第十九章.混凝土:設計與耐久性要求
CHAPTER 19—CONCRETE: DESIGN AND DURABILITY REQUIREMENTS
本文
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節次 |
建築物混凝土結構設計規範(112年版) |
ACI 318-25 (SI version) |
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19.1 |
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19.1.1 |
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19.1.2 |
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19.2 |
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19.2.1 |
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19.2.1.1 |
表19.2.1.1 `fc^'`之限制
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表19.2.1.1 `fc^'`之限制
stud shearing wall: 木柱剪力牆 |
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19.2.1.2 |
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19.2.1.3 |
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19.2.1.4 |
無 |
對於預拉構材,`fci^'`至少應達21 MPa |
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19.2.2 |
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19.2.2.1 |
[`E_c=w_c^(1.5)0.034sqrt(fc^')`] (19.2.2.1.a)
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[`E_c=w_c^(1.5)0.043sqrt(fc^')`] (19.2.2.1.a)
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19.2.2.2 |
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19.2.3 |
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19.2.3.1 |
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19.2.4 |
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19.2.4.1 |
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Table 19.2.4.1(a)- Values of `lambda` for lightweight concrete based on equilibrium density
Table 19.2.4.1(b)- Values of `lambda` for lightweight concrete based on composition of aggregates
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19.2.4.2 |
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19.2.4.3 |
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19.3 |
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19.3.1 |
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19.3.1.1 |
設計者須依表19.3.1.1規定之各種暴露類別及構材之預期暴露程度設定暴露分級。
[1] 土壤中硫酸鹽之質量百分比應依ASTM C1580 測定。 [2] 水中溶解硫酸鹽之濃度ppm 應依CNS 1237 測定。 |
設計者須依(a)、(b)及表19.3.1.1規定之各種暴露類別及構材之預期暴露程度設定暴露分級: (a) 暴露於凍融之純混凝土須依可能的氯離子暴露及鋼筋的使用、埋置物或兩者設定暴露等級F2或暴露等級F2與C2。 (b) 可能受凍融剝落影響的混凝土須依可能的氯離子暴露設定暴露等級F2或暴露等級F2及C2。 Table 19.3.1.1 - Exposure categories and classes
[1] 土壤中硫酸鹽之質量百分比應依ASTM C1580 測定。 [2] 水中溶解硫酸鹽之濃度ppm 應依ASTM D516 測定。 |
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19.3.2 |
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19.3.2.1 |
混凝土拌成物應基於表19.3.1.1暴露分級並符合表19.3.2.1中最嚴格之要求。
[1] w/cm係基於混凝土拌成物中所有之膠結及輔助膠結材料。 [2] 表中之w/cm最大限不適用於輕質混凝土。 [3] 無筋混凝土之w/cm最大限為0.45,`fc^'`最低限為315 `kgf//cm^2` [31 MPa]。 [4] 所列膠結材料之替代組合,經抗硫酸鹽測試且能符合第26.4.2.2(c)節中之準則者,允許使用。 [5] 暴露於海水環境下,若w/cm不超過0.40時,允許使用鋁酸三鈣(`C_3A`)為10%以下之其他類型卜特蘭水泥。 [6] 允許於暴露分級S1或S2中使用其他種類之水泥,如I型或III型,若`C_3A`含量低於8%則可用於S1暴露分級或含量低於5%則可用於S2暴露分級。 [7] 當使用於含V型水泥之混凝土時,指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉用量,須至少達可改善抗硫酸鹽能力使用紀錄之用量。或者,指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉用量,須至少為符合CNS 14794及符合第26.4.2.2(c)節中準則所定之用量。 [8] 若僅使用V型水泥作為膠結材料時,須指定CNS 61任選規定中所及,抗硫酸鹽膨脹下之最大膨脹量0.040 %。 [9] 用於測定氯離子含量之 [10] 測定氯離子含量之標準見於第26.4.2.2節。 [11] 混凝土保護層厚度須符合第20.5節規定。 [12] 此分級適用於環境乾燥之地區,例如美國沙漠地區,因鋼筋腐蝕之疑慮甚低,因此允許更高的混凝土氯離子含量,該分級不適用於臺灣等海島環境。 |
