第三章 試驗方法
3.3 廢棄土性質之試驗法
3.3.5 有機物含量試驗法
在一般觀念中認為土壤中若含有機雜物,待其腐化後會影響土壤 之透水性、壓縮性、抗剪強度等,惟至今有機雜物含量影響土壤性質 之定量化研究尚不明確。有著書認為泥炭土為含大量未分解有機雜物
之土,農田沃土約含
10%
之有機雜物,而風化土之有機雜物含量則小 於1%
;有機雜物多集中於表土,愈深層其含量遽減;土壤中之有機 雜物含量在2%~4%
左右就會影響其工程性質(日本土質工學會,1985
)。Franklin, et al. (1973)
觀察土壤中的下水道污泥含量對其夯實 行為、強度的影響,發現隨污泥含量之增加其最佳含水量OMC 增大,而最大乾單位重
γ
d(max)、q
u值遞減,此種變化趨勢於污泥含量大於8%
時更為顯著。
Lancaster, et al. (1996)
於不良級配砂土(SP-SM)
裡摻入木 屑、米殼等有機雜物觀察其對夯實性質之影響,建議若土壤之雜物含 量大於10%
時,不適用為待夯實改良之土料。另一方面,一般認為土壤若含有機物或有害物質,會因腐植酸作 用而抑制水泥之水化反應及遲緩後續固化效果,致其強度、耐久性隨 有機物含量增加而降低;基本上,是依乾
-
濕試驗(wet-dry test)
及凍 -融試驗(freeze-thaw test)
來判釋有機雜物對土壤水泥強度、耐久性之影 響,而非僅憑有機雜物含量值(PCA, 1970
)。經過機器或人工分類後之廢棄土,尚會含些許之非土石物(木 本、草本、樹根或金屬屑、玻璃碎片、塑膠類、木屑、竹片、紙屑、
瀝青等),則依據行政院公共工程委員會之「公共工程施工綱要規 範」,此等廢棄土就不適用為工程土方;但要將廢棄土分類處理至完 全不含非土石物是不可能的。權衡廢棄土再利用之推動,宜釐定一非 土石物含量容許值,以作為廢棄土分類品質管理之依循標準,惟目前 國內尚無工程主管機關明定出此容許值。廢棄土所含之非土石物,若 從剩餘土石方角度觀之稱其為「雜物」,而若從有機土角度觀之則稱 其為「有機物」。若將其視為雜物,則無試驗規範可依循;而若將其 視為有機物,則可使用燒失法
(AASHTO T-267)
或過錳酸鉀法(ASTM-2974)
求其有機物含量。現今國內使用之雜物含量試驗法為「撿拾浸水法」,此法並非制 式之方法,是由臺灣專家、學者等考量為方便再利用建築拆除廢棄物 之執行性、工作性,而提出之試驗法(楊朝平、王明德,
2004
)。對 已分類後之廢棄土,約每5,000 m 做一次有機物含量試驗,取樣量為
3 大約為其五倍最大粒徑邊長之立方體之體積。將試料以110
±5
℃烘乾24 hr 後秤烘乾試料重 W
d,再把此試料篩選成停留於4
號篩(4.75 mm )
者和通過4
號篩者,將停留於4
號篩之試料以人工目視方式把雜物撿 出秤重W 。另將通過
f4
號篩之試料置於大盆內,灌水入盆淹沒試料 至少10 cm 以上,用手充分均勻攪拌盆內之試料,使其輕質雜物完全
浮出於水面,以細網撈出此懸浮雜物烘乾秤重W ;依式
c(3.1)
計算其雜 物含量。雜物含量
(%) =
+ ×100d c f
W W
W
(3.1)在921 震災重建委員會的經費補助下,水利署第三河川局、國道 興建工程局及環保署等,已於埔里鎮、南投市、大里市、霧峰鄉、太 平市,完成了五處震災建築拆除物之分類工程。故國內至今可供循例 沿用的雜物含量容許值為此五處分類工程之品質估驗值:
1. 粒徑大於 20 mm 之剩餘土石方,其雜物含量重量比不得大於 1.0%
(大里場)。
2. 粒徑小於 40 mm 之剩餘土石方,其雜物含量重量比不得大於 1.5%
(埔里場、霧峰場、太平場)。
3. 粒徑小於 200 mm 之剩餘土石方,其雜物含量重量比不得大於 1.5%
(南投場)。
若欲求土樣之有機物含量則可使用過錳酸鉀法(ASTM-2974)或 燒失法(AASHTO T-267),其中燒失法於工程及環保領域較普遍被使 用;於本研究亦以燒失法求土樣之有機物含量。以下對兩種方法說明 之。
一、過錳酸鉀法
在土樣中加入 0.1 當量濃度之過錳酸鉀溶液(0.1 N
KM
nO
4)、30%硫酸(30%