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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor詹穎雯
dc.contributor.authorMeng-Cheng Hsiehen
dc.contributor.author謝孟承zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-17T04:32:08Z-
dc.date.available2019-08-16
dc.date.copyright2018-08-16
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2018-08-10
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/70597-
dc.description.abstract台灣位處於亞熱帶地區,四面環海且氣候高溫潮濕,使沿海之鋼筋混凝土結構物容易受到氯鹽侵蝕而造成鋼筋腐蝕。一般而言,多數人認為在海底下之鋼筋腐蝕情形最為嚴重,但其實多數研究顯示在潮間帶及浪濺區等有乾溼循環效應之地區,鋼筋腐蝕最為嚴重。故應該針對此區域進行混凝土之耐久性設計與鋼筋保護層厚度之選取。
氯離子於貯鹽試驗下,主要傳輸行為為擴散作用。而在乾溼循環試驗下,氯離子傳輸行為為表層毛細作用與較深層之擴散作用聯合貢獻。因此在乾溼循環作用下,氯離子表層因有濃度累積之現象而產生對流區。且研究顯示產生對流區過後之氯離子侵入深度與總侵入量皆會提升。故本研究希望藉著「氯離子擴散係數」、「對流區深度」、「氯離子侵入深度」與「氯離子總侵入量」等指標對混凝土之耐久性能進行評估。
本研究為比較不同對流區深度對氯離子入侵行為之影響,故設計了三種水膠比(0.45、0.55、0.65)、兩種卜作嵐材料取代率(無取代、爐灰取代50%)與三種乾溼循環機制(貯鹽、14天一循環、28天一循環)。探討上述變因對對流區深度之影響。本研究利用水溶法氯離子滴定求出各深度之氯離子濃度與對流區深度,並配合所蒐集之文獻進行迴歸分析,求出對流區深度之迴歸式。且由迴歸式搭配含對流區效應之擴散方程式,可建立乾溼循環試驗之氯離子侵入深度模型,並由比色法所求出之氯離子侵入深度進行驗證。
由本研究之試驗結果得知乾溼循環試驗之氯離子侵入深度等於貯鹽試驗之氯離子侵入深度加上對流區深度。且乾溼循環週期越長,確實會加深對流區深度。而對流區深度迴歸式與侵入深度模型,由文獻與本研究之試驗結果驗證下顯示高度擬合,故相當具有參考價值。
zh_TW
dc.description.abstractTaiwan is located in the subtropical, surrounded by the sea and the weather is not only humid but also high tempature. Due to the invasion of salt, it could casue corrosion of steel in coastal concrete structures. Normally, most of the people believe corrosion of steel under the sea is most severe, in fact many researches shows that area situated in the tidal zone and splash zone where having drying-wetting cycle effect has the most severe corrosion of steel. Therefore, it should conduct the durability of concrete design and the selection of thickness of protective layer.
The main transport behavior of chloride ion under salt ponding test is diffusion. As for the drying-wetting cycle test, the transport behavior of chloride ions is mainly due to the contribution of capillary adsorption and diffusion. Thus, under the effect of drying-wetting cycle, chloride ions surface layer has accumulation of concentration and casue convection zone. Researches indicate after the produce of convection zone, both the invasion depth of chloride ions and total amount of chloride ion increase. In order to carry out the evaluation of concrete durability, “chloride ion diffusion coefficient”, “convection zone depth”, “chloride ion invasion depth” and “total amount of chloride ion invasion” these indexes are being used.
In order to compare different convection zone depth influences on chloride ion invasion behavior, designing three types of water-colloid ratio (0.45, 0.55, 0.65), two types of pozzolan material replacement (OPC, SF50) and three types of drying-wetting cycle mechanism (ponding test, cycle of 14 days, cycle of 28 days). To dicuss above variables effect on convection zone depth. This study used water-soluble chloride ion titration to get chloride ion concentration for each depth and convection zone depth, the regression analysis was carried out for the literatures collected, and then get the regression equation of convection zone depth. By using the regression equation with the modified diffusion equation, we can establish model of the chloride ion invasion depth for drying-wetting test and verify the model by the chloride ion depth produced from colorimetric method.
