水庫淤泥混凝土之性質與應用

The Property and Application of Reservoir-silt Concrete

周宏軒(Hung-Hsuan Chou)

指導教授 ： 詹穎雯

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2013年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2013.01048

摘要

因現在地球之環境變遷，造成臭氧層的破壞，溫室效應日益嚴重，故國際間有所協定，需要將排碳量減少，而土木工程為一排碳量相當大的產業。利用廢棄物取代混凝土中的骨材為一種解決之方法。加上台灣土地狹小、高山多、河川湍急，使得水庫有著龐大的淤泥淤積量，這些淤泥使得水庫的容積量日益減少，處理淤泥為一重要課題。故本研究以水庫淤泥資源化為目的，希望透過對水庫淤泥之性質分析，在利用水庫淤泥之前能對淤泥之特性有進一步之了解，進而達到節省成本以及環保之目的。
本研究主要在探討水庫淤泥加入混凝土中的特性，包含抗壓試驗、乾縮試驗、快速氯離子滲透試驗、水中磨耗試驗等。其中考慮到許多因素，包含水灰比、淤泥取代率、不同之淤泥及水泥比例，總共有23組配比。其中淤泥使用了石門水庫以及白河水庫之淤泥，水泥使用了I型水泥及混合水泥。混合水泥為水泥及爐石混合而成，比例為3:7，因此，本研究也針對爐石的部分有所探討。
研究實驗結果顯示水庫淤泥混凝土是可行的，只要解決了乾縮量太大的問題，在強度方面以及耐久性方面都是在可利用範圍內。對於台灣種種規範法定淤泥混凝土不得使用於主結構物中，此研究指出法規是有待更改修正的。

關鍵字

水庫淤泥 ； 混合水泥 ； 爐石 ； 水中磨耗 ； 抗壓 ； 乾縮

並列摘要

Because of the changes of earth environment, the carbon emissions have to reduce. One of the way to reduce the use of carbon emissions is alternative sources of aggregates based on waste materials. And Taiwan is a small island which has lots of mountain, so the reservoir has a huge amount of silt deposition. The purpose of this research is based on using reservoir silt as a source of concrete aggregate. Using a variety of analyzing methods, characteristics of reservoir silt may be established to make the utilization of reservoir silt more cost efficiency.
This research studied the effect of reservoir silt on concrete mechanical properties, including compressive strength, static elastic modulus, drying shrinkage, RCPT test, and standard test method for abrasion resistance of concrete (underwater method). The mixtures consider many factors, including water/cementitious material ratio, the reservoir silt replacement level, and different types of reservoir silt and cement, there are total 23 mixtures. The types of silt source including Shihmen reservoir and Baiha reservoir; and the types of cement including I type Portland cement and HSS. HSS is combined with I type Portland cement and slag, the proportion of cement and slag is 3:7, so this study also has discussed slag.
Experimental results show that it is feasible about reservoir silt concrete. Unless drying shrinkage, the strength and durability of reservoir silt concrete are available range.

並列關鍵字

reservoir silt ； HSS ； RCPT ； slag ； abrasion resistance ； compressive strength ； drying shrinkage

參考文獻

[52] 林建宏，「爐石混凝土水中磨耗性質研究」，台灣大學碩士論文，2004。

[50] 沈進發，「混凝土材料品質控制試驗」，常松出版社，1984。

[16] 行政院公共工程委員會，「公共工程高爐石混凝土使用手冊」，2001。

[1] National Aeronautics and Space Administration (NASA), http://www.nasa.gov/

[2] National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), http://www.noaa.gov/index.html