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1、A2-3—稻殼灰運(yùn)用於普通混凝土之性質(zhì)探討2010年(第14屆)管建丁程與管理學(xué)術(shù)研討會(huì)稻殼灰運(yùn)川於普通混凝十?之性質(zhì)探討吳韋陞1林利國(guó)21毫北科技人學(xué)十.木與防災(zāi)研究所螢管組研究生，u9316(H2@yuntech.edu.t.w2奩北科技人學(xué)土木與防災(zāi)研究所副教授，lklin他ntut.edu.tw摘要近些年來政府持續(xù)推動(dòng)永續(xù)丁程、節(jié)能減碳等相關(guān)議題，無疑就是希望能逹到丁程與環(huán)境生態(tài)相互平衡的願(yuàn)景；而這其小又以笛建產(chǎn)業(yè)屮的水泥首當(dāng)其衝，平均每使用1公噸的水泥將會(huì)排放0.85公噸的二氧化碳，不僅耗能又與環(huán)保觀念背道而馳，故
2、本研究將人們看似無用的廢棄物稻殼灰,當(dāng)作卜作嵐材料(PozzolanicMaterial),取代部分水泥製成高性能混凝十-。研究得知稻殼經(jīng)燃燒成為稻殼灰Z後，木身富含豐富的二氧化矽，若連用稻殼灰取代水泥添加於混凝十?屮，不僅能擁有絕佳的丁作性、抗壓強(qiáng)度與耐久性等性質(zhì)，最重要的是取代部分水泥所節(jié)省下來的二氧化碳排放量與費(fèi)用，皆達(dá)實(shí)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，因此本硏究將針對(duì)一系列不同類型稻殻灰運(yùn)用於混凝土Z性質(zhì)進(jìn)行探討。本研究乃針對(duì)稻?；胰〈嗵砑屿痘炷?屮進(jìn)行性質(zhì)探討,稻殼灰類型為廢秦物稻殼灰與使用稻殼自行燒灰(燒灰溫度500C
3、、700C與900C),水膠比選定0.24、0.3與0.4,取代水泥量為0%、5%、10%.20%與40%,並研究其新拌、硬固、耐久與微觀等性質(zhì)。木研究也針對(duì)不同類型之稻殼灰進(jìn)行X-光繞射、X-光螢光、比重、粒徑與顯微鏡等試驗(yàn)分析。稻殼灰於顯微鏡底下型態(tài)為孔窩結(jié)構(gòu)狀，令別於其他卜作嵐材料，高保水、耐腐蝕與添加後廉生緩凝皆為此Z特性，經(jīng)不同溫度燃燒形成Z稻殼灰其二氧化矽含量皆達(dá)90%,此成分與水泥水化物氫氧化鈣結(jié)合形成之C-S-H膠黠將填塞微孔隙，並有效提升混凝土水密性與抗壓強(qiáng)度；木研究發(fā)現(xiàn)研磨過後之稻殼灰因粒徑小、比表面積人
4、與水泥水化反應(yīng)良好，將有助於提升混凝土Z各項(xiàng)性質(zhì)；從X-光繞射圖得知900C稻殼灰結(jié)晶形態(tài)最為完全，將不利於卜作嵐反應(yīng)；本研究建議最佳燒灰溫度為500°Co關(guān)鍵詞：卜作嵐材料、稻殼灰、孔窩結(jié)構(gòu)、節(jié)能減碳-、刖吞管建業(yè)在推動(dòng)工程情況下，常常得耗費(fèi)龐人的材料、物資及能源等相關(guān)臺(tái)品，所以應(yīng)該史加積極的節(jié)能減碳，…起為地球盡一份心力；近幾年來科技日新月異的進(jìn)步，許多工法與材料在使用上皆有許多的突破，例如過去燃煤火力發(fā)電廠之副弟物「飛灰(Flyash)J即曾被當(dāng)作是廢棄物，之後在學(xué)術(shù)界協(xié)助下，將棄之無川的「飛灰」拿來當(dāng)作卜作嵐材料(P
5、ozzolanicMaterial)，取代部分水泥添加於混凝土屮製成高性能混凝土，不僅T作性佳、強(qiáng)度也比一般傳統(tǒng)混凝十?來的高，取代部分水泥所節(jié)省下來的費(fèi)川，也逹到了最實(shí)竹的經(jīng)濟(jì)性；史重要是使用的水泥量一口?減少，二氧化碳排放量相對(duì)的就降低許多。類似「飛灰」這樣的工業(yè)廢棄物再利用，在其它臺(tái)業(yè)也有許多的軌跡可循，例如農(nóng)業(yè)廢棄物小的稻殼(Ricehusk)也有很人的再利用性，儘管國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展匕日益現(xiàn)代化，然而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)仍是民衆(zhòng)生活屮不可或缺的一環(huán)，因此每年自然會(huì)棒出為數(shù)眾多的廢棄物；例如根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,閾內(nèi)每年大約會(huì)產(chǎn)生二十
6、餘萬公噸稻殼農(nóng)業(yè)廢料,而稻殼不僅質(zhì)量輕、體積人，乂擁有強(qiáng)韌的纖維組織與耐腐蝕特性，進(jìn)而衍牛出儲(chǔ)存需求空間人、廢料處理2010年(第14屆)營(yíng)建工程與管理學(xué)術(shù)研討會(huì)困難等問題糜牛，經(jīng)由數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)顯示，稻殼屮含有極高量的矽與鉀，燃燒後所謙牛的稻殼灰(RiceHuskAsh；簡(jiǎn)稱為RHA)則有人量的二氧化矽，此成分對(duì)於卜作嵐反應(yīng)最為強(qiáng)烈，亦能像「飛灰」-樣添加於混凝土屮，不僅具有提高混凝十?強(qiáng)度、增加其工作性與耐久性、減少水泥用量和碳排放量、降低成木等特質(zhì)，還能讓農(nóng)業(yè)廢棄物資源冋收，藉此達(dá)到物盡其用之效果，而這也與長(zhǎng)久以來一玄追求
7、永續(xù)、健康環(huán)境、綠色營(yíng)建科技的精神相呼應(yīng)。二、文獻(xiàn)冋顧2.1稻殼灰之基木性質(zhì)稻殼，俗稱粗糠，是稻穀碾成糙米後剩下的部分。一般乾燥程度的穀粒屮，稻殻約人總重量的五分之一。稻殼由50%的纖維素、25-30%的木竹素與15-20%的矽所組成，經(jīng)燃燒後，稻殼木身之纖維素與木質(zhì)索即被燃焼始盡，剩下的稻殼灰只會(huì)留下二氧化矽與少量的化學(xué)元索。矽Z形成與質(zhì)地耕良取決與否在於燒灰時(shí)間與溫度，Mehb(1979)建議持溫500°C或恆溫至68LC持續(xù)一分鐘以上可以產(chǎn)生非結(jié)晶的矽；而Ycohetal.(1979)提出燒灰溫度達(dá)到9CXTC,燒灰時(shí)
8、問小於一小時(shí)所得到的矽為非結(jié)晶狀。當(dāng)燒灰溫度在1000°C並燃燒時(shí)間多於5分鐘時(shí)，使用X光繞射儀所顯示出來為結(jié)晶矽。Chopraetal.(1981)提出在燃燒溫度700°C下，矽是種非結(jié)晶形式；HwangandWu(1989)則是梶出不同的燒灰溫度下，稻殼灰也將由不同的化學(xué)元索所組合而成
