進階搜尋


 
系統識別號 U0026-0812200910405387
論文名稱(中文) 垃圾焚化爐底碴應用於道路基底層之研究
論文名稱(英文) none
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 91
學期 2
出版年 92
研究生(中文) 葉祥春
研究生(英文) Hsiang-Chun Yeh
電子信箱 n6789101@ccmail.ncku.edu.tw
學號 n6789101
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 204頁
口試委員 口試委員-李振誥
口試委員-李維峰
口試委員-倪勝火
指導教授-陳景文
中文關鍵字 低強度控制性材料  基底層級配料  焚化灰碴 
英文關鍵字 CLSM  base  subbase  incinerator ash 
學科別分類
中文摘要 傳統路基、基層及底層材料,係採用符合道路規範的原地土壤或砂石級配料。然而過去五十多年來,台灣在高度的經濟成長下,砂石資源已近枯竭。另一方面垃圾焚化所產生的大量焚化灰碴,在環保意識高漲以及土地取得日益困難的情況下,以陸地掩埋及海洋棄置的底碴處理方式,也已不符時代的需求。本文以台南市垃圾焚化爐底碴作為主要材料,就其應用於道路基、底層及管溝流填料兩方面之工程性質進行研究,俾能對減緩砂石耗用及達到去化灰碴有所助益。
本文模擬未來焚化灰碴資源再利用廠經初步篩分、磁選、渦電流選等前置處理,且符合毒物溶出標準的作業方式,先行以人工挑選篩分焚化底碴,經篩分後之粗、中底碴及細底碴依AASHTO分類法可分別分類為A-1-a及A-1-b,其PH值小於12,且洛杉磯試驗磨損率亦小於50%,在材質方面而言尚適合當作道路舖築材料。
若將焚化底碴調配成符合道路基、底層使用的第Ⅰ型基、底層級配料,則該底碴混合級配料之最大乾密度均大於1.97 t /m3,壓實度95%時其CBR值均大於60,壓實度98%時其CBR值均大於85,皆可達到道路基、底層材料之品質要求。
另以中顆粒與細顆粒焚化底碴各佔一半的情況下,分別使用100克、120克及140克水泥量,且在水灰比分別介於4.6~4.7、4.0~4.6、3.4~4.4及水固比分別介於0.35~0.36、0.36~0.42、0.36~0.46間時所調製成之CLSM,其管流度亦可達15~20㎝,單壓強度亦可達 5 ~ 10㎏/㎝2,符合CLSM具高流動性、免搗實可用澆置方式直接施工的品質要求,證實底碴調製成之CLSM亦能滿足道路舖築材料功能上需求。
英文摘要 none
論文目次 第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 1
1.3 研究目的與方法 3
1.4 研究內容與流程 4
1.5 論文架構 6
第二章 垃圾焚化底碴 7
2.1 垃圾的特性 7
2.1.1 垃圾的物理特性 7
2.1.2 垃圾的化學特性 9
2.2 垃圾的轉化方式 12
2.3 垃圾焚化處理的緣起 14
2.4 焚化處理系統 15
2.5 焚化底碴 16
2.5.1 灰碴之種類與組成 17
2.5.2 底碴的性質 18
2.5.3 底碴分選處理技術 23
2.5.4 底碴應用實例 26
2.6 替代砂石資源的遠景 31
2.7 永續營建的意義 32
第三章 舖面材料 63
3.1 舖面的意義 63
3.2 台灣地區常用的柔性舖面設計法 63
3.3 舖築結構材料 64
3.3.1 各舖築層之意義及其規範 64
3.3.2 不適用之舖築材料 68
3.4 舖築材料試驗 70
3.4.1 夯實試驗 70
3.4.2 加州承載比試驗 72
第四章 控制性低強度材料 85
4.1 前言 85
4.2 控制性低強度材料的定義 87
4.3 控制性低強度材料的發展與應用 88
4.4 水泥的膠結原理 92
4.5 控制性低強度材料的基本性質 94
第五章 研究方法與試驗規畫 119
5.1 研究方法 119
5.2 試驗規畫 120
5.3 試驗材料 122
5.4 基本性質試驗 125
5.4.1 細粒料比重及吸水率試驗 125
5.4.2 粗粒料比重及吸水率試驗 128
5.4.3 土壤比重試驗 130
5.4.4 洛杉磯磨損試驗 131
5.4.5 粒徑分析試驗 133
5.4.6 液性限度試驗 135
5.4.7 塑性限度試驗 136
5.5 混合料試驗 136
5.5.1 混合料配比設計 136
5.5.2 混合料夯實試驗 138
5.5.3 混合料加州承載比試驗 139
5.6 控制性低強度材料試驗 143
