一般水泥質系修補材料會添加環氧樹脂或壓克力樹脂來增加材料黏結性，並以鋁粉或鐵粉做為漿體的膨脹劑（或添加市售膨脹劑）來降低收縮量，本研究中希望以矽灰取代樹脂的使用來增加漿體的黏結性，並利用轉爐石膨脹的特性來使漿體達到零收縮或微膨脹的目標。
本研究中先由第一部份的實驗了解矽灰、膨脹劑、轉爐石於水泥砂漿的特性，對於工作性及強度做探討，此部份設計水膠比0.4，並以矽灰、膨脹劑、轉爐石分別取代0%、10%、12%、15%的水泥用量來設計配比，且皆有使用高爐石來取代10%的水泥用量，第二部份實驗則針對漿體是否能做為修補材料做利用，此部份因加入了減水劑之故，以注漿流度實驗來取代流度實驗了解其工作性，並製作比長試驗試體觀察膨脹劑及轉爐石的膨脹性質，最後再以斜剪試驗檢測其黏結強度。
由研究結果發現，矽灰能有效提升黏結強度，雖然會隨著用量使工作度隨之下降，但藉由減水劑的使用即可改善此問題，而藉由一般市售膨脹劑與轉爐石的實驗結果比較，轉爐石之膨脹速率較慢，約21天後才有明顯變化，膨脹劑可以在14天左右就有明顯膨脹，且在28天的比較下，部份膨脹劑的配比已達微膨脹的目標，轉爐石的配比則謹接近零收縮而已，但於強度的表現上，轉爐石的抗壓強度及黏結強度都較膨脹劑的表現好。

General cementitious repair materials will added the epoxy or acrylic resin to increase material cohesiveness. And added aluminum powder or iron powder as a bulking agent of slurry (or add a commercially available expansion agent) to reduce the amount of shrinkage. In this study, we hopes to replace the use of silica fume to increase cohesiveness and using the expanding features of basic oxygen furnace slag to make the slurry reaches zero shrinkage or micro-expansion goals.
The results from the study found that silica fume can effectively enhance bond strength, although it will make the workability of the slurry lower, but by the use of water-reducing agent can improve this problem. Comparing with commercially available expansion agent and basic oxygen furnace slag of the experiment results, basic oxygen furnace slag has lower expantion rate, about 21 days only significant change, but expansion agent has significant expansion in 14 days or so. At about 28 days, expansion agent can reach the goal of micro-expantion, but basic oxygen furnace slag just only near the zero shrinkage. But on the strength of performance, basic oxygen furnace slag are more outperformed than expansion agent on compressive strength and bond strength .

論文審定書……………………………….…………………….…………..……………i
致謝…………………. ii
摘要………………………….. iii
Abstract……….. iv
目錄…… v
圖目錄….. viii
表目錄… xv
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 1
1.3 研究目標 3
1.4 研究方法 3
1.5本文架構 5
第二章 文獻回顧 7
2.1波特蘭水泥 7
2.1.1水泥的製造與組成成分 7
2.1.2水泥中各物質的水化反應 10
2.1.3水泥水化產物對水泥砂漿之影響 13
2.1.4水泥砂漿之孔隙結構 14
2.1.5水泥砂漿微觀結構理論模式 16
2.2轉爐石 17
2.2.1爐石之來源及組成 17
2.2.2轉爐石之物理特性 20
2.2.3轉爐石之化學成份 22
2.2.4轉爐石利用的困難及一般處理方式 24
2.2.5轉爐石之應用 25
2.3矽灰 27
2.3.1矽灰之來源 28
2.3.2矽灰對孔隙結構的影響 28
2.3.4矽灰之填充與卜作嵐效應 29
2.4膨脹劑 30
2.5減水劑 32
2.5.1減水劑之分類及化學特性 32
2.5.2 AE減水劑於水泥砂漿中之作用機制 33
2.6混凝土結構物之劣化 34
2.6.1混凝土劣化現象及影響 34
2.6.2混凝土裂縫形成因素 36
2.7混凝土結構物修復與補強 39
2.7.1混凝土結構物修補規定與原則 39
2.7.2混凝土結構物修補材料 43
第三章 研究方法與步驟 45
3.1試驗規劃 45
3.2試驗材料 48
3.3實驗項目與方法 49
3.3.1試體製作 49
3.3.2標準流度試驗 50
3.3.3注漿流度試驗 51
3.3.4抗壓試驗 52
3.3.5吸水率試驗 53
3.3.6斜剪試驗 54
3.3.7乾縮試驗 56
3.3.8超音波波速量測 57
3.4試驗設備及材料介紹 58
第四章 結果與討論 71
4.1第一階段實驗 71
4.1.1標準流度實驗結果 71
4.1.2試體吸水率試驗 75
4.1.3試體超音波波速試驗 79
4.1.4抗壓強度試驗 83
4.2第二階段試驗 111
4.2.1注漿流度試驗 111
4.2.2乾縮試驗 116
4.2.3試體吸水率試驗 124
4.2.4試體超音波波速測試 126
4.2.5抗壓強度試驗 128
4.2.6斜剪試驗 146
第五章 結論與建議 149
5.1結論 152
5.2建議 153
附錄 參考文獻 154

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