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研究生:蔡明富
研究生(外文):Tsai Ming Fu
論文名稱:再生水泥製程之研究
論文名稱(外文):The Research of Recycled Cement in Production
指導教授:劉文宗劉文宗引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:高苑科技大學
系所名稱:土木工程研究所
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:廢棄混凝土水泥漿體煆燒再生熟料再生水泥
外文關鍵詞:waste concretepastesinteringrecycled clinkerrecycled cement
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水泥係為重要的民生工業,上至公共工程下至民間建設均需依賴大量水泥,每年也產生大量的廢棄混凝土,又如近年所發生的重大地震災害,使得災區大批建築物倒塌受損,產生大量的廢棄混凝土,其處置成為一大問題,日後災區的重建也需耗用大量的水泥。有鑑於此,若能在該區將廢棄混凝土就源處理不但可省下運輸費用,也能同時解決廢棄混凝土堆置與水泥原料消耗之問題,以往廢棄混凝土的再生只重於骨材部份,而本研究將對水泥漿體進行再生處理,並模擬各地普遍存在的磚窯煆燒過程,在實驗室以高溫爐進行再生煆燒,使其可以減少新水泥的使用量,也能妥善利用大量的廢棄混凝土。
本研究以各種水灰比之水泥漿體磨粉後,置於高溫爐中定溫煆燒為再生熟料,再摻入普通卜特蘭水泥中,成為再生水泥。探討其最佳煆燒溫度、生料水灰比、再生熟料摻用率、粉磨細度、冷卻方式與添加劑等變數對再生水泥強度之影響。依本研究顯示,在500~1000℃範圍之內以600~650℃,其早晚期抗壓強度均有甚佳表現。經本研究發現,摻用不同比例的再生熟料於普通水泥中,配合成再生水泥,其最佳摻用率為40%,其水泥砂漿早期抗壓強度能達到普通水泥的80%以上,且晚期抗壓強度也接近90%,其強度均符合CNS 61第I型普通水泥規範所定。
Abstract
The cement industry is an essential part of the people's livelihood. All reconstructions consume a great amount of cement, they also produce a great amount of waste concrete as by predict every year. A good number of buildings in disaster areas were collapsed due to earthquakes, they produce a great amount of waste concrete as well. How to deal with the waste concrete has become a big problem, meanwhile, the reconstructions in the disaster areas will require a great amount of cement. If we can recycle these waste concretes, it will have three bentits: saves the freight, solves the waste concrete problem, and reduces the consumption of raw materials. People only paid attention to the aggregate part of waste concrete recycling process in the past. In this research, in order to simulate sintering powders in the brickkiln, it will recycle the paste by sintering with the high-temperature oven in the laboratory. It will not only reduce the consumption of the new cement but also utilizes a great amount of waste concrete.
In this research, the processs of recycling clinker is by rubbing the paste with the powder, followed by sintering it in the high-temperature oven, then take them out of the oven after quenching. Based on the various kinds of parameters including: the best sintering temperature, paste w/c, right ratio of mixing dosage of recycled clinker, the fineness, the quenching method and type of an additives, it shows very good behavior in compression strength within 600℃ to 650℃ ranges. Recycled cement is compound from recycled clinker mixed with regular cement using different proportions. We found that the best mixture ratio is 40% from this research. The compression strength of earlier can reach more than 80% of the normal cement’s compression strength. The Compression strength of later period is close to 90% the compression strength of the normal cement. These values accord with CNS 61 TypeⅠportland cement norm.
摘要 I
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XIII
名詞解釋 XVII
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2研究目的 2
第二章 文獻回顧 4
2-1 水泥製造 4
2-1-1 水泥生產過程 4
2-1-2水泥生產與原料 7
2-1-3 水泥熟料燒成 10
2-2 熟料水化產物 13
2-2-1 矽酸鈣鹽類的水化行為 13
2-2-2鋁酸鈣鹽類的水化行為 14
2-3 水泥漿體受熱及水化產物還原 16
2-3-1 水泥受高溫後再水化特性 16
2-3-2 水泥漿體受熱性質 17
2-3-3 水化產物受熱性質 19
2-4 國外再生水泥相關研究 20
2-4-1 再生水泥重新利用 20
2-4-2直接以廢水泥漿體燒製再生水泥 21
2-4-3以廢漿體取代部份生料燒製再生水泥 23
第三章 試驗方法及步驟 26
3-1試驗規劃與流程 26
3-1-1再生熟料最佳煆燒溫度決定 26
3-1-2再生處理條件對再生水泥熟料強度影響 28
3-1-3再生水泥性能試驗 28
3-2 實驗材料 30
3-3 實驗設備 34
3-4 實驗變數 43
3-5 實驗方法 44
第四章 試驗結果與討論 46
4-1燒結溫度與水泥漿抗壓強度關係 46
4-2生料水灰比與水泥漿抗壓強度的關係 54
4-3再生熟料摻用率對水泥漿抗壓強度之影響 63
4-4 細度對水泥漿抗壓強度影響 66
4-5 冷卻方式對水泥漿抗壓強度之影響 70
4-6 摻用工作性調整劑對水泥漿抗壓強度影響 72
4-7 摻用激發劑劑量對水泥漿抗壓強度影響 74
4-8 再生水泥之配方選定 76
4-9 再生水泥工程性質 78
4-9-1 再生水泥比重試驗 79
4-9-2再生水泥標準稠度用水量試驗 80
4-9-3再生水泥凝結時間試驗 81
4-9-4再生水泥細度試驗 83
4-9-5再生水泥砂漿抗拉強度試驗 84
4-9-6再生水泥砂漿抗壓強度試驗 85
4-10再生水泥SEM微觀 88
第五章 結論與建議 95
5-1 結論 95
5-2 建議 96
參考文獻 97
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