混凝土拌成物應基於表19.3.1.1暴露分級並符合表19.3.2.1及(a)-(c)之要求: (a) 規定抗壓強度, `fc^'`, 應為構材結構設計所要求及表19.3.2.1中考量所有曝露類別耐久性所設定之最大`fc^'`最低值兩者中的較大值。 (b) 混凝土拌成物中的氯離子含量應符合表19.3.2.1的要求,並依據第26.4.2.2(d)節進行測定。 (c) 對於設定暴露分級C2之純混凝土,設計者須依可能的氯離子暴露及鋼筋的使用、埋置物或兩者,依照(i)-(iii)設定混凝土的要求: (i) 依據表19.3.2.1,限制混凝土中的水溶性氯離子含量。 (ii) 最大w/cm為0.45 (iii) 最低`fc^'`為31 MPa Table 19.3.2.1 - Requirements for concrete by exposure class
[1] w/cm係基於混凝土拌成物中所有之膠結及輔助膠結材料。 [2] 表中之w/cm最大限不適用於輕質混凝土。 [3] 所列膠結材料之替代組合,經抗硫酸鹽測試且能符合第26.4.2.2(b)節中之準則者,允許使用。 [4]當使用於含V型水泥之混凝土時,指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉用量,須至少達可改善抗硫酸鹽能力使用紀錄之用量。或者,指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉用量,須至少為符合ASTM C1202及符合第26.4.2.2(b)節中準則所定之用量。 [5] 允許於暴露分級S1或S2中使用其他種類之水泥,如I型或III型,若C3A含量低於8%,則可用於S1暴露分級或含量低於5%則可用於S2暴露分級。 [6] 使用指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉時,用量須至少達可改善抗硫酸鹽能力使用紀錄之用量。或者,指定來源之卜作嵐材料或水淬高爐爐碴粉用量,須至少為符合CNS 14794及符合第26.4.2.2(c)節中準則所定之用量。 [7] ] 若僅使用V型水泥作為膠結材料時,須指定ASTM C150任選規定中所及,抗硫酸鹽膨脹下之最大膨脹量0.040 %。 [8] 混凝土保護層厚度須符合第20.5.1.4節規定。 |
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19.3.3 |
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19.3.3.1 |
暴露於F1、F2或F3級凍融之混凝土,除第19.3.3.6節允許者外,須依表19.3.3.1之含氣量輸氣。
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暴露於F1或F2級凍融之混凝土,除第19.3.3.6節允許者外,須依表19.3.3.1之含氣量輸氣。 Table 19.3.3.1 - Total air content for concrete exposed to cycles of freezing and thawing
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19.3.3.2 |
混凝土應依CNS 1174取樣,並應依CNS 9661或CNS 9662量測空氣含量。 |
混凝土應依ASTM C172取樣,並應依ASTM C231或ASTM C173量測空氣含量。 |
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19.3.3.3 |
須輸氣受到凍融暴露F1、F2或F3級之濕拌噴凝土。須輸氣受到凍融暴露F3級之乾拌噴凝土。除了第19.3.3.6節所允許者外,含氣量應符合表19.3.3.3所列。
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須輸氣受到凍融暴露F1或F2級之濕拌噴凝土。須輸氣受到凍融暴露F2級及腐蝕防護暴露C2級之乾拌噴凝土。除了第19.3.3.6節所允許者外,含氣量應符合表19.3.3.3所列。 Table 19.3.3.3 - Total air content for shotcrete exposed to cycles of freezing and thawing
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19.3.3.4 |
濕拌噴凝土應符合CNS 1174取樣,並應依CNS 9661或CNS 9662量測空氣含量。 |
濕拌噴凝土應符合ASTM C172取樣,並應依ASTM C231或ASTM C173量測空氣含量。 |
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19.3.3.5 |
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19.3.3.6 |
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19.3.3.7 |
卜作嵐材料 (包括飛灰及矽灰) 加上水淬高爐爐碴粉佔F3級暴露下混凝土之最大質量百分比,須依第26.4.2.2(b)節之規定。 |
無 |
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19.3.4 |
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19.3.4.1 |
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19.4 |
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19.4.1 |
依CNS 14703試驗,握裹鋼腱灌漿材料之硬固最大水溶性氯離子含量相對於總膠結材質量比不得超過0.06 %。 |
依ASTM C1218試驗,握裹鋼腱灌漿材料之硬固最大水溶性氯離子含量相對於總膠結材質量比不得超過0.06 %。 |
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(1) 式(19.2.3.1)中,原係數0.062 修正為 0.62.
