臺灣博碩士論文加值系統

近年來節能減碳、綠建材、廢棄物回收利用與資源永續經營等環保議題，廣受各界的重視與討論。環保署也積極提倡以「綠色生產、垃圾減量、資源回收及再生利用」等方式，將資源有效循環利用，逐步達成「垃圾零掩埋、零廢棄、資源全回收」的資源循環社會目標。日常生活垃圾經焚化爐焚燒處理後，可減少約70%~80%左右體積的垃圾量，達到廢棄物減量的目的。焚化爐焚燒後剩下來的產物--「底渣」，送至合格再利用機構進行資源化再生處理而產出底渣再生料，將之應用於公共工程建設，可達到資源回收及再生利用的目標。
本研究主要目的在於將底渣再生料、水泥和色料等材料以適當配比混拌產製彩色混凝土透水磚。首先進行底渣再生料的基本物性試驗，作為材料混合配比設計之依據，再依配比設計製作10cmΦx20cm圓柱試體與15x15x53 cm3長方體試體，養護28天後進行抗壓與抗彎試驗，以及測定試體的透水係數與孔隙率。試驗數據採用正交試驗分析法統計歸納得強度高且透水性能佳的最優選材料配比，用此優選之材料配比產製彩色混凝土透水磚，並把彩色混凝土透水磚成品鋪設於降雨平台觀察流量及淨化水質效能。
依最佳材料配比產製複合雙層型、複合內嵌型與多孔等類型混凝土透水磚成品。複合雙層型與複合內嵌型混凝土透水磚成品之抗壓強度分別為261 kgf/cm2與252 kgf/cm2，多孔型透水磚成品為192 kgf/cm2；雙層型與內嵌型透水係數皆為0.06cm/sec；孔隙率約23%~25%間；吸水率約9%~11%間；複合雙層型與複合內嵌型混凝土透水磚成品抗彎強度分別為50 kgf/cm2、44 kgf/cm2與多孔型33 kgf/cm2。當水量達452.8cm3/sec透水磚成品會產生表面逕流。在連續沖洗試驗與浸泡試驗中最後滲透水水質有越來越好的趨勢。達到本文的研究成果在實務應用上，不僅可解決垃圾焚化爐底渣的堆置掩埋問題，降低底渣脫離管制被任意違法棄置的風險，也可提高底渣再生料的再利用率與產製品的附加價值，達到資源永續利用之目標。
關鍵詞：底渣、混凝土、透水磚

In recent years, issues of environmental protection, such as energy saving and carbon-emission reduction, green building materials, waste reclamation and sustainable management of resources, are widely attended and discussed among all walks of life. The Environmental Protection Administration (EPA) also actively advocates ways like “Green Protection, Waste Reduction, and Resource Reclamation” to make effective and recyclable utilization of resources, achieving step by step the social goal of resource recycling, i.e., “zero landfill of garbage, zero waste, and full recovery of resources.”After the incineration disposal in the incinerator, the volume of the daily household garbage will be reduced by 70% to 80%, which reaches the goal of waste decrement. The “slag” –the remaining outcome of the incineration inside the incinerator, will be sent to qualified recycling institutions for resource reclamation so as to yield slag-reclaimed materials which will be used in the construction of public works, achieving the goal of resource recovery and recycling.
The primary purpose of this research is to produce colored-cement water-permeable bricks with appropriate proportion of slag-reclaimed materials, cement and pigments. First of all, the experiment of essential physical property of the slag-reclaimed materials will be conducted as the basis for the design of the proportional mixture of the materials. Then the test cylinder of 10cmΦx20cm and the test cuboid of 15x15x53cm3 will be designed and made out according to the proportion. After 28 days of maintenance, the experiment of crush and bending resistance will be carried out, and the permeation coefficient and porosity of the test cylinder and cuboid will be admeasured too. The analytical approach of orthogonal experiment will be applied in the analysis of the experimental data to obtain the optimal material ratio of high intensity and excellent permeability performance. This optimal material ratio will be applied in manufacturing the colored-cement water-permeable bricks which will be used in paving the rainfall platform for the purpose of runoff observation and permeable water quality test.
Production system in accordance with the best ratio of composite material layer, complex cell type and other types of porous permeable brick concrete products.The composite double-deck bricks possess the compressive strength of 261kgf/cm2, the composite embedded bricks 252kgf/cm2, and the porous bricks 192kgf/cm2. The permeability coefficient of the double-deck bricks and embedded bricks is both 0.06cm/sec, the porosity approximately between 23% and 25%, and the water absorption roughly between 9% and 11%. The composite double-deck bricks possess the bending strength of 50.634kgf/cm2, while the composite embedded bricks 44kgf/cm2, and the porous bricks 33kgf/cm2. When the quantity of the finished product will produce 452.8cm3/sec permeable brick surface runoff, the continuous flushing of the last test and immersion test more and better penetration of water quality trends. In terms of practical application, the research achievements of this thesis will not only solve the problem of banking up and burying the slag in the refuse incinerator and reduce the risk of arbitrarily and illegally discarding the slag without regulation, but also increase the re-utilization rate of the slag-reclaimed materials and the added value of the finished goods, thus attaining the goal of sustainable utilization of the resources.
Keywords： bottom ash, concrete, permeable bricks

目錄
摘要 II
Abstract IV
謝誌 VI
目錄 VII
圖目錄 X
表目錄 XII
第1章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 2
第2章 文獻回顧 4
2.1 垃圾焚化爐底渣之特性 4
2.1.1 垃圾焚化爐底渣來源 4
2.1.2 垃圾焚化爐底渣基本物理性質 5
2.1.3 垃圾焚化爐底渣再利用處理方式 7
2.1.4 垃圾焚化爐底渣化學性質 7
2.2 透水混凝土的配比設計 8
2.3 正交分析法簡介 11
2.4 水質分析 12
第3章 試驗內容與方法 16
3.1 試驗變數 16
3.2 試驗材料 16
3.3 透水磚配比設計 16
3.4 試驗用試體模具 19
3.5 透水混凝土拌合過程 19
3.6 試驗方法與儀器 20
3.6.1 底渣再生細料之基本物性試驗 20
3.6.2 透水混凝土之孔隙率與透水試驗……………………….21
3.6.3 透水混凝土之力學試驗 25
3.7 模擬現地透水磚鋪面透水性能與淨化水質能力試驗 27
第4章 結果分析與討論 29
4.1 底渣細料之基本物理性質 29
4.2 配比設計之正交分析 29
4.3 正交分析趨勢圖與優選排序 34
4.3.1 正交分析趨勢圖 34
4.3.2 正交分析優選排序 36
4.4 搗實方式對強度與透水性能的影響 37
4.5 透水磚成品之基本物理性質 41
4.6 定水頭與變水頭透水性試驗 43
4.7 現地透水磚鋪面模擬試驗 44
4.7.1 模擬降雨平台之透水性能試驗 44
4.7.2 連續沖洗試驗之水質分析 47
4.8 透水磚鋪面浸泡試驗之水質分析 50
4.9 各類型透水混凝土透水磚成品鋪設組合 52
4.10 產製透水磚成品成本分析 53
第5章 結論與建議 54
5.1 結論 54
5.2 建議 55
參考文獻 56
作者簡介 111
口試委員審查意見與論文搞修正內容對照表 112


 

參考文獻
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