5.6.1 CLSM配比設計 144
5.6.2 CLSM管流度試驗 145
5.6.3 CLSM單壓強度試驗 146
第六章 試驗結果與分析 148
6.1 材料基本性質 148
6.1.1 材料的比重及吸水率 148
6.1.2 底碴的粒徑分析結果 150
6.1.3 粗顆粒底碴與粗骨材磨損試驗 154
6.1.4 其他性質 156
6.1.5 底碴基本性質小結 156
6.2 底碴混合料試驗結果與分析 158
6.2.1 底碴混合料的配製 158
6.2.2 底碴混合料的夯實 160
6.2.3 底碴混合料的CBR 165
6.2.4 底碴混合料小結 176
6.3 底碴之CLSM 176
6.3.1 CLSM配比 177
6.3.2 CLSM之流動性 180
6.3.3 CLSM之單壓強度 184
6.3.4 底碴CLSM小結 189
6.4 總結 191
第七章 結論與建議 194
7.1 結論 194
7.2 建議 196
參考文獻 198
參考文獻 [1]. 行政院國家永續發展委員會,「二十一世紀議程 中華民國永續發展策略綱領」,台 北,第3-1~3-34頁,2002。
[2]. 黃榮堯、郭瓊瑩、李佩芳、張宇欽,「新世紀工程建設―綠營建介紹」,中國土木水利學會,綠營建工程研討會論文集,台北,第1~18頁,2002。
[3]. 陳逸偵,「新世紀砂石資源之願景」,台灣礦業,第五十三卷,第四期,第45~70頁,2001。
[4]. 陳振川,「推動「綠工程」解除砂石警報」,營建知訊,第190期,第32~35頁, 1998。
[5]. 鄒祖焜,「政府應組危機小組處理台灣砂石來源問題」,營建天下,第二十二期,第6~7頁,1997。
[6]. 潘俊榮,「政府應組危機處理小組解決臺灣砂石來源問題」,營建天下,第二十二期,第4~5頁,1997。
[7]. 行政院環境保護署,「中華民國臺灣地區環境保護統計年報(九十一年版)」,第2-126~2-285頁,台北,2002。
[8]. 行政院環境保護署,「台灣地區垃圾資源回收廠興建工程計畫」,台北,2001。
[9]. 行政院環境保護署垃圾資源回收廠興建工程處網站,「http://ww2.epa.gov.tw/swims/」, 2002。
[10]. 蔡樹鴻,「都市垃圾焚化灰渣資源化處理之基礎研究」,國立成功大學資源工程研究所碩士論文,1997。
[11]. 林炳炎,「飛灰.矽灰.高爐石用在混凝土中」,三民書局,台北,1993。
[12]. 行政院公共工程委員會,「公共工程飛灰混凝土使用手冊」,台北,1999。
[13]. 內政部建築研所籌備處、國立交通大學土木工程研究所、國科會工程科技推展中心,「高爐水泥混凝土之應用」,中華民國八十二年混凝土技術研討會論文集,台北.高雄,1993。
[14]. 行政院公共工程委員會,「公共工程高爐石混凝土使用手冊」,台北,2001。
[15]. 林信一、陳其南、楊萬發,「垃圾焚化灰渣之特性、管理現況與未來展望」,一般廢棄物焚化灰渣資源化技術與實務研討會論文集,第1~12頁,1996。
[16]. 林鴻祺、江東法、廖明村,「一般廢棄物焚化灰渣處理處置及再利用技術探討」,一般廢棄物焚化灰渣資源化技術與實務研討會論文集,第69~86頁,1996。
[17]. 廖錦聰、徐文慶、劉子衙、許順珠、張蕙蘭,「垃圾焚化灰渣資源化技術及應用」,化工資訊,第九卷,第七期,第42~48頁,1995。
[18]. 賈德立、蕭人逢,「焚化灰渣的再利用」,陶業,第十八卷,第二期,第30~33頁,1999。
[19]. 蘇俊賓,「焚化底灰作為水泥替代原料可行性之研究」,國立成功大學環境工程研究所碩士論文,2000。
[20]. 郭子豪,「經前處理垃圾焚化底灰作為水泥原料之研究」,國立成功大學環境工程研究所碩士論文,2001。
[21]. 高思懷、王鯤生、謝政峰、吳慶龍、劉世澐,「焚化底灰粗粒徑替代道路基層材料之可行性探討」,第十四屆廢棄物處理技術研討會論文集,第1-25~1-30頁,1999。
[22]. 李建中、李釗、何啟華、鄭清江,「垃圾焚化灰燼之力學特性與在大地工程上之應用」,一般廢棄物焚化灰渣資源化技術與實務研討會論文集,第193~215頁,1996。
[23]. Schoenberger, R. J. and A. A. Faouzi, “Incinerator-Residue-Fill Site Investigation,” Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, Vol. 97, No. SM10, pp. 1431-1443, 1971.
