臺灣博碩士論文加值系統

　　鑑於近年來漿紙汙泥的不當處理、掩埋，所造成的環境汙染或其他衍生問題，實有必要對其回收再利用並妥善的處理，現今常以漿紙汙泥與煤在鍋爐混燒作為其再利用之方法，其混燒廢棄物混燒飛灰，性質與飛灰相似，若是其可以取代飛灰，或者依特定比例與飛灰混合，可以近似於飛灰的各種特性，對資源再利用、環境的保護將有極大的貢獻。
　　本實驗係以C公司之漿紙汙泥與煤在鍋爐混燒後所產生之混燒飛灰，與純燃煤鍋爐所產生之一般性飛灰，利用不同重量比例混合成混合飛灰，將其應用在自充填混凝土（SCC）中，並研究其工程性質。實驗配比主要以膠結材料水泥、爐石、飛灰的不同比例，搭配一般飛灰與不同混合比例之混合飛灰所組成，共設計出24組配比，水膠比分別有0.32與0.38，養護環境為飽和石灰水。
　　規劃研究試驗項目有：坍流度試驗、U-test、V-test、各齡期（3、7、14、28、56、90天）之抗壓強度、劈裂強度、各齡期（1~7、14、28、56、90天）之重量損失、收縮膨脹、表面電阻。藉此探討在使用混合飛灰之後，是否依舊能夠符合SCC的工作性要求，並與使用一般正常飛灰之試體比較其耐久性、力學性質、體積穩定性、工作性等差異，希望未來能夠讓此工業副產品能夠有效應用在自充填混凝土上，以達資源再利用，環境永續的目標。

Due to the inappropriate burial of paper sludge, it has caused serious environment related problems; nowadays, people usually recycle it by co-firing paper sludge and coal in the boiler. The co-fired fly ash is almost same as fly ash. If the feature of co-fired fly ash could be closer to fly ash by replacing the fly ash or combine co-fired fly ash and fly ash with a specific proportion, there would be massive contribution to resource recycling and environmental protection.
This experiment is about using different weight proportion of the co-fired fly ash, from co-firing paper sludge and coal in the boiler, and the ordinary fly ash, from the coal-fired boiler. We use this kind of combined fly ash into self-compacting concrete (SCC); moreover, research its engineering properties. The test is blended of bonding material, cement, slag and fly ash. Designed into 24 different mixture proportioning. The binder ratios have two different kinds: 0.32, 0.38. The environment of curing is saturated lime water.
The research items includes: slump-test, U-test, V-test, compressive strength test of each ages( 3, 7, 14, 28, 56, 90 days), tensile splitting strength test, rate of weight loss of each ages( 1~7, 14, 28, 56, 90 days), convergent-divergent and dermal resistance. Discuss after using mixed fly ash. See if it could meet the workability of SCC; plus, compare to the ordinary fly ash with the durability, strength, the stability of bulk and workability. Hope we could effectively use this industrial by-product on self-compacting concrete, to the goal of resource recycling and environmental sustainability.

目錄
摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 鍋爐混燒紙漿汙泥與煤之混燒灰 3
2.1.1 循環式流體化床鍋爐[2] 3
2.2 自充填混凝土概述 4
2.2.1 自充填混凝土之工作性 5
2.2.2 自充填混凝土之工作性要求 5
2.2.3 自充填混凝土之硬固後特性 5
2.3　混凝土膠結材料概述 6
2.3.1 水泥概述 6
2.3.2飛灰概述 8
2.3.3爐石概述 9
2.4 添加劑概述 11
2.4.1羧酸 11
2.5 試體養護 11
2.5.1 試體養護之重要性 11
2.5.2 相對溼度對養護的影響 12
2.5.3 溫度對養護的影響 12
2.6 混凝土強度 13
2.6.1 強度形成 13
2.6.2 溫、濕度對強度之影響 13
2.7 混凝土之劈裂抗張強度 14
2.8 體積穩定性 14
2.8.1 收縮機理 14
2.8.2 收縮類型 16
2.8.3 混凝土乾縮預測公式 17
2.8.4 自充填混凝土之乾縮 18
2.9 混凝土的耐久性 19
2.9.1 混凝土表面電阻率量測試驗 19
2.9.2 電阻率量測影響 20
第三章 試驗規劃與試驗內容 27
3.1 試驗計畫概述 27
3.2 試驗材料 27
3.3 試驗儀器與設備 28
3.4 試驗流程 29
3.5 工作性能試驗 29
3.5.1 坍流度試驗 29
3.5.2 U型箱充填試驗 30
3.5.3 V漏斗流出試驗 30
3.6 力學性質試驗 31
3.6.1 抗壓強度試驗 31
3.6.2 劈裂抗張強度試驗 31
3.7 體積穩定性 32
3.7.1 混凝土收縮膨脹試驗 32
3.7.2 重量變化試驗 33
3.8 耐久性試驗 33
3.8.1 電阻值試驗 33
第四章 試驗結果與討論 50
4.1 配比概述 50
4.2 新拌混凝土性質 51
4.2.1 工作性試驗 51
4.3 混凝土硬固後之力學性質 53
4.3.1 抗壓強度試驗 53
4.3.2 劈裂強度試驗 56
4.4 體積穩定性 57
4.4.1 收縮膨脹試驗 57
4.4.2 重量變化試驗 59
4.5 耐久性測試 60
4.5.1 電阻率測試試驗 60
第五章 結論與建議 91
5.1 結論 91
5.2 建議 93
參考文獻 94

