第一節 研究緣起與背景
壹、研究緣起
在今日的營建土木業上卜特蘭水泥依舊是主要的混凝土膠結材料，也是這世界上最常使 用的建築材料，而每年約使用約50 億立方的混凝土，相較等於是每人年生產二頓的混凝土，混 凝土被大量的廣泛使用，主要原因是它堅固、耐用、防水又有一定的可塑性，使其成為目前是 地球上使用最大量的材料之一，製成卜特蘭水泥需要經過高溫的鍛燒，將碳酸鈣分解成氧化鈣 在與黏土的氧化矽與氧化鋁產生反應生成矽酸三鈣、矽酸二鈣之類的化合物，而在這個製造過 程中，會生成出大量的二氧化碳，製造出一噸的卜特蘭水泥需約排放出一噸的二氧化碳，現今 世界為了地球溫室效應大家都在提倡節能减碳，營建土木業了解製造水泥需要很大的環境成 本，所以正在努力的尋找能代替卜特蘭水泥的類似材料，如果這個目標如果達到就能為地球盡 一分心力。
Talling[1]和Roy[2]等人發現爐石粉經由鹼活化液激發後，所得到的膠結性材料比普通的卜特 蘭水泥更有良好的性能，這可是一個重大的發現，因為爐石粉本身是廢棄物，它是由煉鋼中所 產生出來的附屬品，如果能將此廢棄物加以利用可以達到回收之目的，又可以減少許的多資源 浪費以及環境保護上面的問題，由鹼活化液與爐石粉調配出來的此稱為鹼活化爐石粉漿體 (Alkali-Activated Slag Paste，AASP)國內已有許多爐石粉使用的例子，如高爐水泥就有添加爐石 粉，可是用量相當的少，近幾年爐石粉又受到重視開始相關的試驗，目前目標就是利用鹼活化 液去激發爐石粉使其在使用上希望能達成完全替代水泥，可是爐石粉利用鹼活化液做激發雖能 達到比混凝土更高的強度，但鹼活化爐石粉混凝土有速凝的情形會產生，以及還有許多大大小 小的問題等待克服，而這些問題就是本試驗希望能達成以及克服的目標。
貳、研究背景
3.擬定出鹼活化爐石粉混凝土配比設計的流程 4.評估鹼活化混凝土力學性
5.評估鹼活化混凝土防火性 6.評估鹼活化混凝土耐久性
7.減少使用卜特蘭水泥的使用量，並達到節能減碳目的
第三節 研究方法
本研究目的主要針對鹼活化爐石粉混凝土應用營建工程上可行性進行探討，在鹼活化爐石 粉混凝土配比觀念中，影響爐石粉替代量與鹼活化液配比影響相當大，因此以完全取代進行試 驗，同時在試驗過程中調製出鹼活化液之配方，並且找出適當的緩凝劑之使用量，其進行的方 法如下，主要為收集國內外相關文獻、分析與彙整，針對速凝與乾縮等問題進行了解，在來對 此問題進行基本性質試驗、電化學試驗、微觀觀察，彙整出試驗結果討論並提出相關的結論與 建議、提送成果報告書，其研究流程如下圖1-1 所示。
圖1-1 研究流程 (資料來源：本研究整理)