| 研究生: |
曾繁峻 Tseng, Fan-Chun |
|---|---|
| 論文名稱: |
以爐石材料開發輕質混凝土工程材料之研究 Study on Exploiting Lightweight Concrete Engineering Materials Using Slag Materials |
| 指導教授: |
李德河
Lee, Der-Her |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
| 論文出版年: | 2019 |
| 畢業學年度: | 107 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 151 |
| 中文關鍵詞: | 轉爐石 、水淬爐石粉 、輕質混凝土 |
| 外文關鍵詞: | basic oxygen furnace slag, ground granulated blast furnace slag, lightweight concrete |
| 相關次數: | 點閱:83 下載:0 |
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隨著時代的演進工業與科技業發展迅速,在高度建設下所帶來的是對鋼鐵需求量大增,也造成煉鋼所產生之工業副產物處理問題。爐石碴就是其中之一,常被當作廢棄物而棄置、掩埋,造成環境的破壞以及資源的浪費,倘若可將爐碴類工業副產物作為材料,以適當比例取代混凝土製品中之天然粒料或膠結料,不僅可減緩天然資源的開採及廢棄物掩埋問題,還能夠使混凝土製造成本及產製水泥所排放之溫室氣體(CO2)下降,同時達到環境友善以及經濟性的目標。
本研究以轉爐石、水淬爐石粉等工業副產物為主要研究材料,以這些研究材料之資源化為主要目標,取代天然河砂及水泥,產製發泡混凝土及輕質骨材混凝土,並進行抗壓強度、吸水及比重、膨脹性、抗硫酸鹽健性及隔熱性質,了解其相關工程性質並評估實務應用上之可行性。試驗主要結果如下:
1.發泡混凝土選定灰土比2.0之三種不同水淬爐石粉取代水泥量,並外添加發泡劑,根據試驗結果篩選出通過CNS 13480 所規範之抗壓強度及體比重之容許範圍之配比,並根據規範進行分級,配比代號R表爐石粉取代量,B表發泡劑外添加量,其中R30B4及R50B3之發泡混凝土試體可達規範之G10要求,而R30B5之發泡混凝土試體可達規範之G8要求。
2.輕質骨材混凝土選定三種不同體積比,並以轉爐石混拌飛灰取代水泥,根據試驗結果並參考ACI 213所規範之抗壓強度及體比重容許範圍,針對不同體積比選定優良配比,分別以體積比1:3取代量50%、體積比1:4 取代量30%及1:5 取代量30%作為優良配比。其中1:3 50%,28天強度達70.47 kgf/cm2,體比重1.08;1:4 30%,28天強度達67.24 kgf/cm2,體比重1.01;1:5 30%,28天強度達49.06 kgf/cm2,體比重0.87。
With the time progresses, the industrial and technological industries have developed rapidly. Under the condition of high construction, the demand for steel has increased greatly, and the problem of industrial by-products generated by steelmaking has also been created. Slag is one of them, it is often treeated as waste, causing environmental hazard and waste of resources. If slag can be used as materials to replace cement or natural sand in concrete product with an appropriate proportion, can not only reduces the exploitation of natural resources and landfill problems, but also reduce the cost of concrete production and greenhouse gas (CO2) emissions from cement production, and achieve environmentally friendly and economical goals.
In this study, industrial by-products such as Basic Oxygen Furnace slag (BOF) and Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBF) that were used as the main research materials. Taking the resource utilization of these research materials as the main goal, replacing natural sand and cement, producing foamed concrete and lightweight aggregate concrete, and conduct the test about the compressive strength, the water absorption and specific weight, the swelling, the durability and the thermal conductivity. In this way, understand its engineering properties and assess the feasibility of the applications on concrete product. The main results of the test are as follows:
1.In the foamed concrete, selected lime-soil ratio 2.0, and use the GGBF to replace three different amount of cement, and added foam agent additionally. According to the test results, the proportions which pass the compressive strength and the specific weight specification (CNS 13480) is selected as excellent porprotion, and classified according to the specifications. The proportion code R indicates the substitution amount of GGBF, B indicates the amount of foam agent. Among them, R30B4 and R50B3 meet the G10 requirements of the specification, and R30B5 meets the G8 requirements of the specification.
2.In the lightweight aggregate concrete, selected for three different kinds of slurry-aggregate ratio (by volume), and use the BOF-FA mixing material to replace cement. According to the test results, the proportions of each ratio which pass the compressive strength and the specific weight specification (ACI 213) is selected as excellent porprotion. Among them, slurry-aggregate ratio 1:3 with replacement of BOF-FA mixing material 50%, which can reach 70.47 kgf/cm2 during 28-day curing time, specific weight 1.08; slurry-aggregate ratio 1:4 with replacement of BOF-FA mixing material 30%, which can reach 67.24 kgf/cm2 during 28-day curing time, specific weight 1.01; slurry-aggregate ratio 1:5 with replacement of BOF-FA mixing material 30%, which can reach 49.06 kgf/cm2 during 28-day curing time, specific weight 0.87.
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校內:2024-08-31公開