0.5~2 2~4
D en sity ( k g/m
3)
500 600 700 800 900
8 atm, 4 h
12 atm, 4 h
圖 4-3-8 水熱安定化後粗粒徑轉爐石替代 20 wt.%之制熱綠色工程材料製 品抗壓強度（W/S = 0.60 L/kg）
圖 4-3-9 水熱安定化後轉爐石之制熱綠色工程材料製品
Particle size range (mm)
0.5~2 2~4
C om pr es st ive s tr eng th ( M P a)
0 2 4 6 8 10 12
8 atm, 4 h 12 atm, 4 h
AAC-6
歸納上述研究結果，以水熱法安定化粗粒徑轉爐石，當蒸氣壓力 12 atm、安定化 2 小時，由於反應時間不足，消解爐渣中 f-MgO 及 f-CaO 效 果有限。而粗粒徑轉爐石於壓力 12 atm 安定化 4 小時，可將 f-CaO 消解 形成 Ca(OH)
2
，並進一步反應於表面形成 C-S-H，外觀為堅硬且緻密顆粒。而過長安定化時間，其晶相組成及熱重及熱流曲線並無顯著差異。控制 安定化時間為 4 小時，藉由降低蒸氣壓力與溫度以減少能源消耗，當蒸 氣壓力過低，由於反應溫度不足導致殘留 f-MgO 及 f-CaO 過高。而蒸氣 壓力為 8 atm 其分析結果與 12 atm 相似。
將安定化後粗粒徑轉爐石替代 20 wt.%製作制熱綠色工程材料，觀察 相同粒徑分別於 8 atm 或 12 atm 安定化 4 小時，其製品密度及抗壓強度 並無明顯差異。由上述結果可知，粗粒徑轉爐石於壓力 8 atm 安定化 4 小 時，可抑制爐渣體積膨脹之特性，使得轉爐石得以作為替代原料製成制 熱綠色工程材料。
五、初步結論
本研究第一年度初步結論歸納如下：
1. 轉爐石各粒徑非著磁部分皆富含 Ca 及 Si 等元素，其化學組成並無顯 著差異，且重金屬 Cr、Pb 及 Zn 含量甚微，可知轉爐石應具有資源化 為制熱綠色工程材料之潛力。
2. 各粒徑轉爐石分別含 f-MgO 及 f-CaO 晶相，而粒徑越大其晶相強度 越高，以粗粒徑轉爐石製備制熱綠色工程材料時須設法控制爐渣體積 之膨脹。
3. 轉爐石細粉料與六分料之元素組成相近，各元素含量僅有些微差異；
pH 值介於 12.28～12.42，與粒徑無顯著相關性，皆低於 12.5。
4. 以細粉料取代 20%矽砂製作砂漿棒，在恆溫恆濕養護下，膨脹率隨時 間呈現微幅增加的現象，後續將持續觀察測定其變化。
5. 以細粉料取代 20%矽砂製作砂漿棒，其熱壓膨脹性介於 0.136～
0.154%，略高於控制組；取代量增加至 40%時，膨脹率增加且部分試 體斷裂，表面亦出現明顯爆點與缺角。將六分料粉碎後篩分製備砂漿 棒（20%），熱壓膨脹試驗後均斷裂。
6. 現階段結果顯示，轉爐石細粉料使用量增加時，水泥砂漿試體之膨脹 性亦隨之增加，且出現裂痕、爆點等現象；若由粗顆粒粉碎後篩分，
在相同粒徑下膨脹性較大，試體破裂。由此可知，細粉料之膨脹性低 於先前轉爐石相關研究結果，推測細粒徑轉爐石經過一段時間後，所 含膨脹物質會逐漸消解，但添加於水泥砂漿中仍會增加膨脹率及可能 出現爆點、裂痕等問題。
7. 本研究初步以水熱法將細粉料安定化後，取代矽砂含量達 40%時，其
試體熱壓膨脹率僅約 0.092%，且外觀完整無明顯缺陷，顯示此方法 應具有可行性，後續將持續探討相關水熱參數及添加矽質材料之影 響。
8. 利用水熱法安定化粗粒徑轉爐石，於壓力 8 atm 或 12 atm 安定化 4 小 時，可大幅降低粗粒徑轉爐石 f-MgO 及 f-CaO，形成 Mg(OH)
2
、Ca(OH)2
、 碳酸物質及 C-S-H。9. 本研究以蒸氣壓力 8 atm 安定化 4 小時為安定化條件，將粗粒徑轉爐 石安定化後替代量達 20 wt.%可製成制熱綠色工程材料。顯示以水熱 法安定化粗粒徑轉爐石進行資源化應具有可行性。