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研究生:張正憲
研究生(外文):Cheng-hsien Chang
論文名稱:廢輪胎橡膠粉應用於轉爐石透水混凝土性能改善之可行性研究
論文名稱(外文):A Study of Properties Improvement of Waste Tire Rubber Powder Applied to Basic Oxygen Furnace Slag Pervious Concrete
指導教授:李賢華李賢華引用關係
指導教授(外文):Hsien-Hua Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:海洋環境及工程學系研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:膨脹廢輪胎橡膠粉透水混凝土轉爐石
外文關鍵詞:expansionwaste tire rubber powderpervious concreteBOF slag
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隨著工業技術的發展,工業廢棄物的產量也與日俱增,如轉爐石與廢棄輪胎。轉爐石為煉鋼廠產生的副產品,因膨脹問題無法應用於工程上;而廢輪胎則是汽車工業發展下產生的廢棄物。在當今環保意識高漲的趨勢下,廢棄物再利用為一重要研究方向。
本研究將轉爐石取代一般砂石當作粗骨材應用於透水混凝土中,再添加經由水刀技術切割成細小粉末之廢輪胎橡膠粉,預期利用橡膠粉特有的彈性,降低因膨脹造成的影響,使轉爐石透水混凝土於膨脹後,還能維持一定的透水性與抗壓強度。
研究結果顯示,使用轉爐石當作粗骨材之透水混凝土,其單位重會較一般常重骨材之透水混凝土為大;而孔隙率雖然會因轉爐石膨脹而降低,但只要初始設計孔隙率夠大,即不會影響透水性能;另外,未添加廢輪胎橡膠粉之轉爐石透水混凝土試體,其抗壓強度於養護齡期達28天時會有折減的現象發生;而添加了廢輪胎橡膠粉之試體,則能改善此現象
With the development of industrial technology, industrial waste production is also increasing, such as Blast Oxygen Furnace (BOF) Slag and waste tires. BOF slag is the by-product of steel manufacture, it can not be applied to the engineering due to expansion. And waste tires are the waste generated by the automobile industry. Waste recycling is an important research direction because of rising environmental awareness.
In this study, use BOF slag as coarse aggregate instead of the general rock in the pervious concrete, then added waste tire rubber powder which cut into fine powder by water jet technology. Expect to take advantage of the elastic of rubber powder to reduce damage due to expansion, so that the BOF slag pervious concrete can maintain certain water permeability and compressive strength after the expansion.
The results indicated that when using BOF slag as coarse aggregate in pervious concrete, its unit weight would be larger than pervious concrete with general aggregate. And although it’s porosity would reduce duo to expansion, it does not affect the water permeability as long as the porosity of initial design is large enough. And the compressive strength of BOF slag pervious concrete test specimen without waste tire rubber powder would reduce at curing period of 28 days, but there is no such phenomenon while adding waste tire rubber powder to the test specimen.
論文審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目標與方法 2
1.3 本文架構 3
第二章 理論背景說明 5
2.1 透水混凝土 5
2.1.1 透水混凝土的應用 6
2.1.2 透水混凝土特性 6
2.2 波特蘭水泥 8
2.2.1水泥的製造與組成成分 8
2.2.2水泥中各物質的水化反應 8
2.2.3水泥水化產物對水泥砂漿之影響 11
2.2.4 水泥砂漿之孔隙結構 12
2.2.5 水泥砂漿微觀結構理論模式 14
2.3 轉爐石 15
2.3.1 製程概述 15
2.3.2 物理性質 15
2.3.3 化學性質 16
2.3.4 國內轉爐石之資源化利用 18
2.3.5 國外轉爐石之資源化利用 18
2.4廢輪胎橡膠粉 20
2.4.1 廢輪胎的組成與製程 20
2.4.2 廢輪胎的成份與性質 20
2.4.3 廢輪胎在自然界中對環境的影響 21
2.4.4 國內外廢輪胎之研究情況 23
2.4.5 廢輪胎橡膠與水泥沙漿界面微觀 25
第三章 研究方法與步驟 36
3.1 試驗參數 36
3.2 配比設計 38
3.3 試驗材料 38
3.4 試驗項目與方法 39
3.4.1 試體製作 39
3.4.2 粗骨材回脹試驗 39
3.4.3 單位重試驗 40
3.4.4 孔隙率試驗 41
3.4.5 透水係數試驗 41
3.4.6 抗壓強度試驗 42
3.4.7 劈裂強度試驗 42
第四章 結果與討論 53
4.1 回脹試驗結果 53
4.2 單位重試驗結果 53
4.3 孔隙率試驗結果 54
4.4 透水係數試驗結果 55
4.5 抗壓強度試驗結果 55
4.6 劈裂強度試驗結果 57
4.7 綜合結果比較 57
4.7.1 連通孔隙率-透水係數分析 57
4.7.2總孔隙率-抗壓強度分析 57
4.7.3 抗壓強度-劈裂強度分析 58
第五章 結論與建議 76
5.1 結論 76
5.2 建議 78
參考文獻 79
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