臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在廢棄物減量、天然資源再利用，並冀望降低材料生產耗能及二氧化碳對環境的衝擊為目的，探討石材污泥添加於水泥砂漿中之影響，減少水泥用量後水泥砂漿強度變化。試驗取石材原石經一次加工所產出污泥，經烘乾及過篩後粒徑細小之石粉，以不同添加量拌製水泥砂漿試體，藉由抗壓強度試驗評估石材污泥再利用於水泥砂漿添加量。
經由抗壓試驗結果顯示，以大理石粉取代量10%空氣養護時，抗壓強度略高於控制組，而花崗石粉於添加5%在空氣養護中，則有比較高的強度；就整個成長趨勢而言，大都成正向成長。

This study aimed to waste reduction, re-use of natural resources, and look to reduce energy consumption and carbon dioxide production material impact on the environment for the purpose of stone sludge added to the effect of cement mortar, reducing the amount of cement after the cement mortar strength changes. Test the original stone by the time taken by the output processing sludge, dried and sieved through a small particle size of powder, add to the amount of mixing of different cement mortar specimens by compression, strength test pollution assessment mud and then add the amount of use in cement mortar.
The compression test results show that the marble powder to replace 10% of the amount of air cured, the compressive strength slightly higher than the control group,while the granite powder add 5% in the air conservation, there are relatively high intensity; the entire growthtrends, mostly into positive growth.

III
目錄
摘要....................................................Ⅰ
Abstract.................................................Ⅱ
目錄....................................................Ⅲ
表目錄..................................................Ⅵ
圖目錄..................................................Ⅷ
照片目錄................................................Ⅸ
第一章 緒論........................................... 1
1.1 研究動機........................................... 1
1.2 研究目的........................................... 2
1.3 研究方法........................................... 2
1.4 研究流程........................................... 2
IV
第二章 文獻回顧......................................... 4
2.1 石材產業與礦泥特性............................... 4
2.1.1 國際石材產業現況與趨勢....................... 4
2.1.2 國內石材加工沿革............................. 6
2.1.3 石材製程..................................... 9
2.1.4 石材廢棄泥的特性........................... 11
2.1.5 石材廢棄泥之應用.......................... 14
2.2 水泥............................................ 16
2.2.1 物理性質................................... 18
2.2.2 化學成分................................... 20
2.2.3 水化反應................................... 22
2.3 骨材............................................. 28
2.3.1 骨材性質................................... 29
2.3.2 骨材級配................................... 31
2.3.3 篩分析..................................... 32
2.3.4 細度模數................................... 33
2.4 拌和用水........................................ 34
第三章 試驗計畫........................................ 35
3.1 試驗設計......................................... 35
V
3.2 試驗材料.......................................... 36
3.3 實驗設備.......................................... 38
3.4 試驗流程及方法.................................... 43
3.4.1 材料基本性質試驗........................... 43
3.4.2 試體工程性質試驗........................... 57
第四章 試驗結果與分析.................................. 60
4.1 實驗材料基本性質分析............................ 60
4.2 石粉與水泥...................................... 62
4.3 工程性質試驗.................................... 62
4.4 試驗比較........................................ 66
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..................................................... 75
VI
表目錄
表2-1 台灣在世界石材工業的地位............................6
表2-2 台灣地區石材工業發展階段及概況......................9
表2-3 石材加工廢棄物(污泥)的粒徑分布.....................12
表2-4 大理石礦泥化學成分.................................13
表2-5 花崗石礦泥化學成分.................................14
表2-6 卜特蘭水泥之類型及用途.............................18
表2-7 比表面積(Blaine 值)(cm2/g).........................19
表2-8 卜特蘭水泥之化學成分含量...........................21
表2-9 適當之細骨材級配...................................32
表3-1 試驗配比參數.......................................36
表3-2 水泥化學成分.......................................37
表3-3 物理與力學性質.....................................37
表4-1 標準砂基本性質試驗.................................61
表4-2 細粒料篩分析.......................................61
表4-3 石粉於水泥基本性質比較.............................62
表4-4 大理石抗壓強度試驗結果(空氣養護)...................64
表4-5 大理石抗壓強度試驗結果(水中養護)...................64
表4-6 花崗石抗壓強度試驗結果(空氣養護)...................65
VII
表4-7 花崗石抗壓強度試驗結果(水中養護)...................66
表4-8 張軍等 抗壓強度試驗結果............................67
表4-9 Rahul 等 抗壓強度試驗果............................68
表4-10 丁一寧等 岩石粉末化學成分.........................69
表4-11 丁一寧等 抗壓強度試驗結果........................69
VIII
圖目錄
圖1-1 流程圖..............................................3
圖2-1 全球石礦開採量趨勢 .................................5
圖2-2 全球前五名原石輸入國歷年原石輸入量..................6
圖2-3 石材產業製程產出之廢餘料...........................11
圖2-4 CaO—Al2O3—SiO2 三相平衡圖........................20
圖2-5 矽酸鈣鹽類的水化反應...............................23
圖2-6 鋁酸三鈣的水化反應過程.............................24
圖2-7 各類不同水泥熟料的水化速率.........................25
圖2-8 卜特蘭水泥之水化放熱曲線...........................26
圖2-9 水泥熱料礦物漿體之抗壓強度發展.....................27
圖2-10 各型水泥之混凝土強度發展..........................27
圖2-11 骨材之含水狀態....................................30
圖2-12 砂之濕脹..........................................31
圖2-13 篩分析曲線........................................33
圖3-1 試驗項目...........................................43
圖3-2 抗壓試體養護情形...................................59
圖4-1 大理石抗壓強度曲線圖(空氣養護).....................64
圖4-2 大理石抗壓強度曲線圖(水中養護).....................65
IX
圖4-3 花崗石抗壓強度曲線圖(空氣養護)....................65
圖4-4 花崗石抗壓強度曲線圖(水中養護)....................66
圖4-5 張軍等 抗壓強度曲線圖.............................67
圖4-6 Rahul 等 抗壓強度曲線圖............................68
X
照片目錄
照片3-1 台秤............................................39
照片3-2 電子秤..........................................40
照片3-3 烘箱............................................40
照片3-4 拌合機..........................................41
照片3-5 電動搖篩機......................................41
照片3-6 抗壓試體模具....................................42
照片3-7 200 噸抗壓試體機................................42
照片3-8 李氏比重瓶......................................45
照片3-9 圓錐模與搗棒....................................50
照片3-10 比重瓶..........................................50
照片3-11 試驗篩及底盤....................................57

