國外文獻

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，茲分述如下：

(1) 比重、吸水率、單位重:

根據國外文獻[3-1、3-2]指出再生粒料之比重較天然粒料低約 5~10 %，再生 粒料之比重介於 2.34~2.50，係因再生混凝土粒料表面含大量水泥砂漿所致，且 與再生粗粒料粒徑成正比，由於水泥砂漿孔隙率遠大於天然粒料，故吸水率約高 5~10 %。另外，國外文獻[3-2、3-3]也指出再生粗粒料吸水率與處理方式、程序 有密切關係，並與表面水泥砂漿附著量成正比。

(2) 孔隙率：

國外文獻[3-4]指出天然粒料平均孔隙直徑為 0.0396 µm，孔隙體積為 0.0487 c.c/g，而再生粗粒料平均孔隙直徑為 0.043~0.0899 µm，孔隙體積為 0.0753 c.c/g~0.1028 c.c/g，因此明顯可知再生粗粒料之孔隙直徑及孔隙體積皆大於天然 粒料，也影響其比重、強度及吸水率。

2. 再生粒料檢驗與品質控制

歐盟在 RILEM 組織的技術委員會於 1994 年提出再生混凝土規範[3-5]，條 文中對於再生粗粒料之檢驗與品質控制有明確規範，德國在 1998 年所制定之「再

生粒料混凝土使用手冊」也對於再生粒料的製作品質與性質加以規定[3-6]，其他 各國如美、日、香港等皆有規範規定，詳細內文將於第四章說明。

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、需水量、坍度損失、泌水性及含氣量，

茲分述如下：

(1) 工作性、需水量、坍度損失:

前述提到再生粒料吸水率較天然粒料高，因此以再生粒料製作再生混凝土需 注意其工作性。根據文獻[3-7]研究結果發現再生混凝土的坍度會隨著再生粒料取 代量的增加而降低，文獻[3-8]則指出當再生粒料取代量超過 50 %時，工作性普 遍不佳。因此，文獻[3-9]根據試驗結果認為，欲使再生混凝土與 一般混凝土具 有相同坍度，則再生混凝土用水量須較 一般混凝土增加約 10 kg/m³或 5 %之拌 合水量；若同時使用再生粗細粒料，則拌合水量須增加約 25 kg/m³或 15 %。文 獻[3-2]則建議完全使用天然砂，再生混凝土工作性較佳。

另外，再生粒料含水狀態也會影響再生混凝土之工作性。文獻[3-8]以氣乾、

爐乾及面乾內飽和三種不同含水量狀態的再生粒料，並採用 0 %、20 %、50 %及 100 %四種取代量製作再生混凝土，分別進行坍度損失及抗壓強度試驗，結果如 圖 3-1 所示，以氣乾、爐乾狀態再生粒料且取代量 100 %的再生混凝土坍度損失 最為顯著。

(2) 泌水性：

根據文獻[3-2]指出當再生粒料在經破碎程序後，表面呈現不規則多角形，

且再生粒料表面之水泥砂漿，在拌合過程中易磨損成為細微粉末粒料，表面積增 加，使粒料之間產生顆粒連鎖效應，因此再生粒料之沉澱現象不明顯，不易產生 泌水。

(3) 含氣量：

文獻[3-11]認為再生混凝土實測空氣含量較一般混凝土大，易發生分布不平 均之情形，此乃因為再生粒料之不規則粒型及孔隙率較大所致。

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、抗壓強度及彈性模數，茲分述如下：

(1)單位重

再生混凝土單位重約2120~2430 kg/m³，較一般混凝土低。在文獻[3-12]研究 中以0 %、30 %、50 %、70 %、100 %不同再生粗粒料取代量，製作100×100× 300 mm方柱試體，進行單位重量測，結果顯示，隨著取代量增加，其單位重隨之遞 減，平均每10%取代量，單位重下降0.05 %。

