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研究生: 林韋岑
Lin, Wei-cen
論文名稱: 傳統磚砌建築灰縫材料可逆性之研究
A Study on the Reversibility of Mortar in Traditional Brick Monument
指導教授: 李德河
Lee, Der-Her
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 146
中文關鍵詞: 灰漿石膏熱蘭遮城可逆性飛灰
外文關鍵詞: fly ash, Zeelandia, mortar, gypsum, reversible.
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  • 磚造建築物的毀壞大多產生在磚材與灰縫間的滑脫及錯動,在修繕的過程中,由於工期較短且無適當材料,故常在修復中添加水泥增加其強度,或在磚造建築物上以其他構件補強,因此失去傳統建築物原有的風貌及特色,當使用傳統灰漿在修補灰縫的過程中,常需要較長的工期。
    熱蘭遮城是台灣最早的歐式城堡,為歐式建築在台之首例,在國際歷史、建築、軍事與文化上均具有非常重大的意義;因此本論文選擇熱蘭遮城南殘牆之灰縫為研究對象,首先嘗試重現熱蘭遮城灰漿(仿古灰漿),利用中性化試驗機加速其碳化速度,並透過精密儀器對灰漿成份之分析,以瞭解仿古灰漿與熱蘭遮城灰漿之差異,而後利用摻加料改良傳統灰漿的力學性質,期盼於修復後能提升傳統磚造建築物之整體強度,同時規畫試驗探討改良灰漿是否具有可逆性。
    研究結果顯示,仿古灰漿透過中性化養護後,可使灰漿試體提早完成碳化,並且透過X-射線繞射(XRD)分析、X-射線螢光(XRF)分析、熱重分析(TGA)、掃描式電子顯微鏡(SEM)與能量分散光譜儀(EDS)分析與配比分析實驗,證實仿古灰漿與熱蘭遮城南殘牆灰縫成份相似;同時仿古灰漿養護14天完全碳化後之抗壓強度約為106.35kgf/cm2、劈張強度約為7.37 kgf/cm2,其劈張強度約為抗壓強度的7%。改良灰漿在養護後皆有較高之吸水率,且摻加飛灰之試體初期具有較佳的劈張強度;置換飛灰與石膏(除置換10%石膏)在中性化養護7天時,其抗壓強度皆可達70kgf/cm2以上。
    利用仿古灰漿與置換石膏與飛灰之灰漿,進行紅磚與灰漿剪力試驗後,結果顯示仿古灰漿在無正向應力下,界面剪應力為1.64kgf/cm2;置換30%石膏之灰漿在無正軸向應力下,界面剪應力為2.29kgf/cm2,且皆具有可逆性。

    Abstract
    The brick buildings have destroyed most of the brick and wood ash Feng Jian and dislocation of spondylolisthesis, in the process of renovation, due to a shorter period and without proper materials, add Guchang to repair the cement to increase its strength, or in brick Made to other buildings on the reinforcement components, the loss of traditional buildings original style and features, when the use of traditional gray mortar joints in the repair process, often require a longer period.
    Zeelandia in Taiwan is the first European castle, for the European construction of the first case in Taiwan in the international history, architecture, military and culture are of very great significance, therefore the choice of papers Zeelandia south of Canqiang Gray slit for the study, first of all try to reproduce Zeelandia mortar (Antique mortar), the use of neutral carbonation testing machine to accelerate its speed and precision instruments through the mortar component of the analysis, to understand Antique mortar and Zeelandia Mortar difference, then use of improved materials mixing mortar traditional mechanical nature, can be restored hope in upgrading traditional brick buildings of overall strength, and planned test of whether the improved mortar reversible.
    The results showed that, of Antique mortar through the neutral conservation, the mortar will try again in early completion of carbonation, and through the X-ray diffraction (XRD) analysis, X-ray fluorescence (XRF) analysis, thermmogravimetric analysis (TGA) , Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersion spectroscopy (EDS) analysis and ratio analysis of experiments confirmed that mortar and Antique Zeelandia Seongnam Canqiang gray joints similar ingredients; Antique mortar at the same time fully carbonation after the compressive strength of about 106.35 kgf/cm2, splitting the tensile strength of about 7.37 kgf/cm2, split its compressive strength of the tensile strength of about 7 percent. Mortar in the conservation improved after both higher water absorption, and mixing the ashes of the early test with a better split of strength; replacement fly ash and gypsum (10 per cent of gypsum in addition to replacement) in the neutral conservation of 7 days , The compressive strength are up to 70 kgf/cm2 above.
    Antique use of mortar and replacement of fly ash and gypsum mortar, brick and mortar shear tests showed that the mortar in the absence of Antique axial stress, the interface shear stress to 1.64 kgf/cm2; replacement 30 percent of the mortar in the absence of gypsum Axial stress, the interface shear stress to 2.29 kgf/cm2, and both are reversible.

