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高性能混凝土之特質


 

高性能混凝土可兼具高流動性、高強度、高彈性模數或高水密性之特質,對結構之安全性 與耐久性有重要助益。故世界各國皆長期積極從事高性能混凝土之研究發展,且實際應用於超高層建築、高速公路路面與橋梁等之建造。近年來,國內亦將高性能混 凝土研究列為重點,進行研究與應用推廣,以期提昇國內混凝土材料技術與營建工程水準。但因成本較高民間工程較少用,民間大部份用於清水模、特殊結構、防水 性高之結構、高樓建築、別墅等。

 

高性能混凝土HPC在國內推廣多年,但幾乎都是針對特定的專案工程而開發,因此開發一種適合於工程 界或市場需求的高流動性混凝土,已是當前台灣營建業逐漸凝聚的共識。本研究希望在國內外已紮下的學術理論基礎下,開發高流動性優生混凝土(FEC),以期 能更廣泛的應用到工程實務上。在材料的使用,將摒棄傳統單以水泥為強度考慮的主軸,而應用火力發電廠的大宗環境廢料—飛灰為水泥的輔助材料,並以飛灰、爐 石粉與水泥並重的混凝土材料科學理論出發,利用大自然物質界間相剋相生的機理,開發出一種品質比傳統混凝土穩定,而且工作性、安全性、耐久性、生態性與經 濟性都能兼顧的FEC。希望能將傳統混凝土最大弊病—直接加水以求工作度,或是加水泥求強度,等不甚正確的混凝土材料科學觀念,藉由本研究 FEC 的開發成功,來加速證實近幾年來在國內外,大力推廣的高品質 HPC、HFC 或EC 能早日在台灣生根並結果。

研究結果證實 FEC 能使水泥強度效益提高2~3倍(25~40 psi/kg Cement),每1,000 psi強度的總材料成本,在 28 天時為傳統混凝土(TC)的0.8~0.9 倍左右,而100天時為TC 的0.7~0.8倍﹔且FEC比 TC有更佳的坍度、坍流度穩定效果,45分鐘坍度損失率僅為 TC的1/3 左右﹔FEC 晚期強度(100天)增長率,優於傳統TC 30~50 %以上。本研究所研發的FEC,係針對市場使用最廣泛的 3000、4000 和6000 psi混凝土,盼望藉由高流動化(坍度250±25 mm,坍流度600±100 mm)的性能,能改善台灣的營建工程品質。