垃圾焚化飞灰之熔碴粉对混凝土抗压强度之影响

(3)F0.65-10%─F表焚化飞灰，0.65表水胶比，10%表取代量
(4)S0.58-5%─S表焚化飞灰熔碴粉，0.58表水胶比，5%表取代量
(5)S0.65-10%─S表焚化飞灰熔碴粉，0.65表水胶比，10%表取代量
(6)S0.70-15%─S表焚化飞灰熔碴粉，0.70表水胶比，15%表取代量
3.试验结果及讨论
3.1基本性质试验
3.1.1物理性质
1.比重
依CNS10896[卜特兰水泥混凝土用飞灰及天然卜作岚搀和物检验法]进行水泥、焚化飞灰及焚化飞灰熔碴之物理性质分析。由表3-1得知水泥比重（3.14）＞经1100℃处理之熔碴粉比重（2.46）＞未处理之焚化飞灰（2.28）比重，所以若焚化飞灰及其熔碴粉以体积法取代水泥，因其比重轻，将会造成水泥浆体量增加情形。又焚化飞灰经高温熔融后，比重有增加现象，乃因为在熔融过程中，藉由着分子的「扩散运动」会促使材料晶相改变，使得焚化飞灰颗粒与颗粒间融合而降低孔隙，达致密化效果。
2.ph值
表3-1显示pH值试验结果，本研究所用之未处理之焚化飞灰及高温熔融之（1100℃）熔碴粉系属于高碱性材料，pH值约在12.35±0.5之间，比一般水泥pH值（10.35）高；pH值偏高，主要是因本身所含元素多为碱金族或碱土族元素，故所测得之pH值属高碱性，如应用于钢筋混凝土中，对其钢筋存在环境有正面帮助。
3.需水比
表3-1显示需水比试验结果，其为未处理之焚化飞灰（111﹪）＞经1100℃处理之熔碴粉（105﹪）＞水泥（100﹪）。因未处理焚化飞灰孔隙较多、比重轻，易吸水，且吸水后焚化飞灰会黏成一团，混凝土拌合时较黏稠，不利于工作性，故以焚化飞灰取代水泥量较多时，将可能造成水泥砂浆或混凝土工作性变差。而熔碴粉经高温熔融后，材质玻璃化表面较光滑，保水性变差及扩散水层大而增加流度，具有类似「轴承」效果，对工作性应帮助。
表3-1水泥及焚化飞灰和焚化飞灰熔碴粉物理性质

3.1.2化学性质
由表3-2显示焚化飞灰钙含量（44.03﹪）、及经1100℃处理之熔碴粉钙含量（44.8﹪），其氧化钙虽比普通波特兰水泥（63.14%）含量低，但与相关文献中焚化飞灰比较下却高出许多，主要原因是由于本研究所用之焚化飞灰于制造过程，在洗烟塔中加入氢氧化钙及活性碳粉末，使得本研究之焚化飞灰在含钙量方面偏高。而且焚化飞灰之熔碴粉其氧化钙及非钙质氧化物之含量比值与水泥相似，其性质应同于水泥；又焚化飞灰之非钙质氧化物（SiO2+Al2O3+Fe2O3）含量较水泥高出甚多，对混凝土晚期强度之增加应有相当贡献，推测是为卜作岚材料的卜作岚反应特性，养护晚期焚化飞灰及其熔碴粉中活性较低之成分（如Si、Al、Fe），会与氢氧化钙及水进行缓慢的卜作岚反应，消耗碱离子产生C-S-H胶体、C-（N/K）-S-H胶体、C-A-H盐类填充孔隙，产生抗压强度及改善透水性；本研究之焚化飞灰及其熔碴粉，与一般卜作岚材料在抗压强度发展之特性相似，故可视为卜作岚材料。
由于氧化钙是水泥水化活性之主要来源，含量越高则活性越大，故焚化飞灰及其熔碴粉早期强度高，其主要来源是因氧化钙化学反应之结果，此外氧化钙含量高相对着盐基度（Basicity Ratio）也高，盐基度亦代表着材料潜在活性之指标如表3-2所示，本实验材料以经1100℃处理之焚化飞灰熔碴粉（3.45）＞未处理之焚化飞灰（1.74），焚化飞灰熔碴粉其活性之指标与水泥相似；而焚化飞灰含有高量氧化钙及二氧化硅，非一般卜作岚材料低氧化钙、高二氧化硅及三氧化二铝之成份，故其本身能产生水化反应，亦能与氢氧化钙产生卜作岚反应，是属于兼具胶结性材料，及卜作岚材料两种特性，与一般卜作岚材料不同，其性质属于「缓水化胶结材料」（Latter Hydration Cement）[14]。
表3-2水泥及焚化飞灰及其熔碴粉之化学成分单位：﹪

3.1.3毒性溶出试验