    摘要 I Abstract III 目錄 VI 表目錄 X 圖目錄 XII 第一章緒論 1 1-1研究動機 1 1-2研究目的 2 1-3研究流程 2 第二章 文獻回顧 4 2-1傳統磚砌建築灰漿種類與配比 4 2-1-1灰漿之簡介 4 2-1-2灰漿材料種類 4 2-1-3灰漿材料的演變 13 2-1-4國內外對傳統灰縫之成分分析 13 2-1-5灰漿配比分析方法 16 2-1-6 X-射線螢光(XRF)分析 17 2-1-7 X-射線繞射(XRD)分析 18 2-1-8熱重分析(TGA) 18 2-1-9灰縫配比 19 2-2紅磚與灰漿材料性質及界面關係 22 2-3飛灰 23 2-3-1飛灰之性質之介紹 25 2-3-2影響卜作嵐反應之因素 29 2-4石膏 30 2-4-1 α與β半水石膏特性的比較 32 2-4-2 石膏的脫水機制 35 2-4-3 石膏脫水的化學方程式 38 2-5 混凝土碳化 38 2-5-1 混凝土中性化 38 2-5-2碳化對混凝土內孔隙的影響 39 2-5-3中性化試驗方法 39 2-5-4 影響混凝土碳化之因素 40 第三章 試驗內容及方法 43 3-1可逆性之定義 44 3-2試驗材料及其製備 45 3-3灰漿試體之配比、製作與養護 53 3-3-1試體製作與養護 53 3-3-2材料之拌合用水量 54 3-4相關試驗項目、儀器 55 3-4-1基本物性試驗 55 3-4-2抗壓及劈張試驗 55 3-4-3中性化試驗 56 3-4-4含水率試驗 57 3-4-5吸水率試驗 57 3-4-6流度試驗 58 3-4-7 X-射線螢光(XRF)分析 59 3-4-8 X-射線繞射(XRD)分析 60 3-4-9熱重分析(TGA)試驗 61 3-5 紅磚相關試驗項目、儀器與內容 62 3-5-1紅磚材料尺寸 62 3-5-2紅磚超音波檢測 63 3-5-3紅磚吸水率 63 3-5-4紅磚抗壓強度 64 3-5-5紅磚劈裂試驗 65 3-5-6紅磚相關試驗之小結 66 3-6紅磚與灰漿界面剪力試驗 67 第四章 試驗結果與分析 69 4-1材料基本性質試驗結果 69 4-1-1材料物性試驗 69 4-1-2工作度試驗結果 70 4-1-3含水率試驗 71 4-1-4吸水率試驗 72 4-2中性化試驗結果 73 4-3灰漿成分分析結果 75 4-3-1配比分析 75 4-3-2 X射線螢光分析(XRF) 75 4-3-3 X射線繞射分析(XRD) 76 4-3-4熱重分析(TGA)試驗 80 4-3-5能量分散光譜儀(EDS)分析 82 4-4力學試驗結果 87 4-4-1抗壓試驗結果 87 4-4-2劈裂試驗結果 88 4-5紅磚與灰漿界面剪力試驗結果 89 第五章結論與建議 104 5-1結論 104 5-2建議 105

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    下載圖示 校內:2011-08-27公開
    校外:2012-08-27公開
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