目錄 圖目錄----------------------------------------Ⅳ 表目錄----------------------------------------Ⅵ 照片目錄--------------------------------------Ⅶ 第一章 緒論 1-1 研究動機---------------------------------1 1-2 研究目的---------------------------------2 1-3 研究方法與範圍---------------------------2 1-4 文獻回顧---------------------------------3 第二章 試體及實驗規劃 2-1 水泥砂漿試體規劃-------------------------9 2-1-1 不同砌法磚牆試體---------------------10 2-1-2 不同邊界條件磚牆試體-----------------10 2-2 傳統灰漿試體規劃-------------------------12 2-2-1 傳統灰漿的膠結與硬化-----------------13 2-2-2 灰漿配比與二氧化碳養護時間-----------13 2-3 水泥石灰砂漿試體規劃---------------------14 2-3-1 不同水泥配比磚牆試體-----------------15 2-3-2 不同養護時間磚牆試體-----------------15 2-4 實驗規劃與實驗架、養護室設計-------------16 2-4-1 實驗規劃-----------------------------16 2-4-2 實驗架規劃---------------------------17 2-4-3 二氧化碳養護室規劃設計---------------19 2-5 試體製作與上架---------------------------21 2-5-1 試體製作-----------------------------21 2-5-2 試體上架-----------------------------22 2-6 其他實驗設備-----------------------------24 第三章 試體材料基本性質 3-1 紅磚材料試驗-----------------------------27 3-1-1 紅磚材料尺寸-------------------------27 3-1-2 紅磚吸水率---------------------------28 3-1-3 紅磚抗壓強度-------------------------28 3-2 砂漿抗壓試驗-----------------------------30 3-2-1 水泥砂漿抗壓強度---------------------31 3-2-2 石灰砂漿抗壓強度---------------------32 3-2-3 水泥石灰砂漿抗壓強度-----------------37 3-3 紅磚與砂漿介面剪力強度試驗---------------39 3-3-1 水泥砂漿灰縫試體介面剪力強度---------40 3-3-2 石灰砂漿灰縫試體介面剪力強度---------40 3-3-3 水泥石灰砂漿灰縫試體介面剪力強度-----45 3-4 無軸壓之介面剪力強度與灰漿抗壓強度之關係-47 3-4-1 既有之文獻公式-----------------------47 3-4-2 無軸壓作用下紅磚與灰漿介面剪力強度 預測公式之建立-----------------------48 3-5 既有研究有關材料強度之整理---------------58 3-5-1 紅磚、灰漿介面摩擦係數---------------58 3-5-2 紅磚抗拉強度-------------------------61 3-5-3 紅磚與砂漿介面抗拉強度---------------62 第四章 試體試驗結果及討論 4-1 對角加載試驗概述-------------------------65 4-2 水泥砂漿磚牆試體-------------------------66 4-2-1 不同砌法試體-------------------------66 4-2-2 不同邊界條件試體---------------------71 4-3 石灰砂漿試體-----------------------------80 4-4 水泥石灰砂漿磚牆試體---------------------83 4-4-1 不同水泥配比試體---------------------83 4-4-2 不同養護時間試體---------------------91 4-5 實驗相關問題討論-------------------------97 第五章 牆體破壞路徑與水平極限載重估算探討 5-1 基本假設---------------------------------99 5-2 牆體破壞路徑-----------------------------100 5-2-1 高寬比的影響-------------------------101 5-2-2 紅磚與砂漿材料性質的影響-------------105 5-2-3 小結---------------------------------111 5-3　極限載重預測-----------------------------112 5-3-1 基礎公式介紹-------------------------112 5-3-2 牆體水平極限載重預測公式之修正-------114 5-4　與實驗結果比較---------------------------115 5-4-1 破壞路徑之預測-----------------------115 5-4-2 預測公式之使用-----------------------118 5-4-3 公式預測與實驗結果之比較-------------120 5-5　與既有公式之比較-------------------------121 5-5-1 既有磚牆面內載重預測公式-------------121 5-5-2 預測結果探討-------------------------122 5-5-3 小結---------------------------------124 第六章 結論與建議 6-1 結論-------------------------------------125 6-2 後續研究---------------------------------126 參考文獻--------------------------------------129 圖目錄 圖2-1 不同疊砌方式試體大樣圖----------------10 圖2-2 不同邊界條件試體大樣圖----------------11 圖2-3 　傳統灰漿試體大樣----------------------14 圖2-4 　對角加載示意圖------------------------16 圖2-5 實驗裝置------------------------------18 圖2-6 搬運架--------------------------------19 圖2-7 二氧化碳養護室構造示意圖--------------20 圖2-8 　二氧化碳養護室控制流程圖--------------20 圖3-1 　相同養護環境下， 