(2) 19.3.2.1中,原W1 附加要求 26.4.2.2(d) 修正為 26.4.2.2(c)。原W2 附加要求 26.4.2.(d)修正為 26.4.2.2(c)
ACI 318-25 第19章 — 本規範章節交互參照
| 來源章節 | 外部文件 | 內容說明 |
|---|---|---|
| R19.2.1 / 19.2.1.2 / 19.2.2.2(a) | 26.4.3 | 混凝土配比比例之依據;平均抗壓強度需超過 fc′ |
| R19.2.1 / 19.2.1.2 | 26.12.3 | 混凝土試驗與驗收之強度允收準則 |
| R19.2.1 / 19.3 / 19.3.2 / R19.3.2 / 19.3.2.1 | Table 19.3.2.1 | 依暴露等級規定混凝土耐久性需求 (w/cm、最低 fc′、氯離子限值) |
| R19.2.1 | 19.2.1 | 結構混凝土 fc′ 之耐久性需求關聯 |
| R19.2.1 | 17.3.1 | 錨栓設計用混凝土 fc′ 之限制要求 |
| R19.2.1 | R18.2.6 | Grade 690 鋼筋於特殊結構牆之相關說明 |
| 19.2.1.1(a) | Table 19.2.1.1 | fc′ 之限值 (適用常重與輕質混凝土) |
| 19.2.2.2(a) | 26.4.3 (Ec) | 以實測 Ec 進行混凝土配比比例 |
| 19.2.4.1 | Table 25.4.2.5 | λ 值決定之例外規定 |
| 19.2.4.1 | Table 19.2.4.1(a) | 依平衡密度決定輕質混凝土 λ 值 |
| 19.2.4.1 | Table 19.2.4.1(b) | 依骨材組成決定輕質混凝土 λ 值 |
| 19.2.3.1 | 19.2.4 | modulus of rupture fr 計算式中 λ 值之依據 |
| 19.2.3.1 | Table 19.2.3.1 | 破裂模數 fr 之計算式 |
| R19.3 / R19.3.1 / 19.3.1.1 / R19.3.2 | Table 19.3.1.1 | 暴露類別與等級之指定 |
| R19.3.2 | Table 26.4.1.1.1(a) | 可改善耐久性之膠結材料組合 |
| R19.3.2 | 26.12 | 強度試驗之允收準則 |
| R19.3.2 (S3 Option) / R19.3.2 | 26.4.2.2(c) | 替代膠結材料組合之硫酸鹽抵抗試驗 |
| Table 19.3.2.1 / R19.3.2 (W1,W2,C2) / 19.3.2.1(b) | 26.4.2.2(d) | 鹼性骨材活性、SCM 使用量及氯離子含量評估之要求 |
| R19.3.2 (C2) | 20.5 | 鋼筋保護層之最小厚度規定 |
| R19.3.1 | Table R19.3.1 | 暴露類別 F 各等級之結構構件範例 |
| R19.3.2 (F1,F2) / 19.3.3.1 | 19.3.3.1 | 凍融暴露混凝土需加氣以符合 Table 19.3.3.1 |
| 19.3.3.1 / R19.3.3.1 / Table 19.3.2.1 / 19.3.3.6 | Table 19.3.3.1 | 凍融循環混凝土之總含氣量需求 |
| 19.3.3.3 / Table 19.3.2.1 | Table 19.3.3.3 | 凍融循環噴凝土之總含氣量需求 |
| 19.3.3.1 / 19.3.3.3 / R19.3.3.6 | 19.3.3.6 | 高強度混凝土含氣量可降低 1.0 百分點之規定 |
| R19.3.2 (C) | 20.6.3 | 鋁質埋入物之防蝕要求 |
| R19.3.2 (C) / R19.3.4.1 | 26.8.2 | 鋁質埋入物之使用規定 |
| Table 19.3.2.1 註[8] | 20.5.1.4 | C2 暴露等級混凝土保護層之規定 |
| Table 19.3.2.1 註[3][6] | 26.4.2.2(b) | 替代膠結材料組合之硫酸鹽抵抗允收準則 |