[24]. 中興工程顧問股份有限公司,「環保署垃圾焚化底灰初級篩分資源再利用廠 (計畫方案參考資料)」,台北,2002。
[25]. 廖明村、張豐藤,「垃圾焚化灰渣處理處置及資源化技術探討」,中興工程,第六十期,第125~136頁,1998。
[26]. 李釗、江少鋒、郭文田,「垃圾焚化灰渣作為混凝土細骨材之可行性研究」,中國環境工程學刊,第七卷,第三期,第289~296頁,1997。
[27]. 財團法人台灣營建研究院,「控制性低強度材料於土木工程之應用及試辦作業」,內政部營建署委託研究計畫成果報告,2002。
[28]. 詹穎雯、鄭瑞濱、陳育聖、胡志誠,「爐石、飛灰與底碴於營建工程之資源化應用」,中國土木水利學會,綠營建工程研討會論文集,台北,第197~218頁,2002。
[29]. 李王永泉、施明倫 譯,「固體廢棄物管理」,美商麥格羅.希爾國際股份有限公司、滄海書局,1998。
[30]. 張漢昌,「廢棄物污染與處理」,曉園出版社,台北,1999。
[31]. 王以憲、章裕民,「廢棄物處理」,文京圖書有限公司,台北,1999。
[32]. 中興工程顧問股份有限公司,「台北市焚化廠焚化灰渣資源再利用可行性方案評估報告 (期中報告)」,1998。
[33]. 中興工程顧問股份有限公司、財團法人台灣營建研究院、工業技術研究院,「行政院環境保護署 垃圾焚化底灰初級篩分資源再利用廠興建工程規劃、設計及監造專案工作計畫 資源化再製品試作驗證報告」,2003。
[34]. 經濟部礦業司,「台灣地區砂石開發現況簡介」,經濟部礦業司,http://www.mine.gov.tw/miner/02/02/02 2.htm,2003。
[35]. 張正修,「公共工程砂石供需問題」,營建物價,9卷期,第6~15,1999年。
[36]. 周順安,「替代砂石骨材資源淺談」,能源、資源與環境,第九卷,第四期,第48~52頁,1996。
[37]. 陳逸偵,「台灣之砂石資源」,營建物價,9卷期,第16~24,1999年。
[38]. 郝龍斌,「資源回收再利用法之立法分析」,立法院院聞,第二十九卷,第九期,2001。
[39]. 行政院環保署環署廢字第0910070513A號文「垃圾焚化廠焚化底碴再利用規定」,行政環境保護署,2002。
[40]. 蔡攀鰲,「公路工程學」國立成功大學土木工程系,1980。
[41]. 汪燮之,「土木工程施工學(下冊)」,大中國圖書公司,1991。
[42]. 吳學禮,「舖面、材料工程實務」,詹氏書局,1997。
[43]. 台灣省交通處公路局,「公路工程施工說明書」,台灣省交通處公路局,1997。
[44]. AASHTO “Guide Specification for Highway Construction,” 1988.
[45]. FHWA “Standard Specification for Construction of Roads and Bridges on Federal Highway Projects,” FP-85,1985.
[46]. State of California Department of Transportation, “Standard Specification,” July 1995.
[47]. 交通部,「交通技術標準規範公路類公路工程部-公路工程施工規範」,交通部頒布,幼獅文化事業公司,2001。
[48]. 交通部臺灣區國道新建工程局,「交通部臺灣區國道新建工程局施工規範(施工標準規範一般規範;施工標準規範施工技術規範;高速公路植物種植施工規範合訂本)」,交通部臺灣區國道新建工程局發行,1998。
[49]. 高思懷、王鯤生、謝政峰、吳慶龍、劉世澐,「焚化底碴粗粒徑替代道路基層材料之可行性探討」,第十四屆廢棄物處理技術研討會論文集,第1-25~1-30頁,1999。
[50]. Holtz, R. D., and Kovacs, W. D., “An Introduction to Geotechnical Engineering,” Prentice-Hall, 1981.
[51]. ASTM Standard Designation D 698, “Standard Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400 ft-lbf/ft3)(2000) ,” American Society For Testing And Materials.
[52]. ASTM Standard Designation D 1557, “Standard Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft-lbf/ft3)(2000) ,” American Society For Testing And Materials.
[53]. 沈茂松,「實用土壤力學試驗,(增訂第二版)」,台北文笙書局,1989。
[54]. 蔡攀鰲,「土壤力學試驗」,三民書局,1991。
[55]. ASTM Standard Designation D 1883, “Standard Test Method for CBR (California Bearing Ratio) of Laboratory Compacted Soils (1999) ,” American Society For Testing And Materials.
