第三章 文獻回顧
第二節 國內文獻
壹、再生粒料性質、檢驗與品質控制 1. 再生粒料性質
再生粒料之基本性質包括比重、吸水率、單位重、孔隙率、級配、健度、磨 損率、扁平率，茲分述如下：
(1) 比重、吸水率及單位重
文獻[3-33]由於再生粒料表面含有水泥砂漿之特性，並混合部份紅磚因而造成 再生粒料單位重較天然粒料輕，比重及單位重較低而吸水率及含泥量較高，如表 3-3。
文獻[3-34]提到再生混凝土因再生粒料多為不規則型，且因孔隙率大、吸水率 高致使施工性不佳，因此再生混凝土之坍度值較一般混凝土低 67 %~100 %，且 建議再生粒料於拌合前先行潤濕 5~8 分鐘，以避免再生混凝土拌製時，再生粒料 吸取混凝土拌合用水量，影響水泥水化作用與澆置工作性。
文獻[3-22,3-35,3-36]指出天然粗粒料比重約2.5~2.7 之間，吸水率約0.5~1.5
%之間，單位重則為1400~1600 kg/m3；再生粗粒料表面附著約25~60 %之水泥漿 及水泥砂漿，粒徑愈小則附著量愈多。根據文獻[3-35、3-37]顯示，因再生粗粒 料含有較多雜質，其比重較一般河川粒料小，約為2.2~2.5，單位重則介於 1200~1400 kg/m3之間。
文獻[3-22,3-35~3-37]資料顯示天然細粒料比重約為2.55~2.65 之間，吸水率 則介於1.0～2.5 %，單位重約1700 kg/m3；由於再生細粒料同樣含有較多雜質，
比重為2.19~2.32，吸水率約5~10 %，單位重則約為1300 kg/m3，品質變異性也較 高。
(2) 孔隙率
文獻[3-38] 指出粗粒料孔隙率係影響混凝土彈性模數最重要因素之ㄧ，這 是因為粒料孔隙會影響水泥砂漿在混凝土中產生變形之能力，較緻密之粒料組成 或增加高彈性模數粒料之用量，均會使混凝土彈性模數提高，但是在混凝土抗壓 強度不高時，粒料孔隙對強度影響不大。
(3) 級配
良好的再生粒料組成級配可使工作性達到最佳化及減少漿體用量，影響因 素包括粒料性質、來源、處理方式等，透過錐式或顎式等破碎方式，除去粒料之 尖銳稜角及不同粒徑的再生粒料，其級配仍應符合ASTM C33 之規定。
(3) 健度
根據文獻[3-35,3-36]將天然粗粒料及再生粗粒料分別以飽和硫酸鈉溶液浸 泡五次循環後，前者重量損失率為3.4 %，後者為11.6~20.8 %。
(4) 磨損率
根據文獻[3-35~3-37] 將天然粗粒料及再生粗粒料分別經洛杉磯磨損機500 轉後，天然粗粒料重量損失率約為18 %，再生粗粒料則為29.3～33.31 %，再生 混凝土之磨損率較一般混凝土約高13 %，此結果與國外文獻[3-39]結果接近。
(5) 扁平率
扁平率係指粒料三維尺寸極大與極小值之比，根據文獻[3-36]顯示天然粗粒 料為3.1 %，再生粗粒料則介於2.2~4.8 %，主要與粒料處理過程有關，若僅以顎 式破碎機處理，易有扁平率過大之問題，須特別注意。
2. 再生粒料檢驗與品質控制
再生粒料包括再生粗粒料及再生細粒料，國內再生粒料係由營建廢棄物回 收，經碎化處理及篩選後所得，相關試驗依據如表3-4所示。
為確保再生粒料之品質能符合規範之規定，訂定再生粒料品質控制、檢驗 方法、取樣頻率，再依檢驗結果評估材料之適用性並採取必要之改善措施以穩定 再生粒料品質，其相關詳細規定請參閱本規範第四章。
