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研究生: 黃俊豪
Jun-Hao Huang
論文名稱: 以煤灰造粒作為回填料之工程特性研究
Engineering Properties of Coal Ash Made Granulated Particles as Backfill Material
指導教授: 廖洪鈞
Hung-Jiun Liao
口試委員: 王錦伍
Jin-Wu Wang
鄭世豪
Shi-Hao Zheng
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: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 134
中文關鍵詞: 煤灰造粒煤灰混合材料回填材料
外文關鍵詞: coal ash, granulate method, coal ash mixture, backfill material
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  • 本研究以不同造粒的方式,改善傳統流動性煤灰混合材在水中析離現象,增加回填材料強度的均勻性,提高灰塘煤灰去化之目標。試驗土樣採用林口電廠二期灰塘之煤灰,依排灰管之距離遠近,分三區取樣,進行室內試驗。由篩分析試驗結果得知,林口灰塘煤灰的細粒料含量不多,需依一定的重量比例,添加少量的飛灰,增進其膠結性,以利後續試驗的進行。透過林口灰塘煤灰與飛灰混合材,評估造粒和作為港灣工程回填料之可行性。試驗變數包括:養護齡期與養護方式。可行性試驗項目包括室內水力回填試驗、單壓強度試驗、修正夯實試驗、加州載重比試驗(CBR)、單向度壓密試驗與直接剪力試驗。
    試驗結果發現,煤灰破碎材與煤灰造粒材中,細粒料含量明顯降低,且確實可改善材料析離的現象,並提高整體的均勻性。至於,不同養護方式或養護齡期,對造粒材的物理性質影響不大,但其力學性質,則會因不同養護方式或養護齡期而有所差異,但皆優於未經處理之煤灰材料和流動性煤灰混合材。因此,可藉由造粒的方式,改善煤灰做為回填料(水中回填和陸上回填)之工程性質,以提高煤灰去化率和資源再利用之效率。


    Different granulated methods were studied in this research to reduce the particles segregation problem of hydraulically dumped coal ash mixture in the water. So, the strength uniformity of backfilled coal ash can be enhanced. The coal ash used in the laboratory test was taken from the ash pond of Linkou Power Plant at different distances from the outlet of ash pipes discharging pipeline. Since the Linkou coal ash mainly consists of coarse particles, a small amount of fine fly ash was added to the coal ash mixture to improve its cohesive property and to facilitate the laboratory experiments. To evaluate the feasibility of making particulate backfill material from Linkou coal ash and fly ash, the following parameters testes were adopted: curing method and curing time, unconfined compressive strength, California Bearing Ratio (CBR), modified Proctor test, consolidation test and direct shear test. The particles segregation was also observed from a model hydraulic filling test.

    The test results show that the fines content in the coal ash mixture is significantly reduced after granulation. So does the particles segregation during hydraulic backfilling. After the cemented coal ash hardened, it was broken into smaller pieces by hammer; or the coal ash mixture was pushed through a sausage maker and produced small hot-dog like cemented coal ash backfilled material. The laboratory test results show that the physical properties of cemented coal ash are not affected by different curing methods or curing time; but the mechanical properties will vary depend on the curing methods and curing time. Finally, the benefit of the granulated coal ash mixture will be compared with coal ash or coal ash mixture in terms of performance. It is hoped that coal ash removal and recycling process can be significantly improved by means of the coal ash granulation method proposed in this study.

    論文摘要 III ABSTRACT V 致謝 VII 表目錄 X 圖目錄 XIII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 論文架構 4 第二章 文獻回顧 6 2.1灰塘煤灰簡介 6 2.2 廢棄物焚化灰渣之處理方法 8 2.2.1煤灰相關應用 9 2.2.2飛灰性能與應用 12 2.3.回填目的與工法 13 2.3.1回填概述 13 2.3.2回填工法 14 2.4 煤灰混合材料在港灣工程的利用 18 第三章 研究方法 21 3.1 試驗規劃 21 3.2 灰塘煤灰去化方式 31 3.2.1流動性煤灰混合材料簡介 31 3.2.2煤灰破碎材之簡介 37 3.2.3煤灰造粒材之簡介 43 3.3試驗方法 49 3.3.1基本物理性質試驗 49 3.3.2力學性質試驗 56 第四章 試驗結果分析與探討 68 4.1室內水力回填試驗 68 4.2 基本物理性質試驗結果 72 4.3力學性質試驗結果 88 4.4 小結 109 第五章 結論與建議 112 5.1 結論 112 5.2 建議 113 參考文獻 114

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