Lightweight Aggregates For Structural Concrete 1.適用範圍
本標準適用於結構用混凝土之輕質粒料，其主要考量為此種混凝土之 輕質性和抗壓強度，但並不含括此種混凝土之施工控制。
備考1：本標準不適用於以防火和填充為目的之混凝土。
2.粒料種類
2.1 本標準包括以下兩種常用之輕質粒料。
2.1.1 由高爐爐碴、黏土、矽藻土、飛灰、頁岩或板岩等，或含有以上成 分之營建剩餘土石方、水庫及水廠淤泥、河川淤泥或其他淤泥等 材料，經膨脹、煆燒或燒結所得之粒料。
2.1.2 由浮石、火山碴或凝灰岩等天然材料加工所得之粒料。
2.2 此類粒料應主要由輕質孔窩與顆粒狀無機材料構成。
3.化學成份
3.1 輕質粒料中不得含有過量之有害物質，可由下列方法決定。
3.1.1 有機不潔物：有機不潔物之比色試驗中，若其顏色比標準試樣溶液 深，除非能證明這種顏色變化是由少量且無害於混凝土之物質所 引起，否則應予拒用。試驗方法依CNS 1164[細粒料中有機物含量 檢驗法]。
3.1.2 斑點：當粒料中所含之鐵成分用 Fe2O3 表示時，200g 試樣中含有 1.5mg 以上者，代表粒料受重度或很嚴重的污染，應予拒用。試驗 方法依 ASTM C641[輕質混凝土粒料中的鐵污染材料檢驗法]之規 定。
3.1.3 燒失量：輕質粒料之燒失量不得超過 5%，試驗方法依 CNS 1078[
水硬性水泥化學分析法]之規定。
備考 2：有些加工處理之粒料可能具有水硬性，並同可能在生產過程而 發生局部水化，但粒料之品質並不會因此降低。因此，當以燒失 量評估此種粒料品質時，須加以注意。
3.1.4 污染物：2.1.1 節「其他淤泥」有受污染疑慮時，則以該材料燒製 之輕質粒料所含污染物含量應進行「毒性特性溶出程序(TCLP)」
4.物理性質
4.1.5 顆粒筒壓強度：結構混凝土用輕質粒料之顆粒筒壓強度須符合表 2 之規定。
4.1.6 一小時含率：輕質粒料之含水率須符合表 2 之規定。
4.1.7 乾鬆密度之均勻性：取樣及試驗之輕質粒料其乾鬆密度值，與經試 驗合格試樣之差異不得大於10%，且符合表 2 之規定。
4.2 含有輕質粒料之混凝土試體在試驗時須符合下列規定。
4.2.1 抗壓強度、密度及分裂抗張強度：抗壓強度和密度須為三個試樣之 平均值，分裂抗張強度須為八次試驗之平均值。試驗時，在不超過 對應之最大密度，須能使同一批結構用輕質粒料混凝土之圓柱試體 分裂抗張強度和抗壓強度有一項以上達到表3 之規定，其中間數值 和對應密度可用內插入法求得。抗壓強度之試驗依據 CNS 1232[
混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法]，密度之試驗依據 ASTM C567「
結構輕質混凝土密度檢驗法」，分裂抗張強度試驗依據 CNS 3801[
混凝土圓柱試體分裂抗張強度試驗法]之規定。
表3 輕質粒料混凝土之強度和密度關係
最大平均28 天風乾密度 ( kg/m3)
最小平均28 天分裂抗張強度(3) (kgf/cm2)
最小平均28 天抗壓強度 (kgf/cm2) 全部為輕質粒料
1760 22.4 280
1680 21.0 210
1600 20.3 175
砂與輕質粒料混合
1840 23.1 280
1760 21.7 210
1680 21.0 175
備考 3：如果在設計上已加以彌補，不符合最小平均分裂抗張強度之材料仍 可使用。
4.2.2 天然砂：用來取代替部分或全部輕質細粒料之天然砂，應符合 CNS 1240[混凝土粒料]相關適用條款之要求。試驗報告須記錄各種成分
4.2.3 乾縮：依照第 7.4 節之規定所準備和試驗之混凝土試樣，乾縮率不 得大於0.07%。
4.2.4 爆裂：依照第 7.4 與第 7.5 節之規定所準備和試驗之試樣，表面不 得顯現剝裂。
4.2.5 凍融耐久性：輕質粒料之耐久性以取得採購者同意之混凝土凍融試 驗為準。
5.粒料取樣法
5.1 依 CNS 485[粒料取樣法]之規定。
5.2 減量取樣依據 CNS 10989「現場粒料樣品減量為試驗樣品取樣法」之 規定。
6.試驗次數
6.1 粒料試驗：每個代表性試樣須進行有機不潔物、斑點、燒失量、級配
、乾鬆密度、顆粒筒壓強度、1 小時含水率及黏土塊含量試驗。
6.2 混凝土試驗：抗壓強度、乾縮、密度、抗凍融及爆裂試驗，每一試驗 至少應有三個試體。但分裂抗張強度試驗應至少八個試體。
7.試驗方法
7.1 抗壓強度：抗壓強度依據 CNS 1232[混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法]
