水库淤泥再利用为混凝土材料之探讨以白河水库为例-高苑学报.PDF

黃偉綸等 / 高苑學報 第 二十二卷民國一 Ο六年 高苑學報 第二十二卷 第 45-50頁 民國一 Ο六年 Journal of Kao Yuan University Vol. 22 (2017) 45-50 水庫淤泥再利用為混凝土材料之探討：以白河水庫為例 * 黃偉綸 、潘毅倫、劉禹宏 、郭梓淵 、賴進華 高苑科技大學土木工程系 摘 要 本文主要是探討水庫淤泥取代混凝土細骨材 對混凝土抗壓強度及品質的影響，了解其作為結構混凝土的可行性，期能達 到水庫淤泥資源化之目的。首先，以白河水庫淤泥作為試驗材料，以0% 、25% 、50% 、75% 、100%的細骨材取代率，作為 配比變數 ，混凝土的水灰比值固定為0.575 、粗骨材使用3 分石及6 分石各半；其次，藉由混凝土坍度試驗與3 、7 、14 、28 、 56 天抗壓試驗，了解淤泥混凝土的工作性和強度發展。最後，藉由氯離子電滲透試驗，探討水庫淤泥取代細骨材比率對混 凝土耐久性之影響。 由坍度和強度實驗成果知，混凝土坍度值隨著水庫淤泥取代率增加而降低，且均在設計坍度 的範圍之內 ； 18cm 3.5 cm 抗壓強度也隨著淤泥取代率增加而降低，以28 天為例，0 % 、25 % 、50 % 、75 % 、100 %取代率之平均抗壓強度分別為725.6 2 2 2 2 2 kg/cm ；447.5 kg/cm 、397.8 kg/cm 、273.7 kg/cm 和 235.7 kg/cm ，均高於結構混凝土強度要求 。同時，就強度發展之百分 比而言，淤泥混凝土早期強度(7 天發展較一般混凝土為高；) 長期強度(56 天則) 隨著淤泥取代率的增加而略為增加。 由氯離子電滲透實驗成果知，淤泥混凝土的總電滲透量，隨著淤泥取代比率的增加而急遽增加，即混凝土的緻密性和耐 久性品質也隨著降低。淤泥取代率在0%和 25%之 6 小時內電滲透量，分別為 1776.5庫倫和 4563.5庫倫，分別屬於低等級 和高等級。當淤泥取代率在 50%以上時，其氯離子電滲透量過高，抗滲透品質相對較差。 最後，藉由本文研究成果知，利用水庫淤泥取代部分或全部細骨材之淤泥混凝土 ，其工作性和抗壓強度均可達到結構混 凝土需求。惟淤泥取代率不要超過25%時，會有較佳的抗壓強度和耐久性品質。 關 鍵字 ：水庫淤泥 、結構混凝土 、抗壓強度 、氯離子電滲透試驗 1. 前言 所以，若能將水庫淤泥再生利用為混凝土材料， 並確定其混凝土強度範圍、工作性、耐久性，以及填 目前，台灣石門水庫、德基水庫、曾文水庫、烏 加取代比率範圍，不僅能解決水庫淤泥處理問題，恢 山頭水庫等主要水庫的淤積問題，非常嚴重。平均淤 復水庫原有之蓄水機能，更可舒緩土木建築工程砂石 積率達 25 %[1] 。台灣水庫管理單位經濟部水利署水 短缺的問題，這是本文的研究動機。 資源局主持之淤泥清除，主要是以攔砂沉砂、水力排 本文主要研究目的，是直接利用水庫淤泥取代混 砂、抽泥浚渫及清淤等方式，解決淤積問題。其中， 凝土材料中部分或全部的細骨材，以探討其對混凝土 石門水庫以抽泥清淤方式，規劃每年清淤 50 萬立方 抗壓強度及品質的影響，了解其作為結構混凝土的可 公尺[2] ，但僅能以每年編列大筆預算，委外清運方式 行性，期能達到水庫淤泥資源化之目的。研究重點在 去化淤泥，或送至其他地方回填，缺乏穩定去化管