專案工程可行性研究階段品俟芾碜鳂I之探討

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1、第十七屆鋪面工程學術研討會暨2013世界華人鋪面專家聯合學術研討會環保底渣粒料對砂漿混凝土各項強度變化之研究王弘祐I李育寬2、梁洲輔=吳桂英彳、陳仙州彳I國立屏東科技大學土木工程系副教授2國立屏東科技大學土木工程系碩士班研究生'國立屏東科技大學土木工程系博士候選人摘要在環境保護與永續發展被視為重要課題下，如何處理廢棄物以符合再生利用資源材料至為重要。為了進一步了解垃圾焚化爐底渣的應用，因此探討底渣粒料對於水泥混凝土砂漿之各項強度的影響，以利對底渣再後續推廣與應用。底渣粒料用於透水性MRC拌合，主要採貧配比水

2、泥混凝土，其中由於水泥用量少，透水性MRC各項物理特性受拌合及澆置過程影響甚大，無法明確了解底渣粒料對混凝土的影響情況，因此本研究將採用較高水泥含量的砂漿配比，採用通過16號篩之焚化爐產生之底渣與相同級配之天然砂作為主要試驗骨材，並依此分為兩組，製成5x5x5公分之方型試體進行強度試驗相互對照，經過水泥砂漿之各種不同的配比拌合、灌模並進行養護等步驟後，進行試體之抗壓強度、抗拉及抗彎強度試驗以探討各組砂漿之基本性賀並為探討以飛灰及爐石粉之物理特性以及取代水泥的可行性，以進一步加強資源再利用的適用性，本研究亦將

3、以飛灰及爐石粉取代部分水泥，期能為後績研究提供部分可行方向。關鍵詞：垃圾焚化爐底渣、透水性MRC、飛灰、爐石一、前言現代的營建工程和土木工程中，混凝土一直是最常被使用且用量最多的材料，其優異的力學性質與材料取得容易，為人類之發展帶來了莫大的助益[4],也由於土木工程相關產業在生產歷程中其原料大多取材自天然資源，例如河砂為現今普遍使用的營建材料之一，其對天然環境的影響甚大[3,5]o近年來隨著環保意識的抬頭，許多國內外的學者不斷研發新營建材料，目的在於減少水泥與河砂之用量，並能提升營建材料之整體性能及符合工程

4、應用上之特殊需求。其方法則可利用再生資源之技術，將所謂的「廢棄資源」經回收後轉換為「新資源」，重新再投入於營建材料中，並且符合「綠色」、「環保」、「再生利用」的目標［3］。在發展中的工業國家，每年都有大量的工業廢棄物產生［10］,例如火力發電廠燃煤發電，以靜電集塵器收集而成的飛灰，以及一般家庭垃圾經由垃圾焚化爐焚化後所產生之灰渣等，而以往處理方式大多為掩埋處置，但由於台灣垃圾分類不如國外徹底，導致垃圾焚化後的底渣含有重金屬成分的機會提高［6］,對環境造成了莫大的影響。因此如何降低底渣掩埋處理進而逐漸增加再生

5、利用的比例成為了目前發展的趨勢，所以學界努力開發再生利用的各種可行方法來有效處理廢國立屏東科技大學土木工程系副教授（聯絡地址：91201屏東縣內埔鄉老塚村學府路1號，電話：08-7703202#7198,E-mail:hywang@mail.npust.cdu.tvv）o棄物，以減少資源浪費及環境破壞。經過國內外學者多年之研究結果顯示，煤渣廢棄物經過妥當的處理，適當的添加可有效降低混凝土水化熱、提升長期抗壓強度，以増加體積穩定性與耐久性能［1,2］,更重要的是可降低水泥使用量，並有效處理廢棄物資源，達到節能

6、減碳且有利於環境保護。而近年來國內研究單位進行多項爐石利用與開發研究，諸如高爐水泥、爐石粉等材料常被利用在混凝土工程上,業者也為節省成本，使用部分飛灰取代水泥或細粒料，以及以爐石粉取代部分水泥的添加比例

7、8］。然而，為了進一步了解焚化爐底渣水泥混凝土製品的應用，本硏究將探討底渣細粒料對於水泥混泥土砂漿各項強度的影響，及飛灰與爐石粉取代水泥的可行性［3］,以進一步加強資源利用的適用性，並期許能為後續研究提供部分的可行方向。二、研究目的由於營建及土木工程中，需大量使用到砂石資源，其原料大多取材自於天然資源，對環

8、境影響甚大。然而，台灣每年產生大量的營建廢棄物，一來對環境造成污染及破壞，二來掩埋場所不易尋得，大量營建廢棄物或受外力所破壞之拆除棄物無處可放置，而近年來隨著環保意識抬頭，各國對於永續發展也越來越重視［7］。基於以上種種原因，為了找尋其他資源來替代砂石的使用量，因此國內外許多相關研究皆以廢棄物等資源作為取代砂石或水泥使用，如能將資源廢棄物回收應用於工程建設上，將可大幅減少廢棄物處理數量，降低掩埋場之壓力［9］。因此本研究為進一步了解焚化爐底渣對水泥混凝土製品的應用，主要為探討底渣細粒料對水泥混凝土砂漿各項強

9、度的影響，以利於底渣後續的推廣及應用。由於底渣粒料應用於一般透水多功能再生混凝土拌合，主要是採用貧配比水泥混凝土，因其主要功能為透水，然而因低水泥量之配比設計在強度上並無法明顯示出底渣粒料對混凝土的影響，因此本試驗採用較高水泥量的砂漿配比來進行試驗試驗選擇之粒料採用通過16號篩之焚化爐產生之底渣與相同級配之天然砂作為主要試驗骨材，並依此分為兩組，製成5x5x5公分之方型試體、8字型抗拉試體及4x4x16cm抗彎試