博碩士論文 973202055 詳細資訊




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姓名 余姵如(Pei-Ru Yu)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 磚製品中摻配鈦砂之較佳配比研究
(A study on the superior mix proportion of Ti-sand in place of the fine aggregates on bricks)
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摘要(中) 本研究分為兩大部分:(1) 台灣地區砂石供需調查與分析,(2) 以鈦砂
(水洗除氯之礦尾渣)取代磚製程中部分細粒料的較佳配比研究。研究發現未
來台灣會面臨到砂石短缺的問題,因此,開發人工粒料將可穩定巿場的需
求。由於呈濾餅狀的水洗除氯礦尾渣拌合後有團塊現象,若將水洗除氯之
礦尾渣先半烘乾並過#16 篩,稱之為鈦砂,拌合時可獲較佳效果。本研究利
用直交表、Minitab 與孔隙填充比等三種方法,分析鈦砂取代部分細粒料製
磚之較佳配比,結果顯示Minitab 分析法可以獲得材料配比與混凝土性質的
關聯圖,在兼顧強度及吸水率的要求下,可方便選擇適當的製磚配比,較
具實用性。直交表分析法時,發現水泥用量的影響效果最大,其次為水灰
比,而改變鈦砂用量會產生交互作用之現象,亦會影響強度變化。孔隙填
充比分析法,可依所需之磚強度,調整水泥用量,可以獲得較低水泥用量
及較高鈦砂用量的磚製品。藉由磚的強度、吸水率與成本的綜合評估結果,
發現磚的強度可達到規範要求,但磚的吸水率無法符合規範要求。在成本
方面,摻配鈦砂之磚製品與一般磚製品之材料成本相近,皆有獲利空間。
三種分析方法所得之較佳配比製磚後,破碎製成人工粒料,其粒料基本性
質較直接使用礦尾渣製成之人工粒料佳。
摘要(英) This study concerns with the investigation of sandstone in Taiwan, and the
superior mix proportion of Ti-sand in place of the fine aggregates on bricks. It
also showed that there might be a shortage of sandstone in Taiwan. For this
reason, it could result in the growth of the aggregate demands on artificial
sandstone market. Ti-sand can be easily mixed. Our study uses Orthogonal
Arrays Analysis, Minitab Analysis and Porous Fill Proportion Analysis. The
study uses these three methods to analyze the superior mix proportion of Ti-sand
in place of the fine aggregates of the brick. The result showed that Minitab
Analysis collect a better connection on the proportion of the materials and the
property of concrete. This method can help us to choose a better proportion in
making bricks, and also satisfy the needs of strength and absorption.
Through the Orthogonal Arrays Analysis, the study discovers that the
amount that was used for cement has the greatest effect on the strength, and the
second would be the water-cement ratio. By changing the amount of used
Ti-sand, it will develop an interaction which will affect the strength. Due to the
strength that needed on bricks, Porous Fill Proportion Analysis can adjust the
amount of cement used. This can also obtain a lower use of cement and a higher
use of the Ti-sand. From the estimation of the strength, absorption and prime
cost on bricks, the study discovers that the strength of bricks can achieve the
standard conditions, but the absorption of bricks cannot accomplish it. On the
prime cost side, the material cost of the Ti-sand bricks and the regular bricks are
relatively close and profitable. The artificial aggregates are the broken bricks
from the superior mix proportion of the three methods, and the property of the
artificially aggregates is better than the artificially aggregates which the SCDS
in place of the fine aggregates of the bricks.