According to the test result, the chloride ion invasion depth of drying-wetting cycle test is equal to the chloride ion invasion depth of ponding test plus convection zone depth. The longer the period of drying-wetting cycle, the deeper the convection zone depth. As for the regression equation of convection zone depth and model of invasion depth, the literature and test results of this study indicate that they are highly fitted, therefore it has high level of reference value.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-17T04:32:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2018
en
dc.description.tableofcontents誌謝 I
摘要 II
ABSTRACT III
目錄 V
表目錄 X
圖目錄 XIII
照片目錄 XVIII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究方法與內容 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 混凝土內的氯離子 4
2.1.1 氯離子來源 4
2.1.2 氯離子存在型態 4
2.2 氯離子於混凝土中的傳輸機制 5
2.2.1 擴散作用 5
2.2.2 毛細作用 6
2.2.3 滲透作用 6
2.2.4 複合傳輸機制 6
2.3 卜作嵐材料對混凝土耐久性的影響 8
2.3.1 爐石 8
2.3.2 飛灰 8
2.4 膠結材料固結氯離子的能力 10
2.4.1 水泥的氯離子固結能力 10
2.4.2 卜作嵐材料的氯離子固結能力 10
2.5 臨界氯離子濃度 11
2.6 混凝土氯離子耐久性試驗 13
2.6.1 貯鹽試驗 13
2.6.2 乾溼循環試驗 13
2.7 氯離子在混凝土中的擴散行為 14
2.7.1 擴散方程式 14
2.7.2 擴散係數之時間效應 15
2.8 乾溼循環下氯離子在混凝土中之傳輸特性 16
2.8.1 對流區的形成 16
2.8.2 含對流區效應的擴散方程式 16
2.9 硬固混凝土氯離子濃度檢測 17
2.9.1 水溶法 17
2.9.2 比色法 18
第三章 乾溼循環試驗整理 20
3.1 乾溼循環機制的參數選取 20
3.1.1 國外乾溼循環試驗的參數選取 20
3.1.2 本研究乾溼循環試驗的參數選取 23
3.2 貯鹽試驗和乾溼循環試驗的比較 25
3.2.1 氯離子侵入機理 25
3.2.2 氯離子濃度–深度分布圖 25
3.2.3 擴散係數 26
3.2.4 氯離子侵入深度 26
3.2.5 氯離子總侵入量 27
3.3 不同週期乾溼循環試驗的比較 30
3.3.1 對流區深度 30
3.3.2 文獻對流區之迴歸分析 31
第四章 實驗計畫 34
4.1 實驗內容 34
4.2 試驗材料與參數 35
4.2.1 試驗材料 35
4.2.2 試驗參數 35
4.3 試驗儀器 41
4.4 混凝土拌和流程 48
4.5 抗壓強度試驗 49
4.5.1 試驗說明 49
4.5.2 試驗試體 49
4.5.3 試驗方法 49
4.6 貯鹽試驗 50
4.6.1 試驗說明 50
4.6.2 試驗試體 50
4.6.3 試驗方法 50
4.7 乾溼循環試驗 51
4.7.1 試驗說明 51
4.7.2 試驗試體 51
4.7.3 試驗方法 51
4.8 水溶性氯離子濃度滴定試驗 52
4.8.1 試驗說明 52
4.8.2 試驗取樣 52
4.8.3 試驗方法 52
4.9 比色法 54
4.9.1 試驗說明 54
4.9.2 試驗方法 54
第五章 試驗結果與綜合分析 55
5.1 前言 55
5.2 抗壓強度試驗 55
5.2.1 水膠比對抗壓強度之影響 55
5.2.2 卜作嵐材料對抗壓強度之影響 56
5.3 自由氯離子含量試驗結果 57
5.3.1 水膠比與卜作嵐材料對自由氯離子含量之影響 58
5.3.2 乾溼循環機制對自由氯離子含量之影響 59
5.4 氯離子擴散係數 95
5.4.1 水膠比、卜作嵐材料與乾溼循環機制對氯離子擴散係數之影響 95
5.4.2 時間效應對氯離子擴散係數之影響 96
5.5 對流區深度 109
5.5.1 水膠比與卜作嵐材料對對流區深度之影響 109
5.5.2 乾溼循環機制對對流區深度之影響 109
5.5.3 對流區深度之迴歸分析 110
5.6 比色法試驗結果 120
5.6.1 氯離子侵入深度之理論值 120
5.6.2 水膠比與卜作嵐材料對侵入深度之影響 122
5.6.3 乾溼循環機制對侵入深度之影響 122
5.7 氯離子侵入深度模型 129
5.7.1 貯鹽試驗氯離子侵入深度模型 129
5.7.2 乾溼循環試驗氯離子侵入深度模型 130
5.7.3 氯離子侵入深度模型綜合分析 130
5.8 氯離子總侵入量 138
5.8.1 水膠比與卜作嵐材料對氯離子總侵入量之影響 138
5.8.2 乾溼循環機制對氯離子總侵入量之影響 138
5.8.3 有效浸泡時間對氯離子總侵入量之影響 139
第六章 結論與建議 145
6.1 結論 145
6.2 建議 147
參考文獻 148
附錄A 155
dc.language.isozh-TW
dc.title乾溼循環下氯離子於混凝土中之對流區探討zh_TW
dc.titleConvection zone of chloride ions in concrete under drying-wetting cyclesen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear106-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee廖文正,楊仲家
dc.subject.keyword氯離子,貯鹽試驗,乾溼循環試驗,對流區,擴散係數,侵入深度模型,zh_TW
dc.subject.keywordchloride ion,ponding test,drying-wetting cycle test,convection zone,diffusion coefficient,invasion depth model,en
dc.relation.page181
dc.identifier.doi10.6342/NTU201802913
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2018-08-13
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept土木工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:土木工程學系

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