第三章 冷結型粒料再生綠建材技術開發
第四節 綜合評估
依據CNS 1240與ASTM C33—「混凝土用粒料」驗證項目如下所示：
1. 粗粒料之黏土塊與易脆土塊含量試驗，依據 CNS 1171。
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除ASTM C33及CNS 1240－「混凝土用粒料」規定之驗證項目外，本計畫採用之驗 證項目試驗結果如下。
6. 粗粒料之比重、吸水率試驗，依據 CNS 488。
7. 粗粒料之單位重及空隙率試驗，依據 CNS 1163。
8. 粗粒料之單顆粒抗壓強度試驗，參考 CNS 1232。
9. 粗粒料之顆粒筒壓強度試驗，依據 CNS 14479。
10. 粗粒料之氯離子含量試驗，參考 CNS 13407。
由表 3-42，冷結型粒料性能驗證試驗結果，C50 及 C100 配比製作冷結型粒料之 比重介於1.73~1.84、單位重介於 1144~1217 kg/m3，相當於一般原生粒料試驗值之2/3。
其吸水率在14.0~17.0 %，筒壓強度於 7.7~14.7 MPa；因採用粒料級配相同，各配比空 隙率則大致相同。
表3-42 冷結型粒料性能驗證試驗結果 比重
（OD）
比重
（SSD）
吸水率
（%）
單位重
（kg/m3）
空隙率
（%）
筒壓強度
（MPa）
氯離子含量
（%）
#3 C50 1.77 2.05 15.8 1165 34.2 9.45 8.0×10-4
#3 C100 1.79 2.06 15.3 1175 34.4 10.55 5.5×10-4
#4 C50 1.73 2.02 17.0 1144 33.9 7.71 8.0×10-4
#4 C100 1.73 2.01 16.4 1153 33.4 9.32 6.8×10-4
#5 C50 1.82 2.09 14.7 1188 34.7 11.06 5.6×10-4
#5 C100 1.84 2.09 14.0 1191 35.3 13.68 6.8×10-4
#6 C50 1.84 2.13 15.8 1217 33.9 11.75 6.2×10-4
#6 C100 1.83 2.11 15.2 1215 33.6 14.71 4.9×10-4 原生粒料 2.53~2.67 － 1.5~6 1650~1830 30~45 60~500 －
二、節能效益與成本評估
依據蕭江碧、黃兆龍及潘誠平[8]研究報告中，所提出之燒結型輕質粒料成本及 CO2排放計算法，大略估算冷結及燒結製程之差異及相關分析如下。
1. 冷結粒料成本評估
成本估算則可概略分為設廠成本、人力成本、材料成本及營運成本等項目，概算 後所得冷結型粒料價格，相關成本計算詳列如下。
(1) 設廠成本
a. 土地租金
租金價格$125 元/坪, 共需 5,000 坪, 租金為每年$62.5 萬元。
b. 廠房興建費用
廠房興建之預估經費，面積共約為 5,000 坪，預算共需$1,100 萬元。
c. 製程設備費用
可規劃一套拌合設備，預計$2,000 萬元；日產 500 m3的造粒設備3 套，預計每 套成本約為$500 萬元，故共計約需$3,500 萬元。
d. 機械設備
含動力設備、6 輛土方卡車及包裝、搬運設備，預計成本為$2,500 萬元。
(2) 人工成本（不含間接成本）
直接人力係以日產1500 m3，三班制（24 小時）計算，如表 3-43 所示。
表3-43 直接人力成本
單 位 人數 高/月 低/月 高/月（合計） 低/月（合計）
1.廠務室 1 48,000 40,000 48,000 40,000 2.原料區 6 30,000 28,000 180,000 168,000 3.中間倉區 4 29,000 27,000 116,000 108,000 4 .配料區 3 29,000 27,000 174,000 162,000 5.造粒區 9 29,000 27,000 522,000 486,000 6.輸燥區 6 29,000 27,000 261,000 243,000 7.養護區 3 29,000 27,000 87,000 81,000 8.成品區 3 29,000 27,000 174,000 162,000 9.保養人員 6 29,000 27,000 174,000 162,000 12.現場幹部 4 25,000 23,000 100,000 92,000 13.司機 7 35,000 32,000 245,000 224,000
直接人員 52 2081000 1928000 每月人力成本：$2,081,000 元。
每年人力成本：（12+1.5） x $2,081,000 = $28,093,500 元
(3) 公用設施 a. 電力費用
若以日產量1500 m3的用電需求：
製程設備需電量（馬力）：2,000 HP-2,500 HP
單位：元
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2,500 HP x 0.746 KW/HP = 1,865 KW
