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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:丁文婕
研究生(外文):Wen-ChiehTing
論文名稱:鹼激發爐石混凝土磚產製與性質之研究
論文名稱(外文):Properties and Production of Alkali-activated Slag Bricks
指導教授:黃忠信黃忠信引用關係
指導教授(外文):Jung-Shin Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:鹼激發爐石高壓磚透水磚
外文關鍵詞:Alkali-activated slagHigh-strength brickspermeable bricks
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本研究使用鋼鐵業副產物爐石粉,經由鹼激發其活性,取代水泥製成不同功能之混凝土磚。首先,改變配比設計中含砂率、骨膠比、水膠比及鹼量等參數,製成各類配比之混凝土磚。經抗壓實驗量測發現,高壓磚最佳配比者其七天抗壓強度可達70.51MPa,符合CNS13295之A級磚標準,透水磚最佳配比者其七天抗壓強度可達36.81MPa,透水係數為0.104cm/sec,符合CNS14995透水磚之規範。研究結果亦發現,影響透水係數之主要因素為膠結材漿量,漿量少則透水係數高,故水膠比低且骨膠比高者,具有較佳之透水性。另外,市售混凝土磚價格約400元/ ,本研究所製作混凝土磚若僅考慮材料成本,則高壓磚最經濟配比之價格為127元/ ,透水磚則為131元/ 。另外,磚廠實際生產之高壓磚,其二十八天抗壓強度為78.51MPa,符合CNS13295之A級磚規範,透水磚之二十八天抗壓強度為35.89MPa,透水係數為0.125cm/sec,符合CNS14995透水磚之規範標準。
Slag, which is a by-product of manufacturing steels, can be first alkali-activated and then used as a replacement of portland cement in the production of concrete bricks. In the study, concrete bricks with various design mixtures of sand content, aggregate/binder ratio, water/binder ratio and alkali content were made. It is found that the 7-day compressive strength of high-strength bricks can be up to 70.51MPa, higher than that as requested by Class A standard of CNS13295. Also, the 7-day compressive strength of permeable bricks reaches 36.81MPa while their coefficient of permeability is 0.104cm/sec; both are higher than the standard values as requested by CNS14995. The amount of binder slurry plays an important role in determining the permeability coefficient of permeable bricks; in other words, the permeability coefficient of a permeable brick with a lower water/binder ratio but a higher aggregate/binder ratio is larger. When only the cost of materials is considered, the cost is NT$ for high-strength bricks and NT$ for permeable bricks as compared to NT$ for commercially available bricks. The 28-day compressive strength of high-strength bricks made in a factory is 78.51MPa, still higher than Class A standard of CNS13295. The 28-day compressive strength of permeable bricks made in a factory is 35.89MPa and their permeability coefficient is 0.125cm/sec; both satisfy the standards of CNS14995.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 本文組織與內容 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 鹼激發膠結材 4
2.1.1 鹼激發機制 4
2.1.2 鹼激發爐石研究現況 5
2.2 混凝土磚 6
2.2.1 透水性混凝土 8
2.2.2 強度影響因素 10
2.2.3 CNS中國國家標準 11
第三章 研究方法與試驗步驟 12
3.1 試驗規劃 12
3.1.1 試驗目的 12
3.1.2 試驗變數 12
3.1.3 試體配比代號定義 13
3.2 試驗材料 13
3.3 試驗設備 15
3.4 試驗方法與項目 17
3.4.1 基本性質試驗 18
3.4.1.1 比重與吸水率試驗 18
3.4.1.2 骨材篩分析試驗 20
3.4.1.3 最大單位重試驗 21
3.4.2 混凝土磚配比計算 22
3.4.3 混凝土磚之試體製作 27
3.4.4 高壓振動台之製程研究 28
3.4.5 抗壓強度試驗 28
3.4.6 透水試驗 29
3.4.7 毒物特性溶出試驗(TCLP) 30
3.4.8 黏度試驗 30
3.4.9 抗彎破壞載重試驗 30
3.5 磚廠實作過程 31
第四章 試驗結果與討論 50
4.1 高壓振動台製程 50
4.2 高壓磚 51
4.2.1 改變含砂率 52
4.2.2 改變水膠比 53
4.2.3 改變骨膠比 53
4.2.4 改變AE% 54
4.3 透水磚 56
4.3.1 改變水膠比 56
4.3.2 改變骨膠比 57
4.3.3 改變AE% 57
4.3.4 透水試驗 58
4.4 成本分析 59
4.5 毒物特性溶出試驗 60
4.6 水泥對照組 61
4.7 黏度試驗 61
4.8 磚廠實作試體之試驗 62
4.8.1 抗壓強度試驗 62
4.8.2 透水試驗 63
4.8.3 抗彎破壞載重試驗 63
第五章 結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 建議 86
參考文獻 87

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4.鄭大偉,「無機聚合技術的發展應用與回顧」,鑛冶,140-157,2010。
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6.徐彬,「固態鹼組分礦渣水泥的研製及其水化機理和性能的研究」,博士論文,清華大學,1995。
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11.周佳,「地質聚合物鋼渣路面材料的研究及環境安全性評價」,博士論文,北京科技大學,2005。
12.左富云,「建築垃圾在透水磚及城市道路上的應用」,碩士論文,昆明理工大學,2008。
13.孫岩,「再生混凝土微粉/水泥基透水性複合材料的試驗研究」,碩士論文,昆明理工大學,2011。
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18.黃國城,「無機聚合包裹中空球無細混凝土之工程性質」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,2008。
19.李培文,「高壓透水磚產製技術之研究」,碩士論文,國立中興大學土木工程研究所,2004。
20.何秀美,「污泥與底灰資源化為透水磚之研究」,碩士論文,國立台灣大學環境工程研究所,2003。
21.楊志祥,「電弧爐氧化渣資源化於透水性混凝土地磚之可行性研究」,碩士論文,朝陽科技大學環境工程與管理學系,2006。

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