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研究生：	蔡尚晏 Tsai, Shang-Yen
論文名稱：	水庫淤泥添加玻璃粉燒製輕質骨材之研究 Preparation of Lightweight Aggregate from the Mixture of Reservoir Sludge and Glass Cullet
指導教授：	黃紀嚴 Huang, Chi-Yen
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering
論文出版年：	2008
畢業學年度：	96
語文別：	中文
論文頁數：	68
中文關鍵詞：	輕質骨材、玻璃、淤泥
外文關鍵詞：	lightweight, glass cullet, sludge
相關次數：	點閱：103 下載：2
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台灣地區因地形、地質、地理(易地震及風災)和人類開發因素使得水庫淤積速率冠於全球，現今挖掘出淤泥皆以棄置方式處理，易對環境生態造成衝擊。若將淤泥燒製成輕質骨材作有效資源化處理，具有隔熱、隔音、防火等功能，能供應建材方面使用，符合綠建築之標準。
研究以曾文水庫取出淤泥為樣品，經過成分分析含：SiO2、Al2O3及其它成分（Fe2O3、CaO、MgO、K2O等），符合燒製輕質骨材之成分需求。本後續研究，擬以添加物調低燒結溫度為主題，在實驗中添加玻璃粉，取至回收液晶螢幕之玻璃經過加工碎磨過100目篩，與淤泥利用球混方式均勻混合成30%樣品粉末，再以人工造粒及壓胚造粒的成型方式製成生胚，進行燒製輕質骨材。
研究結果發現，在1140～1180℃燒製後，觀察內部產生發泡反應形成明顯之孔洞，隨著溫度遞升內部孔洞持續擴大，其人工造粒之體密度1.33～1.28g/cm3，壓胚造粒之體密度1.78～1.25 g/cm3，均達到輕質骨材所訂之體密度標準。機械性質人工造粒強度為2.32～1.82Mpa，壓胚造粒強度達13.37～6.38Mpa，皆符合各工程所需強度標準。證實添加玻璃在1090℃熔融成玻璃相，使高溫Fe2O3還原所生成之氣體適時被包覆，在成型造粒方面，結構的緻密有助於保留氣體，使其不透過開放性氣孔流失。

The approach of this project is to study preparation of lightweight aggregate from the mixture of reservoir sludge and glass cullet. The aggregate, in the form of highly porous granules, was produced by mixing together glass cullet and sludge, then sintering this mixture at a selected temperature.
Lightweight aggregate, have successfully produced using the sludge that Tseng Wen Reservoir. DTA/TG, MTS, OM, SEM,XRD were used examine the thermal treatment properties, including the bloating mechanism, microstructure, phase analysis, and crystalline variations. The test results show that the main chemical compositions, SiO2, Al2O3, and flux (Fe2O3、CaO、MgO、K2O) of the raw materials will affect the properties of the expanded lightweight aggregate. Glass cullet melt into glassy phase at 1090℃ that keep the air, the particle density is below 1800 kg/m3 at 1140℃.

摘要	I
Abstract	II
致謝	III
目錄	IV
表目錄	VI
圖目錄	VII

第一章 緒論	1
1-1 前言	1
1-2 研究目的	2

第二章 理論基礎與前人研究	3
2-1 水庫淤積概況	3
2-1-1 淤泥形成因素	3
2-1-2水庫淤積情形	3
2-1-3水庫淤泥處理	6
2-1-4淤泥處理成本分析	9
2-1-5淤泥棄置	10
2-1-6淤泥之利用	11
2-2輕質骨材概述	11
2-2-1輕質骨材之總類	11
2-2-2輕質骨材之特性	13
2-2-3輕質骨材膨脹機理	16
2-3回收玻璃	18
2-3-1玻璃形成理論	18
2-3-2玻璃組成物質	20
2-3-3回收玻璃現況	22
2-3-4玻璃回收及再生	23
2-4輕質骨材燒結理論	24
2-4-1黏土-水系統	24
2-4-2黏土之乾燥	25
2-4-3玻化	26
2-4-4燒結理論	27
2-4-5液相燒結	29
2-5前人研究	30

第三章 實驗方法與步驟	32
3-1實驗材料與設備	32
3-1-1實驗材料	32
3-1-2實驗設備	33
3-2實驗流程	34
3-3性質測試	36
3-3-1 X-Ray繞射分析	36
3-3-2熱行為分析	36
3-3-3光學顯微鏡	36
3-3-4燒結體基本物理性質測試	36
3-3-5燒結體強度試驗	37
3-3-6成分分析	38

第四章 結果與討論	39
4-1淤泥原始樣品性質	39
4-1-1淤泥粒徑及型態分析	39
4-1-2淤泥X-Ray繞射分析	41
4-1-3淤泥、玻璃成分分析	44
4-1-4熱分析	46
4-2燒結體之性質	48
4-2-1燒結體外觀	48
4-2-2燒結體體密度	51
4-2-3燒結體之物理性質	53
4-2-4燒結體截面結構分析	55
4-2-5燒結體的抗壓強度	60

第五章 結論與建議	64
5-1結論	64
5-2建議	65

參考文獻	66
                                    

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校內：立即公開
校外：2008-07-11公開

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