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研究生: 楊孟北
Meng-Pei Yang
論文名稱: 下水道污泥燒製輕質粒料之研究
The Study on the Manufacturing Lightweight Aggregate from Sewage Sludge
指導教授: 黃兆龍
Chao-Lung Hwang
口試委員: 楊錦懷
Chin-Huai Young
林凱隆
Kae-Long Lin
邱英嘉
Ing-Jia Chiou
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: 116
中文關鍵詞: 下水道污泥水庫淤泥玻璃粉輕質粒料輕質混凝土
外文關鍵詞: sewage sludge (SS), sediment, glass powder, lightweight aggregate (LWA), lightweight concrete (LWC)
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本研究主要探討使用下水道污泥製作輕質粒料及其工程應用之可行性。下水道污泥製作成為輕質粒料部分,經五相圖分析添加不同比例的回收玻璃粉、水庫淤泥及稻殼混合至污泥中,以不同溫度進行燒結試驗,結果顯示玻璃粉有助於降低燒結膨脹之溫度,而水庫淤泥則會增加燒結膨脹之溫度。從所有40多組變數中挑選較佳之污泥粒料以進行工程性質試驗,評估粒料之實用性。下水道污泥輕質粒料工程性質試驗部份,係以「黃氏緻密配比設計法」設計砂漿配比,製成單位重小於2000kg/m3的輕質混凝土,28天齡期的抗壓強度可達500kgf/cm2,而水泥強度效益可達20psi/kg/m3以上,超音波波速皆超過4000m/s,而56天齡期的電阻值也在20kΩ-cm以上。結果顯示污泥可於製造輕質骨粒料和足夠抵抗有害物質入侵的緻密耐久混凝土。


This study is mainly to explore the feasibility of manufacture the lightweight aggregate (LWA) from sewage sludge (SS) and the possible engineering application. Besides sewage sludge from local plant, other additive materials including recycling glass powder, fine sediments from reservoir and rice husk are used in the mixture to manufacture the lightweight aggregate. It shows that the additions of glass and fine sediment contribute to lower and heighten the sintering temperature, respectively. At least 40 mixtures of materials are prepared in this study, among them several recipes are chose and the optimum lightweight aggregate after checking the engineering property is used for making lightweight concrete (LWC) under 2000 kg/m3 by applying the densified mixture design algorithm (DMDA) mortar to coat the lightweight aggregate. The compressive strength at 28 days reaches 500kgf/cm2, the ultrasonic pulse velocity is over 4000m/s and the electrical resistancy at 56 days is over 20 . From this study it showes that SS can be used to manufacture LWA and produce LWC of dense feature with good durability to defense the toxic substance.

論文摘要 I ABSTRACT II 表目錄 V 圖目錄 VI 第一章 緒論 1 1-1 研究動機 1 1-2 研究目的 2 1-3研究計畫流程 3 1-4 預期成果與貢獻 4 2-1 下水道污泥的來源、特性與處理 5 2-1-1 下水道污泥的來源與產量 5 2-1-2 下水道污泥的組成與特性 5 2-1-3 下水道污泥的處置 7 2-1-4 污泥製作輕粒料相關文獻 8 2-2 輕質粒料 9 2-2-1 輕質粒料燒結行為與膨脹機制 9 2-2-2 化學組成對燒結特性之影響 11 2-3 高性能混凝土配比設計 13 2-3-1 黃氏緻密配比設計法 13 2-3-2 黃氏富勒緻密配比設計法 14 第三章 試驗計畫 27 3-1試驗計劃 27 3-2 試驗材料 27 3-2-1 污泥輕粒料試驗材料 27 3-2-2 輕質混凝土試驗材料 28 3-3 試驗項目 29 3-3-1輕質粒料製作階段試驗項目 29 3-3-2輕質混凝土製作階段試驗項目 29 3-4製作方法與流程 30 3-5 試驗方法及設備 30 3-5-1 材料基本試驗 30 3-5-3 輕質試驗混凝土硬固試驗 35 3-5-4 耐火隔熱試驗 36 3-6 輕質混凝土配比設計 37 第四章 結果分析與討論 53 4-1 下水道污泥及其燒結添加物基本特性分析 53 4-1-1 下水道污泥之基本特性分析 53 4-1-2 回收玻璃粉末之基本特性分析 54 4-1-3 水庫淤泥之基本特性分析 56 4-1-4 稻殼之基本特性分析 57 4-2 下水道污泥燒結輕粒料之基本性質 58 4-2-1 添加回收玻璃粉對燒結輕粒料性質之影響 58 4-2-2 添加水庫淤泥對燒結輕粒料性質之影響 62 4-2-3 混合添加玻璃粉與水庫淤泥對燒結輕粒料性質之影響 65 4-2-4 各添加物對燒結輕粒料性質影響之綜合探討 66 4-3 下水道污泥輕粒料製成輕質混凝土之工程性質 69 4-3-1 新拌性質分析 70 4-3-2 硬固性質分析 70 4-3-3 耐久性分析 73 4-4 耐火隔熱性試驗分析 75 第五章 結論與建議 109 5-1 結論 109 5-1-1 添加不同材料對污泥粒料燒結性質之影響 109 5-1-2 下水道污泥輕粒料之燒結機制 110 5-1-3 下水道污泥輕粒料製成輕質混凝土之工程性質 111 5-1-4下水道污泥輕粒料之耐火隔熱性 111 5-2建議 112 參考文獻 113

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