資源描述:
《淤泥輕質(zhì)骨材產(chǎn)製技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、臺灣混凝土學(xué)會2009年混凝土工程研討會TCI2009ConcreteTechnologyConferencePaperNo.W-04淤泥輕質(zhì)骨材產(chǎn)製技術(shù)研究213王順元陳豪吉黃中和1國立中興大學(xué)土木工程學(xué)系教授2國立中興大學(xué)土木工程所博士3大漢技術(shù)學(xué)院土木工程系助理教授摘要本文旨在探討以水庫淤泥產(chǎn)製輕質(zhì)骨材之可行性,以及淤泥輕質(zhì)骨材之膨脹機(jī)理研析。文中以國科會支持之大型產(chǎn)學(xué)合作案「水庫淤泥輕質(zhì)骨材之產(chǎn)製及輕質(zhì)骨材混凝土之產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用」成果為背景,藉以研析水庫淤泥製作輕質(zhì)骨材之理論依據(jù)。關(guān)鍵字:水庫淤泥,輕質(zhì)骨
2、材,膨脹機(jī)理一、前言國內(nèi)輕質(zhì)骨材產(chǎn)業(yè)的催生與應(yīng)用研究等工作,在歷經(jīng)政府、學(xué)界、及部分民間企業(yè)多年來的推動下,於輕質(zhì)骨材產(chǎn)製方面已經(jīng)大致完備,特別是「水庫淤泥輕質(zhì)骨材」的研發(fā)。將廢棄水庫淤泥再生為可用之建築粒料,除可減廢增進(jìn)水庫營運(yùn)外,並可獲致龐大的經(jīng)濟(jì)及社會效益。在技術(shù)上,亦由於國內(nèi)學(xué)術(shù)及研發(fā)單位多年的投入(如表1),對於廢棄水庫淤泥製作為輕質(zhì)骨材之資源化技術(shù),均已經(jīng)大致完成了相關(guān)的產(chǎn)製評估作業(yè),未來亦非常容易在極短時間內(nèi)將其技術(shù)導(dǎo)入實廠化的運(yùn)作,而加以推廣運(yùn)用。本文即以國科會支持之大型產(chǎn)學(xué)合作案「水庫淤泥輕
3、質(zhì)骨材之產(chǎn)製及輕質(zhì)骨材混凝土之產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用」(NSC92-2622-E-005-042)成果為案例[1],探討以水庫淤泥產(chǎn)製輕質(zhì)骨材之可行性,以及淤泥輕質(zhì)骨材之膨脹機(jī)理研析,提供日後研究之參考。表1淤泥輕質(zhì)骨材相關(guān)產(chǎn)學(xué)研究計畫研究名稱時間委託單位以水庫淤泥製造輕質(zhì)骨材及輕質(zhì)混凝土研究1999.08.~2001.07行政院國家科學(xué)委員會水庫淤泥輕質(zhì)骨材產(chǎn)製及輕質(zhì)骨材混凝土應(yīng)用與推廣2003.01.~2003.12.內(nèi)政部建築研究所水庫淤泥輕質(zhì)骨材之產(chǎn)製及輕質(zhì)骨材混凝土之產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用2003.08.~2006.07行
4、政院國家科學(xué)委員會水庫淤泥與火力發(fā)電廠底灰之再生利用2004.05.~2005.12.經(jīng)濟(jì)部臺灣電力公司輕質(zhì)骨材暨混凝土之產(chǎn)製技術(shù)輔導(dǎo)與推廣諮詢服務(wù)2005.02.~2007.12.內(nèi)政部建築研究所輕質(zhì)粒料混凝土施工參考規(guī)範(fàn)訂定2005.09.~2005.12.內(nèi)政部建築研究所高強(qiáng)度輕質(zhì)預(yù)鑄牆板之產(chǎn)製技術(shù)開發(fā)2006.02.~2006.12.內(nèi)政部建築研究所淤泥輕質(zhì)骨材產(chǎn)製技術(shù)研究2006.11.~2007.10.行政院國家科學(xué)委員會1臺灣混凝土學(xué)會2009年混凝土工程研討會,2009年11月6~7日有關(guān)國科
5、會支持之大型產(chǎn)學(xué)合作案「水庫淤泥輕質(zhì)骨材之產(chǎn)製及輕質(zhì)骨材混凝土之產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用」計畫一案,主要以臺灣西部重要的15座民生及灌溉發(fā)電用水庫,進(jìn)行輕質(zhì)骨材的產(chǎn)製研究。個別來自於石門(Shih-Men)、青草湖(Ching-Tsao-Hu)、寶山(Pao-Shan)、鯉魚潭(Li-Yu-Tan)、明德(Ming-Te)、德基(Te-Chi)、霧社(Wu-She)、日月潭(Sun-Moon-Lake)、明湖(Ming-Hu)、集集攔河堰(Chi-ChiWeir)、仁義潭(Jen-Yi-Tan)、曾文(Tseng-Wen)
6、、白河(Pai-HoH)、阿公店(A-Kung-Tien)、澄清湖(Cheng-Ching-Hu)等水庫,地理位置如圖1所示。相關(guān)研究成果介紹如下:二、水庫淤泥基本性質(zhì)2.1礦物成分臺灣區(qū)水庫淤泥之形成,主要由頁巖、板巖及原生粘土等經(jīng)過風(fēng)化及雨水沖刷進(jìn)而搬運(yùn)堆積至水庫大壩內(nèi)。外觀顏色普遍為黃色、灰色或灰黑色(視有機(jī)質(zhì)多寡而異),常見之礦物成分有石英、綠泥石、伊利石及長石等,(如表2所示)。就西半部15座水庫淤泥而言,皆具有適合燒製輕質(zhì)骨材之礦物成分綠泥石及伊利石。表2水庫淤泥樣本礦物成分石英綠泥石伊利石長石取
7、樣地點(Quartz)(Chlorite)(Illite)(Feldspar)石門ˇˇˇˇ青草湖ˇˇˇˇ寶山ˇˇˇ明德ˇˇˇ鯉魚潭ˇˇˇˇ德基ˇˇˇˇ霧社ˇˇˇˇ日月潭ˇˇˇˇ明湖ˇˇˇˇ集集ˇˇˇˇ仁義潭ˇˇˇ曾文ˇˇˇ白河ˇˇˇˇ阿公店ˇˇˇ澄清湖ˇˇˇ圖1試驗用15座水庫地區(qū)分佈圖2.2化學(xué)成分表3為15個樣本的化學(xué)成分組成,主要以二氧化矽(silica,SiO2)的成分較多,含量介於54%~80%間,三氧化二鋁的含量(alumina,Al2O3)約8%~24%間,助熔劑(fluxing)的含量約5%~
8、18%。若將分析結(jié)果定位於Riley之適宜熔液黏度化學(xué)成分的三相圖上,如圖2所示,大部2臺灣混凝土學(xué)會2009年混凝土工程研討會,2009年11月6~7日分水庫淤泥的化學(xué)成分皆落於Riley範(fàn)圍內(nèi),顯示應(yīng)具有燒製輕質(zhì)骨材之潛力。表3水庫淤泥樣本化學(xué)成分項目SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OL.O.ITotalFluxing(S+A)/F石門62.921.26.92.51.30.1