1,865 KW x 24 小時 = 44,760 KWH=44,760 度（每天使用度數）
依台灣電力公司電價計價方式，夏月$1.89 元/度，非夏月$0.71 元/度。
(i) 夏月（6 月 1 日～9 月 30 日）：
44,760 度/天 x $1.89 元/度 x 30 天 x 4 = $10,151,568 元
(ii) 非夏月（1 月、2 月、3 月、 4 月、 5 月、10 月、11 月、12 月）：
44,760 度/天 x $0.71 元/度 x 30 天 x 8 = $7,627,104 元 營業稅5 % =（ $10,151,568 + $7,627,104 元）x 0.05 = $888,933.6 故一年的電力費用為$18,667,605 元。
b. 維修費用：預計為$250 萬元/年（含所有工廠設備）
(4) 單位成本分析
表3-44 單位成本分析
成 本 因 素 金額/5 年
一、設廠成本:
1. 土地租金 625,000 × 5
2. 廠房興建費用 11,000,000 3. 製程設備費用 35,000,000 4. 機械設備 25,000,000 二、人工成本（不含間接成本） 28,093,500 × 5
三、公用設施:
1. 電力費用 18,667,605 × 5
2. 維修費用 2,500,000 × 5
四、其他
1. R&D 費用 2,500,000 2. 短途運輸成本 66,000,000 3.其他費用（包括推廣.保險.零用金） 6,000,000
總成本 394,930,525 單位成本（元,總產量 2,700,000 m³） 146.3
(5) 材料成本
單位：元
目前市場上粒料計價單位以體積為基準，本計畫配比是以假設試體內空氣含量為
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冷結及燒結粒料製程中所消耗的能源，包含電力及瓦斯的使用，為CO2的產生來 源，製程中所需電力及瓦斯消耗量之計算方式如下：
(1) 消耗電力計算
若以日產量1500 m3的用電需求：
製程設備需電量（馬力）：2,000 HP-2,500 HP 電力費用計算
2,500 HP x 0.746 KW/HP = 1,865 KW
1,865 KW x 24 小時 = 44,760 KWH=44,760 度（每天使用度數）
（2）液化瓦斯需求分析
燒結型粒料燒製窯需每星期添加一次液化瓦斯，一個液化瓦斯槽為 20 公噸，（1 公噸=1000 公斤），需 3 座液化瓦斯槽，即 60,000 公斤，故每星期需消耗 60,000 公斤 的液化瓦斯。
60,000 公斤/星期÷7=8,571.43 公斤/天 8,571.43 公斤/天 x30=257,142.9 公斤/月 8,571.43 公斤/天 x360=3,085,714.8 公斤/年
以一度電約排放0.69 公斤的二氧化碳，及每公斤桶裝瓦斯約排放 3 公斤的二氧化 碳，計算冷結及燒結製程中CO2產生量，計算結果如表3-46 所示，概算冷結粒料排放 CO2量為20.59 kg （每生產 1 m3粒料），燒結型則為62.89 kg （每生產 1 m3粒料）， 冷結型約為燒結型之三分之ㄧ，所達成節能效益相當明顯。
表3-46 冷結及燒結型粒料 CO2排放量比較 冷結型再生粒料 燒結型輕質骨材 1. 每年需用電 44,760×360＝
16,113,600 度
1. 每年需用電 44,760×360＝
16,113,600 度
2. 無須使用瓦斯 2. 每年需用瓦斯3,085,715 kg 3. 每年排放 CO2：
16,113,600×0.69=11,118,384 kg
3. 每年排放 CO2：
16,113,600×0.69+3,085,715×3=
20,375,529 kg
4. 每年生產 540,000 m3粒料 4. 每年生產324,000 m3粒料 5. 每生產 1 m3 粒料，將排放
20.59 kg CO2
5. 每生產 1 m3 粒料，將排放 62.89 kg CO2
三、可行性評估
由冷結、原生及燒結型粒料進行比較如表 3-47 所示，冷結粒料具有下列優點，提 升其發展可行性：
1. 冷結粒料內部孔隙較燒結型少，筒壓強度較高，性質接近原生粒料，應用於工程實 用性較高。
2. 冷結粒料比重約為原生粒料 2/3，可有效降低結構物自重，結構物耐震效果佳。
3. 冷結型粒料使用材料中，爐石、飛灰、剩餘土石方及玻璃纖維等工業副產品及廢棄 材料使用量達90 %以上，可增加資源再利用比率。
4. 冷結型製程較燒結型製程減少約三分之二 CO2 排放，降低能源消耗量，達成節能 減廢目標。
5. 可改善燒結型輕質粒料混凝土於實際應用上產生問題。（輸送、泵送、上浮等問題）。 6. 透過配比及掺料調配技術，可穩定控制冷結粒料品質均勻性。
7. 冷結型粒料強度隨時間提升，長期增加結構物整體穩定性。
8. 價格較燒結型粒料低。
9. 冷結型粒料可使用土石方原料種類較多，可處理棄土量較大，燒結型僅可適用於黏 土質材料，處理範圍較狹窄。
