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指針草案第三章 材料與構材性能（3／6）；原PDF第119–125頁。
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- 文件性質：本件是內政部建築研究所民國98年12月協同研究成果及設計施工指針草案，不是法規命令、部頒設計規範、施工綱要規範或核定審查要點。
- 整體適用：研究建議初期將New RC視為新技術、新工法，且不宜只擷取局部規定套用；指針未涵蓋的新工法仍須以試驗或可靠證據證明。
- 版本時點：CNS、JIS、GRMC、耐震設計、建築法制及日本認定制度均是民國98年研究背景；現行案件須另查今日有效版本及主管機關程序。
- 材料與數值：高強度混凝土、鋼筋、接合、耐震分析、位移角、塑性率、檢驗與施工時間等數值均須連同假設、章節及98年研究時點閱讀。
- 第三方資料：報告內日本制度、書籍、案例、圖表及照片均保留資料來源；本站依建研所網站宣告呈現報告脈絡，不主張第三方素材權利。
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¶ 建研所New RC指針草案研究｜原檔第119頁
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[解說] 高強度混凝土為提高其強度，其單位水泥量較多，水化反應 使得水化熱變大，柱、梁、地下結構體等斷面上比較大的構材，超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 受到水化熱之高溫，溫度上昇的履歷從水泥之水化反應開始，即 急劇的發展，於數日之內即會超過60oC 的溫度。如圖3.2.9.1 所 示，夏天時期澆置時，或使用水化熱大的普通卜特蘭水泥等，因 散熱不易，有時會達到100oC 的高溫。 在溫度履歷之下，剛澆置齡期較輕的混凝土，於初期強度發 展快速，但之後高溫履歷卻阻礙長期的強度增進，比起未受到高 溫履歷之標準養護試體，其實際強度乃有較低的現象。因此，按 本指針設計時，要求參考試體強度，修正其實際強度。混凝土強 度之修正值，需根據使用的水泥、骨材、摻料的種類等材料，以 及水灰比等配比設計、養護條件等而不同，必須事前實驗或根據 可信賴資料等加以檢討。混凝土強度之修正值過大時，爲得到配 比強度，須降低水灰比，反使水泥量增加，工作性的降低。因此， 控制高溫履歷常導致強度降低，故必須審慎選定材料、配比。 此外，與一般的混凝土比較，即使構材斷面不大，也常發生 由於水化熱之溫度開裂。特別是基礎地梁或地下結構體等比較厚 重的構材，因構材之拘束度也較大，容易發生溫度應力之裂紋； 同樣的，於高強度混凝土施工時，亦會有發生溫度開裂的可能性， 事前均需予以預先檢討。 有關降低水化熱導致開裂的方法，與一般巨積混凝土構材相 同，施工上以降低單位水泥量，或採用低發熱型水泥，或分開澆 置等均係可行的對策。 關於溫度應力導致之開裂發生的可能性，以及裂紋寬度之計 算方法，可參考日本混凝土工學協會所提的計算程式等。 3- 18
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第三章 高強度鋼筋混凝土之材料與構材性能
圖3.2.9.1 高強度混凝土構材之溫度履歷
【資料來源：參考書目9】
3.2.10 對凍結融解作用之抵抗對凍結融解作用之抵抗對凍結融解作用之抵抗對凍結融解作用之抵抗
(1) 混凝土應具有對凍融作用之所需的抵抗性。
(2) 混凝土有凍融損害之虞時，其設計之含氣量以4.5%為準。
[解說]
(1)(2) 台灣地區較少考量凍融現象，但高山易下雪地帶則應予注
意。按標準的凍融試驗顯示，隨著水灰比的減少，高強度混凝
土的耐凍害性能會提升，在較低的含氣量下，比一般的混凝土
更具有耐凍害性能。但是，如圖3.2.10.1(b)所示，過高的含氣
量反而使抗壓強度的降低。水灰比較小的高強度混凝土，對含
氣量的增加其抗壓強度的降低較多。因此，必須適切設定含氣
量的容許值，以確保結構體混凝土的強度與耐久性。
另一方面，即使是高強度混凝土，根據強度等級及使用材
料、配比、養護條件，含氣量較少時，因凍融而產生劣化的狀
況仍屬常見，需予注意防患。
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超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
圖3.2.10.1 含氣量對耐凍害性及抗壓強度之影響
【資料來源：參考書目9】
圖3.2.10.2 為含氣量1%左右之高強度混凝土的凍融試驗結
果。從此圖得知水中養護後立即進行凍融試驗的話，高強度混凝
土顯示出優良的耐凍害性，但是將此混凝土置於屋外曝露一年或
放置屋內半年後再進行相同的凍融試驗，可明白其耐凍害性會大
量降低。以含氣量4%左右之高強度混凝土，進行相同的試驗，也
無法認定耐凍害性的降低；確保一定的含氣量是凍害防止之有效
對策，一般設定混凝土的含氣量以4.5%為標準。
圖3.2.10.2 變更養護條件之低水灰比無AE 混凝土之凍融試驗結果
【資料來源：參考書目9】
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3.2.11 耐火性耐火性耐火性耐火性
(1) 混凝土於火災時應保有耐火性或結構承載力，其構材不得發生 第三章 高強度鋼筋混凝土之材料與構材性能 有害之變形、破壞、脫落。
(2) 設計強度80N/mm2 以上之高強度混凝土，為了確保構材之耐
火性能，需根據可信賴資料或實驗等加以檢討，必要時應採取
