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

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：32

、訪客IP：3.133.108.241

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)

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
★ 水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討	★ 水洗礦尾渣取代水泥製品中細粒料之可行性研究
★ 陶瓷業無機性污泥資源化用於人工細粒料及自充填混凝土之研究	★ 磚製品中摻配鈦砂之較佳配比研究
★ 單維電化學傳輸陽離子技術抑制混凝土ASR之研究	★ 不同醇類製備聚丙烯酸酯應用於水泥基材的行為研究
★ 人工粒料作為路基材料及CLSM對RC構件和金屬腐蝕之影響研究	★ 經高溫製程產生含矽再生粒料之鹼質活性研究
★ 改質人工粒料的應用策略基礎研究	★ 爐碴作為混凝土細粒料的膨脹安定化方法及檢測技術研究
★ 鎂鋁氧化物及類水滑石對氯離子吸附行為之研究	★ 以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討
★ 加速鋰離子傳輸技術中不同電極間距對離子傳輸行為的影響研究	★ 改質人工粒料取代天然細粒料對混凝土性質的影響

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]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

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：
Adin, A., Soffer, Y. and Ben, A. R., “Effluent Pretreatment by Iron Coagulation Applying Various Dose-pH Combinations for Optimumparticle Separation”, Wat. Sci. Tech., Vol.38, No.6, pp.27-34 (1998).
Aube. B.C. and Zinck, J.M., “Optimization of Lime Treatment Processes”, CIM Bulletin, Vol.93, Sep, pp.98-105 (2000)
Cheeseman,C.R. and Asavapisit S., “Effect of Calcium Chloride on the Hydration and Leaching of Lead-Retarded Cement”, Cement and Concrete Research, Vol.29, pp.885-892 (1999).
Ceukelaire. L. De, “Effects of Hydrochloric Acid on Mortar”, Cement and Concrete Research, Vol. 22, NO.5, pp 903-914 (1992).
Cartledge, F. K., Roy A. and Tittlebaum M. E. , “A Study of The Effects of Nickel Chloride and Calcium Chloride on Hydration of Portland Cement”, Cement and Concrete Research, Vol.23, pp. 833-842 (1993).
Dipak K. Dutta, Dipok Bordoloi and Prakash C. Borthakur, “Hydration of Portland Cement Clinker in The Presence of Carbonaceous Materials”, Cement and Concrete Research, Vol.25, No.5, pp.1095-1102 (1995).
Dentel Steven K. and James M. Gossett, “Mechanisms of Coagulation with Aluminum Salts”, J. Ameri. Wat. Works Assoic., Vol.80, No.4, pp. 187-198 (1988) .
Gregory. John, “Role of Colloid Interactions in Solid-Liquid Separation”, Water Science and Technology, Vol.27, No.10, pp. 1-17 (1993).
Healy, T. W. and La Mer, V. K., “Energetics Of Flocculation and Redispersion by Polymers”, Journal of Colloid Science, Vol.19, pp.323-332 (1964)
Kuhl, F.M.Lea, “The Chemistry of Cement & Concrete”, Edward Arnold Publishers , London, pp.334-335 (1980).
Katyal, N.K, Ahluwalia S.C., Ram Parkash, “Effect of TiO2 on The Hydration of Tricalcium Silicate”, Cement and Concrete Research, Vol.29, pp.1851-1855 (1999).
Katyal, N.K, R.Parkash, Ahluwalia S.C., G.Samuel,“Influence of Titania on the Formation of Tricalcium Silicate”, Cement and Concrete Research, Vol.29, pp.355–359 (1999).
Kakali, G., S.Tsivilis, and Tsialtas A., “Hydration of Ordinary Portland Cements Made From Raw Mix Containing Transition Element Oxides”, Cement and Concrete Research, Vol.28, No.3, pp.335-340 (1998).
