[[alternative]]The study of recycled coarse aggregates applicable to the construction engineering

碩士[[abstract]]近年來政府積極推動「永續發展」及「綠建築政策」，其中廢棄物減量指標為重要之課題。1998年廢棄物總量為5,739萬公噸，其中事業廢棄物2,839萬公噸，佔總量49.47%、營建廢棄物2,000萬公噸，佔總量34.9%、剩餘為一般廢棄物900萬公噸，約佔總量15.63%〈行政院主計處，1999〉。如再加上921地震後，營建廢棄物量更是龐大。但目前國內對於營建廢棄物的處理方式，多半是採取填海造路及回填造地等方式處理。因此；若能推展營建廢棄物妥善再生利用，必能降低廢棄物產量所帶來環境的衝擊，並對國家永續發展及綠建築政策上有卓越貢獻。 目前國內營建構造物大多數是採用鋼筋混凝土或鋼骨混凝土構造，在建構過程中，所使用混凝土之砂石數量龐大。而台灣地區砂石供應多半仰賴河川砂石開採，但開採產量遠低於市場需求量，再加上長期開發，已經造成河川砂石逐漸枯竭、地形地貌和自然環境的改變，為了避免河川超採砂石危及公共安全及平衡市場砂石供需用量和永續發展、水土資源保育等。政府乃於民國86年開放進口砂石，並且逐年增加砂石進口量，但這並無法完全解決國內砂石供需用量和永續發展、水土資源保育之議題。 由於營建廢棄物處理方式，目前多半是採取填海造路及回填造地等。其中原因主要乃在其對所製成之混凝土強度沒有把握。本文取用再生粗骨材，並分成三種最大粒徑，四種坍度及七組水灰比。從配合比設計開始、試拌、測坍度、製作試體、養護到抗壓強度試驗。其中並測再生粗骨材及所製作混凝土(再生粗骨材＋天然砂)之PH值。由試驗資料統計分析得知，用再生粗骨材所製作混凝土(再生粗骨材＋天然砂)，其抗壓強度皆能符合營建工程之要求，而與一般混凝土強度比較約為其88%，另外並推導水灰比與28天強度關係及7天與28天的強度關係。[[abstract]]Recently our government is very energetic to push about the green building and to develop eternally. To reduce garbage of our building and civil engineering is the most important subject. In 1998 the garbage is about 5739 tons. The garbage of enterprise is about 2839 tons about 49.47 percent of the garbage in 1998. The garbage of construction and civil engineering is about 2000 tons about 34.9 percent of the total garbage in our country. The general garbage is about 900 tons about 15.63 percent of the total garbage in our country. (The data were published from our government.) After the earthquake of the well-known name 921, the garbage of construction and civil engineering would increase greatly and quickly. The most garbage of the construction and civil engineering would be use to fill up the low-lying land or the coastal line. For the reason the most important subject of our country is to reduce the garbage of construction and civil engineering and to use the recycled coarse aggregates in construction engineering. In our country the most use in construction engineering are the reinforced concrete and steel reinforced concrete. But the freestone in our river-bed would be dried up quickly. From 1997 our governments begin to liberalize the entrance of freestone. But it is very difficult to hold the balance of the natural resource. To avoid the destruction of our natural environment we would take study of recycled aggregates and garbage from construction engineering. The greatest purpose