| R19.3.4.1 | 26.4.2.2 | 免拆型鍍鋅鋼模板之使用規定 |
| 19.1.2 | 19.4 | 黏結式鋼腱用灌漿料之耐久性需求 |
共 30 筆 | 資料來源:ACI 318-25 Chapter 19
ACI 318-25 第19章 — ACI 文件引用
| 來源章節 | 外部文件 | 內容說明 |
|---|---|---|
| R19.2.2.1 | ACI PRC-435 | 撓度與 Ec 使用相關之更多資訊 |
| R19.2.2.1 | ACI PRC-363 | 高強度混凝土 Ec 之相關資訊 |
| R19.2.2.1 | ACI PRC-213 | 輕質混凝土 Ec 之相關資訊 |
| R19.2.2.1 | ACI PRC-237 | 自填混凝土 (低粗骨材含量) Ec 之相關資訊 |
| R19.3.2 / R19.3.2 (S2,C2) / R19.3.2.1 (scaling) / R19.3.2 | ACI PRC-201.2 / ACI 201.2R | 混凝土耐久性、暴露條件及鋼筋腐蝕之指引 |
| R19.3.2 (S1,S2,S3) | ACI PRC-233 | 爐石對混凝土硫酸鹽抵抗改善之研究 |
| R19.3.2 (S1,S2,S3) | ACI PRC-234 | 矽灰對混凝土硫酸鹽抵抗改善之研究 |
| R19.3.1 (Category C) | ACI PRC-362.1 | 外部氯離子暴露 (距源頭達 5 km) 之考量指引 |
| R19.3.2 (scaling) | ACI PRC-302.1 | 凍融剝落之防止與相關討論 |
| R19.3.2 (C) / R19.3.2 (C 末段) | ACI PRC-222 | 金屬腐蝕及預力鋼材腐蝕影響因素之指引 |
| R19.3.3.1 | ACI PRC-211.1 | 凍融抵抗混凝土配比比例之含氣量指引 |
| R19.3.3.3 | ACI PRC-506 | 濕拌與乾拌噴凝土之凍融抵抗 |
| R19.3.2 (C) | ACI CODE-318-19 | 氯離子限值改以總膠結材料計算之沿革 |
共 13 筆 | 資料來源:ACI 318-25 Chapter 19
ACI 318-25 第19章 — ASTM 標準引用
| 來源章節 | 外部文件 | 內容說明 |
|---|---|---|
| R19.2.2.1 | ASTM C469 | 以 40% 抗壓強度量測混凝土彈性模數之試驗方法 |
| Table 19.2.4.1(b) | ASTM C330M | 結構輕質骨材 (細/粗骨材) 規範 |
| Table 19.2.4.1(b) | ASTM C33M | 常重骨材 (混凝土骨材) 規範 |
| Table 19.3.1.1 註[1] | ASTM C1580 | 土壤中水溶性硫酸鹽含量之測定方法 |
| Table 19.3.1.1 註[2] | ASTM D516 | 水中溶解硫酸鹽濃度之測定方法 |
| R19.3.2 (S 段) / R19.3.2 (C2) | ASTM C618 | 飛灰 (Class F) 與天然卜作嵐 (Class N) 規範 |
| R19.3.2 (S 段) / R19.3.2 (C2) | ASTM C1240 | 矽灰 (silica fume) 規範 |
| R19.3.2 (S 段) / R19.3.2 (C2) | ASTM C989 | 爐石粉 (slag cement) 規範 |
| R19.3.2 (S 段) / Table 19.3.2.1 註[6] | ASTM C1012 | 膠結系統硫酸鹽抵抗之試驗方法 |
| R19.3.2 (S 段) / R19.3.2 (S1,S2) / Table 19.3.2.1 | ASTM C595 | 混合水泥規範 (含 MS、HS 標示) |
