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研究生:陳家豪
研究生(外文):Jio-Hao Chen
論文名稱:鹼活化爐石水泥配比研究
論文名稱(外文):Mix Proportioning of Alkali-Activated Slag Cement
指導教授:蔡佐良蔡佐良引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:營建工程系碩士班
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:凝結時間抗壓強度流動性鹼活化劑爐石
外文關鍵詞:setting timealkali activatedslagflowcompressive strength
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本研究之方法是針對不添加任何水泥之純爐石粉進行試驗,其研究的試驗過程包含對鹼活化爐石水泥漿與砂漿這兩部分。藉由鹼劑 / 爐石粉之重量比、氧化矽 / 氧化鈉之重量比和水 / 爐石粉之重量比,透過配比計算可得鹼活化爐石水泥漿與砂漿試驗所需之材料重量,如爐石粉、水、氧化矽、氧化鈉和標準砂等材料成分。其中鹼活化爐石水泥漿主要是測試稠度、初凝時間、終凝時間之試驗,而鹼活化爐石水泥砂漿主要是測試流動性、3天、7天和28天抗壓強度之試驗,且皆以鹼劑 / 爐石粉之重量比、氧化矽 / 氧化鈉之重量比和水 / 爐石粉之重量比作為參數之控制。

由試驗結果得知,不同鹼劑之比率對鹼活化爐石水泥漿與砂漿有其影響性。則本研究最終之目的在建立一個鹼活化爐石粉之總表,主要是針對鹼活化爐石粉中不同鹼劑成分之組成所造成性質之影響,故依未來對鹼活化爐石粉性質之需求,作為參考之目的。

目前波特蘭水泥的使用量是有限的且製造水泥礦物之石灰岩逐漸降少。再加上水泥在生產過程中,會引起釋放到空氣中巨大數量的二氧化碳。經過本研究之證實,只要能掌控鹼活化爐石水泥的成分比率,則添加在混凝土中也可獲得與水泥混凝土相同之效能,對於鋼鐵工業之礦渣副產品–爐石粉而言,以期望取代水泥之使用量,並達成未來永續發展之目標。
Pure alkali activated slag, no cement, was used in making the grout and mortar in the test of this study. Through delicate calculation according to the weight ratios of alkali/slag, SiO2/Na2O, and water/slag, the weights of the ingredients, slag, water, SiO2, Na2O and standard sand, of pure alkali activated slag grout or mortar were determined. The mechanic properties of the grout were characterized including consistency, initial setting time, and final setting time. The flow, and compressive strength for 3, 7, and 28 days of the mortar were also tested. Ratios of alkali/slag, SiO2/Na2O, and water/slag were controlled as the parameters.
Results were derived indicating various effects of the ratios on the properties of the alkali activated slag grout or mortar. The major contribution of this work is establishing a data base for determining the ingredients to optimize the behavior of the pure alkali activated slag depending on the purpose of adopting it.
The source of cement is limited on earth and reducing. Manufacturing of cement causes great amount of carbon dioxide released to the atmosphere. It was verified that as long as the ratios of the ingredients are properly arranged, the by-product of steel industry, slag, can be used in replacing cement in producing concrete of acceptable quality.
中文摘要………………………………………………………………………...Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………...Ⅱ
致謝………………………………………………………………………………..Ⅲ
目錄………………………………………………………………………………..Ⅳ
表目錄……………………………………………………………………………………Ⅵ
圖目錄…………………………………………………………………………….Ⅶ
照片目錄………………………………………………………………………………...Ⅸ

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法 2
1.5 試驗流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 鹼活化爐石粉漿體之發展 4
2.2 爐石製造過程與性質 6
2.2.1 爐石製造過程 6
2.2.2 爐石之性質 7
2.2.3 水淬爐石之活性度 11
2.3 鹼活化爐石粉之水化機理 12
2.4 鹼活化爐石粉砂漿之孔隙結構 17
2.5 鹼活化爐石之乾縮與速凝問題 19
2.5.1 鹼活化爐石粉砂漿之乾縮探究 19
2.5.2 鹼活化爐石之速凝探究 19
2.6 鹼活化爐石粉砂漿配比設計之方法 20
第三章 實驗計劃 23
3.1 實驗設備 23
3.2 實驗材料 28
3.3 試驗變數 33
3.4 試驗方法 36
第四章 試驗結果與分析 41
4.1 鹼活化爐石配比設計 41
4.2 鹼活化爐石水泥砂漿之初步範圍分析 42
4.3 鹼活化爐石水泥砂漿之總表建立及變數影響分析 46
4.3.1 鹼活化爐石水泥砂漿之總表建立 46
4.3.2 鹼粉比對鹼活化爐石水泥砂漿性質之影響 48
4.3.3 鹼模數比與水粉比對鹼活化爐石水泥砂漿性質之影響 58
第五章 結論與建議 70
5.1 結論 70
5.2 建議 71
參考文獻 72
附錄 74
1. Talling, B. and Brandstetr, J.,〝Present State and Future of Alkali-Activated Slag
Concretes〞, Proc. 3rd Int. Conf. on Fly Ash, Slag, and Natural Pozzolans in
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