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再生混凝土施工規範草案之研擬

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Academic year: 2021

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(1)「再生混凝土施工規範草案之研擬」. 內政部建築研究所協同研究報告 中華民國 95 年 12 月.

(2) 095 301070000G 3321. 「再生混凝土施工規範草案之研擬」. 受 委 託 者 : 國立台灣科技大學營建工程系 研究主持人: 葉 祥 海 協 同 主 持 人 : 張 大 鵬、黃 兆 龍 研 究 人 員: 郭 建 源 施 正 元 林 世 洪 孫 詠 明 蕭 添 進 廖 御 吟. 內政部建築研究所協同研究報告 中華民國 95 年 12 月.

(3) 目次. 目次 摘要 --------------------------------------------------------------------------------------------- I 英文摘要 ------------------------------------------------------------------------------------- III 目次 -------------------------------------------------------------------------------------------- V 表次 ------------------------------------------------------------------------------------------ VII 圖次 ------------------------------------------------------------------------------------------- IX 第一章 計畫緣起及目的-------------------------------------------------------------------- 1 第二章 研究項目與研究方法-------------------------------------------------------------- 3 第一節 研究項目 ----------------------------------------------------------------- 3 第二節 研究方法 ----------------------------------------------------------------- 4 第三章 文獻回顧----------------------------------------------------------------------------- 7 第一節 國外文獻 ----------------------------------------------------------------- 7 壹 再生粒料性質、檢驗與品質控制 ------------------------------ 7 貳 再生混凝土性質、檢驗與品質控制 --------------------------- 8 參 再生混凝土產製與試驗 ---------------------------------------- 12 肆 再生混凝土應用 ------------------------------------------------- 13 第二節 國內文獻 --------------------------------------------------------------- 15 壹 再生粒料性質、檢驗與品質控制 ---------------------------- 15 貳 再生混凝土性質、檢驗與品質控制 ------------------------- 16 參 再生混凝土產製與試驗 ---------------------------------------- 19 肆 再生混凝土應用 ------------------------------------------------- 20 第四章 參考規範--------------------------------------------------------------------------- 33 第一節 國外規範 --------------------------------------------------------------- 33 壹 歐盟 ---------------------------------------------------------------- 33 貳 日本 ---------------------------------------------------------------- 34 參 德國 ---------------------------------------------------------------- 37 肆 澳洲 ---------------------------------------------------------------- 38 伍 香港 ---------------------------------------------------------------- 39 陸 英國 ---------------------------------------------------------------- 40 V.

(4) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 柒 其它 ---------------------------------------------------------------- 41 第二節 國內規範 --------------------------------------------------------------- 44 壹 輕質粒料混凝土施工規範(草案) ----------------------------- 44 貳 土木 402-94 混凝土施工規範及解說 ------------------------ 44 參 其它 ---------------------------------------------------------------- 45 第五章 試驗工作--------------------------------------------------------------------------- 69 第一節 試驗規劃與內容------------------------------------------------------- 69 壹 試驗規劃 ---------------------------------------------------------- 69 貳 試驗內容 ---------------------------------------------------------- 69 第二節 材料與方法------------------------------------------------------------- 71 壹 試驗材料 ---------------------------------------------------------- 71 貳 試驗方法 ---------------------------------------------------------- 72 第三節 結果與討論------------------------------------------------------------- 74 壹 三種再生粒料不同取代比例混凝土對抗壓強度的影響-- 74 貳 三種再生粒料不同取代比例混凝土對超音波速的影響-- 77 參 三種再生粒料不同取代比例混凝土對表面電阻的影響-- 81 肆 三種再生粒料不同取代比例混凝土對熱傳導係數的影響84 伍 結論 ---------------------------------------------------------------- 86 第六章 完成之工作項目及具體成果 --------------------------------------------------- 95 第一節 專家學者座談會議---------------------------------------------------- 96 第二節 期中及期末報告------------------------------------------------------- 98 第三節 力學及熱傳導試驗---------------------------------------------------- 99 第七章 結論與建議----------------------------------------------------------------------- 101 第一節 結論 -------------------------------------------------------------------- 101 第二節 建議 -------------------------------------------------------------------- 102 附錄一 期中及期末報告之會議記錄 -------------------------------------------------- 103 附錄二 專家學者座談會之會議記錄 -------------------------------------------------- 117 參考書目 ------------------------------------------------------------------------------------ 167 附件 再生混凝土施工規範(草案)------------------------------------------------------ 173 (共 57 頁) VI.