Lea, F.M., “The Chemistry of Cement and Concrete”, Edword Arnold, London (1980).
Martin Cyr, Ande Carles-Gibergues and Arezki Tagnit, “Titanium Fume And Ilmenite Fines Characterization for Their use in Cement-Based Materials”, Cement and Concrete Research, Vol.30, pp.1097-1104 (2000).
Mehta, P.K., Concrete Structure Properties and Materials, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, U.S.A .(1986).
Nocun-Wczelik, Wieslawa, “Effect of Some Inorganic Admixtures on the Formation and Properties of Calcium Silicate Hydrates Produced in Hydrothermal Conditions”, Cement and Concrete Research, Vol.27, January, pp.83-92 (1997).
Potgieter, J.H., Horne K.A., Potgieter S.S. and Wirth W. , “An Evaluation of the Incorporation of a Titanium Dioxide Producers Waste Material in Portland Cement Clinker”, Materials Letters, Vol.57, pp.157-163 (2002)
Stein, H. N., and J. M. Stevels., “Influence of Silica on The Hydration of 3 CaO SiO2” J. Appl. Chem.14 pp.338-345 (1964).
Tsivilis, S.and G.Kakali, “A Study on Grindability of Portland Cement Clinker Containing Transition Element Oxides”, Cement and Concrete Research, Vol.27, No.5, pp.673-678 (1997).
Valenti, G.L., Sabatelli V., Marchese B., “Hydration Kinetics of Tricalcium Silicate Solid Solutions at Early Ages”, Cement and Concrete Research , Vol.8 ,pp.61–72 (1978).
Van De Ven, T.G.M., “On the Role of Ion Size in Coagulation”, Journal of colloid and interface science, Vol.124, pp.138-145 (1988).
Young, J. F., Mindess, S. and Darwin, D., Concrete, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, U.S.A (2002).
中文文獻：
丁廷楨，「化學原理及應用基礎第三冊」（1999）。
二氧化鈦產品統計http://www.chemnet.com.tw/magazine/200203/index34.htm
王年福，「水泥製程於資源再利用之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文(2003)。
方恩緒、楊延英，「公路工程」，中國土木水利工程學會（1995）。
中國建築工業出版社與中國矽酸鹽學會，「矽酸鹽辭典」，1983年4月。
白志清，「工業礦渣取代無筋水泥製品之細粒料應用研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文(2001)。
白志清、吳學禮、房性中，「市區管路回填採用水泥處理尾礦渣之研究成果初探」，中華民國第十屆鋪面工程學術研討會，1999年8月。
白志清、吳學禮、房性中，「杜邦尾礦渣使用於鋪面基底層績效研究暨初步成效探討」，中華民國第十屆鋪面工程學術研討會，1999年8月。
江康鈺，「廢棄物含氯成分對焚化過程重金屬物種形成及分佈特性影響之研究」，國立中央大學環境工程學研究所博士論文（1997）。
李忠文，「焚化底渣水洗前處理及應用之探討」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文(2004)。
李後昆，「污泥脫水機之選用與評估」，化工技術，2004年5月。
呂維明、呂文芳編，「過濾技術」，高立圖書有限公司（1994）。
杜邦中國二氧化鈦事業部網站，http://www.dupont.com.cn/tipure/index.html
林志棟，「路基土壤阻力值之工程特性及其在路面工程上應用之研究」，公路工程改善施工方法之研究第四輯（1981）。
林炳炎，「矽灰在水泥漿中的行為」，現代營建，1995年10月。
林敬二、徐惠麗、黃明星主編，「分析化學」，全威圖書有限公司(1995)。
染化資訊網站，第三章無機顏料http://www.dfmg.com.tw/dasp/pigment/pg-index.htm
林凱隆、王鯤生、林忠逸、林家宏，「廢棄污泥取代水泥原料燒成環保水泥之水化反應特性研究」，工業污染防治，2003年10月。
陳家重譯，「化學平衡」，科學圖書社(1975)。
陳姝樺，「以二氧化氯為前氧化劑對淨水混沉之影響探討」，逢甲大學環境工程與科學研究所碩士論文（2003）。
高思懷、蔡志三、劉世澐，「含鐵溶液再生混凝劑可行性研究報告」，淡江大學水資源及環境工程學系（2000）。
黃成港，「濾材及過濾助劑選擇」，化工技術，2004年5月。
黃兆龍，「混凝土性質及行為」，詹氏書局 (1999)。
張敏超，「鋁系混凝劑的化學及其應用」，化工資訊，工業技術研究院化學工業研究所，1992年4月。
張苕旭編著，「分析化學基礎」，藝軒圖書出版社（1995）。
雷揚中，「焚化爐底碴應用於道路工程之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士論文（2004）

指導教授

李釗(Chau Lee)

審核日期

2005-7-18

推文