水库淤泥烧制轻质骨材的烧结行为之研究-成功大学.PDF

水庫淤泥燒製輕質骨材的燒結行為之研究 The Research on Sintering Behavior of the Lightweight Aggregate Utilizing Reservoir Sediments * 黃紀嚴 張家碩 韓雄文 Chi-Yen Huang Chia-Shuo Chang *Hsiung-Wen Han 國立成功大學資源工程系 *國立聯合大學材料科學工程學系 Department of Resources Engineering National Cheng Kung University *Department of Material Science and Engineering National Lien-Ho University 摘要 本研究以曾文水庫淤泥為原料，再以單軸成型的方式得到淤泥生胚，將生胚於600℃去結 晶水後，快速升至高溫燒結，利用胚體在高溫時有部份礦物相熔融，進而發泡的機制來得到表 面覆蓋玻璃質的輕質骨材。當燒結溫度達 1250℃以上，則胚體已有膨脹的現象產生，而當燒結 溫度到 1300℃時，便已經可以得到體密度1.52g/cm3 ，且吸水率僅2.4%的輕質骨材。 關鍵字：輕質骨材、水庫淤泥、燒結 一、前言 是促使這些國家投入該產業的原因。 由於臺灣河流短且急，使得水庫淤泥淤 在燒結輕質骨材可行與否與其化學組成 積，造成水庫容積不斷的減小，而挖掘淤泥 大致上是有一定的關係，以Riley這位學者 不但耗費成本且挖掘出來的淤泥無處可去， 首先提出適合燒製輕質骨材的成分三相圖， 常常造成經濟及環保的雙重問題，有鑒於 大致上必須以SiO 為主體，其次為Al O 和 2 2 3 此，欲開發出一種可以處理淤泥且又符合經 助熔劑（Fe O 、MgO 、Na O 等），其中Al O 2 3 2 2 3 濟原則並符合環保的方式，則利用水庫淤泥 約占10~20% ，Fe O 及其它助熔劑占 2 3 燒製輕質骨材便是一條很好的出路；再者臺 3~26% ，則其黏土擁有良好的燒脹性質，而 灣砂石隨著高樓日益林立及許多重大公共設 原料的比例不僅對膨脹性有影響，也對骨材 施的設置已經造成需求遠大於供給的窘境， 強度有影響，而根據前蘇聯陶粒科學研究中 輕質骨材不但可以提供一個良好的管道來替 心表示SiO 的含量愈高會降低強度，而 Al O 2 2 3 代部分的砂石使用，並且提供了較佳的隔 則使強度增加。 熱、隔音等的特性。 為了使骨材達到質輕的目的，所以必須 輕質骨材的使用以美國為最先，在之後 符合膨脹發泡機制，目前全球學者大都認為 歐洲及日本也都陸續的將輕質骨材做各方面