乾拌╱蒸汽混凝土的水化模式、抗壓性質與微結構

Abstract

本研究以物理化學觀念推演乾拌蒸汽混凝土的水化模式，並以試驗結果詮 釋其反應機理。試驗工作包括製作10公分立方混凝土試體、執行抗壓測試 、尋求適當材料配比與最佳壓蒸條件。並且準備水泥漿與砂漿的配伴試體 ，進行空隙與壓汞孔隙量測、電子顯微鏡觀察、Ｘ光繞射分析、燒失量測 定與核磁共振分析，以便了解蒸汽水化物的微結構。再進一步，由試驗結 果演繹C3S及C2S蒸汽水化反應的代表式。高溫蒸汽水化模式與常溫濕拌法 之不同點為：(1)水蒸汽熱能轉移至水泥顆粒，提高顆粒內能使越過能障 ，啟動水化；並在24小時內完成水化作用。(2)蒸汽分子藉水泥顆粒的空 穴滲至核心，提高水化程度。蒸汽水化產物以C-S-H為主，氫氧化鈣生成 量少。C-S-H的成份比例與常溫濕拌者不同。抗壓測試結果顯示，乾拌蒸 汽法只需傳統濕拌法水泥用量的一半，即可製得同等強度的混凝土。對10 公分立方試體而言，最佳壓蒸溫度與時間分別為180∼200 C與22.5∼18小 時，其混凝土強度大於 686 kgf/cm2。微結構分析顯示，乾拌蒸汽混凝土 之水化程度比常溫濕拌28天齡期者高，空隙與CH量少，但C-S-H 量與其中 的CaO/SiO2比值及矽酸根聚合度較高。乾拌蒸汽工法可節省水泥用量，簡 化製程，縮短硬化時間，提高混凝土強度等優點。