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研究生: 尤士明
Shin-ming Yu
論文名稱: 電滲透化學改良應用於砂質土壤之研究
A Study of the electrp-osmosis chemical improvement application in sandy soil
指導教授: 歐章煜
Chang-Yu Ou
口試委員: 簡紹琦
shao-chi Chien
林宏達
Horn-da Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 53
中文關鍵詞: 砂質土壤電滲透化學改良
外文關鍵詞: sandy soil, electro-osmosis chemical improvement
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在過去研究中,電滲透化學改良工法於砂質土壤上之應用的相關文獻是幾乎沒有的。因此本研究以成分單純的越南砂,利用自行設計出的電滲透化學改良試驗儀器以及全自動藥劑補注系統。探討注入氯化鈣溶液與矽酸鈉溶液(水玻璃)對砂質土壤中之影響性為何。
研究結果顯示,在電場作用下的鈣離子,在砂質土壤內是不受膠結物所影響的,可自由地由正極端移動至負極端;且不論當量濃度多少的鈣離子,其電流值與電阻值的穩定時間皆為相當接近,代表其鈣離子在砂質土壤中的移動速率都是相同的。其次,水玻璃溶液遇到酸性環境會產生膠結作用。在定電壓作用下,其矽酸根離子含量的增加,將造成膠結作用下的膠結區塊,其透水係數降低。最後,先注入0.05N氯化鈣溶液接著再注入1:20水玻璃溶液進入砂質土壤內,其所產生的膠結區塊厚度與純粹電滲透水玻璃膠結區塊厚度互相比較,其膠結區塊厚度可增加4倍之多。


Since research on the application of the electro-osmosis chemical treatment to sandy soil is few in the past two decades, this study uses the newly developed electro-osmosis chemical treatment cell to investigate the effect of injecting calcium chloride solution and sodium silicate solution during electro-osmosis.
The results of this study indicate that can move freely in sandy soil, and the time for reaching the steady state of current and resistance is not affected by the concentration of , which represents the moving rates of that are the same for the pure electro-osmosis tests with calcium chloride solution. Then, the sodium silicate solution will produce gel reaction in acidic environment. The permeability of gel volume decreases with the increase of the concentration of under the condition of constant voltage. At last, the results show that the thickness of gel produced in the tests with calcium chloride solution of 0.05N and sodium silicate solution of 1:20 is 4 times thicker than that in the pure electro-osmosis tests with sodium silicate solution.

第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究方法 1 1.3 論文內容 2 第二章 文獻回顧 3 2.1 電滲化學灌漿之發展歷史 3 2.2 電滲透化學機制 8 2.2.1 電滲透之現象 8 2.2.2 電滲透化學反應 8 2.3 電力滲透理論 10 2.3.1 電力滲透流量理論 10 2.3.2 電力滲透壓密理論 11 2.4 化學灌漿材料-水玻璃溶液 13 2.5 電滲透化學改良相關研究 14 2.6 電滲透化學改良優缺點 16 2.6.1 電滲透化學改良之優點 16 2.6.2 電滲透化學改良之缺點 17 第三章 室內試驗計畫、儀器設備及試驗方法 19 3.1 試驗計畫與目的 19 3.2 試驗儀器設備 20 3.2.1 單向度電滲透化學改良試驗儀器主體設備 21 3.2.2 電力系統 21 3.2.3 加壓設備 22 3.2.4 即時監測計讀設備 22 3.2.5 灌漿設備 23 3.2.6 化學分析儀器 24 3.2.7 儀器系統校正 25 3.3 試驗程序 26 3.4 試驗內容 29 3.4.1 土壤基本物理性質試驗 29 3.4.2 電滲透化學改良試驗 29 第四章 試驗結果與分析 32 4.1 土樣基本物理性質 32 4.2 試驗初始條件與符號說明 32 4.2.1 試驗初使條件 32 4.2.2 試驗符號說明 33 4.3 化學藥劑注入方式對砂質土壤改良之影響 34 4.4 氯化鈣溶液與越南砂在電場作用下的行為模式 38 4.4.1 電流值 38 4.4.2 電壓值 39 4.4.3 酸鹼值分佈 40 4.4.4 鈣離子分佈 41 4.4.5 負極排出水與其鈣離子含量 41 4.5 水玻璃溶液與越南砂在電場作用下的行為模式 42 4.5.1 電流值 42 4.5.2 電壓值 43 4.5.3 負極排出水與其酸鹼值 43 4.5.4 砂質土壤之影響性(膠結區塊) 44 4.6 電滲透化學改良砂質土壤的可行性探討 45 4.6.1 電流與電壓值 46 4.6.2 負極端排出水量 47 4.6.3 鈣離子分佈 47 4.6.4 酸鹼值分佈 48 4.6.6 砂質土壤改良之可行性 49 第五章 結論與建議 50 5.1 結論 50 5.2 建議 52 第六章 參考文獻 53

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