關鍵字(中) ★ Minitab
★ 孔隙填充比
★ 製磚
★ 鈦砂
★ 直交表
關鍵字(英) ★ Ti-sand
★ Orthogonal Arrays Analysis
★ Minitab Analysis
★ Porous
論文目次 第一章 前言……………………………………………………………………1
1-1 研究動機………………………………………………………………...1
1-2 研究目的………………………………………………………………...2
第二章 文獻回顧………………………………………………………………3
2-1 鈦鐵礦氯化爐碴之發展概況……………………………………………3
2-1-1 礦尾渣來源簡介……………………………………………………3
2-1-2 礦尾渣之基本性質…………………………………………………4
2.1.3 鈦鐵礦氯化爐碴之基本性質……………………………………….6
2-3 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層之分析…………………………..10
2-4 鈦砂應用於高壓混凝土磚……………………………………………..11
2-4-1 壓密固結技術…………………………………………………….11
2-4-2 高壓混凝土磚…………………………………………………….11
2-5 固化技術………………………………………………………………..13
2-6 田口實驗計畫法……………………………………………………...…18
2-6-1 實驗計畫法…………………………………………………...….18
2-6-2 田口實驗計劃法…………………………………………………22
2-7 工業廢棄物之相關法規……………………………………….……….23
2-7-1 廢棄物清理法……………………………………………...…….24
2-7-2 資源回收再利用法………………………………………………..25
第三章 試驗材料與研究方法………………………………………………...30
3-1 試驗材料…………………………………………….………………….30
3-2 試驗儀器與設備………………………………………………………..34
3-3 研究方法…………………………………………………………….….38
3-3-1 礦尾渣取代部分細粒料製作空心磚及圓柱試體………………..40
3-3-2 水洗後之礦尾渣取代部分細粒料製平板磚………………….….43
3-3-3 高壓磚試體製作方法………………………………………….….45
3-3-4 利用Minitab 法分析高壓磚摻配鈦砂之性質……………….…..49
3-3-5 利用直交表分析高壓磚摻配鈦砂之性質…………………….….52
3-3-5-1 直交表配比設計之選用說明……………………………...…52
3-3-5-2 直交表配比設計之試驗步驟…………………………..….…57
3-3-6 改變孔隙填充比分析高壓磚摻配鈦砂之性質…….……………..57
3-4 高壓磚破碎作為粒料的基本性質試驗………………..………………59
第四章 台灣地區砂石供需調查……………………………………………...67
4-1 台灣地區砂石資源賦存與供應現況………………………..…………67
4-1-1 河川砂石………………………………………………………..…68
4-1-2 陸上砂石 (含營建剩餘土石方) ………………………………….71
4-1-3 海域砂石…………………………………………………………..76
4-1-4 進口砂石…………………………………………………………..77
4-2 台灣地區砂石價格……………………………………………………..79
4-3 台灣地區砂石需求……………………………………………………. 82
4-4 台灣地區砂石供需分析………………………………………………..88
第五章 礦尾渣取代部分細粒料製磚之研究成果…………………………...89
5-1 空心磚及圓柱試體試驗………………………………………………...89
5-2 平板磚試體試驗………………………………………………………..92
5-3 空心磚、圓柱試體及平板磚試驗之小結……………………………..94
5-4 最佳鈦砂處理方法……………………………………………………..95
第六章 鈦砂取代部分細粒料之配比設計研究……………………………...98
6-1 利用直交表分析……………………………………………………….98
6-1-1 再現性測試………………………………………………………..98
6-1-2 以抗壓強度為指標的試驗結果…………………………………101
6-1-3 試驗結果的S / N………………………………………………...104
6-1-4 變異數分析(ANOVA) …………………………………………...106
6-2 利用統計資料分析軟體-Minitab 分析……………………………..108
6-2-1 強度………………………………………………………………108
6-2-2 參考直交表最佳粗砂及鈦砂比的試驗結果之Minitab 分析…..114
6-2-3 比重及吸水率…………………………………………………….116
6-2-4 較佳配比………………………………………………………….118
6-3 長方體高壓磚…………………………………………………………120
6-4 孔隙填充比分析試驗法………………………………………………121
6-4-1 鈦砂與砂之孔隙填充比分析試驗法……………………………121
6-4-2 鈦砂、砂與粗粒料之孔隙填充比分析試驗法………………….125
6-5 較佳配比之小結………………………………………………………127
6-6 高壓磚之成本分析……………………………………………………129
第七章 較佳配比製磚後破碎作為人工粒料使用之基本性質…………… 133
7-1 基本試驗………………………………………………………………133
7-2 粒料之成本分析………………………………………………………136
第八章 結論與建議……………………………………………………….…137
8-1 結論……………………………………………………………………137
8-2 建議……………………………………………………………………139
參考文獻……………………………………………………………………...141
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指導教授 李釗(Lee, Chau) 審核日期 2009-6-25
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