| 姓名 |
曾仕文(Shih-wen,Tseng)
查詢紙本館藏 |
畢業系所 |
土木工程學系 |
| 論文名稱 |
電弧爐還原碴應用於控制性低強度材料及其安定化成效評估研究
|
| 相關論文 | |
| 檔案 |
 [Endnote RIS 格式]
[Bibtex 格式]
 [相關文章]  [文章引用]  [完整記錄]  [館藏目錄]  [檢視] [下載]- 本電子論文使用權限為同意立即開放。
- 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
- 請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。
|
| 摘要(中) |
電弧爐還原碴為電弧爐煉鋼之製程下，所產生之副產物，若能將其當作細粒料之使用，不僅能更有效地增加還原碴之使用量，同時減少因堆置過多而造成環境的衝擊，達到雙重效益。
本研究係以水泥搭配爐石粉為主要膠結材，搭配以破碎分選後之爐碴粒料當作粗細粒料，利用兩個不同廠區之還原碴取代部分細粒料（5 %、10 %、15 %），製成控制性低強度回填材料（CLSM），進行CLSM之管流度、坍流度、抗壓強度試驗並探討其膨脹潛能。另一方面，將還原碴各別進行普通、加速安定化處理，依據不同的安定化處理方式，觀察其還原碴之膨脹潛能，評估安定化處理之成效。
試驗結果顯示，建議還原碴以10 %取代部分細粒料應用於CLSM中，其工作性、凝結時間與28天抗壓強度皆能符合國內各施工規範要求，但隨著還原碴取代量增多，會造成凝結時間延長及早期強度發展不足；而CLSM膨脹率皆在0.08 %以下，所以用於回填工程時應不致造成膨脹問題。安定化成效方面，普通安定化處理之齡期需至少90天以上，以確保還原碴內之膨脹因子能有效降低；而加速安定化處理（80℃）在15天以上，可有效抑制還原碴之膨脹。 |
| 摘要(英) |
Electric arc furnace reductive slag is the byproduct formed in the electric arc furnace steelmaking process. This study aims at using the slag as fine aggregate in making controlled low strength material (CLSM). This would help increasing utilization of reductive slag, and reducing the amount of stockpiling which is likely to cause environmental concerns.
In this study, portland cement and blast furnace slag are used as cementing materials and crushed and sieved slag as coarse and fine aggregates to make CLSM. Reductive slag produced from two different plants are used to replace part of the fine aggregate (5 %, 10 %, 15 %) in proportioning CLSM. Standard test methods for CLSM including pipe flow, slump flow, compressive strength, and swelling potential were conducted to evaluate the effectiveness of using reductive slag in making CLSM.
Test results indicated that replacing 10% of the fine aggregate with reductive slag would produce CLSM that meets the consistency, setting time, and 28-day compressive strength specifications for CLSM. Increasing the replacement level of reductive slag tends to increase the setting time and decrease the early strength. An expansion of 0.08% was found for the CLSM made with reductive slag and is judged to be acceptable for backfilling works without causing expansion problems.
Also, to ensure that reductive slag does not cause excessive swelling, two stabilization processes were evaluated in this study. These include water-soaking under ambient temperature and at 80°C. It was found that water-soaking at elevated temperature is more effective in stabilizing reductive slag from swelling. In general, it takes 15 days for reductive slag to be stabilized under 80°C water-soaking, while a minimum of 90 days is needed for stabilization of reductive slag at ambient temperature. |
| 關鍵字(中) |
★ 電弧爐還原碴
★ CLSM
★ 安定化
★ 膨脹率 |
關鍵字(英) |
★ Electric-arc furnace reductive slag
★ CLSM
★ Stabilization
★ Expansion |
| 論文目次 |
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 V