is to take use the garbage material in our construction or building. The recycled aggregates and garbage would be used to fill up the low-lying land or the coastal line. So the research of this thesis is to take 7 groups of water-cement ratio and 4 groups of slumps in batch. From the designed recipe, slump test, mixed test, take groups of concrete samples, curing, and compressive strength tests. To understand the statistics data from the experiments we will take PH tests and compressive strength from our concrete samples. The test data demonstrate that the compressive strength of recycled aggregates would be about 88 percent of the strength from general aggregates concrete in the same water-cement ratio. Besides we calculate the relationships from the water-cement ratio and compressive strength of 7days or compressive strength of 28 days.[[tableofcontents]]目錄 謝誌 Ⅰ 中文論文提要 Ⅱ Abstract Ⅲ 目錄 Ⅴ 表目錄 Ⅶ 圖目錄 Ⅸ 第一章、緒論 1-1何謂再生骨材 1 1-1-1 再生骨材之定義 1 1-2研究動機與目的 1 1-2-1 研究動機 2 1-2-2 研究目的 3 1-3研究範圍與研究方法 3 1-3-1 研究範圍 3 1-3-2 研究方法 4 1-3-3 研究流程 7 第二章、文獻回顧 2-1營建廢棄物處理流程 8 2-2再生骨材性質探討 9 2-2-1 紅磚含量對再生混凝土之影響 9 2-2-2 再生骨材基本性質 10 2-3國內營建廢棄物再利用案 13 2-3-1國內營建廢棄物的利用方式 14 2-3-2國內使用營建廢棄物之利用實例 15 2-4國外營建廢棄物再利用案例 16 2-4-1亞洲地區 16 2-4-2美洲地區 18 2-4-3歐洲地區 19 第三章、試驗設計與方法 3-1試驗設計 22 3-2試驗材料 24 3-3試驗方法 26 3-3-1再生粗骨材基本性質試驗 26 3-3-2小結 36 3-3-3細骨材基本性質試驗 37 3-3-4再生混凝土(再生粗骨材＋天然砂)養護及試驗 42 3-5試驗流程 50 第四章、試驗分析 4-1七天與二十八天齡期再生混凝土(再生粗骨材＋天然砂) 抗壓強度關係分析 51 4-1-1 小結 61 4-2再生混凝土(再生粗骨材＋天然砂)與一般混凝土抗壓強 度關係分析 63 4-2-1 小結 73 4-3再生混凝土(再生粗骨材＋天然砂)拌合所需用水量檢討 與分析 74 4-3-1小結 88 4-4再生混凝土(再生粗骨材＋天然砂)強度與水灰比關係分 析 91 4-4-1小結 94 第五章、結論與建議 5-1結論 95 5-2建議 97 參考文獻 99 表目錄 表1-1 國內砂石產量及進口量統計 2 表2-1 粗骨材基本性質 10 表2-2 營建廢棄物處理方式 13 表2-3 國內營建廢棄物處理實例 15 表2-4 日本對於再生骨材之分類 17 表2-5 日本對於再生混凝土分類 17 表2-6 荷蘭、英國及比利時對於再生骨材之規定比較 21 表3-1 試驗設計方法控制因子範圍 23 表3-2 再生骨材成分類別統計 25 表3-3 粗骨材含水量、比重、面乾飽和水量及表面水量試驗平均值 30 表3-4 粗骨材含水量、比重、面乾飽和水量及表面水量試驗 31 表3-5 粗骨材單位重試驗 32 表3-6 粗骨材最大粒徑比例 33 表3-7 細骨材含水量、比重、面乾飽和水量及表面水量試驗 38 表3-8 第一次細骨材細度模數分析試驗 39 表3-9 第二次細骨材細度模數分析試驗 40 表3-10 混凝土之用水量 44 表3-11 粗骨材用量 44 表4-1 水灰比0.4混凝土抗壓強度結果 51 表4-2 水灰比0.45混凝土抗壓強度結果 52 表4-3 水灰比0.5混凝土抗壓強度結果 53表4-4 水灰比0.55混凝土抗壓強度結果 55 表4-5 水灰比0.6混凝土抗壓強度結果 56 表4-6 水灰比0.65混凝土抗壓強度結果 57表4-7 水灰比0.7凝土抗壓強度結果 58 表4-8 七天與二十八天抗壓強度關係 59 表4-9 混凝土抗壓強度使用分區 61 表4-10 水灰比0.4再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 63 表4-11 水灰比0.45再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 64 表4-12 