第六章 水庫淤泥輕質骨材之性質
第三節 水庫淤泥輕質骨材之力學性質分析
表 6-3.1 輕質骨材顆粒抗壓強度結果（MPa）
圖 6-3.1 不同水庫淤泥顆粒抗壓強度比較
3.2 筒壓強度與鬆單位重
以旋窯燒製所得之水庫淤泥輕質骨材的筒壓強度如圖 6-3.3 所示，
由圖中可知，筒壓強度大致介於 1.0 MPa∼7.5 MPa，其中以日月潭水庫 淤泥所燒製之輕質骨材筒壓強度為最低，大約在 0.9 MPa 左右，大埔水 庫淤泥輕質骨材的筒壓強度為 7.4 MPa，擁有最高的筒壓強度，在 15 座 的水庫淤泥輕質骨材中，大部分水庫淤泥輕質骨材的筒壓強度介於 3.0 MPa∼4.5 MPa 之間。
水庫淤泥輕質骨材鬆單位的試驗結果如圖 6-3.4 所示，水庫淤泥輕 質骨材鬆單位重約介於 400 kg/m3∼1200 kg/m3，有 8 座水庫淤泥輕質骨 材鬆單位重是介於 800∼1200 kg/m3，其中大埔水庫所得之淤泥燒製成 的輕質骨材擁有最高鬆單位重（約 1150 kg/m3），其餘 7 座的水庫淤泥 輕質骨材鬆單位重，除了澄清湖水庫是低於 400 kg/m3外，其他 5 座水 庫淤泥輕質骨材的鬆單位重都在 600 kg/m3左右。
比較筒壓強度與輕質骨材鬆單位重的關係如圖 6-3.5 所示，顯示筒 壓強度愈大其鬆單位重愈高，具有良好的線性關係；以及比較筒壓強度 與輕質骨材顆粒抗壓強度的關係如圖 6-3.6 所示，顯示筒壓強度愈大其 輕質骨材顆粒抗壓強度愈高。因此，筒壓強度可作為輕質骨材的品質參 考指標之一。
6-3.3 水庫淤泥輕質骨材筒壓強度比較（旋窯 1210℃燒結）
6-3.4 水庫淤泥輕質骨材鬆單位重比較（旋窯 1210℃燒結）
0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0
翡翠 石門 明德 青草湖 大埔 寶山 明潭 日月潭 仁義潭 虎頭埤 阿公店 鏡面 白河 澄清湖 鳳山
Rservoir
鬆單位重(kg/m3) 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
翡翠 石門 明德 青草湖 大埔 寶山 明潭 日月潭 仁義潭 虎頭埤 阿公店 鏡面 白河 澄清湖 鳳山
Rservoir
筒壓強度(Mpa)
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
鬆單位重（kg/m3）
3.3 燒結機具的影響
比較電熱窯及旋窯加熱的不同，由相同溫度加熱結果顯示，電熱爐 係以程式控制升溫速率進行高溫加熱，在固定升溫速率為 5 /min℃ ，升 溫時間約為 6 小時（240min），加熱溫度至 1200℃，而後再維持此溫度 一定時間後，再緩慢降至常溫，整個加熱歷時約為 24 小時左右。由於 加熱速率降低及加熱時間較長，使輕質骨材生料由內至外均勻受熱，於 燒結後，剖開輕質骨材斷面，由內至外均呈現紅褐色，具有良好的硬度 及極佳強度，如輕質骨材的硬度可達 7 左右，而顆粒單壓強度最高達到 40 MPa。至於，旋窯加熱速度較快，可在輕質骨材表面形成具有玻璃相 的外殼，而因能滯含內部氣體，因此可產生體積膨脹，提高輕質骨材的 經濟效益。旋窯加熱方式可分為預熱段及加熱段兩步驟，以快速加熱方 式加熱，造成輕質骨材生料表面溫度較高，形成玻璃相的融熔狀。生料 內部溫度較低，所逸出的氣體可由表面滯含，形成體積膨脹。由於生料 內部所受溫度較低，於燒結後，剖開輕質骨材斷面，由內部呈現灰色，
而外殼呈現紅褐色，具有良好的硬度及適宜的強度，如輕質骨材的硬度 可達 7 左右，而顆粒抗壓強度可達到 2~6 MPa 左右。
參考文獻
1. Yen T, Chen H.J., Huang Y. L., and Ko. C. T.” The Dividing Strength of Light-weight Aggregate” Journal of the Chinese Instiute of Engineerings,Vol.21,No5,pp.611-618,1998.
2. Chen H.J., Yen T., Lia T.P., and Huang Y. L.,” Determination of the Dividing Strength and its Relation to the Concrete Strength in Lightweight Aggregate Concrete”,Elsevier Science Ltd., 1999.
3. 陳豪吉（顏聰教授指導），「以台灣地區生產之「輕質骨材探討輕質混凝土 之配比、製作及強度性質」，國立中興大學土木系博士論文，1998。