貳、再生混凝土性質、檢驗與品質控制 1. 再生混凝土新拌性質
再生混凝土之新拌性質包括工作性、坍度損失、含氣量、泌水性及含氣量，
茲分述如下：
(1) 工作性、坍度損失：
文獻[3-36]指出由於再生粒料吸水率較天然粒料高，若在無預濕的情形下進 行拌和，容易造成泌水、析離等問題，尤其再生粒料表面沾黏水泥砂漿，拌和過 程中會吸收部分拌和水，導致工作性損失更為嚴重。
另外，文獻[3-40]指出，使用再生粗粒料與一般粒料製作相同配比的高流動
化混凝土，前者45分鐘坍度損失率較後者高出2.04~8.7 %，而在坍流度損失率方 面，前者較後者高約0.7~10 %。根據文獻[3-36]試驗結果，再生粒料混凝土的坍 流度為一般混凝土之80~103 %，且坍流度與水灰（膠）比成正比，主要因為混凝 土中自由水量增加而使得顆粒間潤滑效果提高。
文 獻 [3-41] 考量再 生 粒 料 吸 水 率 高 且 強 度 低 ， 利 用 最 適 化 配 比 設 計
（Densified Mixture Design Algorithm, DMDA）方法，將營建拆除廢棄物所得之 再生粒料以適當拌合比例製作高性能混凝土，其坍度可超過180 mm，坍流度大 於550 mm，但由於再生粒料高吸水率特性，在完成拌和一小時過後會有高坍度 損失的現象。
(2) 含氣量
根據文獻[3-36]試驗結果得知再生粒料混凝土含氣量為1.5~2.8 %，高出一般 混凝土約1.5~2.0 %，變異性亦較大，此結果與文獻[3-42]一致。
2. 再生混凝土硬固性質
再生混凝土之硬固性質包括單位重、抗壓強度、彈性模數、波松比，茲分 述如下：
(1) 單位重
再生粒料係內含粒料、紅磚、磁磚以及水泥砂漿等廢棄物，因紅磚 SSD 比 重 2.05，而水泥砂漿比重 2.00，皆較天然粒料輕，故再生混凝土單位重也較一般 混凝土輕。根據文獻[3-42]所提出，再生混凝土其單位重約為一般混凝土單位重 之 85 %~95 %。
(2) 抗壓強度
水灰比為混凝土抗壓強度之重要影響因素，尤其再生混凝土為了保持在相 同強度或坍度之條件下，將比一般混凝土需要更多的水泥用量，以降低水灰比，
此種做法較不經濟。文獻[3-37]指出，當再生粒料中之磚類含量低於 60 %時，影 響再生混凝土強度有限。在高水灰比情況下，由於水泥砂漿強度較再生粒料低，
故再生混凝土破壞模式將由水泥砂漿控制，再生粒料對於混凝土強度之影響並不 明顯；反之，在低水灰比情況下，水泥砂漿強度較再生粒料高，甚至遠超過再生 粒料強度，在受力過程中再生粒料為一系統弱面，故其破壞模式則由再生粒料所 控制。
文獻[3-37]指出再生混凝土在相同之水灰比及坍度下，相較於一般混凝土，
其抗壓強度約折減 25 %；抗彎強度約折減 10 %；彈性模數約折減 40 %，且具有 高乾縮量及潛變之問題。
文獻[3-43]研究結果發現粒料性質除了影響混凝土耐久性之外，與混凝土強 度關係並不明顯。根據文獻[3-44]整理，如表 3-5 所示，以再生粗粒料所製作的 再生混凝土抗壓強度約降低 5~10 %；彈性模數約降低 15~40 %；握裹強度約降 低 15 %；乾縮與潛變較一般混凝土高出 40~80 %。
由於再生粒料經破碎處理時，粒料表面水泥砂漿與粒料間存有潛在的弱 面，可能形成細小裂縫，導致日後再生混凝土強度降低；另外，文獻[3-45]指出，