[56]. ASTM Standard Designation D 4429, “Standard Test Method for CBR (California Bearing Ratio) of Soils in Place (1999) ,” American Society For Testing And Materials.
[57]. 陳仙洲,「CLSM應用於道路回填工程之研究及工地驗證(初期成果報告)(一)」, 台灣公路工程,第28卷,第7期,第39-48頁,2002。
[58]. 台北市道路挖掘埋設管線管理辦法草案,1997。
[59]. 高雄市道路挖掘埋設管線管理辦法,1994。
[60]. 財團法人台灣營建研究院,「控制性低強度材料於土木工程之應用及試辦作業(成果報告)」,內政部營建署委託研究計畫,2002。
[61]. 陳雨音,「結構與管溝回填替代工法之探討」,私立中華大學土木工程研究所碩士論文,2002。
[62]. 台北市養護工程隊,「http://www.med.tcg.gov.tw/news/89/890110.htm路平專案違規排行榜」,台北市養工處網站,2000。
[63]. ACI COMMITTEE 229, “Controlled low strength Materials (CLSM) (ACI 229R-94 Report),” Concrete International Vol. 16, No. 7, pp. 55-64, 1994.
[64]. Adaska, W. S., “Controlled Low-Strength Materials,” Concrete International Vol. 19, No. 4, pp. 41-43, 1997.
[65]. Ramme, B. W., “Progress in CLSM: Continuing Innovation,” Concrete International Vol. 19, No. 5, pp. 32-33, 1997.
[66]. Larsen, R. L., “Use of Controlled Low-Strength Materials in Iowa,” Concrete International Vol. 20, No. 6, pp. 22-23, 1998.
[67]. 台灣營建研究院研發組,「剩餘土石 現場拌合CLSM」,營建知訊,第229期,2002。
[68]. 張政豐,「高性能低強度回填材料之開發與應用」,經濟部水利署南區水資源局張政豐副工程司提供,2003。
[69]. 楊宏儀,「工業礦物學(上課講義)」,成功大學地球科學系,1993。
[70]. 林平全,「混凝土施工」,徐氏基金會,1998。
[71]. 侯威銘,「土木工程材料學精要」,文笙書局,1996。
[72]. 吳淵洵,「自流性填方材料之工程性質及其可行性研」,國科會專題研究計劃成果報告,NSC 88-2218-E216-005,新竹,1999。
[73]. 陳仙洲,「CLSM應用於道路回填工程之研究及工地驗證(初期成果報告)(三)」, 台灣公路工程,第28卷,第9期,第40~54頁,2002。
[74]. Crouch, L. K., Gamble, R., Brogdon, J. F., and Tucker, C. J., “Use of High-fines Limestone Screenings as Aggregate for Controlled Low-Strength Material (CLSM),” ASTM STP 1331, pp. 45-59, 1998.
[75]. Pons, F., Landwermeyer, J. S., and Kerns, L., “Development of Engineering Properties for Regular and Quick-Set Flowable Fill,” ASTM STP 1331, pp. 67-86, 1998.
[76]. 李銘哲,「自流性填方材料之工程性質的研究」,碩士論文,私立中華大學土木工程研究所,2000。
[77]. 吳淵洵,「濕陷性對填土工程品質之影響」,中國工程師學會高雄分會會刊,第二卷,第四期,第96~103頁,1995。
[78]. 柴希文、謝佩昌,「礦物攙料在高流動性低強度回填料的應用」,應用礦物攙料提昇混凝土品質研討會論文集,第63~90頁,1994。
[79]. DAS, B. M., “PRINCIPLES OF GEOTECHICAL ENGINEERING (Third Edition),” PWS Publishing Company, Boston, 1994.
[80]. Noorany, I., and Stanley, J. V., “Settlement of Compacted Fills Caused by Wetting,” Proceedings of Settlement '94, GSP 40, ASCE, pp. 1516-1530, 1994.
[81]. 中國土木水利工程學會混凝土工程委員會,「混凝土工程施工規範與解說(土木402-88 a)」,科技圖書股份有限公司,台北,1999。
[82]. 李維峰、鄭瑞濱,「控制性低強度材料(CLSM)產製及應用手冊」,財團法人台灣營建研究院(內政部營建署補助),2002。
[83]. 台灣水泥公司年報,2000。
[84]. ASTM Standard Designation D 4832, “Standard Test Method for Preparation and Testing of Controlled Low Strength Material (CLSM) Test Cylinders (1995) ,” American Society For Testing And Materials.
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2003-07-21起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2003-07-21起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw