電滲透化學灌漿對高嶺土改良強度最佳化之研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	李宗燁 Tsung-Yeh Lee
論文名稱：	電滲透化學灌漿對高嶺土改良強度最佳化之研究 Optimization of Kaolinite Soil Strength Improvement in Electro-Osmotic Chemical Treatment
指導教授：	歐章煜 Chang-Yu Ou
口試委員:	簡紹琦 Shao-Chi Chien 黃炳照 Bing-Joe Hwang
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：	2010
畢業學年度：	98
語文別：	中文
論文頁數：	110
中文關鍵詞：	電滲透化學灌漿
外文關鍵詞：	electro-osmotic chemical treatment
相關次數：	點閱：162 下載：8
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電滲透化學灌漿工法對土壤強度的改良，不是集中於正極區域就是集中在負極區域，無法同時提升正負極區間內土體強度，本研究利用室內電滲透模型試驗儀，輸入固定電壓梯度0.05V/mm，並使用氯化鈣與水玻璃兩種灌漿材料，試圖找出能同時改良正負極區間內土壤強度的最佳化方法。
為達成此目的，依序進行三個系列的試驗：A.單純灌入氯化鈣溶液B.單純灌入水玻璃溶液C.氯化鈣與水玻璃漿液聯合灌漿，從前兩系列試驗得到1.5N氯化鈣溶液的最長灌入時間為48小時與最適合進行電滲透化學灌漿試驗的水玻璃溶度為(1:1)，以此兩點條件進行最後一個系列的試驗，得到若由正極先灌入1.5N氯化鈣溶液24小時，再灌入濃度(1:1)的水玻璃溶液，將可同時提升正負極區間內土壤強度至少18倍之結果。

The improvement strength of soil was limited near the region of anode or cathode by electro-osmotic chemical treatment. In order to solve this problem, the electro-osmotic chemical grouting cell was used in laboratory, input of constant voltage gradient 0.5V/cm and injection of calcium chloride solution from anode firstly than injection of sodium silicate solution. Under such conditions, attempted to find out the optimum procedure of grouting achieve improving strength form anode to cathode.
In order to achieve this goal, three series of experiments was performed: A. Only inject calcium chloride solution. B. Only inject sodium silicate solution. C. Inject calcium chloride and sodium silicate solution. The results of series A and B indicate the longest injected time is 48 hours for1.5N calcium chloride solution and injecting sodium silicate solution suitable for concentration is (1:1), the series C experiments were performed carry on the results of the series A and B, the result of series C shows that injected sodium silicate solution of concentration (1:1) after injected 1.5N calcium chloride solution 24 hours form anode, the cone resistance strength of CPT test of soil least increase 1800% from initial soil condition.

目         錄
中文摘要	I
Abstract	II
第一章 緒論	1
1研究動機與目的	1
2研究方法	1
3 論文內容	2
第二章  文獻回顧	3
1 前言	3
2 電滲透化學灌漿原理簡述及相關研究	3
3 使用鈣離子(Ca2+)溶液的電滲透化學灌漿	5
4 使用氯化鈣的電滲透化學灌漿	11
4.1試驗與結果	11
4.2 機制探討	16
5 使用氯化鈣與水玻璃的電滲透化學灌漿	17
5.1 試驗與結果	18
5.2 機制探討	20
5 綜合討論	23
第三章  試驗規畫、設備、流程與步驟	24
1 前言	24
2 試驗種類規畫	24
3 電滲透化學灌漿灌漿內容規畫	25
3.1 化學漿液灌入濃度規畫	25
3.2 化學漿液灌入時間規畫	25
3.3 電滲透化學灌漿內容規畫	26
4 試驗主要設備	28
4.1 橫向電滲透化學灌漿試驗儀	28
4.2 電極板	31
4.3 灌漿及排水收集瓶	32
4.4 加壓設備	33
4.5 電力供應系統	33
4.6 即時監測計讀設備	33
4.7 室內圓錐貫入(CPT)試驗機	34
4.8 感應耦合電漿原子發射光譜儀(ICP-AES)	35
4.9 電子式pH量測儀	35
4.10 儀器校正	35
5 試驗土樣	39
6 灌漿藥品及調配	39
6.1 去離子水	39
6.2 氯化鈣(Calcium Chloride)	40
6.3 水玻璃(矽酸鈉)(Sodium silicate)	40
7試驗步驟	40
7.1 試驗整體流程	40
7.2 橫向電滲透試驗儀安裝與土壤拌合步驟	41
7.3電滲透化學灌漿試驗開機與灌漿步驟	43
7.4電滲透化學灌漿停機	44
7.5室內圓錐貫入試驗步驟	45
7.6取樣烘乾與含水量試驗步驟	45
7.7酸鹼值(pH)量測步驟	46
7.8鈣離子量測試驗步驟	46
第四章 結果與討論	48
1前言	48
2 電滲透化學灌漿試驗初始條件說明	48
3 相關代號定義與說明	49
3.1 電滲透化學試驗代號	49
3.2 試體斷面位置代號	51
3.3 土體原始條件代號	52
3.4 電壓監測代號	52
4 單純灌氯化鈣試驗結果與討論	55
4.1 排水行為	55
4.2 土體改良強度	59
4.3氯化鈣最長灌漿時間	63
5單純灌入水玻璃試驗結果與討論	64
5.1 改良強度與強度發展行為	64
5.2 正極漿液儲存槽的膠結現象	77
5.3 最適宜水玻璃灌漿濃度決定	82
6氯化鈣與水玻璃聯合灌漿試驗結果與討論	83
6.1 變化氯化鈣灌入時間與固定水玻璃濃度(1:1)之試驗	84
6.2 變化氯化鈣灌入時間與固定水玻璃濃度(1:2)之試驗	89
6.3 電滲透(EO)試驗	94
6.4 綜合討論	96
第五章 結論與建議	99
1 前言	99
2 結論	99
3 建議	100
參考文獻	102

                                

參考文獻
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2. 林義評，「生石灰樁對軟弱黏性土壤改良效果之探討」，碩士論文，國立中央大學，桃園(1996)。
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4. 張家嘉，「以固定電流方式對高嶺土進行電滲透化學灌漿之行為探討」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系，台北(2009)。
5. 張皓為，「電滲透化學灌漿高嶺土鈣離子分布之研究」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系，台北(2008)。
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12. 簡紹琦、歐章煜，「電滲透地盤改良強度預測模式與行為機制之探討」，中國土木水利工程學刊，第十五卷，第三期，第93-106頁，(2003)。
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15. Hao-Wei Chang, Paramesamangalam Gopi Krishna, Shao-Chi Chien, Chang Yu Ou and Ming K Wang.(2010) Electro-osmotic chemical Treatment- a study on distribution of Calcium in kaolinite and its effect on strength and pH. Clays and Clay Minerals. 58, 154-163.
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19.Ralph K. Iler (1979) The chemistry of silica : solubility,
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