第四章 結果與討論
4.3 建築廢棄物混凝土物質製備高壓地磚
4.3.3 高壓混凝土磚之製備
混凝土之配合法
混凝土配比設計的基本精神主要能夠深切瞭解配比設計中各項 材籵的,性質、作用、配比策略及材料改變之影響程度。因此配比設 計包括選擇適當的材料,並恰當的將這些材料組合在一起。而優良的 配比必需具有下列條件(12):(1)經濟性(2)工作度(3)強度與耐久性。配 比設計的原則基本上即在合理的平衡工作性、強度、耐久性何成本間 之關係。
(1) 經濟性:混凝土原料之選擇除了技術上可行以外,首先必需考慮 原料使用之經濟性;亦即,選擇的材料必需為可達到最低品質要求 的條件,且價格最便宜的材料。混凝土材料中以水泥的成本最高,
因此為最主要之考量因素。一般觀念以為,水泥用量愈多對於混凝 土的品質愈佳,然而事實並非如此,水泥用量過鉅,混凝土會產生
較大之收縮量(shringake)及潛變量(creep)和大量水化熱(13)(14)。所以 經濟性的考量必須在不影響混凝土品質的前題下使用最低量的水 泥。可採用的方法包括(12):採用具最佳性質之骨材,級配最大的骨 材粒徑,最低粗細骨材比,最低坍度要求,摻加適當參料,採用較 佳之震動器等。另一種達到經濟性的方法為利用工業副產品如高爐 熟料及飛灰等材料來取代一部份水泥的使用,而降低混凝土的成 本,亦為近年來的趨勢;利用工業副產品做為混凝土之添加料,不 僅可以減少生產的成本,同時就整體環境保護與資源永續利用而 言,亦有正面之貢獻。
(2) 工作度:適當的配比設計應是使得新拌混凝土(Flesh Concrete)容 易施工,因為太乾的混凝土不僅將造成澆置、搗實的成本增加 外,同時可能會因品質不勻而降低強度、耐久性及外觀(15) ; 但 是若工作度過份,則可能泌水及析離而會損及耐久性,所以不佳 的工作度會增加成本及損及耐久性。一般混凝土配比對工作度要 求可考慮如下 (12):
(a)最低工作度需能滿足澆置、搗實及粉光作業 ;
(b)工作度受到骨材特徵及性質的影響,如要改變凝聚性及粉光 性時應以增加矽/粗骨材比,不是僅加入細粒料而已;
(c)現場需要高流度混凝土等俱有特性之工作度時,應利用減水 劑、緩凝劑及張塑劑來達成,而不應在現場加水,以免損及結 構物安全性及耐久性。
(3) 張度與耐久性(Strength and Durability)(12):一般耐久性主要受透
時,一般僅利用控制骨材級配及減水摻料來降低水灰比而不宜增 加水泥用量,其主要原因為避免高水化熱及乾縮形成龜裂。
混凝土配比設計之原則
配比設計的原則 (Principles of mix design)基本上即在合理 的平衡工作性、強度、耐久性和成本間之關係。由混凝土組成材料來
150kgf/cm2。
加壓(150kg/cm2)成型後,經28天之養生期,經依CNS:13296高壓混 凝土連鎖地磚檢驗法測試強度為422 kgf/cm2。吸水率試驗結果顯示,
吸水率約為5.5%。因此使用建築廢棄混凝土塊作為高壓地磚之原料,
其吸水性、抗壓性等皆可符合B級之標準,故品質與市售商品無分無 軒輊。(註: CNS:13296規定,高壓連鎖地磚之抗壓強度A級需
>560kgf/cm2,B級>408kgf/cm2,C級>357 kgf/cm2;另吸水率:A級需
<5﹪,B級<6﹪,C級<7﹪)。
表十四:高壓地磚混凝土水灰比對抗壓強度之影響
照片 4.3:高壓地磚壓製情形
照片 4.5:含磚塊及不含磚塊之高壓地磚成品養生情形
照片 4.6:高壓地磚成品
左:混凝土塊再利用;中:含磚塊之高壓地磚成品;右:具表面顏色 之高壓地磚。
照片 4.7:岩石 200ton 油壓壓縮機
養生期對高壓地磚強度之影響
矽灰對於混凝土之性質有許多正面之貢獻。矽灰為生產矽或各種
生材料之影響。其結果如表十八及表十九所示,表十八為高壓混凝土
圖九:添加飛灰及矽灰對抗壓強度的影響
表二十:添加紅磚最適合的配比及其強度 項目
類別
W/C 水 (g)
水泥 (g)
天然砂 (g)
再生骨材 紅磚(g)
抗壓強度 kgf/cm2 0.4 200 500 500 1000 310 再生混凝
土磚塊 0.5 200 400 500 1000 298
一般紅磚 窯爐焙燒 282