垃圾焚化飛灰摻入混凝土之研究

Study the Effects of the MSWI Fly Ash on Concrete Properties

10.29688/MHJ.200902.0009

林秀美(Show-May Lin)；吳海萍(Hi-Ping Wu)

抗壓強度 ； 耐久性 ； 抗海水侵蝕 ； 抗硫酸鹽侵蝕 ； 毒性析出試驗TCLP ； MSWI fly ash ； Compression Strength ； Durability ； Resistance of Seawater Attack ； Resistance of Sulfate Attack ； Resistance of Acid Attack ； TCLP

明新學報

35卷1期（2009 / 02 / 01）

89 - 103

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國人隨著物質生活進步，造成垃圾量持續增長。目前國內之垃圾處理方式為焚化，而焚燒後所產生之飛灰若可回收再利用，將可以達到環保與廢棄物再利用之目的。 本研究係針對焚化飛灰取代水泥，添加於水泥砂漿及混凝土中進行相關試驗，期能促使環境資源永續發展。首先就焚化飛灰進行材料特性分析，再以替代水泥方式應用於混凝土中進行抗壓強度試驗之研究探討外，其他特性如抵抗海水侵蝕，抵抗硫酸鹽侵蝕及抗酸蝕也作深入的探討。另外對於焚化飛灰在混凝土中，重金屬的溶出量對環境造成的影響進行評估。 研究結果顯示，焚化飛灰最佳替代水泥量約為5%，其中B廠之焚化飛灰摻入混凝土中，當水膠比為0.44時，其中長期的抗壓強度的約可提高20%，且具有抗酸蝕能力，對混凝土的耐久性亦有正面的影響。添加焚化飛灰之水泥砂漿經硫酸鈉乾溼循環浸泡後，其抗壓強度折減率以10%最低，顯示焚化飛灰取代水泥量10%為最佳抗硫酸塩量。另外由TCLP分析結果顯示，焚化飛灰混凝土中重金屬的溶出量均低於法規標準值。

The study evaluated the possibility application on using a MSWI fly ash as cement in concrete. The MSWI fly ash was obtained from MSWI. We expect to develop a MSWI fly ash concrete and to urge the environment resources to continue forever. Therefore, the procedure for this study is as the following: First, the basic physical and chemical properties of MSWI fly ash were studied and analyzed. Second, the durability of concrete was examined on the effects of various MSWI fly ash replacements on the compression strength, on the resistance of seawater attack, on the resistance of sulfate attack, on the resistance of acid attack. Finally, the effectiveness of extraction of heavy metals in MSWI fly ash concrete on the impact on environment is investigated. The results show that the strength of compression at long term was increased 20% at 5% replacement MSWI fly ash. The results also indicated the improvement of the resistant of acid corrosion and duration. The additive of MSWI fly ash at 10% shows that a minimum reduction of strength in Na2SO4 dry-wet recirculation testing. The results of TCLP analysis show that the amount of exudation of heavy metal in concrete was decreasing as the curing time of the concrete increases, which values was lower the minimum value of standard's requirements.

1. Plowman, C.(1984).The Chemistry of PFA In Concrete-A Review of Current Knowledge.Proceedings 2nd International Conference on Ash Technology and Marketing,London:
2. 田永銘(1992)。飛灰混凝土之耐久性研究。台灣地區飛灰混凝土應用研討會
3. 行政院公共工程委員會(1999)。公共工程使用飛灰混凝土要點。行政院公共工程委員會。
4. 沈得縣、黃兆龍(1992)。添加飛灰對普通水泥水化機理影響之研究。台灣地區飛灰混凝土應用研討會
5. 林平全(1989)。飛灰混凝土。科技出版社。
6. 林志棟、陳信洲(1992)。使用飛灰對混凝土之工程性質的影響。台灣地區飛灰混凝土應用研討會
7. 林秀美、趙鏡如、陳月霞、吳海萍(2002)。行政院國家科學委員會研究成果報告（編號：NSC 90-2218-E-159-010）行政院國家科學委員會研究成果報告（編號：NSC 90-2218-E-159-010）,未出版
8. 林秀美、趙鏡如、雷開明、吳海萍(2001)。行政院國家科學委員會研究成果報告（編號：NSC 89-2626-E-159-003）行政院國家科學委員會研究成果報告（編號：NSC 89-2626-E-159-003）,未出版
9. 林炳炎(1991)。飛灰用在混凝土中。現代營建雜誌社。
10. 林炳炎(1993)。飛灰、矽灰、高爐爐石用在混凝土中。三民書局。
11. 林維明、黃兆龍、彭耀南(1996)。建材劣化的天候因素及影響性。台灣地區建材耐久性暨標準化研討會
12. 國立中央大學土木工程研究所主辦(1994)。飛灰及爐石混凝土應用研討會專輯
13. 陳建宏(2003)。碩士論文(碩士論文)。國立台灣海洋大學材料工程研究所。
14. 黃兆龍(2000)。高性能混凝土設計及應用研討會論文集
15. 黃兆龍(1999)。打造歷久彌堅的混凝土結構物談國際金融中心的混凝土設計。高性能混凝土設計及應用研討會
16. 黃兆龍(1997)。混凝土性質與行為。詹氏書局。
17. 黃兆龍、盧雪卿。溼養護時間對混凝土工程性質之影響。中國土木水利學刊，11(4)，753-762。
18. 廖錦聰。國內外焚化灰渣之特性及處置現況。焚化灰渣處理技術研討會論文集
19. 臺灣電力公司電力綜合研究所(1987)。飛灰利用的研究（一）。臺灣電力公司。
20. 顧順榮、鐘昀泰、張木彬。台灣地區都市垃圾焚化灰分中重金屬濃度及TCLP溶出之評估。第十屆廢棄物處理技術研討會論文集

1. 簡妙珍、林秀美(2015)。垃圾焚化飛灰再利用於高壓混凝土磚之研究。明新學報，41(1)，37-48。
2. 詹榮鑑,楊紹洋(2010)。聚羧酸系高性能減水劑在混凝土中之研發。萬能學報，32，197-210。