改質人工粒料取代天然細粒料對混凝土性質的影響

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林柏凱(Bo-kai Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

改質人工粒料取代天然細粒料對混凝土性質的影響
(Effect of the modified artificial aggregate replaces the natural fine aggregate on concrete properties)

相關論文

★ 水泥製程於資源再利用之研究	★ 焚化底渣水洗前處理及應用之探討
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摘要(中)

本研究的目的是評估改質人工粒料應用於低階混凝土之方法與可行的巿場定位策略。在執行作法上可分為三個實驗階段；製備改質人工粒料、材料性質分析、改質人工粒料混凝土拌合。
研究成果顯示: (1) 改質人工粒料合適的造粒水固比為 0.27 ~ 0.33範圍，其成型方式需壓力及振動同時施加較為有效。 (2)改質人工粒料比重較天然粒料輕，吸水率及磨損率較大，但其健度、含砂當量以及粒料受水合作用之潛在膨脹等性質皆符合相關規章之規定值。(3) 當改質人工粒料取代天然粒料時，初始的工作性均可符合需求，而當爐石粉取代40%水泥後之 30 分鐘坍度損失情形並無法予以改善。雖然對混凝土膨脹量未予改善也未能增加抗壓強度，但可有效降低乾縮量。(4)改質人工細粒料混凝土之30 分鐘坍度損失，較廢混凝土塊機制砂混凝土少，且乾縮率較廢混凝土塊機制砂混凝土低，而在抗壓強度上，兩者並無顯著差異。(5)無論是否加入爐石粉及飛灰，水膠比為0.66、0.70 及0.90，改質人工細粒料取代50%及100%，其抗壓強度能符合本研究探討之強度介於 80 – 210 kgf / cm2 之目標。

摘要(英)

The purpose of this study was to evaluate the method of the modified artificial aggregates (MAA) used in low-level concrete and the practical market positioning strategy. The practice of this research can be divided into three experimental stages: preparation of modified artificial aggregates, analysis of material properties, and the mix of modified artificial aggregate concrete.
The results show that: (1) The suitable w/s ratio of granulating for manufacturing modified artificial aggregates is 0.27 to 0.33, the molding method of MAA is more effective by pressuring and vibrating at the same time. (2) The properties of MAA compared to that of the natural aggregates with lighter specific gravity, higher water absorption and abrasion rate, however, the soundness, the sand equivalent value and the potential expansion of aggregates from hydration reactions are in compliance with the regulations. (3) When the MAA to replace natural aggregates, the initial workability can meet the demand, however, for specimen using slag replaces 40% cement by weight, the slump loss condition of 30 minutes is not improved. The amount of concrete expansion has not been improved and the compressive strength has not been increased, but the amount of dry shrinkage can be reduced effectively. (4) The slump loss of 30 minutes for the MAA concrete is less than that of concrete using the manufactured sand of waste concrete blocks, and has the lower value of the shrinkage rate, but for the compressive strength, there is no significant difference between the two. (5) Whether adding slag or fly ash, w/b ratio of 0.66,0.70 and 0.90, MAA replace natural fine aggregates of 50% and 100%, the compressive strength of specimens all can meet the target strength of 80 - 210 kgf/cm2.

關鍵字(中)

★ 改質人工粒料
★ 混凝土

關鍵字(英)

