCC 破裂模數（kgf/cm2）如【表5-5】所示。
依試驗結果顯示，28 天、56 天、91 天齡期之各組及平均之R/ fc'值介於 2.74~3.9 間，均已符合ACI 規定「抗彎強度/該齡期抗壓強度值開根號」需 大於或等於2.0 之標準。
本案例膠結材料比例（水泥：爐石(含飛灰)＝1：1），經選取膠結材料 比例相當之文獻【19】（編號NO.1）及文獻【20】（編號NO.3）水中自充填
混凝土 28 天、91 天齡期抗彎強度試驗結果以及文獻【6】（編號 NO.3）水
5.2.3 劈裂抗張強度試驗
本案例工程於第 2 單元、第 31 單元、第 35 單元等三單元，分 3 組各 取3 顆試體，經一般養護 28 天、56 天、91 天齡期後，分別依 CNS 3801（混 凝土圓柱試體劈裂抗張強度檢驗法）測試三種齡期之劈裂抗張強度試驗，
經計算結果如【表5-6】。
同5.2.2 所述，經選取文獻【19】NO.1 及文獻【20】NO.3 水中自充填 混凝土 28 天、91 天齡期普通澆置劈裂抗張強度試驗結果以及文獻【6】之 編號NO.3 水中自充填混凝土 28 天、56 天齡期一般澆置劈裂抗張強度試驗 結果比對之，其比對結果均相當接近如【表 5-6】，顯示工地現場取樣試驗 結果與實驗室取樣試驗結果相當。
由劈裂強度試驗試體破裂情形如【照片 3-10】，顯示 SCC 粒料均勻緻 密。經與3 組相對齡期（28 天、56 天、91 天）之平均抗壓強度比較，其中 28 天劈裂抗張強度為 8.14％，56 天劈裂抗張強度為 7.97％，91 天劈裂抗張 強度為7.88％，如【表 5-6】。
表5-6 SCC 劈裂抗張強度統計表
混凝土28 天、91 天齡期普通澆置握裹強度試驗結果以及文獻【6】NO.3 水 中自充填混凝土28 天、56 天齡期一般澆置握裹強度試驗結果比對之，其比 對結果均相當接近如【表 5-7】，顯示工地現場取樣試驗結果與實驗室取樣 試驗結果相當，可見混凝土預拌廠足以生產品質優良之SCC。
經與3 組相對齡期（28 天、56 天、91 天）之平均抗壓強度比較，其中 28 天握裹強度為 17.96％，56 天握裹強度為 20.76％，91 天握裹強度為 20.11
％，如【表5-7】。另外試驗結果 28 天之α平均值為 3.67，略低於文獻之 4.1~4.3，56 天之α平均值為 4.48，則與【6】之 4.3 相當，91 天之α平均 值為4.53，則與文獻之 4.6 及 4.82 相當；除 28 天之α平均值低於 4.0 外，
56 天、91 天之α平均值亦介於文獻【5】之範圍內，其中 91 天之α平均值 為4.53 約等於文獻【5】之α平均值為 4.52；顯示α值隨時間增長而增加。
表5-7 SCC 握裹強度統計表
3.【5】之 α＝4.23~4.71（SCC Avg：α＝4.52）
4.（B）：依【表 5-3】取 2、31、35 單元 3 組平均抗壓強度之平均值。
本案例工程於第 2 單元、第 31 單元、第 35 單元等三單元各取 3 顆試 體，經一般養護28 天後依 CNS1236（水泥砂漿及混凝土的體積變化檢驗法）
進行乾縮試驗，置於長度比較測微器上開始試驗後連續記錄乾縮量，至 91 天止，經節取 1~7 天及 7 天倍數天期之乾縮量如【表 5-8】，並將結果轉變 成曲線圖如【圖5-3】。
由表5-8 及圖 5-3 所示，3 組齡期不同所量測的平均乾縮值，其曲線之 發展走向極為相近，顯示SCC 乾縮值隨養護齡期的增加其乾縮量也隨之減 少，比較其他研究結果獲致相同結論。
另與其他文獻研究的結果如【表5-9】作一比較，獲致上述相同結論如
【圖 5-4】，其中文獻【26】SCC 水中組，雖 W/C＝0.4 接近案例之 W/B＝
0.398，由於膠結材料（水泥及爐石、飛灰）用量不同，兩者用量各為 500
（kg/cm3）及 400（kg/cm3），在同一齡期比較，文獻【26】水中組（W/C
＝0.4）之平均乾縮量均大於案例組及其他比較組，顯見粉體量較高則乾縮 量越大。研究顯示工地現場取樣試驗結果與實驗室取樣試驗結果相當，可 見混凝土預拌廠足以生產品質優良之SCC。
表5-8 乾縮量統計表(×10-6)
膠結材料為水泥＝300kg/cm3、石灰石粉＝200kg/cm3
圖5-3 不同齡期之各組平均乾縮量曲線圖
5.2.6 潛變試驗
潛變（Creep）即在載重作用下材料依時間變化以致應力鬆弛，亦即舒 解作用應力的反映【25】。SCC 基本潛變是指混凝土在常溫下，試體內部與 外界環境無溫度交換，混凝土本身承受荷重隨時間所產生的體積變形；SCC 乾燥潛變是指混凝土在常溫及試體內部與外界環境有溫度交換的情況下，
混凝土本身承受荷重隨時間所產生的體積變形【24】。
本案例工程於第 2 單元、第 31 單元、第 35 單元等三單元各取 2 顆試 體，經一般養護28 天後依 ASTM C512-87 進行潛變試驗，開始試驗後連續 記錄應變ε 值，至 91 天止，經節取 1~7 天及 7 天倍數天期之潛變量如【表 5-10】，經將結果轉變成曲線圖如【圖5-5】，顯示 SCC 隨時間變化的潛變情 形，三組發展曲線類似，顯示預拌廠生產SCC 已有相當穩定之品質。
由表5-9 及圖 5-4 所示，3 組齡期不同所量測的平均潛變值，其曲線之 發展走向極為相近，顯示SCC 潛變值隨混凝土加載時的齡期愈大其潛變量 愈小，其原因係因為混凝土的水化作用較完整，抗壓強度亦較大之故【24】。
本案例膠結材料比例（水泥：爐石(含飛灰)＝1：1），經選取膠結材料 比例相當之文獻【19】之編號 NO.1、文獻【20】及文獻【6】之編號 NO.3 之水中自充填混凝土，比較 1~7 天、14 天、21 天、28 天、56 天、91 天等 齡期之潛變量如【表5-11】，其發展走向曲線如【圖 5-6】；比較結果顯示雖 然膠結材料比例相當接近，尚有其他配比不同，致91 天齡期之潛變量不盡 相同應屬合理，然其曲線之發展走向符合上述加載時的齡期愈大其潛變量
本案例膠結材料比例（水泥：爐石(含飛灰)＝1：1），經選取膠結材料 比例相當之文獻【19】之編號 NO.1、文獻【20】及文獻【6】之編號 NO.3 之水中自充填混凝土，比較 1~7 天、14 天、21 天、28 天、56 天、91 天等 齡期之潛變量如【表5-11】，其發展走向曲線如【圖 5-6】；比較結果顯示雖 然膠結材料比例相當接近，尚有其他配比不同，致91 天齡期之潛變量不盡 相同應屬合理，然其曲線之發展走向符合上述加載時的齡期愈大其潛變量