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再生骨材之處理方式與基本性質 33

3-1 再生骨材之處理方式

營建廢棄物必須經過處理後才能轉變為可利用的再生骨材,以921 所產生的建築廢棄物為例,在現場拆除下所餘留之廢棄物,若極大部 分都為可直接供作建設性材料,如混凝土、磚塊和鋼筋,這樣的廢棄 物在經過破碎機(見圖3-1)之處理後,所得致之分類,依據現場的觀 察,利用破碎機的排出口徑之大小調配(設定為4 公分)可很清楚地 將廢棄物分類成三堆,分別為 4 公分以上、4 公分以下的再生粗、細 粒骨材(見圖3-2)以及磁選後之鋼筋(或鐵絲)等三類,其中有機廢 棄物必須從結構體中早期移除,使現場處理後之有機含量非常低微,

如此使用此再生粗、細粒骨材在填方或混凝土上,對品質的影響可減 低許多,換言之,若無適當的分類處理,將會大幅限制此類廢棄物在 工程上可應用之範圍。

從參與環保署「九二一震災建築廢棄物再生利用推動計畫」的經 驗中顯示,為能更有效處理大量的廢棄物,台灣營建研究院之研究團 隊所得到的結論如下〔14〕:

(1)為提高再生骨材之品質與生產效率,在破碎機處理前應加入機 械式的篩分機(圖3-3)或人工篩選,如此將可大幅提高前處理 之效率,以達到初級分類處理之目的,且在篩分機和破碎機之 互相配合運作模式下,可大量生產再生骨材,其有機含量和回 收困難之廢料在前處理過程中,預期可被有效地移除。

(2)藉由實地試驗結果,反映出初級分類在回收建築廢棄物之過程 中的重要性,今後若能在建物之拆除過程中,將初級分類之程

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序導入拆除之程序,將可大幅提高廢棄物之回收利用價值。

(3)現場生產時,需有噴霧或噴水設備以減少灰塵污染。

圖 3-1 破 碎 機

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圖 3-2 再 生 粗 、 細 骨 材

圖 3-3 篩 分 機

3-2 再生骨材之基本性質

為瞭解再生骨材之基本性質,本研究以碎石機所處理之拆除營建 廢棄物所得之再生材料加以試驗,試驗步驟如下:

(一)進行再生骨材之各項物理試驗篩分析、比重、單位重、吸水 率、磨耗試驗。

(二)進行土壤夯實試驗,以決定再生骨材之工地夯實最佳含水量 與最大乾密度,為配合不同施工單位要求,可分成標準夯實 試驗(AASHTO T 99)及改良夯實試驗(AASHTO T 180)。

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3-2-1 試驗步驟

各項試驗之步驟及所依據之規範概述如下:

(一)篩分析試驗

此試驗方法依據 CNS486 之規範規定進行,以決定土壤之粒 徑大於0.074mm 之各種粒徑重量及重量通過百分比。

(二)比重、吸水率試驗

此試驗方法是依據CNS486、487 之規範規定進行,以決定土 壤顆粒比重。

(三)磨耗試驗

此試驗方法依據 CNS490 之規範規定進行,以決定粒徑大於

#4 粗骨材之磨損率。

(四)土壤夯實試驗

依據AASHTO T-99(標準)及 AASHTO T-180(改良)之規範規 定進行,以決定土壤最大乾密度(γmax)及最佳含水量(omc)。

3-2-2 試驗結果與分析

(一)再生骨材之各項基本性質 1.粗細骨材所佔之比例

試樣總重60kg,大於#4 篩之粗骨材重 35.14kg,故粗細骨材所 佔之比例約為:58.6%與 41.4%,即粗骨材:細骨材=3:2。

2.再生骨材物理性質-粗骨材部份 面乾內飽和下虛比重 = 2.32

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39 依美國統一土壤分類標準(ASTM D-2487)可知再生骨材屬於級配 優良之砂質礫石(GW)。另外依美國 AASHTO 土壤分類標準可知再生 骨材屬於A-1-a(GI=0)為級配優良之砂質礫石,為優良之路基材料。

(二) 再生骨材之夯實試驗 1.改良式夯實試驗

0.05.0 10.015.0 20.025.0 30.035.0 40.045.0 50.055.0 60.065.0 70.075.0 80.085.0 90.095.0 100.0

0.0 0.1 1.0 10.0 100.0

骨材粒徑(mm)

過篩百分比(%)

40

1598 1712 1805 1912 1948 體積

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(g)

乾土密度

(g/cm3)

1.650 1.765 1.820 1.774 1.744 含水量

(%)

5.1 6.2 10.0 12.4 16.4

此再生骨材之改良式夯壓試驗之最大夯壓試驗乾密度為 1.93g/cm3,含水量為8.92%,標準夯壓試驗乾密度為 1.82 g/cm3, 含水量為 10.03%。二者繪製之 OMC 曲線如圖 3-5 所示。

1 . 5 1 . 7 1 . 9 2 . 1 2 . 3 2 . 5

0 5 1 0 1 5 2 0

w a t e r c o n t e n t ( % )

dry density (g/cm3 ) Z A V

5 - l a y e r 3 - l a y e r

圖 3-5 含 水 量 曲 線

依據上述試驗結果,再生骨材之基本性質整理如表3-4 所列。

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根據以上試驗結果與分析可得下列初步結論:

(一) 拆除廢棄物經適當分類後,採用碎石機破碎所得之再生骨材基 本性質可滿足道路填方及結構物回填要求。而其粒徑分佈在適 當控制下,更可滿足一般道路基層(Bubbase)或底層(Base)

之級配要求。

(二) 再生骨材與一般級配料相比,物理性質中差異較大著為含水率

(約10%),其它如比重、磨損率與一般級配料並無顯著之差異。

(三) 由拆除營建廢棄物回收產生之再生骨材,其品質會因來源,處 理過程之不同而有所差異。大規模使用時,應增加抽樣試驗頻 率,以對再生材料之工程性質能確實掌握。

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