經由上述分析比較，冷結型粒料同時兼備節能、減廢、質輕與資源再生等優點，
符合綠建材需達到之性能表現，透過發展冷結技術生產粒料，不僅舒緩國內缺乏原生 粒料困境，並可提高營建廢棄土石方經濟價值，終止當前國內棄土惡意棄置，污染環 境亂象，因此，冷結型粒料技術開發為一可行方式，後續對技術面及實務面進行更深 入的研究。
表3-47 冷結型再生粒料與原生粒料、燒結型粒料相關性能比較表 原生粒料 燒結型再生粒料 冷結型再生粒料
（C200）
冷結型再生粒料
（C50、C100）
比重（OD） 2.53~2.67 0.6~1.6 1.73~1.84 1.73~1.84 吸水率（%） 1.5~6.0 15~30 14.0~16.5 14.0~17.0 單位重（kg/m3） 1200~1750 300~900 1100~1190 1144~1217 筒壓（MPa） 60~80 <7.0 12.0~19.5 7.7~14.7
磨損率（%） 8~35 － － 40.2~48.9
健性（%） 視粒料種類 － －
節能性 較冷結型稍佳 最差 較原生型稍差
減廢性 無 中 高
CO2排放量（kg/m3） 最低 62.89 20.59
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機具設備 低 高 中
產能 視料源而定 約900 m3 /天 約1500 m3 /天
價格 1000 元/ m3 4500 元/ m3 623 元/ m3 497、543 元/ m3
實際應用性 品質管控不易 施工問題較多 無
再生性 - 低 中
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第一節 再生綠建材示範推廣 一、再生綠建材推廣之困境與對策
綠建材基本上有兩大訴求點，包括「維護地球永續」與「促進人本健康」。其中「健 康」與「高性能」直接呼應人本健康的訴求，因此能廣受消費者青睞。但「再生綠建 材」與「生態綠建材」之使用，對於減少天然資源使用，維護生態環境有極大的貢獻，
但是卻很能因為激發民眾環保意識而樂意主動使用該兩項綠建材產品。在缺乏市場誘 因的情況下，造成業者裹足不前，此對於藉由推動綠建材以確保資源永續，並減少二 氧化碳排放的目標不易達成。
再生綠建材之使用目前有以下幾項不利因素：
(一)成本偏高
原料來源多方面，分攤較高運輸成本
雜物太多增加分類前處理之成本
性質複雜，必須增加製程調配及生產成本
供應不穩定，增加製程之複雜性 (二)品質欠佳：
使用者主觀上常認為，既然使用回收材料，品質必然欠佳。此雖為大部 份係由於誤解所致，但無可否認的是再生綠建材推廣使用的不利因素。
由於回收料的來源多元性，原料性質將影響成品品質之控制。
(三)法規不利：
國家標準排除再生原料
新材料必須另訂施工規範
綠色採購不易落實 (四)產業體系不健全：
廢棄物來源分散，且供應不穩定
下游廠商外移無法形成完整供應鏈
為加強再生綠建材之推動必須針對以上困難點，從強化料源管理、技術改進、強 化法規制度及健全產業體系等方面著手。
(一) 料源管理：
可提供作為再生建材料源的有兩大類：(1)產業廢棄物(經濟部工業局公告再 利用)；(2)營建廢棄物。
產業廢棄物方面，經工業局公告可回收再利用者，有特定的來源對象，不
易混雜其他類別之廢棄物。故經再利用機構試驗證明可作為再生綠建材之原料 後，產源管理較容易。且依其種類性質，某些類別尚可另向產生者收取處理費 用，降低再生材料之生產成本。
營建廢棄物方面，包括兩部份的管理：
(1) 源頭管理：落實公共工程、建築物拆除施工規範，將可具再利用價值部份(尤 其是可作為再生建材原料者)與雜質(碎玻璃、塑膠、布類紙類等)，於拆除時 即適當分類置放，避免混雜在一起徒增後續分類之困難，且增加成本。
(2) 處理場之分類：依據黃榮堯教授 94 年執行環保署「營建混合物流向追蹤及 再利用推動計畫」之成果，建議分成三級之分類與分級制度(如圖 4-1)。並 將經篩選分類後，將雜質、金屬及可燃物等剔除後之物質，有可供級配利用 之粒料、回填之填充料等。
分類與分級制度架構
圖 4-1 營建混合物分類分級制度架構
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克服使用者對再生綠建材產品品質不良之疑慮，唯有加強驗證，要求再生 綠建材務必符合國家標準，以利施工單位樂於採用。因此綠建材標章之評定即 在確認成品品質。而「再生綠建材」之評定係經由嚴謹之機制，包括：
(1) 使用之再生材料未含任何有害性成分。
(2) 使用一定比例以上之再生材料。
(3) 品質性能符合國家標準。
(4) 生產工廠無違反工安環保法規。
(5) 現場查核確認。
技術面上，要開發品質與性能皆具優越性之「優質再生綠建材」。也就是說，
利用再生材料之特性，賦予再生建材擁有較一般建材更優越的特殊性能。尤其 是若能兼顧健康、節能等要求，則將具極大市場競爭力。
(三) 法規制度之強化：
目前「建築技術規則」第 321 條規定「建築物之室內裝修材料及樓地板面
目前「建築技術規則」第 321 條規定「建築物之室內裝修材料及樓地板面