詹穎雯臺灣大學：土木工程學研究所李振瑋Lee, Chen-WeiChen-WeiLee2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50284本文主要在於探討材料與環境溫度對巨積混凝土心表溫差的影響，一般皆認知巨積混凝土在初期時，其因溫度而產生之應力遠大於其他乾縮或是自體收縮的其他因素，而心表溫差即是溫度應力的主要因素。 首先為了定義配比的最高溫升與溫升曲線，而進行絕熱溫升試驗以了解各材料的水化熱情形，有了各材料的水化熱就能容易從不同的配比得到相對應的最高溫升，再搭配有限元素分析軟體(ANSYS)先就不同溫昇曲線、最高溫升、新拌溫度、外在環境溫度、熱傳導係數、厚度進行敏感度分析，得到各個變數對於心表溫差敏感度的影響大小與影響趨勢，接著搭配現地大型實驗驗證絕熱溫升之結果，再利用ANSYS進行分析，了解ANSYS對於巨積混凝土心表溫差模擬的準確性，最後再由其他之前有做溫度記錄的工程案例，使用絕熱溫升試驗的結果去計算，以了解各材料水化熱的適用性。 文中最後，提供了一樣事前分析巨積混凝土心表溫差的方法，希望能改善巨積混凝土施做後發升溫度裂縫的情形。This article mainly aims at the thermal hydraulic analysis of local materials and the surface and core mass concrete for the ambient temperature. The objective of this research is to develop a thermal analysis method for the difference temperature between the surface and core mass concrete. In this study, the effect of type I cement ( C ), blast furnace slag (BF), fly ash (FA) and blast oxygen furnace slag (BOF) on the hydration heat and the temperature rise curve were investigated. And than the finite element software (ANSYS) is used for the thermal analysis of the mass concrete. At last, the analysis processes of the surface and core mass concrete were developed.目錄 第一章 緒論 1 1.1動機與目的 1 1.2範圍與內容 2 第二章 文獻回顧 3 2.1材料介紹 3 2.1.1 卜特蘭水泥 3 2.1.1.1卜特蘭水泥的成分及水化 4 2.1.2 卜作嵐材料 5 2.1.2.1 爐石粉 6 2.1.2.2 飛灰 7 2.1.3 轉爐石粉 7 2.2巨積混凝土基本性質 9 2.2.1巨積混凝土結構重要特性 9 2.2.2巨積混凝土溫度應力特性 11 2.2.3巨積混凝土溫度應力變化過程 12 2.2.4巨積混凝土溫度應力類型 12 2.3混凝土之發熱速率 13 2.3.1 不同總類水泥之水合熱 13 2.3.2不同細度對水合熱之影響 14 2.3.3新拌溫度對溫昇之影響 15 2.3.4水灰比對水化熱之影響 16 2.3.5高效能減水劑對水化熱之影響 17 2.3.6量測混凝土水化熱的方法 17 2.4混凝土之熱傳導 18 2.4.1熱傳導性質 18 2.4.2熱傳導係數 18 2.4.2.1密度對熱傳導係數之影響 20 2.4.2.2含水量對熱傳導係數之影響 20 2.4.2.3環境溫度對熱傳導係數之影響 21 2.4.2.4骨材的礦物性質對熱傳導係數之影響 21 2.4.2.5摻料對熱傳導係數的影響 23 2.4.2.6 水灰比對熱傳導係數的影響 23 2.4.3比熱 24 2.5土壤與空氣之熱學性質 25 2.5.1土壤之熱傳導係數 25 2.5.2空氣之熱傳導係數 27 2.6成熟度 28 2.6.1成熟度法（Maturity Method） 28 2.6.2建立成熟度曲線 29 2.6.3計算成熟度 30 2.6.3.1 temperature time factor 30 2.6.3.2 equivalent age： 31 2.6.4 建立相關曲線 32 2.7溫度場模擬理論 34 2.7.1溫度場分析 34 2.7.2熱傳遞方程式 36 2.8有限元素分析軟體於溫度場之應用 38 2.9巨積混凝土溫昇預測模式 40 2.9.1 PCA Method 40 2.9.2 Graphical Method of ACI 207.2R 41 2.9.3 Schmidt Method 43 第三章 實驗計畫 45 3.1 實驗背景 45 3.2實驗流程 45 3.3基本力學試驗 47 3.3.1試驗儀器 47 3.3.2抗壓強度試驗 49 3.4 材料組成與水灰比對水化熱之影響 50 3.4.1 材料組成 50 3.4.2 絕熱溫升試驗 52 3.4.3各材料水化熱之計算 55 3.5 溫度場模擬分析 56 3.5.1 變化參數規劃 56 3.5.2 絕熱溫升條件給定 56 3.5.2.1 混凝土之絕熱溫升成長曲線 56 3.5.3材料熱傳係數給定 57 3.5.4絕熱溫升熱產速率給定 58 3.5.5表面散熱條件給定 58 3.5.6表面保溫層計算 60 3.6現地混凝土澆置溫度量測 62 3.6.1混凝土澆置現場熱偶計之埋設 64 3.6.2 應變計配置 66 3.6.3 應變計製作 68 3.6.4 澆置與取樣 70 3.6.5 混凝土澆置初期溫度監測 70 第四章 結果與討論 71 4.1絕熱溫升實驗結果 71 4.1.1統計分析 71 4.1.2絕熱溫升結果討論 76 4.1.3 使用成熟度法驗證絕熱溫升結果 79 4.2溫度場模擬結果 80 4.2.1敏感度分析 81 4.2.1.1溫升曲線形式 81 4.2.1.2 最大溫升 85 4.2.1.3混凝土新拌溫度 87 4.2.1.4外在環境溫度 89 4.2.1.5正Z軸向接觸面熱傳導係數 92 4.2.1.6 Z軸向混凝土厚度 96 4.3現地實驗結果 99 4.3.1 工作性、強度方面 99 4.3.2 現地試驗硬固性質 103 4.3.3 溫度監測方面 110 4.4現地實驗分析 126 4.5實例驗證 133 4.5.1最大溫升計算 133 4.6工程實例心表溫差分析流程 136 第五章 結論與建議 137 5.1結論 137 5.2建議 138 參考文獻 1393058726 bytesapplication/pdfen-US心表溫差絕熱溫升巨積混凝土有限元素分析Hydration heatThermal conductivityMass concreteBlast furnace slag(BF)Fly ash (FA)Blast oxygen furnace slag (BOF)thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/50284/1/ntu-96-R94521232-1.pdf