參考文獻
（1） 陳娣螢，「石材及其他非金礦產業基本資料」，18748，台灣經
濟研究院產經資料庫，2012，p.4~ 6。
（2） 李明禹，「利用固化方法資源化營建剩餘資料之研究」，國立中
央大學，碩士論文，2002
（3） 周志承，「石材廢材再利用符合環保綠建材可行性分析」，財團
法人石材暨資產業研究發展中心，國家石材雜誌，105，2010
（4） 財團法人石材暨資源產業研究發展中心，2010國際石材產業
現況與趨勢，p.1~p.7
（5） 周志承、廖常宏、蔡宗勳，「石材餘廢料建材產品應用於建築
裝修技術」，財團法人石材暨資產業研究發展中心，國家石材
雜誌，107，2010
（6） 郭志成，如何點「石」成「金」，財團法人石材暨資產業研究
發展中心，國家石材雜誌，57，2002
(7) 黃兆龍、陳俊村和林義翔，廢棄花崗岩礦泥再利用於高性能混
凝土之研究，Journal of Technology, Vol. 27, No. 1, pp. 1-8 (2012)
(8) 張齊憲，石材廢泥再利用於水泥質材料之可行性評估，國立臺
灣海洋大學材料工程研究所碩士論文，2005
(9) 經濟部，石材加工業環境管理系統建制指引，B0260，1997，
p.10~15。
(10) 王聖閔，礦業及土石採取業景氣動態報告，17246，台灣經濟
研究院產經資料庫，2011，p.18。
(11) 林東燦，污泥類廢棄物取代部分水泥原料燒製環保水泥之可行
性研究，2006，p.1。
(12) 財團法人台灣綠色生產力基金會，石材加工業資源化應用技術
手冊，2005，p.1~16。
(13) 沈進發，混凝土品質控制，1990
(14) 蔡得時、李尚成，材料試驗，2002
(15) 顏聰，土木材料，2006
(16) 李虹儀，添加奈米水泥對水泥砂漿強度之影響，建國科技大
學，碩士論文，2011。
(17) 吳佩璇，水泥細度對水泥砂漿性質影響之研究，建國科技大
學，碩士論文，2010。
(18) 沈永年、郭文田、林棟宏，土木工程材料試驗，2008
(19) 張軍、裴向軍、李正兵，大理石粉對水泥漿體力學性能和微觀
結構的影響研究，甘肅水利水電技述，第47卷第9期，2011
(20) 丁一寧、安培卿、曹明莉，廢棄板岩石粉用作水泥摻和料的探
討與研究，建築材料學報，第13卷第1期，2010，p.p62~65
(21) 黃兆龍，混凝土性質與行為，1997
(22) Ali, M.M. and M. Mostafa, 1984. Geochemistry statistics
characterizing common igneous rocks of Egypt. Proceedings of
the 9th International Congress for Statistics, Computer Science,
Social and Demographic Research, March 31-April 5, Ain Shams
University, Cairo, pp: 271-312.
(23) Mustafa Yavuz C- elik and Eyüp Sabah, Geological and technical
characterisation of Iscehisar (Afyon-Turkey) marble deposits and
the impact of marble waste on environmental pollution. Journal of
Environmental Management 87 (2008) 106–116.
(24) W. Acchar, F.A. Vieira, D. Hotza, Effect of marble and granite
sludge in clay materials. Materials Science and Engineering A 419
(2006) 306–309.
(25) I. Marmol, P. Ballester, S. Cerro, G. Monros, J. Morales, L.
Sanchez, of granite sludge wastes for the production of coloured
ement-based mortars. Cement &; Concrete Composites 32 (2010)
617-622.
(26) Rahul ,Jamsheed, Shanil , Geo, and Jagdeesh, Project on
Partial Replacement of Cement with Marble Powder of the
university of Calicut during the year 2011.
http://www.engineeringcivil.com/project-on-partial-replacement-o
f-cement-with-marble-powder.html
(27) Hüseyin Yılmaz Aruntaş, Metin Gürü, Mustafa Dayı,and İlker
Tekin, Utilization of waste marble dust as an additive in cement
production, Materials and Design 31 (2010) 4039–4042