第一章 前言 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 4
2.1電弧爐煉鋼爐碴-還原碴 4
2.1.1電弧爐煉鋼簡介 4
2.1.2還原碴之產量及材料特性 6
2.1.3還原碴之卜作嵐反應 10
2.2電弧爐碴之安定化處理技術 11
2.3 電弧爐碴之體積穩定性試驗 14
2.4 控制性低強度(CLSM)材料介紹 18
2.4.1 CLSM之基本定義 18
2.4.2 CLSM之工程性質 18
2.4.3 國內CLSM 之發展 22
第三章 試驗計劃 25
3.1 試驗材料 25
3.2 試驗設備與儀器 31
3.3 試驗流程與內容 36
3.4 試驗方法 41
3.4.1 材料前置處理 41
3.4.2 還原碴基本性質試驗 41
3.4.3 CLSM配比設計 43
3.4.4 CLSM拌合方式 43
3.4.5 還原碴應用於CLSM相關試驗 44
3.4.6 CLSM之試體製作與養護 46
3.4.7 CLSM膨脹潛能試驗 47
3.4.8 還原碴安定化處理 48
3.4.9還原碴膨脹潛能試驗 48
第四章 實驗結果與分析 50
4.1 還原碴基本性質試驗結果 51
4.2 CLSM之試驗結果 55
4.2.1 A廠還原碴取代細粒料應用於CLSM 55
4.2.2 提升藥劑量對A廠還原碴取代細粒料應用於CLSM 59
4.2.3 B廠還原碴取代細粒料應用於CLSM 63
4.3 CLSM膨脹潛能評估 66
4.3.1 A廠還原碴取代細粒料應用於CLSM之膨脹行為 66
4.3.2 B廠還原碴取代細粒料應用於CLSM之膨脹行為 67
4.4 還原碴安定化成效試驗及膨脹潛能評估 71
4.4.1 含水量與乾密度關係試驗 72
4.4.2 還原碴之安定化處理 72
4.4.3 安定化還原碴之浸水膨脹結果 74
第五章 結論與建議 78
5.1 結論 78
5.2 建議 80
參考文獻 81 |
| 參考文獻 |
1. 經濟部工業局，「電弧爐煉鋼還原碴資源化應用技術手冊」，
（2001）
2. 鍾文煥，「爐碴細粒料應用於製作鹼活化還原碴混凝土可行性研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文（2010）。
3. 李宜桃，「鹼活化還原碴漿體收縮及抑制方法之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文（2002）。
4. 林凱悅，「鐵礦碴再利用於鋪面工程之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文（2011）。
5. 鄭清元，「電弧爐鋼爐碴特性及取代混凝土粗骨材之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文（2000）。
6. 余耀騰、林平全、施延照、黃兆龍、蔡敏行，「電弧爐煉鋼還原碴資原化應用技術手冊」，中技社綠色技術發展中心，未發行，台中（2001）。
7. 江慶陞，「爐碴的物性與化性」，技術與訓練，第九卷，第三期，第37-49 頁（1981）。
8. 蕭遠智，「鹼活化電弧爐還原碴漿體之水化反應特性」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文（2002）。
9. 黃兆龍，「混凝土性質與行為」，詹氏書局，台北（2005）。
10. Dirk, D., Sander, A., Peter, T. J. and Bart, B.（2008）“Borate stabilisation of air-cooled slags,” Global Slag Magazine, pp.25-30.
11. Naomitsu, T., Koshiro, K. and Yasuhiro, U.（2006）. ”Surface Structure of Converter Slag Stabilized by Heating”, The American Ceramic Society, pp.225-229.
12. Farrand, B . L. and Emery, J. J.（1991）. “Recent Improvements in the Quality of Steel Slag Aggregate,” Resource Conservation and Environmental Technologies, pp.99-106.
13. 陳立，「電弧爐氧化碴為混凝土骨材之可行性研究」，國立中央大學土木工程研究所博士學位論文（2003）。
14. Landwermeyer, J. L. and Rice, E. K.（1988）. “ Comparing Quick-Set and Regular CLSM,” Concrete International, 25（2）, pp.34-39.
15. 柴希文、謝佩昌，「CLSM材料簡介」，高性能回填材料（CLSM）應用，臺灣營建研究院叢書，第4-7頁（2001）。
16. 林志杰，應用電弧爐氧化碴於高性能低強度材料之研究，私立淡江大學土木工程學系碩士論文（2004）。
17. 沈永年、孫德和、鍾文豪，「不銹鋼爐碴含量對CLSM材料抗壓強度之影響」，防蝕工程，第二十二卷，第三期，第217-229頁（2008）。
18. 房性中，「控制性低強度材料使用成效之探討」，技師報，第755期，第4、6頁（2011）。
19. 廖政彥，「底灰、淤泥、剩餘土方應用於CLSM之可行性研究」，國立台灣大學土木工程研究所碩士學位論文（2007）。
20. 鄭瑞濱，「新拌及硬固CLSM 品質檢驗」，高性能回填材料（CLSM）應用，臺灣營建研究院叢書，第92頁（2001）。
21. Luckman, M., Satish, V, and D, V.（2009）“ Cementitious and pozzolanic behavior of electric arc furnace steel Slags,” Cement and Concrete Research, 39（2）, pp.102-109. |
| 指導教授 |
黃偉慶(Wei-Hsing Huang)
|
審核日期 |
2013-1-4 |
| 推文 |
 facebook  plurk  twitter  funp  google  live  udn  HD  myshare  reddit  netvibes  friend  youpush  delicious  baidu
|
| 網路書籤 |
 Google bookmarks  del.icio.us  hemidemi myshare
|
