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博碩士論文 etd-0524112-141602 詳細資訊
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論文名稱
Title
聚乙烯纖維添加於混凝土之研究
Research for polyethylene fibers Reinforced Concrete
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
111
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2012-05-04
繳交日期
Date of Submission
2012-05-24
關鍵字
Keywords
AE減水劑、構件試驗、往覆荷載實驗、聚乙烯纖維
To cover the load test, Dyneema fiber, AE water-reducing, Component test
統計
Statistics
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中文摘要
本研究利用聚乙烯纖維抗拉強度高以及不易與化學藥劑產生反應之特性,針對混凝土之抗彎矩以及抗壓能力進行探討,並且以添加高性能AE減水劑的方式改善其工作度,分別以水灰比0.48(無添加AE減水劑)以及水灰比0.4(有添加減水劑)條件下,進行坍度以及坍流度試驗進行比較,有無AE添加減水劑工作性能之不同,並進行新拌性質及硬固性質和構件試驗,以了解添加聚乙烯纖維以及AE減水劑後對混凝土性能影響,作為應用於海事工程中之參考。
根據研究結果可以發現,由於聚乙烯纖維之特性,因此當纖維添加量過高時,聚乙烯纖維混凝土之坍度以及坍流度值會大幅下降,進而影響到工作性能,並且對於結構體會產生不良影響。追究其原因可以發現,由於聚乙烯纖維於混凝土中含量過高時,再拌和時容易會產生相互糾結等現象,所以會造成混凝土有結球效應發生。對此本研究改善之方法為添加AE減水劑進行改善的方式,藉由添加AE減水劑使得漿體中之膠結材以及聚乙烯纖維能夠均勻分散,使得聚乙烯纖維更能發揮其效用。
在添加AE減水劑後漿體之流動性能大幅度獲得提升,但由於坍度過大所以將水灰比0.48改為水灰比0.4,並添加AE減水劑來維持其坍度並進行相互比較。兩者進行比較後,混凝土之各項性能均獲得提升,如:抗壓強度、往覆荷載試驗等,然而在製備聚乙烯纖維混凝土時,仍需特別注意聚乙烯纖維添加量以及AE減水劑添加量,過多之聚乙烯纖維會使得工作性能降低反而影響其結構,而過多之AE減水劑則可能造成骨材析離,或是由輸氣形成的毛細孔隙過多,本研究最後可以得到添加1.5%之聚乙烯纖維,對於聚乙烯纖維混凝土性能有最佳效果。
Abstract
In this study, Dyneema fiber can bear tension and not easy to react with the chemicals characteristics, to explore for the resistance to bending moment and compressive strength of concrete.
To compare with different rate of Dyneema fiber added at different ratio of AE water-reducing in the condition of concrete slump test and slump flow test. We planning in different water-cement ratio 0.48(non AE water-reducing)、0.4(add AE water-reducing), to test for its fresh properties and hardened properties, and discussion the effect by AE water-reducing and Dyneema fiber on the marine engineering.
According to this study, adding Dyneema fiber will make the slump and slump flow value dropped, and affecting the workability. Because of Dyneema fiber will tangle when add too much Dyneema fiber in concrete. So in mixing time, the Dyneema fiber and concrete will form clumps, in this study, we add the AE water-reducing to improve.
After we add AE water-reducing, the slump, slump flow, compressive strength, are increase, but we still had to pay attention to the ratio between Dyneema fiber and AE water-reducing, the strength of structure perhaps decrease if added too much Dyneema fiber or AE water-reducing.
This study can get the best positive effect when added 1.5% volume volume of Dyneema fiber.
目次 Table of Contents
論文審定書i
誌謝ii
中文摘要iii
ABSTRACTiv
目錄v
表目錄viii
圖目錄x
照片目錄xiii
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 研究動機與目的1
1.3 相關文獻2
1.4 論文架構及研究流程4
第二章 混凝土之組成及Dyneema纖維混凝土介紹7
2.1 一般混凝土組成7
2.1.1 粗骨材7
2.1.2 細骨材7
2.1.3 水泥8
2.2 化學摻料13
2.2.1 化學摻料之發展與應用14
2.2.2 化學摻料之種類與基本成分14
2.2.3 化學摻料之分類與化學特性15
2.2.4 減水劑在水泥砂漿中之作用機制16
2.3卜作嵐材料17
2.4爐石18
2.4.1 爐石之水化機制18
2.4纖維混凝土.19
2.5.1 纖維混凝土受力行為19
2.5.2 纖維混凝土之特性20
2.5.3 影響纖維混凝土之因素21
2.5.4 纖維之種類與特性22
2.5.5 Dyneema纖維特性23
第三章 試驗方法及步驟34
3.1實驗規畫34
3.2實驗材料34
3.2.1 試驗材料34
3.2.2 細骨材物性試驗35
3.2.3 骨材標準篩分析37
3.2.4 骨材單位重及孔隙率試驗38
3.3材料基本性質試驗項目及方法39
3.3.1 試體製作39
3.3.2 坍度40
3.3.3 坍流度40
3.3.4 凝結時間41
3.3.5 抗壓強度41
3.4構件受力試驗42
3.4.1 試體製作42
3.4.2 試驗規畫43
3.4.3 試驗步驟43
3.5實驗設備介紹44
第四章結果與分析56
4.1混凝土新拌性質56
4.1.1 凝結時間試驗56
4.1.2 坍度試驗57
4.1.3 坍流度試驗57
4.2抗壓強度試驗58
4.3構件往覆荷載59
4.3.1 往覆荷載強度59
4.3.2 延展性分析60
4.3.3 破壞所需能量60
第五章 結論與建議92
參考文獻94
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