臺灣博碩士論文加值系統

本研究以台灣中部明潭水庫取樣之水庫淤積土，在不同水灰比與齡期進行各項工程力學試驗，量測抗壓強度、延展比、耐磨性與工作度，依其結果進行綜合性之分析探討。而由本研究結果得知，使用淤積土所取代之混凝土於水灰比0.5與1.0時， 28天之抗壓強度分別可達標準混凝土36.2% ~ 73.6% (123.28kg/cm2 ~ 250.27 kg/cm2 水灰比0.5) 與36.6% ~ 77.6% ( 49.57 kg/cm2 ~ 105.22 kg/cm2 水灰比1.0)；採用水庫淤積土為細骨材之混凝土於水灰比0.5及1.0之磨損量分別較標準混凝土增加達353.3%與214.3%；工作度分析亦顯示較標準混凝土為佳。本研究結果一般可適用於路寬4M以下產業道路、農路及剛性路面鋪設等等之利用。因此建議適當利用水庫淤積土，能降低工程建造成本及天然骨材耗費的問題，並能減少清淤成本及促進水庫淤積土資源化的利用。

In this study, samples of reservoir sedimentary soils from Ming Lake in central Taiwan were collected and tested, in different water-cement ratio and age for each mechanical test including measuring the compressive strength, ductility ratio, abrasion resistance, slump, and comprehensive analysis of the test results. By the study results, the use of sedimentary soils replacement with water-cement ratio of 0.5 and 1.0 , the 28 days compressive strength were up to that of standard concrete strength at 36.2% ~ 73.6% (123.28kg/cm2 ~ 250.27 kg/cm2 , water-cement ratio of 0.5) and 36.6% ~ 77.6% ( 49.57 kg/cm2 ~ 105.22 kg/cm2 , water-cement ratio of 1.0) ；Using reservoir sedimentary soils as fine aggregate, the concretes have greater amount of abrasion as increased up to 214.3% and 353.3% for w/c ratio of 0.5 and 1.0, respectively. Workability analysis also showed concrete specimens with reservoir sedimentary soil have better results than standard concrete. The results of this study generally usable to the following applications such as 4M lane roads, farm roads and the use of rigid pavement laying, etc. Therefore, the study results recommend that the appropriate use of reservoir sedimentary soils can reduce project construction costs and price of natural aggregate from rivers, and promote reservoir dredging sedimentary soils resource utilization in central Taiwan.

目錄
頁次
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅷ
圖目錄 Ⅸ
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究內容與方法 4
1-4 研究論文架構及流程 5
1.5 預期研究成果與實際工程應用 8
1.5.1 預期研究成果 8
1.5.2 實際工程應用 8
第二章 文獻回顧 10
2-1 台灣水庫淤積現況 10
2-2 明潭水庫淤積現況 10
2.3 水庫淤積土資源化 12
2.3.1 水庫淤積土處置方式 12
2.3.2 台灣地區水庫淤積土利用 12
2.3.3 相關水庫淤積土資源化之利用 16
2.4 控制性低強度材料 23
2.4.1 控制性低強度材料之定義 23
2.4.2 控制性低強度材料之工程性質 24
2.4.3 控制性低強度材料之規範 25
2.5 土汙法-底泥品質指標之分類管理及用途限制辦法 28
第三章 研究方法與內容 32
3.1 明潭水庫淤積土特性 33
3.2 研究方法 35
3.3 試驗材料 36
3.4 試驗儀器及設備 39
3.4.1 主要儀器 39
3.4.2 其它儀器設備 41
3.5 試驗配比 41
3.6 試體製作 43
3.7 試驗項目 44
3.7.1 基本物理性質試驗 45
3.7.2 坍度試驗 45
3.7.3 抗壓強度試驗 45
3.7.4 耐磨試驗 46
3.8 試體試驗過程 46
3.9 小結 49
第四章 實驗結果分析與討論 50
4.1 混凝土試體抗壓強度分析 50
4.1.1 水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係(水灰比0.5) 50
4.1.2 水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係(水灰比1.0) 52
4.1.3 小結 55
4.1.4 水庫淤積土混凝土於各水灰比之7天強度關係 56
4.1.5 水庫淤積土混凝土於各水灰比之28天強度關係 58
4.1.6 小結 60
4.2 耐磨性分析 61
4.2.1 水庫淤積土混凝土之磨損比較(水灰比為0.5) 61
4.2.2 水庫淤積土混凝土之磨損比較(水灰比為1.0) 63
4.2.3 水庫淤積土混凝土之磨損比較(齡期7天與28天) 64
4.2.4 小結 67
4.3 延展性分析 68
4.3.1 小結 68
4.4 工作度分析 70
4.5 實驗結果分析討論 72
4.5.1 實驗結果 72
4.5.2 次要及特殊結構之運用 74
第五章 結論與建議 76
5.1 結論 76
5.2 建議 78
參考文獻 79