試驗。試體製作及養護依據CNS 1230[混凝土試體在試驗室模製及養 護法]及 CNS 1231[工地混凝土試體之製作及養護法]規定，至抗壓試 驗為止；或將試體濕養七天後，移至溫度 23±2℃，相對濕度 50±5%
環境中直至試驗為止。
7.2 分裂抗張強度：依 CNS 1230 製作直徑 15cm，高度 30cm 之圓柱試體
，養護後依 CNS 3801[混凝土圓柱試體分裂抗張強度試驗法]進行試驗
。
7.3 混凝土密度：依 ASTM C567[結構輕質混凝土密度試驗法]試驗。
7.4 混凝土乾縮：除下列試體製作步驟外，乾縮應依 CNS 14603[硬固水泥 砂漿及混凝土長度變化試驗法]試驗。
7.4.1 每 m³混凝土用 335kg 水泥、摻料（如需要時）、空氣含量約 6±1%
，並調整拌和水量使坍度為 50 至 100mm。再將新拌混凝土填入斷
，充分搗實並鏝平表面。
7.4.2 養護：未硬固混凝土表面須以不會吸水亦不反應之不透水、耐久性 佳之板子覆蓋。也可用粗麻布覆蓋，但粗麻布須保持濕潤直到拆 模，或在其上蓋塑膠片以保持濕潤。在混凝土試體製作後 20∼48 小時拆模，然後置入溫度 23±2℃，相對濕度 95%以上之濕護室中
。7 天後從養護室移出試體，量測其長度再置入溫度 37.8±1.1℃，
相對濕度 32±2%之養護櫃中。
備考4：貼近於 37.8℃氯化鎂(MgCl2)飽和溶液上方之空氣，其相對濕度 約為32％。
7.4.3 報告：試體在養護櫃中放置 28 天後，量測每個試體之長度變化，
精度為有效標距之 0.01%。每個試體長度變化量即為乾縮量，報 告試體乾縮之平均值代表混凝土乾縮量。
7.5 引起爆裂之材料試驗：依照上節混凝土乾縮所製備體，依 CNS 1258[
卜特蘭水泥熱壓膨脹試驗法]，將試體加以濕養和熱壓，以肉眼檢查受 熱壓試樣表面上所發生之爆裂數，將各試樣爆裂數之平均值列入報告
。
7.6 凍融試驗：如需要時，可依 CNS 1168[混凝土試體抵抗凍融試驗法]之 規定試驗。
7.7 級配：依 CNS 486[粗細粒料篩析法]，但細粒料試樣之重量須符合表 4 之規定，粗粒料試樣應取用於測定乾鬆密度之材料至少 2830 cm³，以 機械篩析粒料時間 5 分鐘。
表4 輕質細粒料篩分析所需試樣重 粒料標稱重乾鬆密度
(kg/m³)
試樣重 (g)
80-240 50 240-400 100 400-560 150 560-720 200 720-880 250 880-1040 300 1040-1120 350
7.8 乾鬆密度：材料須在烘乾條件下，依據 CNS 1163[粒料密度與空隙試 驗法]中之鏟填法規定進行試驗。
7.9 顆粒筒壓強度：材料須在烘乾條件下依 CNS ----[輕質粒料顆粒筒壓強 度試驗法]之規定。
7.10 含水率：依 CNS --- [輕質粗料比重及含水率試驗法]之規定。
7.11 粒料中黏土塊及易碎顆粒：依 CNS 1171[混凝土中土塊與易碎顆粒試 驗法]之規定。
8.拒收：材料若不符合上述規定時應予拒收，拒收之理由應以書面文件迅速 通知生產者或供應商。
9.驗證：當訂單或採購合約有規定時，製造商或供應商應提供材料製造、取 樣及試驗標準，並提出試驗報告。
10.引用標準：
CNS 485 粒料取樣法 CNS 486 粗細粒料篩析法
CNS 1078 水硬性水泥化學分析法 CNS 1163 粒料單位質量與空隙試驗法 CNS 1164 細粒料中有機物含量檢驗法
CNS 1168 混凝土試體抵抗凍融試驗法（水中快速凍融法）
CNS 1171 粒料中土塊與易碎顆粒試驗法 CNS 1230 混凝土試體在試驗室模製及養護法 CNS 1231 工地混凝土試體之製作及養護法 CNS 1232 混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法
CNS 14603 硬固水泥砂漿及混凝土長度變化試驗法 CNS 1240 混凝土粒料
CNS 1258 卜特蘭水泥熱壓膨脹試驗法
CNS 3801 混凝土圓柱試體分裂抗張強度試驗法
ASTM C641 輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法(制訂) ASTM C567 結構輕質混凝土密度試驗法(制訂)
CNS ---- 輕質粒料顆粒筒壓強度試驗法
CNS ---- 輕質粒料密度及含水率試驗法(制訂) CNS 10989 現場粒料樣品減量為試驗樣品取樣法
(本稿依據 ASTM C330-02b “Standard Specification for Lightweight
Aggregates For Structural Concrete”及起草委員與審查委員之意見修正)