發泡無機聚合膠脂包覆FRP補強混凝土耐高溫研究

On the Heat Resistance of Concrete Cylinders Confined with FRP by Geopolymer Foam

許太瑋(Tai-Wei Hsu)

指導教授 ： 吳傳威

國立臺北科技大學/工程學院/土木與防災研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2009.00140

摘要

目前國內使用環氧樹脂（EPOXY）黏貼纖維複合材料來補強建築結構物構件十分的普遍，雖然低溫時強度與效果尚屬優異，但此一材料卻會隨著溫度的升高而造成補強效果的大幅衰減，因而前期研究以「無機聚合膠脂」黏貼纖維包覆混凝土試體，初步實驗證實可以發揮圍束的效果，並且在高溫的補強效果優於環氧樹脂。
本研究運用平行研究所開發之發泡無機聚合物膠脂，包覆在已使用無機聚合物膠脂黏貼包覆FRP補強之混凝土圓柱試體外圍，測試其隔熱效能。發泡方式另可改善自重過重與價格昂貴的問題，試驗參數包含試體強度、試體大小、包覆補強層數，纖維種類等。實驗結果顯示，使用發泡無機聚合物做為防火批覆之試體，確實有阻隔高溫的效果，使其內部的無機聚合物膠脂包覆FRP補強之圓柱仍有相當的圍束效果，並且相互比較試體溫度與補強效果的關係，碳纖維與玻璃纖維的圍束效果，補強層數的差異以及試體大小的尺寸效應。

關鍵字

無機聚合膠脂 ； 發泡 ； 鋁粉 ； 圍束補強 ； 環氧樹脂

並列摘要

FRP jacket using epoxy as the cohesive material on structural confinement is very popular nowadays. Epoxy has good strengthening effect under temperature, but would lose the strengthening effect substantially while the temperature is arising. The preceding researches showed that the effect of confinement indeed exists on concrete cylinders covered by FRP using geopolymer, and the property of temperature resistance is better than that of using epoxy.
In the present study, concrete cylinders covered by FRP with geopolymer foam are prepared in order to improve the fire resistance. Moreover, using geopolymer foam as the structural element, the problems of static load and high cost is expected to solved. The experimental parameters include strength of concrete, specimen, covered layers, fiber used, and temperature. The results indicate that the effectiveness of heat resistance and confinement are considerably for concrete cylinders confined by FRP with geopolymer foam.

並列關鍵字

geopolymer ； foam ； aluminum powder ； confined strengthening, epoxy

參考文獻

[41] 楊欽雄，「無機聚合樹脂應用於混凝土試體包覆FRP補強之耐高溫研究」，碩士論文，台北科技大學土木與防災所，台北，2008。

[45] 戴詩潔，「高嶺石鋁矽酸鹽聚合材料之研究」，碩士論文，台北科技大學材料及資源工程所，台北，2005。

[46] 謝明釗，「以珍珠岩粉為基材製成無機聚合樹脂耐高溫及黏結性能之研究」，碩士論文，台北科技大學土木與防災所，台北，2007。

[1] Ahmad, S. H., Khaloo, A. R., and Irshaid, A. “ Behaviour of concrete spirally confined by fibreglass filaments. ” Mag. Concrete Res, 1991, Vol. 43, No. 156, Sept., pp. 143-148.

[2] Cruz C.R.,” Elastic Properties of Concrete at High Temperatures ”,PAC Research Bulletin,1971.