
鋼結構(Steel Structure)
鋼結構是現代建築與土木工程中廣泛應用的結構形式,因其高強度、可塑性、耐久性與施工便利性,成為高層建築、大跨橋梁、工業廠房與基礎設施的重要材料。然而,鋼結構亦有其缺點,如耐火性較差、易受腐蝕與成本較高等,需透過適當的工程設計與材料技術來克服。
鋼結構是現代建築與土木工程中廣泛應用的結構形式,因其高強度、可塑性、耐久性與施工便利性,成為高層建築、大跨橋梁、工業廠房與基礎設施的重要材料。然而,鋼結構亦有其缺點,如耐火性較差、易受腐蝕與成本較高等,需透過適當的工程設計與材料技術來克服。
強度混凝土因其高強度、耐久性、結構輕量化等特性,在高層建築與橋梁工程中極具優勢。然而,其施工控制要求高、脆性較大、成本較高,需適當設計與施工技術配合,確保工程品質與安全性。
輕質混凝土因其減重、隔熱、防火等優勢,在高層建築、橋樑、隔音屏障與基礎工程中應用廣泛。然而,其強度與耐水性問題仍需透過適當配比與施工技術來克服。隨著新型納米摻料與高效外加劑技術的發展,未來輕質混凝土的應用潛力將更加廣泛。
混凝土結構的施工方法主要有 現場澆築(Cast-in-Place Concrete) 和 預鑄(Precast Concrete) 兩種,而 預力混凝土(Prestressed Concrete) 則是一種特殊的強化技術,可應用於預鑄與現場澆築結構中。這兩者在建築與基礎設施領域中各有特點與應用場合。
是指在水泥基材料中摻入的粉體材料,主要用來改善混凝土的強度、耐久性、工作性及環保性能。常見的礦物摻料包括:飛灰(Fly Ash)、矽灰(Silica Fume)、高爐爐石粉(Ground Granulated Blast Furnace Slag, GGBFS),這些材料可部分取代水泥,具有火山灰活性或潛在水硬性,可與水泥中的氫氧化鈣(Ca(OH)₂)反應,形成穩定的水化產物,提高混凝土的性能。
是指為改善混凝土的工作性、耐久性或硬化性能而摻入的外加劑。這些添加劑可根據工程需求調整凝結時間、強度發展速度、抗凍性能等。本文將探討 緩凝劑、速凝劑、抗凍劑 的效用與應用時機。
混凝土碳化是指混凝土內部的氫氧化鈣(Ca(OH)₂)與大氣中的二氧化碳(CO₂)發生化學反應,生成碳酸鈣(CaCO₃),同時降低混凝土的 pH 值,使鋼筋失去保護層,進而加速腐蝕。這一過程通常被稱為「混凝土中性化」。
混凝土潛變是指混凝土在長期持續荷載作用下,發生隨時間增加的變形現象,即使應力保持不變,變形仍會繼續增加。這種現象可能導致結構變形、開裂,甚至影響結構安全。
混凝土在服役過程中能夠抵抗各種內外部環境因素(如水、氯離子、硫酸鹽、酸鹼等化學作用、溫度變化及機械磨損)造成的損害,並保持其功能和強度的能力。耐久性不僅影響混凝土的使用壽命,還關乎結構的安全性、經濟性和維護成本。