★ modified artificial aggregates
★ concrete

論文目次

第一章緒論 .............................................. 1
1-1 研究緣起及目的 ....................................... 1
1-2 研究內容 ............................................. 2
第二章文獻回顧 .......................................... 3
2-1 國內砂石調查[1] ...................................... 3
2-1-1 民國96 年–大陸再度禁止天然砂出口 ..................... 3
2-1-2 民國97 年–金融風暴衝擊 .............................. 4
2-1-3 民國98 年–莫拉克風災 ................................ 4
2-1-4 民國99-100 年砂石供應現況 ........................... 5
2-1-5 民國101 年國內砂石供應現況 .......................... 6
2-2 行政院環保署對事業廢棄物之政策 ......................... 6
2-2-1 事業廢棄物運用管理制度 .............................. 7
2-2-2 工業廢棄物之相關法規 ............................... 10
2-2-3 廢棄物清理法 ...................................... 11
2-2-4 資源回收再利用法 ................................... 12
2-2-5 再生資源產業發展現況 ............................... 15
2-3 礦尾渣介紹 .......................................... 18
2-3-1 礦尾渣來源 ........................................ 18
2-3-2 礦尾渣基本性質 .................................... 19
2-3-3 礦尾渣水洗除氯技術 ................................. 20
2-4 再生粒料介紹 ........................................ 20
2-4-1 再生粒料性質 ...................................... 22
2-4-2 再生粒料對混凝土工作性之影響 ........................ 24
2-4-3 再生粒料對混凝土抗壓強度之影響 ...................... 25
2-4-4 再生粒料對混凝土之乾縮影響 ......................... 27
第三章研究規劃與試驗材料 ................................ 28
3-1 研究規劃 ............................................ 28
3-1-1 研究流程 .......................................... 28
3-1-2 試驗方法及步驟 .................................... 31
3-2 試驗材料 ............................................ 59
3-3 試驗設備 ............................................ 65
3-4 編號說明 ............................................ 70
第四章結果與討論 ........................................ 71
4-1 不同的壓製造粒方法對改質人工粒料比重及吸水率之影響 ...... 71
4-1-1 壓磚機壓製法 ...................................... 71
4-1-2 水泥錘夯壓法 ...................................... 71
4-1-3 標準式夯實試驗法 ................................... 72
4-1-4 應力控制壓製法 .................................... 76
4-1-5 現地壓製法 ........................................ 77
4-1-6 改質人工粒料不同壓製法之試驗小結 .................... 79
4-2 各材料基本性質分析 ................................... 82
4-2-1 改質人工粒料基本性質分析 ........................... 82
4-2-2 粒料之細度模數調整結果 ............................. 86
4-2-3 天然粒料之比重吸水率 ............................... 89
4-3 改質人工粒料取代部分天然細粒料對混凝土新拌及硬固之影響... 89
4-3-1 改質人工粒料取代部分天然細粒料對混凝土新拌之影響 ..... 90
4-3-2 改質人工粒料取代部分天然細粒料對混凝土硬固性質影響..... 92
4-4 水淬爐石粉取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土性質影響... 98
4-4-1 水淬爐石粉取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土新拌之影響98
4-4-2水淬爐石粉取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土硬固之影響100
4-4-3 水淬爐石粉取代部分水泥之影響小結 ................... 107
4-5 水淬爐石粉及飛灰取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土之影響試驗..................................................... 108
4-5-1 水淬爐石粉及飛灰取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土新拌之影響................................................... 109
4-5-2 水淬爐石粉及飛灰取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土硬固之影響 .................................................. 111
4-5-3 水淬爐石粉及飛灰取代部分水泥對改質人工粒料低階混凝土之影響試驗小結 ............................................... 115
4-6 改質人工細粒料混凝土及廢混凝土機製砂混凝土新拌及硬固試驗比較..................................................... 115
4-7 改質人工細粒料運用於低階混凝土之市場訂價分析 .......... 119
4-7-1 改質人工細粒料混凝土之強度成本分析 ................. 120
4-7-2 改質人工細粒料混凝土與廢混凝土塊機製砂混凝土成本分析.. 126
4-8 改質人工細粒料混凝土工作性及強度成本之綜合比較 ........ 127
第五章結論與建議 ....................................... 130
5-1 結論 .............................................. 130
5-2 建議 .............................................. 132
參考文獻 ............................................... 133

參考文獻

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指導教授

李釗(Chau Lee)

審核日期

2014-10-22

推文