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研究生:王柏欽
研究生(外文):Po Chin Wang
論文名稱:爐石粉及爐碴粉取代水泥性質之研究
論文名稱(外文):Study on Testing Mortar Properties with a Cement Replacement by Using Slag and Slag Powder
指導教授:林至聰林至聰引用關係
指導教授(外文):Chih-Tsung Lin
口試委員:丁原智鄭尉民
口試委員(外文):yuan-jr dingwei-min jeng
口試日期:2012-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:土木與防災研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:爐石粉爐碴粉水泥
外文關鍵詞:SlagSlag PowderCement
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本研究主要探討鋼鐵廠煉鐵後產生之廢料,爐石粉與爐碴粉取代部分水泥對水泥砂漿強度、乾縮之影響,藉此分析取代摻料之最佳配比,以期減少水泥用量,達到廢料回收利用之節能減碳目標,研究中以不含爐石粉及爐碴粉之控制組為基礎,分別進行爐石粉取代水泥量10%、20%、40%及60%與爐石粉及爐碴粉混合取代水泥量10%、20%、40%及60%,其中爐石粉及爐渣粉的混合比例包含1/4、1/2、3/4,試驗內容包含水泥砂漿之抗拉強度、抗壓強度與乾縮量。
試驗結果顯示,由於爐石粉屬晚期強度較佳之摻料,可發現S100~S600之強度都以超越純水泥沙漿之90天強度,其中又以爐石粉取代水泥量20%為最佳,再經由數據發現,針對每組同一個取代量而言(10%、20%、30%或40%),其爐石粉添加越多其強度也較高另兩個配比,而乾縮量則是爐石粉取代水泥量越多相對收縮量也越高,而爐碴粉因含有不穩定物質,故會有膨脹現象發生。


The main object of this study is the discussion of slag and slag powder, the waste material produced with iron-smelting, applied to cement mortar. Testing on properties such as compression strength, tensile strength, time of setting, bleeding, shrinkage test and flow test were conducted according to the codes : American Society for Testing and Material (ASTM) and China National Standards (CNS). Different cement-replacement proportions: 10%, 20%, 40% and 60% were designed for the tests and each cement-replacement proportions could be divided into using pure slag powder and using slag mixing slag powder as: 25% slag powder, 50% slag powder and 75% slag powder.
The test results show that the cement mortar specimens exhibited the higher compression strength with an elder age when the slag powder was used to the cement replacement. Among the different cement-replacement proportions, specimen of 20% performed better than others specimens. The comparison of the use of slag mixing slag powder with equal replaced proportions indicated that the compression strength increased followed the using amount of the slag powder. Moreover, there was the swelling nature in the slag for the inhibition of the drying shrinkage.


摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 1
1.3研究內容 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 水泥的來源與簡介 [4] 3
2.2 水泥之製造與組成 6
2.3 水泥之化學成份與物理性質 6
2.4 水泥單礦物之水化作用與機制 8
2.5 爐石粉生產與簡介 12
2.5.1 高爐石粉之生產 12
2.5.2 爐石粉水化機理 15
2.5.3 爐石水泥水化機理 15
2.6 還原碴生產與簡介 19
2.6.1 爐碴粉之生產 19
2.6.1.1 製成簡介 19
2.6.1.2 還原碴來源 19
2.6.1.3 還原碴之性質 20
2.7 飛灰之來源與簡介 21
2.7.1 飛灰來源 21
2.7.2 飛灰的化學成份與物理性質 21
第三章 實驗材料與方法 23
3.1 試驗變數與項目 23
3.1.1 試驗變數 23
3.1.2 試驗項目 23
3.2 試驗設備 23
3.3 試驗材料 34
3.3.1 水泥 34
3.3.2 細粒料 35
3.3.2.1 細粒料比重及吸水率試驗 36
3.3.2.2 細粒料之篩分析試驗 38
3.3.3 拌合水 39
3.3.4 爐石粉及爐碴粉 39
3.4 爐石粉及爐碴粉摻料水泥砂漿配比條件擬定 40
3.4.1 水泥砂漿之配比設定及試體編號設定 40
3.4.2 標準稠度試驗 40
3.4.2.1 試驗方法 41
3.4.3 凝結時間試驗 42
3.4.3.1 試驗方法 42
3.4.4 流度試驗 43
3.4.4.1 試驗方法 43
3.4.5 水泥砂漿抗壓強度試驗 44
3.4.5.1 試驗方法 44
3.4.5 水泥砂漿抗拉強度試驗 45
3.4.5.1 試驗方法 45
3.4.6 水泥砂漿乾縮試驗 47
3.4.6.1 試驗方法 47
3.4.7 水泥砂漿泌水試驗 48
3.4.7.1 試驗方法 48
第四章 試驗結果與分析 49
4.1 控制組試驗結果分析 49
4.2 標準水泥砂漿性質之試驗結果 49
4.2.1 水泥砂漿抗壓強度試驗 49
4.2.2 水泥砂漿抗拉強度試驗 61
4.2.3 水泥砂漿泌水試驗 73
4.2.4 水泥砂漿乾縮試驗 74
第五章 結論與建議 78
5.1結論 78
5.2建議 79
參考文獻 80


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[26] 國家標準,CNS1011水硬性水泥抗拉強度試驗法,2009
[27] 國家標準,CNS1012水硬性水泥抗壓強度試驗法,2009


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