(2) 抗壓強度

根據文獻[3-1]研究結果發現再生混凝土與一般混凝土強度差異不大，但若 製作成高強度混凝土則強度減少39 %。

在文獻[3-12]研究中以不同再生粗粒料取代量，製作100×100× 300 mm方柱 試體，進行單軸抗壓強度試驗，且同時記錄其應力應變曲線，結果顯示抗壓強度 會隨著取代量增加而有下降之趨勢，在應力應變曲線方面，如圖3-2所示，極限 應力所對應的應變值隨著取代量增加而增加，當取代量為100 %時，極限應力所 對應的應變值可增加20 %。且到達極限強度之後，含再生粒料之試體應力值明顯 迅速衰減。

文獻[3-8]以氣乾、爐乾及面乾內飽和三種不同含水量狀態的再生粒料，並 採用 0 %、20 %、50 %及 100 %四種取代量製作再生混凝土，分別進行坍度損失 及抗壓強度試驗，抗壓試驗結果如圖 3-3 顯示，不論再生粒料取代量多寡，以氣 乾狀態再生粒料製作之再生混凝土於不同齡期之抗壓強度皆較高，其中又以取代 量為 50 %時抗壓強度為最高。

另外，不同再生粒料來源也會影響再生混凝土之抗壓強度，在文獻[3-13]研 究當中分別將一般混凝土（NC）與高性能混凝土（HPC）破碎成為再生粒料，

再製作成再生混凝土進行抗壓試驗，並使用 SEM 觀察骨材與漿體過渡區

（Interfacial transition zone, ITZ），試驗結果並與天然粒料混凝土進行比較，如 表 3-1 所示，以 HPC 再生粒料製成的再生混凝土其抗壓強度較以 NC 再生粒料 製成的再生混凝土高，以 HPC 再生粒料製成的再生混凝土在經 90 天養護之後，

其抗壓強度與天然粒料混凝土相近，配合微觀照片可知，其結果係因粒料與漿體 介面情況不同所致，如圖 3-4、3-5 所示，以 HPC 再生粒料製成的再生混凝土其 ITZ 具有較多水化產物，組織相當緻密，而以 NC 再生粒料製成的再生混凝土其 ITZ 則為疏鬆多孔，因此抗壓強度低。由此可知，粒料來源性質影響粒料與漿體

界面之情況，進而影響再生混凝土強度。

(3) 彈性模數

文獻[3-14]指出彈性模數會隨著再生粗粒料取代量增加而降低，並與齡期成 正比。

文獻[3-12]對於不同再生粗粒料取代量之再生混凝土進行單軸抗壓及彈性模 數量測，結果顯示，隨著再生粗粒料取代量增加，彈性模數隨之減少，當再生粗 粒料取代量為100 %時，其彈性模數減少45 %。

文獻[3-15]研究中以原生粗粒料與破碎陶磁材兩種材料分別作為混凝土粗粒 料，以0.35、0.40、0.45、0.50、0.55及0.60不同水灰比，製作圓柱抗壓試體，並 進行彈性模數量測，結果顯示在抗壓強度方面，兩種材料所製作的試體在抗壓強 度表現上無太大差異；而破碎陶磁材所製作的混凝土彈性模數較原生粗粒料所製 作的混凝土低，但隨著水灰比增加，兩者差異則趨於不明顯。

3. 再生混凝土之耐久性質

再生混凝土之耐久性質包括乾縮、凍結融解及表面電阻、鹼質粒料反應，，

茲分述如下：

(1) 乾縮

文獻[3-16]研究顯示再生混凝土的乾縮量較一般混凝土乾縮量高出 14 %~95

%之間；而文獻[3-17]中再生粗粒料高流動化混凝土於 90 天之乾縮量較使用天然 粒料高出 32 %。

(2) 凍結融解

文獻[3-2]研究顯示再生混凝土之抗凍融能力與再生粒料之吸水率有相當程 度之關係，當吸水率愈低，其抗凍結融解能力較佳。

在文獻[3-18]中以再生粒料及天然粒料製作混凝土，同時放置在循環凍融條件下

（溫度由+6±3 ℃以 5 ℃/h 的降溫速率至最低溫-15±3 ℃，持續兩小時，再升溫 1.5 小時至+6±3 ℃，持續一小時後再重複循環延時八小時），在試驗前後量測試 體之超音波速