| R19.3.2 (S 段) / R19.3.2 (S1,S2) / Table 19.3.2.1 | ASTM C1157 | 性能型水泥規範 (Type MS、HS) |
| R19.3.2 (S1,S2,S3) / Table 19.3.2.1 | ASTM C150 | 波特蘭水泥規範 (Type II、V 等) |
| R19.3.2 (W,C 段) | ASTM C1778 | 骨材鹼性活性 (鹼-矽反應) 之評估 |
| R19.3.2 (C2) | ASTM C494 | 高範圍減水劑 (Types F 與 G) 規範 |
| R19.3.2 (C2) | ASTM C1202 | 混凝土抗氯離子滲透之試驗方法 |
| R19.3.3.2 / 19.3.3.2 / 19.3.3.4 | ASTM C172 | 新拌混凝土取樣方法 |
| R19.3.3.2 / 19.3.3.2 / R19.3.3.5 / 19.3.3.4 | ASTM C231 | 常重混凝土含氣量試驗方法 (壓力法) |
| R19.3.3.2 / 19.3.3.2 / 19.3.3.4 | ASTM C173 | 常重或輕質混凝土含氣量試驗方法 (體積法) |
| R19.3.3.5 | ASTM C457 | 硬固噴凝土含氣參數之顯微分析方法 |
| 19.4.1 | ASTM C1218 | 灌漿料水溶性氯離子含量之試驗方法 |
共 20 筆 | 資料來源:ACI 318-25 Chapter 19
ACI 318-25 第19章 — 其他外部文獻引用
| 來源章節 | 外部文件 | 內容說明 |
|---|---|---|
| R19.2.2.1 | Pauw (1960) | Ec 表達式相關研究之彙整文獻 |
| R19.2.4 | Ivey and Buth (1967) | 輕質混凝土 λ 值決定之試驗依據 |
| R19.2.4 | Hanson (1961) | 輕質混凝土 λ 值決定之試驗依據 |
| R19.2.4 | Graybeal (2014) | Table 19.2.4.1 平衡密度法之試驗數據來源 |
| R19.2.4 | Greene and Graybeal (2013, 2015) | Table 19.2.4.1 平衡密度法之試驗數據來源 |
| R19.3.1 (Category F) | Powers (1975) | 凍融損壞與孔隙水飽和度關係之文獻 |
| R19.3.1 (Category F) | Spragg et al. (2011) | 除冰化學品增加吸水與保水性之研究 |
| R19.3.2 (S 段) | Li and Roy (1986) | 卜作嵐/爐石改善硫酸鹽抵抗之研究 |
| R19.3.2 (S3 Option 2) | Lenz (1992) | 較低 w/cm 降低滲透性增進硫酸鹽抵抗之研究 |
| R19.3.2 (C2) | Ozyildirim and Halstead (1988) | 矽灰加高範圍減水劑提供額外防蝕保護之研究 |
| R19.3.2 (C 段) | Woods (1966) | 氯離子增加埋入鋁材腐蝕速率之研究 |
| R19.3.2 (C 段) | Wilson and Tennis (2021) | SCM 降低滲透性及結合氯離子之研究 |
| R19.3.2 (C 段) | Tepke et al. (2016) | 限制可計入氯離子之 SCM 用量之研究 |
| R19.3.3.3 | Seegebrecht et al. (1989) | 乾拌噴凝土凍融環境表現之研究 |
| R19.3.3.3 / R19.3.3.5 | Bertrand and Vezina (1994) | 乾拌噴凝土加氣與含氣量現場量測之研究 |
| R19.3.3.5 | Zhang (2015) | 乾拌噴凝土含氣量取樣試驗之研究 |
共 16 筆 | 資料來源:ACI 318-25 Chapter 19

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