紅磚含量對於再生混凝土之抗壓強度影響有限，強度折減約達75 %~85 %之間，
故再生粒料中含有磚類亦可接受。
(3) 彈性模數
文獻[3-36]研究結果指出，再生粒料混凝土彈性模數略低於一般混凝土，約 為一般混凝土的81～98 %之間，若採用再生混凝土作為結構混凝土時，需特別注 意撓度控制。
文獻[3-38]認為，再生混凝土之彈性模數約為一般混凝土的70 %，其水灰比 及再生粒料磚瓦含量對於彈性模數影響不大。
(4) 波松比
文獻[3-36]對於一般混凝土及再生混凝土進行波松比量測，一般混凝土28天 波松比約為0.109~ 0.271，再生混凝土為0.105~0.231，至56天時，一般混凝土波 松比介於0.116~0.243，再生混凝土則為0.102~0.239之間。
3. 再生混凝土耐久性質
再生混凝土之耐久性質包括握裹性、黏結性、乾縮、凍結溶解、超音波速、
表面電阻，茲分述如下：
(1) 握裹性、黏結性：
再生粒料其成分主要為混凝土碎塊、碎紅磚、碎磁磚及其他雜質所構成，
其中混凝土碎塊所佔比例最多。文獻[3-45]指出碎紅磚本身為多孔材料，且抗壓 強度不高，故對於再生混凝土之抗壓強度有較大之折減作用。碎磁磚因表面光滑 之特性，故握裹性、黏結性較差，因此不利於再生混凝土抗彎強度。
(2) 乾縮
依文獻[3-42,3-44]所述，再生混凝土乾縮量較一般混凝土大，主要原因為再 生粒料表面附有水泥砂漿故增加整體總砂漿量所致。
(3) 凍結融解
相對於一般混凝土，在相同水灰比及坍度之條件下，再生混凝土其抗壓強 度、抗彎強度、彈性模數皆較低，並有乾縮及潛變之問題。但文獻[3-37]指出，
再生混凝土卻高出一般混凝土 30 %之阻尼係數，具較佳之抗凍融性。
(4) 超音波速
超音波原理藉由量測音波於混凝土中行進之傳遞速率，以判斷內部是否存 在孔隙裂縫等缺陷；因此超音波速與混凝土密度有關，文獻[3-46]指出，混凝土 組成材料中以粗粒料之超音波傳遞速度最快，細粒料次之，最慢為水泥漿。
(5) 表面電阻
文獻[3-35]指出由於再生細粒料孔隙率大，且粒徑小於# 200 號篩含量過 多，因此降低其表面電阻值。
4. 再生混凝土檢驗與品質控制
為穩定再生混凝土品質及檢驗方法有所依據，訂定再生混凝土品質控制、
檢驗方法、取樣頻率標準及依照檢驗結果評估材料之適用性為必須採取之措施，
其相關規定請參閱本規範第四章。
參、再生混凝土產製與試驗
國內再生粒料來源大致可分為兩大類，一是由營建廢棄物，如建築物、橋樑、
剛性路面等所得之廢棄混凝土塊，二則直接碎化於實驗室所灌製之混凝土試體。
一般製作再生粗粒料之流程如圖 3-11 所示，依序為震動送料機、滾筒式篩 選機、顎碎機、磁選機、風選機、破碎機、篩分機、人工撿拾等；而再生細粒料 之製作流程由滾筒式篩選機及篩分機所得粒徑小於# 4 篩的粒料，其機具之功能 茲分述如下：
(1) 震動送料機：將廢棄混凝土經由震動的方式送入輸送帶。
(2) 滾筒式篩選機：由滾筒式篩選機將震動過後之廢棄混凝土塊分離為粗、細粒 料。
(3) 顎碎機：經初步分類後之粗粒料，由輸送帶送入顎碎機破碎，之後置於石料
區，待進一步處理。
(4) 磁選機：廢棄混凝土塊掺雜之金屬廢棄物，其處理方式，可在輸送帶上方以 電磁鐵將金屬廢棄物自混凝土塊中吸出。
(4) 磁選機：廢棄混凝土塊掺雜之金屬廢棄物，其處理方式，可在輸送帶上方以 電磁鐵將金屬廢棄物自混凝土塊中吸出。