適當防護措施與對策。
[解說]
(1) 高強度混凝土因為比一般的混凝土組織密緻，火災時表面容易
開裂剝落，常被誤認為有大幅降低構材強度的危險性。特別是
設計強度80N/mm2 以上之高強度混凝土，爆裂的程度大，損及
構材強度之虞也變大，因此必須評估火災時之安全性。有關爆
裂之機構及控制對策以往的研究並不足夠，爆裂之原因一般認
為是混凝土中的水分、非常的熱應力與加熱速率、作用應力、
骨材種類等。其中，混凝土中之水分氣化後發生之蒸氣壓，使
得表層之混凝土剝離；表面加熱的混凝土急劇膨脹產生的非常
之熱應力超過混凝土強度而爆裂，這些複合作用被認為主要的
原因。
圖3.2.11.1 顯示加熱後，混凝土圓柱試體的水灰比-含水
量、試驗體之爆裂狀況的關係；即使是水灰比非常小，低含水
率也會產生爆裂。水灰比55~65%(抗壓強度30~50N/mm2) 含
水率5%以上，水灰比35%~45%(抗壓強度60~90N/mm2)含水
率4%以上者發生爆裂，即使是水灰比25%, 30%(抗壓強度
80~100N/mm2)含水率3%左右也發生爆裂。解說圖3.2.11.2 顯
示將柱試驗體加熱後之爆裂深度和水灰比的關係 20)。水灰比
35%左右以下者，發生超過保護層厚度之激烈的爆裂。
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超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
圖3.2.11.1 試體之水灰比、含水率和爆裂發生之關係
【資料來源：參考書目9】
圖3.2.11.2 柱構材加熱時之水灰比和爆裂深度的關係
【資料來源：參考書目9】
高強度混凝土的主要爆裂防止對策可參考表3.2.11.1 所示
之方法。實際的超高層RC 造建築物工程中，有以水泥砂漿被覆
混凝土表面的方法，及混凝土中混入有機纖維控制爆裂的方法
等。
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表3.2.11.1 高強度混凝土之基本的爆裂防止對策
1 第三章 高強度鋼筋混凝土之材料與構材性能
2 基本的想法 具體的方法 降低表層部之溫度上 ·耐火塗料塗布 3 昇溫度斜率 ·水泥砂漿塗布 ·合成纖維之混入
【資料來源：參考書目9】 使汽化之蒸氣壓力降 ·離心成型預鑄製模板之使用 低，水分移動變容易 ·構材之強制乾燥 3.3 高強度混凝土材料的一般事項高強度混凝土材料的一般事項高強度混凝土材料的一般事項高強度混凝土材料的一般事項·通氣管之配置 防止因爆裂導致之混 ·以鋼板被覆混凝土 及本章相關 (1) 混凝土材料及其檢驗方法須符合國家標準CNS 凝土的飛散 ·表層部配置鋼絲網筋
規定。
(2) 使用之材料必須能滿足混凝土的要求性能，未經監造者同
意，材料來源與品質不得變更。
[解說]
(1) 一般混凝土工程上除了強度的要求外，尚須具有必要的工作
性、耐久性，高強度混凝土也不例外，特別是，有關工作性及
強度必須充分的考慮。
要求提高混凝土的高強度，常要求降低水灰比，反而形成流
動性不佳的混凝土。國內業界常以較高的水泥用量來增加混凝
土的強度，但是，結構體內水化熱會變大，導致混凝土表面的
乾縮裂縫，與結構體強度之發展滯緩，耐久性低落的狀況，為
改善這些問題，適切的選定使用材料與配比乃為重要的對策。
關於高強度混凝土之使用材料於國家標準CNS 之品質規定
已有相關的要求，材料的選定必須滿足其規定的標準。關於品
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質標準未整備之材料，必須根據實驗等適切的方法來確認其品 質。 (2) 即使是使用品質已確認的材料，是否能發揮混凝土應有的性超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 能，或發揮所預期的效果，必須同時慎審考量材料的選定與適 當的配比設計試驗，以確認能滿足混凝土的要求性能。 3.3.1 水泥水泥水泥水泥 (1) 水泥的種類應為符合CNS 61[卜特蘭水泥]標準的卜特蘭水 泥，CNS 3654〔卜特蘭高爐水泥〕標準的高爐水泥，CNS 11270〔卜特蘭飛灰水泥〕標準的飛灰水泥。 (2) 根據混凝土的要求性能，可使用將a 項之卜特蘭水泥和3.3.5 項所規定之摻料調配成之混合水泥。此時，摻料之添加率應在 40%以下，調配後水泥的品質應符合[高強度混凝土用水泥的品 質基準]。 [解說] (1) 常用的混凝土，大多使用普通卜特蘭水泥，但是設計強度為 60N/mm2 以上之高強度混凝土時，則大多使用低水灰比，且可 確保流動性或有效控制水化熱之低熱系的卜特蘭水泥。CNS 61[卜特蘭水泥]作為低熱系之水泥，有第Ⅱ型中度水化熱水泥， 及第Ⅳ型低水化熱水泥。這些水泥的特徵為，水泥化合物之中， 對長期強度發展較佳之水化反應為比較緩的矽酸鹽(C2S)量較 多。 (2) 設計強度為80N/mm2 以上時，以常用的水泥難以得到穩定的 高強度混凝土。達到高強度的方法甚多，但是最基本的方法為 降低水灰比。近年來由於化學摻料的發達，得以降低水灰比， 而且能獲得更高強度的混凝土。但是，僅降低水灰比，會影響 3- 24
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來源：內政部建築研究所《超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬》，民國98年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處；本站分章呈現並另加歷史與適用註記，不代表發布機關認可。查核日期：2026年8月30日。