垃圾焚化飞灰之熔碴粉对混凝土抗压强度之影响

焚化飞灰熔碴粉混凝土抗压强度皆随着龄期增加而增加，与纯水泥强度发展趋势相同，当取代量仅为5﹪、且W/B=0.58，其焚化飞灰熔碴粉之早期（28天）抗压强度比纯水泥（对照组5%）高；当W/B=0.65时、因取代量少(仅5﹪)，焚化飞灰熔碴粉之早期（28天）抗压强度与纯水泥（对照组）比较下差异性不大；当W/B=0.70时、且不同取代量时，而焚化飞灰熔碴粉早期抗压强度皆比对照组高约6~25%，其原因主要经1100℃处理之焚化飞灰熔碴粉在卜作岚反应过程中之变化，并不止局限于表面，而是由外向内逐层反应。当经1100℃处理之焚化飞灰熔碴粉和水泥CH反应生成C-S-H胶体，及C-A-H盐类吸附于颗粒表面待反应物过一段时间后，便由表面剥落，焚化飞灰熔碴粉又裸露出光滑表面且CH则再度侵蚀，而焚化飞灰熔碴粉中之硅、铝离子再次释出，因此卜作岚反应又继续开始，如此循环反应，使焚化飞灰熔碴粉由外至内逐层强化，这种只要因受力裸露出表面，便可进行卜作岚反应之现象，即卜作岚材料特性中的『自愈能力』，加上焚化飞灰熔碴粉本身所含之CaO将会导入水化作用，亦会析出CH生成C-S-H胶体，加速卜作岚反应，提高早期强度之发展，故焚化飞灰熔碴粉抗压强度优于对照组。当取代量提高至10﹪且W/B=0.58、W/B=0.65时，而焚化飞灰熔碴粉28天抗压强度与对照组差异不大，因随着焚化飞灰熔碴粉取代量增加，浆体之CaO会减少，水化反应所生成之CH减少，但焚化飞灰所提供之SiO2及Al2O3较多，故可生成之C-S-H胶体及C-A-H盐类也相对增加，对强度是有贡献的；对于焚化飞灰熔碴粉取代水泥量为15﹪，而W/B=0.58、W/B=0.65、W/B=0.70时之焚化飞灰熔碴粉混凝土，其抗压强度皆低于对照组9~15﹪，其原因当取代量高于15%时，可能为焚化飞灰熔碴粉之化学成分中CaO量低于纯水泥，行成C3S的数量有限，能产生CH量又较少，另焚化飞灰熔碴粉材质玻璃化、保水性差，延缓浆体水化程度，所以早期强度发展较缓，比对照组低。焚化飞灰熔碴粉混凝土抗压强度皆随着龄期增加而增加，与纯水泥混凝土强度发展趋势相同，焚化飞灰熔碴粉的早期抗压强度发展较快速，而晚期抗压强度成长率是平缓的；焚化飞灰熔碴粉在水胶比W/B=0.58、0.65、0.70，且取代量较少(5%)时，晚期抗压强度相近或大于对照组外，其余配比不同水胶比不同取代量下之抗压强度皆较对照组低。值得注意的是在高水胶比下，晚期强度有继续发展趋势，也就是说用水量对焚化飞灰熔碴粉混凝土影响较小，推测由于焚化飞灰熔碴粉的盐基度相当高，活性相当强，晚期强度的成长率相当强，又加上卜作岚材料的卜作岚反应特性，养护晚期焚化飞灰熔碴粉中活性较低之成分（如Si、Al、Fe），与氢氧化钙及水进行卜作岚反应，焚化飞灰熔碴粉与Ca（OH）2及水进行缓慢的卜作岚反应时消耗碱离子，而产生C-S-H胶体及C-A-H盐类，填充孔隙，胶体空间增加，改善透水性及抗压强度，惟因卜作岚反应进行相当缓慢，一般需60天左右强度才能发展出来，可增加晚期强度。焚化飞灰熔碴粉与一般卜作岚材料在抗压强度发展的特性相似，所以焚化飞灰熔碴粉也可当为卜作岚材料。
4.结论
本研究以焚化飞灰或熔碴粉先行实施毒性特性溶出实验，再以其取代部分（0%、5%、10%、15%）水泥，应用于不同水胶比（0.58、0.65、0.70）之混凝土，并对各种配置配比后进行混凝土之新拌（凝结、工作稠度）、硬固力学性质（强度），将上述试验所得结果与对照组比较，综合整理如下所示：
1.熔碴粉其比重（2.46）＞焚化飞灰（2.28）；熔碴粉Ph值（12.35）＞焚化飞灰（12.29）；熔碴粉需水比（105%）＜焚化飞灰（111%）。
2.焚化飞灰之重金属Pb含量15.53ppm高于规范值5ppm，于直接资源化再利用时应特别注意，但经高温熔融处理后，其重金属溶出量明显降低。
3.熔渣粉是卜作岚材料，具卜作岚反应91.2﹪。
4.在不同实验材料中，其坍度及流度值皆以焚化飞灰熔碴粉≧纯水泥＞焚化飞灰，而其坍度/流度比值，以焚化飞灰＞对照组＞焚化飞灰熔碴粉，以熔碴粉混凝土工作性最佳（Sl/Sf≒0.4），显然焚化飞灰熔碴粉对混凝土工作性有正向帮助。
5.在凝结时间方面，焚化飞灰或熔碴粉取代水泥，焚化飞灰凝结时间相较于纯水泥有缩短现象，随取代量增大而更短，而焚化飞灰熔碴粉与纯水泥比较下，则初、终凝时间皆有延长趋势，随取代量增大而更长，所以焚化飞灰熔碴粉适用于凝结时间较长之特殊工程。
6.在抗压强度方面，以焚化飞灰或熔碴粉取代水泥，其早晚期抗压强度的表现皆优于资源再利用之规定强度150kg/cm2，并高于设计强度210kg/cm2；焚化飞灰或熔碴粉之混凝土，在不同的水胶比、及不同取代量下，随着龄期增加其抗压强度递增之发展趋势如下：
（1） 焚化飞灰及熔碴粉之混凝土抗压强度，会随着龄期增加其抗压强度亦增加，强度发展趋势与对照组相同。