中華民國一一四年四月十九日

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混凝土結構物耐久性的確保：水泥低抗環境侵蝕的策略

黃兆龍土木技師/國立臺灣科技大學名譽教授/美國伊利諾大學管理碩士及材料博士

海島風光隨雨舞，混凝土中藏智慧。

水泥型別需精選，抵抗硫酸鹽侵害。

卜作嵐材填隙處，降低滲透保堅固。

一、混凝土中水泥型別選用對耐久性的影響與替代䇿略

混凝土為了能達到耐久性，針對不同環境條必須提出合宜的對䇿，否則如同一般結構物經過十數年，就開始步入老化及劣化。尤其在臺灣四面環海及潮濕下，龜裂、鋼筋爆裂等，隨處可見。所以結構物設計時均苦思合宜對䇿，如何有效掌控耐久性因子，一勞永逸。如果結構物暴露於硫酸鹽溶液環境，又顧及結構完整性，需要限制水泥型別【黃兆龍，混凝土性質與行為】如表1第二至第四行所示(黃色標示)，當土壤中水溶性硫酸鹽或土壤中水溶性硫酸鹽含量過高時，見表中第二欄位所示，水泥型別必要時採用第II型、第V型或第V型加上卜作嵐材料，純粹就是水泥「質」(Quality) (即水泥型別品質)的思維，同時為了保障結構安全性，也需限制最大水膠比及最小抗壓強度，至此都沒有顧到混凝土中水泥「量」(Quantity) 對混凝土耐久性的影響。這對當今普遍強調「高流動性」與「高強度」特性的混凝土而言，都會導致水泥用量過高，反而提高了硫酸鹽侵蝕的風險。為此有必要捨棄傳統以水泥「質」的控制方法，而改採控制混凝土中C₃S及C₃A的總量(水泥用量)的方式，大量削減「水泥用量」，使C₃S及C₃A大大降低。經驗顯示控制混凝土中C₃S及C₃A的總量，減少水泥用量更能有效降低硫酸鹽侵蝕的風險，較表1控制水泥「質」(第II型、第V型或第V型加上卜作嵐材料)的效果更佳（王和源、巫俊秀, 黃兆龍，1986；黃兆龍、王和源，1989；黃兆龍、王和源，1990，1992；等等）。 

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黏土(Clay)係為廣泛分布於地球地表層的土壤材料種類之一，台灣地區亦不例外，尤以林口台地、中壢地區及桃園機場區域等範疇最具代表性。