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研究生: 莊恩菱
Chuang, En-Ling
論文名稱: 以熱分析法推測受火害混凝土最高溫度之研究
Prediction of Maximum Temperature History of Fire Damaged Concrete by Thermal Analysis
指導教授: 方一匡
Fang, I-Kuang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 火害高溫鋼筋混凝土燒失量熱分析法
外文關鍵詞: fire, high temperature, reinforcement concrete, loss of ignition, thermal analysis
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  • 本研究旨在利用熱分析法推測試體受火害後試體內部之最高溫度,以供後續修補之參考。以前期學長研究之試體,取曾受過火害試驗最高溫為200℃~800℃之圓柱試體及曾受IOS 834高溫作用之梁柱複合構件,以熱重分析儀進行實驗,考慮最高溫、取樣的位置及配比等因素下,推測受火害之混凝土之最高溫度。
    當混凝土試體曾受火害最高溫在700℃以下時,以DTG曲線來判別試體曾受最高溫度皆高於使用迴歸線所推測最高溫度,由DTG曲線所得溫度及測溫計量測到的最高溫度相差約50℃到70℃。
    在相同高溫作用條件下,取相同位置的水泥砂漿進行燒失量試驗,可發現當一立方米的混凝土所含的膠結材料越多,其重量的損失百分比越多,但各試體之燒失量經正規化後,可將不同配比所造成的影響降低。

    The thermal analysis is used to predict the maximum temperature history of fire damaged concrete for providing information of the subsequent repairing work. Samples of thermal analysis were taken from fire damaged cylinders of previous studies, having maximum temperature varied from 200℃ to 800℃, and previous beam-column sub-assemblage specimens subjected to IOS 834 standard fire exposure. The main factors considered include the maximum temperature history, locations of sampling, and mix proportions of concrete.
    The predicted temperatures based on DTG curves deviated approximately 50~70℃ from those measured by thermocouples.
    Results of thermal analysis on samples of different hydrated cement pastes taken from the same depth of cross section subjected to the same elevated temperature condition show that the total weight loss during thermal analysis increased as the total amount of cementations materials in one cubic meter of concrete increased. The prediction of maximum temperature history affected by the concrete mix proportions can be improved by using the normalized weight loss of ignition in thermal analysis.

    摘 要 I Abstract II 誌 謝 III 目 錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1-1 研究背景與目的 1 1-2 研究範疇 1 第二章 文獻回顧 2 2-1混凝土受高溫歷程之判定 2 2-1-1水泥之成份 2 2-1-2混凝土受高溫作用下之化學變化 2 2-1-3混凝土之再水化性質 5 2-2推測混凝土受火害之最高溫度檢測方法 5 2-2-1傳統燒失量試驗方法 5 2-2-2混凝土受高溫歷程與燒失量之關係 7 2-3混凝土受高溫作用之爆裂現像 9 2-3-1高性能混凝土與普通混凝土的爆裂現象 9 2-3-2暴露在火害中的混凝土之爆裂溫度 10 第三章 熱重分析 11 3-1 熱化學分析原理 11 3-1-1 TGA熱重量分析原理 11 3-1-2 DTG導數熱重原理 12 3-2 熱重分析的溫度判定之影響因素 12 3-3國內外有關火場溫度之判定方法 13 3-4熱重分析方法其他相關之應用 15 第四章 試驗規劃 16 4-1 前期試驗簡介 16 4-1-1 試體分類 16 4-1-2 試體製作與實驗方法 17 4-2 試驗變數 18 4-3 試驗設備 19 4-4 熱重分析試驗 19 第五章 結果與討論 21 5-1水泥水化產物受高溫作用之重量損失與化學反應 21 5-2受已知高溫作用後混凝土試體之DTG圖形 22 5-2-1 混凝土受不同高溫作用之DTG圖形 22 5-2-2 曾受相同高溫作用的不同混凝土之燒失量探討 24 5-3由DTG圖探討混凝土試體曾受火害之溫度 26 5-4不同混凝土配比受高溫燃燒後之燒失量探討 28 5-5 用燒失量方法推測試體內部溫度之探討 29 5-5-1試體受不同高溫作用後之燒失量比較 29 5-5-2 在不同溫度下燒失量的迴歸曲線、測溫計及DTG-AB線推測試樣溫度之關係 31 第六章 結論 33 參考文獻 35 附錄A 38 附錄B 41

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    下載圖示 校內:2014-08-24公開
    校外:2014-08-24公開
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