水灰比0.5再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 65 表4-13 水灰比0.55再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 67 表4-14 水灰比0.6再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 68 表4-15 水灰比0.65再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 69 表4-16 水灰比0.7再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗結果 70 表4-17 一般混凝土與再生混凝土強度關係 71 表4-18 水灰比在0.4時計算用水量與實際用水量的差異性關係 75 表4-19 水灰比在0.45時計算用水量與實際用水量的差異性關係 77 表4-20 水比在0.5時計算用水量與實際用水量的差異性關係 78 表4-21 水灰比在0.55時計算用水量與實際用水量的差異性關係 80 表4-22 水灰比在0.6時計算用水量與實際用水量的差異性關係 83 表4-23 水灰比在0.65時計算用水量與實際用水量的差異性關係 85 表4-24 水灰比在0.7時計算用水量與實際用水量的差異性關係 87 表4-25 拌合再生混凝土時所需增加或減少之用水量關係 88 表4-26 混凝土之用水量 90 表4-27 在不同水灰比下，再生混凝土抗壓強度 91 表4-28 混凝土強度與水灰比關係 92 圖目錄 圖3-1 最大粒徑 22 圖3-2 混凝土坍度控制組別 23 圖3-3 再生骨材成分類別統計 25 圖3-4 再生骨材表面處理 26 圖3-5 再生骨材表面處理 27 圖3-6 再生骨材篩分析處理 27 圖3-7 再生骨材乾比重試驗 33 圖3-8 再生骨材細度模數試驗 33 圖3-9 再生骨材單位重試驗 34 圖3-10 再生骨材PH值試驗 34 圖3-11 拌合中混凝土PH值試驗 35 圖3-12 再生混凝土PH值試驗 35 圖3-13 細骨材面乾內飽和狀態 39 圖3-14 細骨材比重試驗 40 圖3-15 細骨材篩分析試驗 41 圖3-16 人工拌合混凝土方式 45 圖3-17 混凝土拌合前濕治方式 45 圖3-18 混凝土坍度試驗 46 圖3-19 混凝土試體製作 47 圖3-20 混凝土試體養護 48 圖3-21 200T混凝土抗壓試驗機 48 圖3-22 混凝土試體抗壓試驗 49 圖4-1 水灰比0.4-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 52 圖4-2 水灰比0.45-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 53 圖4-3 水灰比0.5-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 54 圖4-4 水灰比0.55-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 55 圖4-5 水灰比0.6-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 56 圖4-6 水灰比0.65-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 57 圖4-7 水灰比0.7-七天與二十八天混凝土抗壓強度結果 58 圖4-8 七天與二十八天抗壓強度關係圖 60 圖4-9 水灰比0.4再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 64 圖4-10 水灰比0.45再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 65 圖4-11 水灰比0.5再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 66 圖4-12 水灰比0.55再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 67 圖4-13 水灰比0.6再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 68 圖4-14 水灰比0.65再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 69 圖4-15 水灰比0.7再生混凝土抗壓強度與一般混凝土抗壓強度試驗關係圖 70 圖4-16 一般混凝土與再生混凝土強度關係圖 72 圖4-17 水灰比0.4計算水量與實際用水量差異圖 74 圖4-18 水灰比0.45計算水量與實際用水量差異圖 76 圖4-19 水灰比0.5計算水量與實際用水量差異圖 78 圖4-20 水灰比0.55計算水量與實際用水量差異圖 80 圖4-21 水灰比0.6計算水量與實際用水量差異圖 82 圖4-22水灰比0.65計算水量與實際用水量差異圖 84 圖4-23 水灰比0.7計算水量與實際用水量差異圖 86 圖4-24 不同水灰比下再生混凝土抗壓強度關係圖 91 圖4-25 不同水灰比下再生混凝土抗壓強度線性關係圖 93[[note]]學號: 692301061, 學年度: 9