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系統識別號 U0026-2108201514434300
論文名稱(中文) 經熱處理之污泥灰渣再利用於CLSM材料之可行性研究
論文名稱(英文) Reuse of Thermally Treated Sludge as Aggregate for the Controlled Low-Strength Materials
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 資源工程學系
系所名稱(英) Department of Resources Engineering
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 高長義
研究生(英文) Chang-Yi Kao
學號 N46021038
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 122頁
口試委員 口試委員-柯明賢
口試委員-林志平
指導教授-陳昭旭
中文關鍵字 污泥灰渣  CLSM  吸水率  工作性  凝結時間  抗壓強度 
英文關鍵字 sludge ash  CLSM (Controlled Low-Strength Materials)  water absorption  workability  setting time  compressive strength 
學科別分類
中文摘要 本研究進行經熱處理後之污泥灰渣再利用於CLSM(控制性低強度材料)的可行性分析。研究方向分為污泥灰渣基本特性分析以及污泥灰渣再利用於CLSM工程特性分析兩部分進行。本研究採取四種污泥灰渣試樣進行基本特性分析,主要針對其物性與化性進行分析; CLSM工程特性分析則主要針對其工作性(流動性)、可續行施工性(凝結時間)以及再開挖性(抗壓強度)等三種,加上決定CLSM品質之乾縮性試驗等工程特性試驗,並結合污泥灰渣基本特性進行後續可行性之討論。本研究CLSM樣品以污泥灰渣替代細粒料部分5%、10%、15%以及20%來進行工程特性試驗。
研究結果顯示,本研究取樣之污泥灰渣試樣皆含有較高吸水率,對於需高流動性之CLSM的水膠比會產生誤差,並影響其工程特性;化性部分則發現污泥灰渣含有具卜作嵐成分以及易造成凝結延緩的鋅(Zn)成分。工程特性方面,本研究之CLSM乾縮性不明顯,品質尚稱良好;流動性方面以污泥灰渣替代量5%、10%、15%為最佳;凝結時間試驗以替代量5%、10%、15%為最佳;抗壓強度試驗則以替代量10%、15%、20%為最佳,綜合以上可得到本研究污泥灰渣在替代量10%~15%時,再利用於CLSM有最佳可行性。成本分析方面,本研究CLSM單價為597~647元/m3,相較於其他CLSM約可節省215~548元/m3單價,經濟效益方面有明顯正面效果。
英文摘要 This study discusses the feasibility of CLSM (Controlled Low-Strength Materials) with using thermally treated sludge. Test results showed that all sludge ash samples have high water absorption. Water-binder ratio of CLSM are particularly prone to errors due to the high water absorption of sludge ash, and the engineering characteristics of CLSM can be affected too. On the other hand, we found pozzolanic materials and zinc components that may delay the setting time of CLSM. The most feasible replacement percentage are 5%, 10%, 15% in the workability; 5%, 10%, 15% in the setting time; 10%, 15%, and 20% in the compressive strength. Overall, the most feasible replacement percentages of this study case are 10% to 15%. Otherwise, the unit price of the CLSM in this study is between $597 to $647 NT dollars. The CLSM in this study is more cost-effective than other CLSM
論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 VII
目錄 VIII
表目錄 XI
圖目錄 XIII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究內容 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 污泥介紹 5
2.1.1 工業廢水污泥之來源與形式介紹 5
2.1.2 工業廢水污泥之基本性質 7
2.1.3 污泥灰渣之基本特性 8
2.1.4 污泥之前處理介紹 9
2.1.5 污泥之中間處理─熱處理 10
2.1.6 污泥之最終處置─污泥灰渣資源化 12
2.1.7 毒物特性溶出程序(TCLP) 12
2.1.8 國外污泥處理之概況 13
2.2 控制性低強度材料(CLSM)之介紹 15
2.2.1 CLSM之基本概況 15
2.2.2 CLSM之材料組成 18
2.2.3 CLSM之工程特性 22
2.2.4 國內CLSM實際發展情形 26
第三章 試驗方法 28
3.1 試驗計劃 28
3.1.1 試驗材料 29
3.1.2 試驗項目 33
3.2 污泥灰渣之基本特性分析試驗 34
3.2.1 比重與吸水率試驗 34
3.2.2 篩分析試驗 36
3.2.3 XRD分析 41
3.2.4 XRF分析 43
3.3 污泥作為CLSM材料之配比設計 44
3.4 污泥作為CLSM材料之工程特性試驗 47
3.4.1 新拌CLSM與CLSM試體的製作與養護 47
3.4.2 坍度與坍流度試驗 49
3.4.3 凝結試驗 51
3.4.4 乾縮量 54
3.4.5 抗壓強度試驗 57
第四章 結果與討論 61
4.1 污泥灰渣作為CLSM材料之工作性分析 61
4.1.1 污泥替代量與CLSM流動性之相關性 62
4.1.2 污泥灰渣基本特性對於CLSM流動性之影響 66
4.1.3 其他配比材料對於CLSM流動性之影響 68
4.1.4 CLSM工作性試驗結果與各施工規範之比較 69
4.1.5 小結 71
4.2 污泥灰渣作為CLSM材料之可續行施工性分析 72
4.2.1 污泥替代量與基本特性對於CLSM凝結時間之影響 72
4.2.2 其他配比材料對於CLSM凝結時間之影響 74
4.2.3 比較本研究與前人研究利用再生材料應用於CLSM之初凝時間 75
4.2.4 CLSM終凝時間與國內各施工規範之比較 78
4.2.5 小結 80
4.3 污泥灰渣作為CLSM材料之再開挖性分析 81
4.3.1 污泥替代量與CLSM抗壓強度之相關性 81
4.3.2 污泥基本特性對於CLSM抗壓強度之影響 88
4.3.3 其他配比材料對於CLSM抗壓強度之影響 90
4.3.4 CLSM抗壓強度試驗結果與各施工規範之比較 91
4.3.5 小結 91
4.4 污泥灰渣再利用於CLSM之乾縮性 94
4.5 污泥灰渣再利用於CLSM之可行性與成本分析 99
4.5.1 污泥灰渣再利用於CLSM之可行性分析 100
4.5.2 污泥灰渣再利用於CLSM之成本分析 101
第五章 結論與建議 106
5.1 結論 106
5.2 建議 109
參考文獻 111
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論文全文使用權限
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