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吳鳳學校財團法人吳鳳科技大學 / 消防系(所) / 紀茂傑、翁富美

添加CFBC飛灰之混凝土


研發成果與簡介
近年來環保意識抬頭,工業副產品的再利用能有效降低對自然環境的傷害並達到資源永續使用的目的。因此,本專利技術即適量使用CFBC飛灰、水淬高爐石粉及粉煤飛灰取代部分水泥,利用降低水泥的用量於混凝土來達到環境永續利用之目標。消防系、應用數位媒體系共同製作。

優勢及應用範圍

近年來環保意識抬頭,人們越來越重視環境保護與資源的永續發展,其中工業副產品的再利用能有效降低對自然環境的傷害並達到資源永續使用的目的。國內循環式流體化床燃燒 (Circulated Fluidzed Bed Combustion Technology,簡稱CFBC)副產石灰年產量約80萬公噸,並持續成長;爐石是煉鋼廠煉鋼過程中的工業廢棄物,以水粹爐石粉為例中鋼公司平均年產量約400萬噸;飛灰則是燃煤發電廠產生的工業副產品,台電平均年產量更高達約500萬噸。因此,本專利技術即適量使用CFBC飛灰、水淬高爐石粉及粉煤飛灰取代部分水泥,利用降低水泥的用量於混凝土來達到環境永續利用之目標。過去,相關研究與技術研發僅限於砂漿部分或工程填方材料及道路基底層,在混凝土方面的探討仍非常有限,而本專利技術找出工業副產品替代水泥最佳化之配比設計,達到資源再利用與節能減碳目的,並可將成品應用於房屋建築與土木工程,降低成本且提升技術應用廣度。試驗結果發現當CFBC飛灰、水淬高爐石粉及粉煤飛灰分別取代水泥10%時,可獲得最佳的抗壓強度,使孔隙變得更緻密,有助於降低通過電荷量,防止氯離子之滲透並提高混凝土耐久性,符合工程使用上之性質要求。不僅減少混凝土中水泥使用量,達到工業廢棄物資源化目的,符合國家永續發展策略目標。 CFBC飛灰可做為水泥製程中的添加材料、土壤穩定及路基材料等。根據美國在2000年資源保育及回收法中之Bevill排除法案及美國燃煤灰協會中提到將化石燃料(Fossil Fuel Combusion,FFC)廢料排除在有害範圍之外,並同時宣布FFC廢料可當作建築、農業、廢料安定用料,且對公共健康及環境安全無危害,允許FFC工業廢料有效再利用,並對各地區CFBC飛灰現況統計如下所示:

1.作為道路基底層及結構回填材料

2.作為裝飾用之低強度混凝土

3.CFBC飛灰經過夯實後,其滲透率可達10-7cm/s

4.增加軟弱土層承載強度及泥漿穩定處理

5.煉油廠油汙處理

6都市汙水之沉積汙泥固化

目前國內僅有台塑石化公司透過產學合作應用於道路及農地改質等,並開發更多用途,如下所示:

1.作為水泥製造時添加的緩凝劑

2.土壤改良劑(解決農地酸化)

3.固化軟弱土層之土壤改良

4.道路路基之填土工程

5.低強度混凝土製品(人行磚、植草磚)

6.高分子材料填充劑(PVC)

7.一般建築用石膏板

技術聯絡人
吳鳳學校財團法人吳鳳科技大學 / 紀茂傑 / 0919119449