以直交表分析評估添加roc 廢觸媒水泥漿體之性質

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1、以直交表分析評估添加ROC廢觸媒水泥漿體之性質*魏良光1■許鎧麟2■張朝順3*九十八年十月二十二日在本會九十八年年會宣讀之論文1國立高雄第一科技大學營建工程系1工學院營建工程組博士生2助理教授3副教授煉油工業之重油裂解製程（ROC）所產生的副產品廢觸媒，其主要化學成分為Al2O3及SiO2，具有部分非結晶相和波索蘭反應活性之特性。本文應用實驗設計法之直交表，對添加廢觸媒之水泥系複合材料的性質，進行系統性的分析與評估，以探討廢觸媒應用於水泥系營建材料之可行性。本文以三種不同細度等級之廢觸媒粉，按不同比例取代水泥，添加於水泥複合材料中，並依據

2、水泥漿體性質相關規範進行試驗，分析其活性指數與抗壓強度等特性，作為可行性研判之基準。亦即以廢觸媒粉細度與水泥取代比為實驗因子，進行二因子三水準直交表實驗設計，經特徵性質試驗後，藉由全距分析（RangeAnalysis）和變異數分析（AnalysisofVariance），研析實驗因子與參數水準對試驗結果的影響趨勢與顯著性。分析結果顯示：未經研磨處理之低細度廢觸媒粉，直接添加於水泥系複合材料中，活性指數介於102-125%之間、28天抗壓強度則介於418-508kgf/cm2間，均超過未添加廢觸媒粉之對照組；若以10-20%之比例取代水泥，

3、相較於直接掩埋處理具有較高的經濟效益，其成本效益比最高可達7.4倍。本研究成果可作為爾後應用廢觸媒配比設計之依循參考，有效提昇廢觸媒粉再利用率，降低其廢棄處理對生態與環境的衝擊，達成資源永續利用之要求。關鍵詞：水泥系複合材料、ROC、廢觸媒、直交表、全距分析、變異數分析Theresidualproduct,wastecatalystpowderproducedinresidual-oil-cracking(abbr.ROC)procedure,mainlycomposedofAl2O3andSiO2,isfeaturedofitspart

4、ialnon-crystallinephaseandpozzolanicreaction.Inthisresearch,withtheuseoftheorthogonalarrayinexperimentdesignmethod,thepropertiesofthecementitiousmaterialwiththeaddingofthewastecatalystpowderweresystematicallyanalyzed.Andtheresearchresultscanbeusedasthereferenceforevaluati

5、ngthereusefeasibilityofwastecatalystpowder.Whatwascarriedoutinthisresearchistoreplacecementbywastecatalystpowderof3differentfinenessgardesinproportionsbycomparingthevariationoftheactivity,compressivestrength,etc.Byintroducing2-factor-3-levelorthogonalarrayforchoosingthefi

6、nencss-gradeofpowderandreplaceratioofcementasexprimentfactors,theinfluencesignificanccofexperimentfactorsandparameterlevelscouldbejudgedwiththehelpofrangeanalysisandanalysisofvariance.Theresearchresultsindicatedthatthelow-finenessgradewastecatalystpowderwithoutanyprocessi

7、ngcouldbeaddedtocementitiousmaterialsdirectly.Theactivitywasfoundaround102~125%andthecompressivestrengthwasbetween415~508kgf/cm2,Whenthecementreplaceratiois10~20%,ifcomparedtotheprocessingcostofdirectlandfill,theeconomicalbenefitratiomightbeupto7.40.Forthemixdesignapplyin

8、gwithwastecatalystpowder,theresearchresultcouldbeusedforreference.Italsocouldraisethereusepercen