表目錄

表3- 1粒徑分析成果表 34
表3- 2 明潭下池水庫水質污染程度一覽表 35
表3- 3本研究之試體數量 36
表3- 4水泥之物理性質及化學成分 39
表3- 5本研究之材料比重 42
表3- 6本研究水灰比為0.5時之配比設計表 42
表3- 7本研究水灰比為1.0時之配比設計表 42
表4- 1水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係(水灰比0.5) 51
表4- 2水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係(水灰比1.0) 54
表4- 3水庫淤積土混凝土於各水灰比之7天強度比較關係 57
表4- 4水庫淤積土混凝土於各水灰比之28天強度比較 59
表4- 5水庫淤積土混凝土與標準混凝土之磨損比較(水灰比為0.5) 62
表4- 6水庫淤積土混凝土與標準混凝土之磨損比較(水灰比為1.0) 63
表4- 7水庫淤積土混凝土之磨損於齡期7天與28天之比較 66
表4- 8使用水庫淤積土混凝土之延展比之比較(齡期28天) 69
表4- 9各水灰比之坍度關係表 71

 
圖目錄

圖1- 1 明潭水庫電子坑溪取樣位置圖 4
圖1- 2 研究流程圖 7
圖3- 1明潭下池淤積分佈(2001 年與2009 年地形變遷量) 32
圖3- 2粒徑分佈曲線 34
圖3- 3水庫淤積土取樣地點 37
圖3- 4本研究試體天然粗骨材 38
圖3- 5本研究試體天然細骨材 38
圖3- 6本研究使用環球牌卜特蘭第一型水泥 38
圖3- 7全自動伺服控制抗壓試驗機 40
圖3- 8 50噸材料試驗系統 41
圖3- 9本研究試體澆置完成 44
圖3- 10本研究試體養護 44
圖3- 11本研究試體抗壓試驗 47
圖3- 12本研究試體應變量測 47
圖3- 13本研究抗壓試驗後之破損試體 48
圖3- 14本研究試體耐磨試驗 48
圖3- 15本研究耐磨試驗後之試體 49
圖4-1a水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係圖 52
圖4-1b以各水庫淤積土比例28天強 52
圖4-2a水庫淤積土混凝土與標準混凝土之強度關係關係圖 54
圖4-2b以各水庫淤積土混凝土比例28天強度為基準之強度關係圖 55
圖4-3a水庫淤積土混凝土早期強度(7天)強度關係圖 57
圖4-3b水庫淤積土混凝土(7天)強度比例關係圖 58
圖4-4a水庫淤積土混凝土(28天)強度關係圖 60
圖4-4b水庫淤積土混凝土於各水灰比之(28天)強度比例關係圖 60
圖4-5 水庫淤積土混凝土與標準混凝土之磨損關係圖(水灰比0.5) 62
圖4-6 水庫淤積土混凝土與標準混凝土之磨損關係圖(水灰比1.0) 64
圖4-7 水庫淤積土混凝土之磨損於齡期7天比較關係圖 67
圖4-8 水庫淤積土混凝土之磨損於齡期28天比較關係圖 67
圖4-9 混凝土抗壓試驗應力與變形量示意圖 70
圖4-10 水庫淤積土取代細骨材百分率及延展比較關係圖 70
圖4-11 各水灰比之淤積土混凝土坍度關係圖 72

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【18】顏沛華、蔡長泰、王文江、沈為家(2002)，「曾文水庫淤積清理及後續處理可行性研究」，財團法人成大水利海洋研究發展文教基進會。
【19】經濟部水利署，「土汙法-底泥品質指標之分類管理及用途限制辦法」， 2009。