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姓名 呂榮翔(Rong-Hsiang Lu)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究
(TCS applies to the pavement base or subbase course and in front of the SCDS water-wash research the processing)
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摘要(中) 「礦尾渣」為杜邦公司工業生產衍生的副產品,與水泥拌合後凝結硬固成為「鈦鐵礦氯化爐碴」。目前鈦鐵礦氯化爐碴已再利用於道路基底層。其特性為經滾壓後有再膠結現象及含有大量氯離子,此試驗分別研究鈦鐵礦氯化爐碴再膠結的強度發展及水洗前處理礦尾渣。
試驗結果顯示,鈦鐵礦氯化爐碴經壓實後的抗壓強度或C.B.R.值,都有明顯隨齡期發展的趨勢。鈦鐵礦氯化爐碴有良好的體積穩定性,縱使在高溫狀態下或長期浸水膨脹率都符合並遠低於規範要求。
水洗前處理礦尾渣可有效降低水溶性氯離子含量。經由膠體沉降時間試驗結果發現,硫酸鋁及硫酸鐵其混凝效果較佳。添加碳酸鈉對水洗礦尾渣,能提高氯離子被溶出量,增加水洗成效。基本水洗(過濾)方式成效較佳。水洗後礦尾渣吸水率高於天然砂石甚多,所以水 泥礦尾渣砂漿流度值,會隨著高吸水率之礦尾渣用量增加而降低。
摘要(英) SCDS is one of the by-products produced by the DuPont Co., Ltd. After mixing with cement it is coagulated into TCS. Currently TCS is being adapted for pavement. It is re-glued and contained of a certain amount of chlorine ion. This experiment is aimed at the intensity of titanium iron chloride and the SCDS before water-wash.
The result shows that the intensity and compression resisting or C.B.R. is enormously increasing with its sequence. TCS is very stable, it status is under the regulated standard even under high-temperature or after a long-time of soaking in water.
Before the washing the SCDS, we can efficiently decrease the water chlorine ion. After the experiment of colloid subsiding, we found that aluminum sulfate and iron sulfate have better concrete result. Adding in calcium carbonate when washing SCDS can increase the chlorine ion’s dissolving. Basic washing (filtering) approach is more effective. After washing, the SCDS absorbs much more water than regular sand. Therefore the flowing rate of concrete SCDS is increasing when the use of SCDS with high absorbing intensity’s increasing.
關鍵字(中) ★ 鈦鐵礦氯化爐碴
★ CBR
★ 水洗
★ 礦尾渣
關鍵字(英) ★ water-wash
★ SCDS
★ TCS
★ CBR
論文目次 目 錄
目 錄 I
圖目錄 IV
表目錄 VII
第一章、前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究內容與目的 2
第二章、文獻回顧 3
2.1 二氧化鈦製程及礦尾渣來源 3
2.2 礦尾渣特性 5
2.3 鈦鐵礦氯化爐碴應用於鋪面基底層之探討 6
2.3.1底層 7
2.3.2.基層 8
2.3.3鈦鐵礦氯化爐碴應用於鋪面基底層成效探討 9
2.4礦尾渣與水泥水化反應之研究 11
2.4.1水泥水化反應機制 11
2.4.2水泥的水化產物 13
2.4.3未水化水泥顆粒 14
2.4.4 氯化鈣對水泥水化的影響 15
2.4.5 添加TiO2 之影響 15
2.4.6 添加焦炭對水泥的影響 17
2.4.7 水泥添加矽灰的水化反應 18
2.5 礦尾渣水洗前處理應用原理 23
2.5.1 溶解度的觀念 23
2.5.2 溶解度的影響因素 23
2.5.3 溶解度規則 24
2.5.4沉澱之洗滌 26
2.6 膠體混凝理論 27
2.6.1 混凝機理 27
2.6.2 膠體作用力 31
2.6.3 混凝劑種類 35
2.6.4 有關混凝處理方法之相關研究 40
2.7 濾材及過濾助劑之選擇 41
2.7.1 過濾器及濾材的種類和特性 41
2.7.2 過濾助劑之種類與特性 44
2.7.3 過濾助劑之應用 47
2.8 廢棄污泥取代水泥原料燒成環保水泥之研究 48
第三章、試驗材料及研究方法 50
3.1 試驗材料 50
3.2 試驗設備與儀器 55
3.3 試驗方法 58
3.4研究方法 63
3.4.1研究概述 63
3.4.2 鈦鐵礦氯化爐碴加州承載比試驗 66
3.4.3 粒料膨脹試驗 74
3.4.4 模擬工地現場壓製試驗 75
3.3.5水洗前處理應用於移除礦尾渣中水溶性氯離子研究 79
3.3.6水泥礦尾渣砂漿試驗 87
3.3.7礦尾渣添加石灰試驗 91
第四章、基本性質試驗結果與討論 92
4.1鈦鐵礦氯化爐碴基本性質試驗結果 92
4.1.1 粗、細鈦鐵礦氯化爐碴比重及吸水率試驗 92
4.1.2鈦鐵礦氯化爐碴單位重與孔隙率試驗 92
4.1.3鈦鐵礦氯化爐碴級配分析試驗 94
4.1.4 洛杉磯磨損試驗 95
4.1.5粒料水溶性氯離子試驗 95
4.1.6 硫酸鈉及硫酸鎂之粒料健度試驗 96
4.1.7粗骨材扁平率試驗 98
4.1.8鈦鐵礦氯化爐碴細骨材含砂當量試驗 98
4.1.9鈦鐵礦氯化爐碴含水量與密度關係試驗結果 99
4.2 礦尾渣基本性質試驗結果 101
4.2.1礦尾渣比重及吸水率試驗 101
4.2.2礦尾渣單位重與孔隙率試驗 101
4.2.3礦尾渣粒徑分析試驗 102
第五章、研究試驗結果與討論 103
5.1鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層之研究試驗結果 103
5.1.1 模擬道路基底層壓實試驗之單軸抗壓強度 103
5.1.2 加州載重比試驗結果 107
5.1.3鈦鐵礦氯化爐碴粒料膨脹試驗 115
5.1.4鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層之研究試驗小結 116
5.2水洗礦尾渣試驗結果 118
5.2.1初步水洗試驗 118
5.2.2膠體沉降時間試驗 120
5.2.3助濾劑成效試驗 122
5.2.4水洗添加藥劑成效試驗 123
5.2.5基本水洗試驗結果 127
5.2.6改良式(置換法)水洗試驗結果分析 130
5.2.7水洗礦尾渣試驗小結 134
5.3水泥礦尾渣砂漿試驗結果分析 135
5.3.1水泥礦尾渣砂漿流度試驗結果 136
5.3.2水泥礦尾渣砂漿凝結時間試驗結果 137
5.3.3水泥礦尾渣砂漿抗壓強度試驗結果 140
5.3.4水泥礦尾渣砂漿水溶性氯離子試驗 143
5.3.5水泥礦尾渣砂漿試驗小結 144
5.4 X光繞射分析 145
5.5礦尾渣添加石灰中和試驗結果 146
第六章、結論與建議 148
6.1結論 148
6.2建議 151
參考文獻 152
參考文獻 參考文獻
外文部份:
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指導教授 李釗(Chau Lee) 審核日期 2005-7-18
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