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研究生:黃婉真
研究生(外文):Wan-Chen Huang
論文名稱:漿紙污泥再利用於水泥混凝土之 工程性質研究
論文名稱(外文):Engineering Properties of Paper Pulp Sludge Reuse in Cement Concrete
指導教授:黃中和黃中和引用關係尹世洵
指導教授(外文):Chung-Ho HuangShih-Hsun Yin
口試委員:陳豪吉顏聰
口試日期:2016-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:抗壓強度收縮混凝土漿紙污泥
外文關鍵詞:compression strengthshrinkageconcretepaper pulp sludge
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漿紙污泥是來自於造紙廠的廢水處理設施,並經物化處理與生物處理等,去除水中污染物所產生的廢棄物。本文主要以一級漿紙污泥為研究材料,以實驗法探究漿紙污泥應用於混凝土材料之工程性質。首先,檢測漿紙污泥的基本特性以及研擬材料前處理方式,其後選定0.4、0.5、0.6三種水膠比,及0.1%、0.3%、0.5%及1.0%等四種漿紙污泥添加率,製作混凝土試體,進行新拌及硬固性質測試,藉以評估其適用性。
由試驗結果可知,混凝土中添加漿紙污泥含量愈高,其坍度與坍流度損失愈大,混凝土工作性愈差,但可透過強塑劑之添加,使其具有相同等級之工作性。對抗壓強度而言,在高水膠比(0.5與0.6)時,添加漿紙污泥之混凝土強度,隨添加率增加而下降,但28天齡期強度則高於普通混凝土;在低水膠比(0.4)時,以0.3%添加率之漿紙污泥混凝土強度最高,且早齡期強度發展較快,混凝土有早強之現象。對抗彎強度而言,含木質纖維之漿紙污泥添加於混凝土,類似於纖維混凝土,有利於混凝土抗彎強度之提升,使得含漿紙污泥混凝土抗彎強度均高於普通混凝土。在乾縮方面,高添加率之漿紙污泥,於混凝土內部會發生養護之功效,可減少混凝土乾縮或自體收縮之發生。
Paper pulp sludge from wastewater treatment facilities, and by the physico-chemical treatment and biological treatment to remove contaminants from water generated waste. This study investigated the feasibility of using paper pulp sludge as recycled building materials to prepare cement concrete. A series of experiments were conducted to determine the engineering properties of concrete containing paper pulp sludge.First the paper pulp sludge was tested for its basic characteristics in order to develop a way for material preprocessing. And then the concrete mixtures were designed. The test variable included three water-to-binder ratios (0.4,0.5 and 0.6), and five paper pulp sludge add ratios(0.1%, 25%, 0.3%, 0.5% and 1.0%).Through experimental design, fresh and hardened property tests of concrete were performed to evaluate the applicability. Thus, this research would provide the referential data for the engineering application of paper pulp sludge in concrete in the futrue.
The experiment results indicated that the concrete added higher paper pulp sludge, the degree of its slump and slump flow loss greater concrete workability worse , but through the addition of a strong plasticizer to have the same level of workability. On the compressive strength, the high water-to-binder ratios ( 0.5 and 0.6 ), the addition of concrete strength paper pulp sludge, with the increasing addition rate decreased, but 28 days is higher than the strength of ordinary concrete; at low water-to-binder ratios ( 0.4 ), the highest concrete strength in paper pulp sludge addition rate of 0.3%, and the rapid development of early age strength of concrete early-strength of the phenomenon. For bending strength, the paper pulp sludge containing wood fibers added to concrete, like fiber reinforced concrete, will help enhance the flexural strength of the concrete, making the paper pulp sludge containing concrete flexural strength are higher than ordinary concrete. In terms of shrinkage, paper pulp sludge high addition rate, the internal effect of curing concrete will happen, can reduce shrinkage of concrete shrinkage occurs or autologous.
中文摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與流程 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 造紙製程廢水污染及造紙廢棄物 5
2.1.1 造紙廢水污染 5
2.1.2 造紙廢水處理方法 6
2.1.3 造紙廢棄物種類 7
2.2漿紙污泥之產出與特性 8
2.2.1 漿紙污泥之來源與種類 8
2.2.2 漿紙污泥之基本特性 8
2.3 漿紙污泥之再利用方案 9
2.3.1 漿紙污泥再利用 9
2.3.2 漿紙污泥汽電共生 12
2.4 污泥應用於混凝土之國內外研究情形 13
2.4.1 國內研究成果 13
2.4.2 國外研究成果 20
2.5纖維混凝土的特性 21
第三章 試驗計畫 31
3.1 試驗材料 31
3.2 試驗設備 33
3.2.1 新拌性質試驗設備 33
3.2.2 硬固性質試驗設備 34
3.3 試驗方法與規劃 35
3.3.1 新拌性質試驗方法 35
3.3.2 硬固性質試驗方法 37
3.3.3 漿紙污泥混凝土拌製流程 39
3.4 試驗變數與配比設計 40
第四章 試驗結果與分析 57
4.1 漿紙污泥材料基本性質 57
4.2 漿紙污泥混凝土新拌性質 57
4.2.1 坍度與坍流度 57
4.2.2 新拌混凝土單位重 58
4.2.3 空氣含量 59
4.3 漿紙污泥混凝土硬固性質 59
4.3.1 抗壓強度 60
4.3.2 抗彎強度 62
4.3.3 乾縮試驗 62
第五章 結論與建議 79
5.1 結論 79
5.2 建議 80
參考文獻 81
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