 
表目錄
表2-1 標準卜特蘭水泥之典型成分及性質[7] 21
表2-2 CNS 3036混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物之化學成分要求 21
表2-3 濕養護齡期係數 21
表2-4 構件平均厚度的收縮係數 22
表3-1 水泥之主要成分 34
表3-2 水淬爐石粉之主要成分 35
表3-3 飛灰之主要成分 35
表3-4 粗粒料粒徑分布試驗結果 36
表3-5 細粒料粒徑分布試驗結果 36
表3-6 C公司0%純燃煤飛灰與25%混燒飛灰成分表 37
表3-7 飛灰之各混合比例成分表 37
表3-8 施工條件與坍流度設計參考值 38
表3-9 SCC相關試驗參考值 38
表4-1 配比所使用之四種飛灰 63
表4-2 自充填混凝土，試驗配比（單位：kgf/m3） 63
表4-3 水膠比0.32之工作度比較表 64
表4-4 水膠比0.38之工作度比較表 65
表4-5 水膠比0.32配比之抗壓強度(MPa) 66
表4-6 水膠比0.38配比之抗壓強度(MPa) 67
表4-7 水膠比0.32配比之劈裂強度(MPa) 68
表4-8 水膠比0.38配比之劈裂強度(MPa) 69
表4-9 水膠比0.32配比之膨脹量(x 10-6) 70
表4-10 水膠比0.38配比之膨脹量(x 10-6) 71
表4-11 水膠比0.32配比之水分重量變化(%) 72
表4-12 水膠比0.38配比之水分重量變化(%) 73
表4-13 水膠比0.32配比之表面電阻率(kΩ-cm) 74
表4-14 水膠比0.38配比之表面電阻率(kΩ-cm) 75
圖目錄
圖2-1 循環式流體化床鍋爐結構示意圖[2] 23
圖2-2 循環式流體化床鍋爐混燒流程[2] 23
圖2-3 爐石粉水泥砂漿強度成長趨勢[13] 24
圖2-4 混凝土初期濕養護後暴露空氣中對強度之影響[18] 24
圖2-5 溫度25℃相對溼度80%與100%環境下之混凝土強度成長圖[18] 25
圖2-6 表面電阻量測表示圖[34] 25
圖2-7 表面電阻與累積電荷量關係圖[33] 26
圖3-1 鼓型混凝土拌和機 39
圖3-2 坍度儀及鋼板 39
圖3-3 箱型試驗裝置 40
圖3-4 V型漏斗裝置 40
圖3-5 烘箱 41
圖3-6 抗壓試驗機 41
圖3-7 萬能試驗機 42
圖3-8 機械式應變計 42
圖3-9 金屬定位塊 43
圖3-10 電子秤 43
圖3-11 阻抗儀 44
圖3-12 第一階段試驗流程圖 45
圖3-13 第二階段試驗流程圖 46
圖3-14 坍流度試驗範例 47
圖3-15 箱型充填容器 47
圖3-16 漏斗試驗裝置內部尺寸及外觀 48
圖3-17 混凝土試體與定位架詳圖 48
圖3-18 混凝土試體嵌入定位塊 49
圖3-19 混凝土試體每隔90度量測電阻示意圖 49
圖4-1 水膠比0.32膠體比例A之各配比抗壓強度 76
圖4-2 水膠比0.32膠體比例B之各配比抗壓強度 76
圖4-3 水膠比0.32膠體比例C之各配比抗壓強度 77
圖4-4 水膠比0.38膠體比例A之各配比抗壓強度 77
圖4-5 水膠比0.38膠體比例B之各配比抗壓強度 78
圖4-6 水膠比0.38膠體比例C之各配比抗壓強度 78
圖4-7 水膠比0.32膠體比例A之各配比劈裂強度 79
圖4-8 水膠比0.32膠體比例B之各配比劈裂強度 79
圖4-9 水膠比0.32膠體比例C之各配比劈裂強度 80
圖4-10 水膠比0.38膠體比例A之各配比劈裂強度 80
圖4-11 水膠比0.38膠體比例B之各配比劈裂強度 81
圖4-12 水膠比0.38膠體比例C之各配比劈裂強度 81
圖4-13 水膠比0.32膠體比例A之各配比膨脹量 82
圖4-14 水膠比0.32膠體比例B之各配比膨脹量 82
圖4-15 水膠比0.32膠體比例C之各配比膨脹量 83
圖4-16 水膠比0.38膠體比例A之各配比膨脹量 83
圖4-17 水膠比0.38膠體比例B之各配比膨脹量 84
圖4-18 水膠比0.38膠體比例C之各配比膨脹量 84
圖4-19 水膠比0.32膠體比例A之各配比水分重量變化 85
圖4-20 水膠比0.32膠體比例B之各配比水分重量變化 85
圖4-21 水膠比0.32膠體比例C之各配比水分重量變化 86
圖4-22 水膠比0.38膠體比例A之各配比水分重量變化 86
圖4-23 水膠比0.38膠體比例B之各配比水分重量變化 87
圖4-24 水膠比0.38膠體比例C之各配比水分重量變化 87
圖4-25 水膠比0.32膠體比例A之各配比電阻率 88
圖4-26 水膠比0.32膠體比例B之各配比電阻率 88
圖4-27 水膠比0.32膠體比例C之各配比電阻率 89
圖4-28 水膠比0.38膠體比例A之各配比電阻率 89
圖4-29 水膠比0.38膠體比例B之各配比電阻率 90
圖4-30 水膠比0.38膠體比例C之各配比電阻率 90


 

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