高爐石粉應用於ECC之撓曲性質研究

工程纖維增強水泥質複合材料ECC ( Engineered CementitiousComposites ),是近幾年來由美國密西根大學ACE-MRL 所研究發展出來的一種水泥質複合材料,利用大量的PVA 纖維來增強環保水泥質複合材料,其力學性質並非強調在高強度,而是擁有高變形的能力。透過纖維、漿體、握裹介面等三方面的參數關係,採用微結構與最佳化設計理論,纖維體積含量可減低至2%~3%,大幅降低纖維成本,而當飽和多重裂縫形成時,裂縫間的間距小於3 mm,抗拉應變容量可至3~6%,大幅提升了耐久性,延長了材料和結構的壽命。高爐石粉為卜作嵐材料,為一貫作業煉鋼廠在煉鐵過程所生產之副產物,高爐石若以水淬方式冷卻,可具有潛在之水硬性,研磨成細粉添加於混凝土中會產生卜作嵐反應,而增加混凝土之晚期強度,降低水合熱,並使混凝土更加緻密,增進其抗硫酸鹽侵蝕、抗鹼骨材反應的能力,以提高耐久性。高爐石粉之應用不但可提升混凝土之品質,充分有效利用廢料資源,節省水泥之耗費,並可避免往昔未妥善利用高爐石粉時,亂加棄置所造成之環境污染問題。本研究即運用研磨細度達4000 cm2/g 之高爐石粉加上ECC 新型材料的研發技術,研究兩者複合的結果與影響,研究包括爐石粉對於ECC力學行為的影響,探討在抗壓強度,抗彎歷程的行為以及韌性貢獻上的多寡。

作者:邱嘉威