淤泥輕質骨材產製技術研究

《淤泥輕質骨材產製技術研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、台灣混凝土學會2009年混凝土工程研討會TCI2009ConcreteTechnologyConferencePaperNo.W-04淤泥輕質骨材產製技術研究213王順元陳豪吉黃中和1國立中興大學土木工程學系教授2國立中興大學土木工程所博士3大漢技術學院土木工程系助理教授摘要本文旨在探討以水庫淤泥產製輕質骨材之可行性，以及淤泥輕質骨材之膨脹機理研析。文中以國科會支持之大型產學合作案「水庫淤泥輕質骨材之產製及輕質骨材混凝土之產業化應用」成果為背景，藉以研析水庫淤泥製作輕質骨材之理論依據。關鍵字:水庫淤泥，輕質骨

2、材，膨脹機理一、前言國內輕質骨材產業的催生與應用研究等工作，在歷經政府、學界、及部分民間企業多年來的推動下，於輕質骨材產製方面已經大致完備，特別是「水庫淤泥輕質骨材」的研發。將廢棄水庫淤泥再生為可用之建築粒料，除可減廢增進水庫營運外，並可獲致龐大的經濟及社會效益。在技術上，亦由於國內學術及研發單位多年的投入（如表1），對於廢棄水庫淤泥製作為輕質骨材之資源化技術，均已經大致完成了相關的產製評估作業，未來亦非常容易在極短時間內將其技術導入實廠化的運作，而加以推廣運用。本文即以國科會支持之大型產學合作案「水庫淤泥輕

3、質骨材之產製及輕質骨材混凝土之產業化應用」（NSC92-2622-E-005-042）成果為案例[1]，探討以水庫淤泥產製輕質骨材之可行性，以及淤泥輕質骨材之膨脹機理研析，提供日後研究之參考。表1淤泥輕質骨材相關產學研究計畫研究名稱時間委託單位以水庫淤泥製造輕質骨材及輕質混凝土研究1999.08.~2001.07行政院國家科學委員會水庫淤泥輕質骨材產製及輕質骨材混凝土應用與推廣2003.01.~2003.12.內政部建築研究所水庫淤泥輕質骨材之產製及輕質骨材混凝土之產業化應用2003.08.~2006.07行

4、政院國家科學委員會水庫淤泥與火力發電廠底灰之再生利用2004.05.~2005.12.經濟部台灣電力公司輕質骨材暨混凝土之產製技術輔導與推廣諮詢服務2005.02.~2007.12.內政部建築研究所輕質粒料混凝土施工參考規範訂定2005.09.~2005.12.內政部建築研究所高強度輕質預鑄牆板之產製技術開發2006.02.~2006.12.內政部建築研究所淤泥輕質骨材產製技術研究2006.11.~2007.10.行政院國家科學委員會1台灣混凝土學會2009年混凝土工程研討會，2009年11月6~7日有關國科

5、會支持之大型產學合作案「水庫淤泥輕質骨材之產製及輕質骨材混凝土之產業化應用」計畫一案，主要以台灣西部重要的15座民生及灌溉發電用水庫，進行輕質骨材的產製研究。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。相關研究成果介紹如下：二、水庫淤泥基本性質2.1礦物成分台灣區水庫淤泥之形成，主要由頁岩、板岩及原生粘土等經過風化及雨水沖刷進而搬運堆積至水庫大壩內。外觀顏色普遍為黃色、灰色或灰黑色（視有機質多寡而異），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座水庫地區分佈圖2.2化學成分表3為15個樣本的化學成分組成，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%。若將分析結果定位於Riley之適宜熔液黏度化學成分的三相圖上，如圖2所示，大部2台灣混凝土學會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成分皆落於Riley範圍內，顯示應具有燒製輕質骨材之潛力。表3水庫淤泥樣本化學成分項目SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OL.O.ITotalFluxing(S+A)/F石門62.921.26.92.51.30.1