地质改良固化材於台湾重大工程之应用案例探讨

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1、地质改良固化材於台湾重大工程之应用案例探讨地質改良固化材於台灣重大工程之應用案例探討柯武德1何世盛2梁家豪2蔡艾欣11正修科技大學土木工程系2中聯資源股份有限公司摘要目前台灣大部分地盤改良工程仍採用普通卜特蘭水泥施作，不但價格昂貴且改良效果不一致。有鑒於此，在台灣開發了新材料「地質改良固化材」，本材料不但具有比傳統普通卜特蘭水泥更為優異的強度、抗酸鹼性及耐久性外，價格也比卜特蘭水泥更具經濟性。新材料「地質改良固化材」成功的應用於高壓噴射灌漿、預壘樁、植入樁、拌合樁、低壓滲透灌漿、隧道背填灌漿、污泥固化、CLSM管線回填等工程。本文將介紹採用地質改良

2、固化材之工程案例，並與普通卜特蘭水泥做比較，期待有助於隧道及地下工程界使用固化材時，有另一種選擇。關鍵詞：地質改良固化材、高壓噴射灌漿、背填灌漿CASESTUDYOFAPPLICATIONOFGEOLOGICALIMPROVEMENTHARDENERTOPUBLICWORKSATTAIWANWu-teKo1，Shih-ShengHo2，Chia-HaoLiang2，I-ShinTsai11ChengShiuUniversity，Kaohsiung2ChinaHi-MentCorporation，KaohsiungAbstractTheblastfu

3、rnaceslagwasrecentlyusedtodevelopnewgeologicalimprovementhardener(superfinecement)(SFC)forsoilimprovementpurposeatTaiwan.Advantagesofthesuperfinecementincludebetterwater-resistantandimprovedsoilstrengthresultedfromawell-gradedgrainsizedistribution.Moreover,becausetheSFCisrecyc

4、ledfromthemanufactureprocessofiron,notonlythepriceoftheSFCisverycompatiblewithotherPortlandcementbutalsorecyclingslagisatypicalcaseofwastereduction.Inthispaper,theauthorswillfirstpresentthematerialpropertiesoftheSFC.Threecasewillthenbepresentedtodescribetheapplicationsofthisne

5、wcementatpublicworks.Finally,performanceoftheSFCwouldbesummarizedasconclusionsofthispaper.Keywords:geologicalimprovementhardener,jumbo-jetspecialgroutmethod,back-fill1.前言台灣鋼鐵年產量平均約一千多萬噸，隨後所產生廢棄物也相當可觀，但經由回收再利用，平均生產一噸生鐵可產生約300公斤的高爐石，將此新產物添加至混凝土中，經由實驗得知，其不管是強度、流動性、滲透性、抗鹼性和耐久性都不亞於

6、傳統混凝土。近幾年來世界各國政府都相當注重推行環保回收再利用，故將每年如此大量鋼鐵所產生出的廢棄物回收再利用，不但能減少廢棄物，既環保又經濟。鋼鐵所產生出的副產品(高爐石)經由水淬方式冷卻，再加以磨成細粉，稱「爐石粉」。爐石粉含高量玻璃質而具有潛在的膠結能力，若以適當的催化方法激發水化活性，爐石粉會與氫氧化鈣進行『卜作嵐反應（PozzolanicReaction）』形成類似水化產物C-S-H膠體。爐石粉研磨越細，與水接觸面積越大，其反應活性越佳。水淬高爐石性質與水泥相近，可取代水泥，或為水泥添加料。近年來此產物也被運用在地質改良上，取代普通卜特蘭水

7、泥應用於捷運工程上。此新材料成功的應用於高壓噴射、預壘樁、植入樁、拌合樁、低壓滲透灌漿、隧道背填灌漿、CLSM管線回填等工程。因篇幅的關係本文將介紹採用地質改良固化材之3個(攪拌樁、SMPW、高壓噴射灌漿)工程案例，期待有助於隧道及地下工程界使用固化材時，有另一種選擇[1]。2.材料特性[2]2.1概述本文以介紹中聯資源股份有限公司出產之「高細度地質改良固化材HSC301」為主，其主要成分為爐石粉、水泥及其他副添加料組成，材料之物理成分和化學性質如表1所示。高細度地質改良固化材HSC301之粒徑分析與普通卜特蘭水泥(opc)、超微粒水泥比較，詳圖1

8、所示。表1高細度地質改良固化材HSC301物化性圖1高細度地質改良固化材HSC301粒徑分布2.2HSC301產品之優點: