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研究生:林瑞濱
論文名稱:不同級配粒料對早強土壤水泥壓力強度之研究
指導教授:徐登文徐登文引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:早強土壤水泥營建剩餘土石方再生利用波特蘭水泥級配土壤抗壓強度變形量緊急搶修工程夯實(最大乾密度及最佳含水量)
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台灣地區自七o年代經濟起飛後、無論公共工程建設或民間營建業均在大興土木下蓬勃開展,使得內需的砂石量大且持續增加,歷經長時間大量開採後,至今已呈日漸耗竭及價昂現象;為此若能就地取材,將現地所開挖或需運棄土壤,摻加少部份水泥量,並以試驗測試其性能使之變成適用的工程建材,將可為解決此砂石日漸短絀所衍生的問題,並可改進營建剩餘土石方再生利用的問題。
本研究係以土壤水泥(Soil Cement)作為解決上述問題的可行方案,土壤水泥是土壤與一定量波特蘭水泥及水拌合而成的混合物。土壤中添加少量波特蘭(早強)水泥,夯實後可使土壤在較大乾密度下膠結硬化,製造出堅固、耐用、低成本、適合鋪築(緊急及搶修)的營建材料。
本文主要係希望能在前者對「不同級配粒料對土壤水泥強度之研究」成果下,進一步探討「以早強水泥及飛灰為摻劑下,對土壤水泥抗壓強度等之影響」的研究;藉由兩成果比對分析,希望獲得土壤水泥另項工程特性,並綜合研究成果,使得土壤水泥的適用領域更廣泛。
本研究方法,首先採得現場土樣,利用實驗室篩分析後,將土樣依不同粒徑分別儲放後,調配成三種不同級配(優良、均勻、跳躍)土壤,再加入不同含量(5%、10%、20%之重量比)早強水泥及飛灰,並予以夯實,求取最大乾密度及最佳含水量;再依最佳含水量夯製試體、進行養治;分別探討各級配土壤在加入不同含量的早強水泥及飛灰等變因下,試驗第1、3、7、14、21、28天養治齡期抗壓強度;最後分析早強土壤水泥之抗壓強度等 (含時間及變位)工程性質。
經試驗成果、分析後顯示,不同級配粒料與早強水泥及飛灰摻劑混合後,級配粒料中最佳含水量及最大乾密度受早強水泥及飛灰水化膠結作用影響,最佳含水量隨著水泥摻加量的提高而減少;最大乾密度卻隨著水泥摻加量增加而增加。此外,由最佳含水量夯製的早強土壤水泥,經養治後,試體初期(1~7天)即有良好、可用的抗壓強度,且強度會隨著增加養治齡期而增加,至最終(28天)趨於穩定;各級配土壤抗壓強度均隨著水泥及飛灰含量增加而增加;變形量初期低,並隨齡期增加而減少,最終趨於穩定的極小變形量(近似零)。
將試驗結果與普通土壤水泥的抗壓強度等過去研究資料相比較,發現在同一級配土壤及水泥摻劑用量下,前者短期內早期強度極佳且垂直變形量小,可迅速提供具有良好工程性質的特性;故建議早強土壤水泥在評估經濟、時效及環境等客觀條件後,可適用於緊急工程、公路搶修工程或構築後短時間即要求高強度使用的工程上。

第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2研究動機 2
1-3研究大綱 3
第二章 文獻回顧 7
2-1 台灣地區地質分區簡介 7
2-2 土壤 13
2-3水泥 17
2-4飛灰 28
2-5土壤水泥 29
2-6土壤種類的探討 35
2-7波特蘭水泥對土壤的改良效果 36
2-8土壤水泥的應用 38
第三章 研究計劃 41
3-1研究方式與流程 42
3-2試驗材料 46
3-3試驗設備 53
3-4試驗方法 60
第四章 試驗結果與分析 76
4-1水份及密度關係之試驗結果及分析 76
4-2壓力強度之試驗結果及分析 77
4-3與普通土壤水泥試驗結果比較 82
第五章 結論與建議 113
5-1結論 113
5-2建議 119
參考文獻 120

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