V 、

_O

V 與動彈性模數頻率值

_n

f 、

_o

f ，並定義

_n

P

_v,n、

P

_f,n如式(3-1) 及(3-2)所示：

2

100

料製作水灰比為 0.55 之再生混凝土，依 ASTM C666 procedure-A 進行抗凍融實 驗，結果如圖 3-7 所示，顯示以掺有輸氣劑之再生粒料製作成再生混凝土(B1-55、

所含雜質為一重要課題。

(4) 滲透

文獻[3-21]將天然粒料與再生粒料製作混凝土，並分別放置在空氣中與水中 養護，於不同齡期進行水滲透、氣體滲透、表面滲透等實驗，結果顯示不論天然 粒料和再生粒料混凝土其滲透特性與拌合設計有密切相關，例如養護條件、試樣 之乾燥情況等因素，另外，混凝土的滲透性也與其吸水率、擴散性等物理性質有 關。

4. 再生混凝土檢驗與品質控制

目前已經有許多國家對於再生混凝土訂定檢驗標準及生產品質控制，如歐 盟在 RILEM 組織的技術委員會於 1994 年提出再生混凝土規範[3-5]，德國在 1998 年所制定之「再生粒料混凝土使用手冊」[3-6]，其他各國如美、日、香港等皆有 規範規定，詳細內文將於第四章說明。

參、再生混凝土產製與試驗

文獻[3-22]清楚介紹日本使用營建拆除廢棄物製做成再生粗、細粒料運用於 土木及建築工程上已有一段歷史，以立石建設(株)之再生粒料製造工廠為一實 例，於 1996 年 3 月，東京臨海副都心作為「世界都市博覽會－東京新開拓地」

會場，預定將工程中之結構體使用再生混凝土，因此為了實現此工程之成果，建 造出生產再生粒料之專用製造工廠，其再生混凝土之產製流程如圖 3-8 所示。

此外，(株)京星之再生粒料製造公司，也有其一套製作再生粒料之方法，再 生粗粒料之製造能力為比重選別機之方式，係由機械式改良為空氣式，並將處理 槽擴大，其再生混凝土之產製流程如圖 3-9 所示。

文獻[3-23]探討將 0.35、0.45、0.63 三種水灰比之混凝土作為回收粒料，經 過一至三道破碎程序，製作再生粗粒料，如圖 3-10 所示，以微觀方式觀測再生 粗粒料表面所包裹之水泥砂漿量，並依包裹量的多寡將其分為三類，進行包裹 量、飽和面乾單位重、吸水量、健度損失、100 kN 破碎及細度模數量測，結果 如表 3-2 所示，無論原本水灰比多寡，經三道破碎程序後所得之再生粗粒料其 表面水泥砂漿包裹量、吸水率、健度損失及 100 kN 破碎試驗結果皆較僅經一道 破碎程序之再生粗粒料低，而其餘試驗結果則無太大差異，顯示與破碎程序次數

無關。

肆、再生混凝土應用

國外再生混凝土之應用，美國著重於道路、機場及其周邊設施；荷蘭除了使 用於道路、機場外，並有建築物隔間牆之實例；日本則擴展至營建之版及樁單元。

新近，再生混凝土應用以混凝土磚製品為主，亦嘗試於噴漿土、自充填混凝土等

新近，再生混凝土應用以混凝土磚製品為主，亦嘗試於噴漿土、自充填混凝土等

在文檔中 再生混凝土施工規範草案之研擬 (頁 19-27)