配比不同對灰漿抗壓強度的影響----------35 圖3-2　 在相同灰漿配比下， 養護環境不同對灰漿抗壓強度的影響------37 圖3-3　 水泥含量與抗壓強度之關係--------------39 圖3-4　 養護環境與抗壓強度之關係--------------39 圖3-5　 相同養護環境下， 配比不同對介面剪力強度的影響----------43 圖3-6 　在相同灰漿配比下， 養護環境不同對介面剪力強度的影響------45 圖3-7 水泥含量與剪力強度之關係--------------46 圖3-8 養護環境與剪力強度之關係--------------46 圖3-9　 式3-5、3-6灰漿抗壓強度 與介面剪力強度之關係------------------48 圖3-10　試體灰漿抗壓強度與介面剪力強度之關係--48 圖3-11　石灰砂漿抗壓強度 與磚砌介面剪力強度之關係--------------52 圖3-12　水泥石灰砂漿抗壓強度 與介面剪力強度之關係------------------53 圖3-13　水泥砂漿抗壓強度與介面剪力強度之關係--55 圖3-14 低強度砂漿公式與文獻公式之比較--------56 圖3-15 中強度砂漿公式與文獻公式之比較--------57 圖3-16 高強度砂漿公式與文獻公式之比較--------57 圖3-17 不同摩擦係數下， 庫侖公式與莫爾公式之關係--------------60 圖3-18 紅磚劈裂加載示意圖--------------------61 圖3-19 紅磚雙軸應力試驗----------------------61 圖3-20 交叉磚抗拉試驗與磚面示意--------------63 圖3-21 修正後之灰漿抗壓強度 與介面抗拉強度關係圖------------------63 圖4-1 對角加載裂縫示意圖--------------------65 圖4-2 　Ａ類（不同砌法）試體破壞路徑----------70 圖4-3 　Ｂ類（不同邊界條件）試體破壞路徑------78 圖4-4 　有邊界牆體與截面積相同之無邊界牆體----79 圖4-5 　C類（石灰砂漿）試體破壞路徑-----------81 圖4-6 　Ｄ類（不同水泥含量）試體破壞路徑------89 圖4-7 水泥含量與極限載重關係圖--------------90 圖4-8 水泥含量與紅磚劈裂關係圖--------------90 圖4-9　 Ｅ類（不同養護時間）試體破壞路徑------95 圖4-10 實驗測量誤差示意圖--------------------97 圖5-1 牆體受力狀態示意圖--------------------101 圖5-2 各式磚牆砌法之臨界破裂角--------------103 圖5-3 牆體高寬比與破壞路徑示意圖------------104 圖5-4 鋸齒狀裂縫與紅磚劈裂之模式------------106 圖5-5 破壞路徑與應力示意圖------------------108 圖5-6 不同紅磚抗壓強度下，最小劈磚橫縫長度 與灰漿抗壓強度之關係之影響------------109 圖5-7 不同軸壓強度下，最小劈磚橫縫長度 與灰漿抗壓強度之關係之影響------------110 圖5-8　 破壞路徑與材料強度之關係--------------111 圖5-9 各砌法產生鋸齒狀裂縫之最大平均橫縫 ---115 圖5-10 破壞路徑模式預測圖--------------------117 圖5-11 對角加載荷重沿橫縫之分解--------------118 表目錄 表2-1 　水泥砂漿試體規劃表--------------------12 表2-2 　傳統灰漿試體規劃表--------------------14 表2-3 水泥石灰砂漿試體規劃表----------------16 表3-1　 紅磚等級分類表------------------------27 表3-2　 紅磚吸水率試驗表----------------------28 表3-3　 新磚抗壓試驗表------------------------30 表3-4 舊磚抗壓試驗表------------------------30 表3-5　 Ａ類試塊灰漿試驗強度表----------------31 表3-6　 Ｂ類試塊灰漿試驗強度表----------------31 表3-7　 Ｃ類試塊灰漿配比----------------------32 表3-8　 Ｃ類試塊灰漿試驗強度表----------------32 表3-9　 Ｄ類試塊灰漿試驗強度表----------------38 表3-10　Ｅ類試塊灰漿試驗強度表----------------38 表3-11　Ａ類試體新磚介面剪力強度--------------40 表3-12　Ｂ類試體舊磚介面剪力強度--------------40 表3-13　Ｃ類試體介面剪力強度表----------------42 表3-14　Ｄ類試體介面抗剪強度------------------46 表3-15　Ｅ類試體介面抗剪強度------------------46 表3-16　參與迴歸之抗壓強度與剪力強度----------50 表3-17　石灰砂漿試體實驗值 與式3-8預測值之比較-------------------52 表3-18　水泥石灰砂漿試體實驗值 與式3-9預測值之比較-------------------54 表3-19　水泥砂漿試體實驗值 與式3-10預測值之比較------------------55 表3-20　介面剪力強度預測公式之使用範圍--------56 表3-21　葉俊宏對摩擦係數之整理----------------60 表4-1 A類（不同砌法）實驗紀錄---------------69 表4-2 B類（不同邊界條件）實驗紀錄-----------75 表4-3 　邊界牆體與 相同截面積之無邊界牆體之載重比較------80 表4-4　 C類（石灰砂漿）試體強度記錄-----------82 表4-5 D類（不同水泥含量）實驗紀錄-----------87 表4-6 E組（不同養護時間）實驗紀錄-----------94 表5-1 　牆體預測公式之選用--------------------119 表5-2 　本文預測公式與實驗值之比較------------121 表5-3 極限載重與其他預測公式之比較----------123 照片目錄 照片2-1　實驗架與搬運架-----------------------19 照片2-2　二氧化碳養護室外觀與細部-------------21 照片2-3　試體製作過程-------------------------22 照片2-4　試體上架過程-------------------------23 照片2-5　實驗設備-----------------------------25 照片3-1 舊磚之外觀、切面---------------------27 照片3-2　紅磚抗壓試驗-------------------------29 照片3-3　砂漿抗壓試驗-------------------------30 照片3-4　紅磚與砂漿介面剪力強度試驗-----------39 照片3-5　石灰砂漿與水泥砂漿介面破壞模式-------41 照片3-6　土漿之乾縮裂縫-----------------------41