(5) 表次. 表次. 表 3-1 不同再生粒料混凝土與自然粒料混凝土之抗壓試驗結果 ---------------- 22 表 3-2 不同破碎程序之再生粒料性質 ------------------------------------------------- 22 表 3-3 再生粒料與天然粒料基本性質 ------------------------------------------------- 22 表 3-4 粒料性質之試驗依據 ------------------------------------------------------------- 23 表 3-5 再生粒料混凝土力學性質與影響因素 ----------------------------------------- 23 表 3-6 內政部營建署公告八種再利用項目 ------------------------------------------- 24 表 3-7 營建混合物再利用管理方式 ---------------------------------------------------- 24 表 3-8 營建廢棄混凝土資源再利用於公共工程示範案例 ------------------------- 25 表 4-1 再生混凝土分類 ------------------------------------------------------------------- 46 表 4-2 TS A 0006, 2004 之各章名稱----------------------------------------------------- 47 表 4-3 TS A 0006, 2004 再生混凝土及再生粒料限制條件-------------------------- 47 表 4-4 JIS A 5021, 2005 之各章名稱 ---------------------------------------------------- 48 表 4-5 JIS A 5021, 2005 再生粒料限制條件 ------------------------------------------- 48 表 4-6 JIS A 5023, 2006 之各章名稱 ---------------------------------------------------- 49 表 4-7 德國 DIN 4226-100 再生粒料組成及分類 ----------------------------------- 50 表 4-8 德國 DIN 4226-100 再生粒料單位重及吸水率 ----------------------------- 50 表 4-9 德國 DIN 4226-100 再生粒料有害物質規定 --------------------------------- 51 表 4-10 德國 DIN 4226-100 再生粒料廠商所需提供之資料範例 ---------------- 52 表 4-11 澳洲拆除廢棄物之分類--------------------------------------------------------- 52 表 4-12 澳洲再生粒料品質系統摘要--------------------------------------------------- 52 表 4-13 澳洲 HB 155-2002 再生混凝土和圬工粒料之型態及應用性------------ 53 表 4-14 澳洲 HB 155-2002 再生粒料污染量限制 --------------------------------- 53 表 4-15 澳洲 HB 155-2002 再生混凝土配比要求------------------------------------ 53 表 4-16 英國 BRE Digest 433 再生粒料分類 ----------------------------------------- 54 表 4-17 英國 BRE Digest 433 再生粒料不純物之最大比例限制 ----------------- 54 表 4-18 英國 BRE Digest 433 再生粗粒料物理化學性質與測試方法及限制 -- 55 表 4-19 荷蘭再生粒料用途--------------------------------------------------------------- 55 VII.

(6) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 表 4-20 荷蘭混凝土用粒料之要求------------------------------------------------------ 56 表 4-21 西班牙混凝土粒料規範--------------------------------------------------------- 57 表 4-22 輕質粒料混凝土施工規範(草案)之各章名稱------------------------------- 57 表 4-23 土木 402-94 混凝土施工規範及解說之各章名稱-------------------------- 58 表 4-24 可控制性低強度回填材料施工規範(草案)------------------------------ 58 表 4-25 公共工程施工綱要規範再生級配料相關條文------------------------------ 65 表 5-1 一般粗粒料混凝土配比表 ------------------------------------------------------- 87 表 5-2 台泥一型水泥之化學性質 ------------------------------------------------------- 87 表 5-3 台泥一型水泥之物理性質 ------------------------------------------------------- 87 表 5-4 粗細粒料基本性質表 ------------------------------------------------------------- 87 表 5-5 不同種類再生粒料混凝土在 28 天齡期的熱傳導係數--------------------- 88 表 5-6 固定紅磚碎塊取代比例再生粒料混凝土 28 天齡期的熱傳導係數------ 88 表 5-7 固定瓷磚碎塊取代比例再生粒料混凝土 28 天齡期的熱傳導係--------- 88 表 5-8 固定砂漿碎塊取代比例再生粒料混凝土在 28 天齡期的熱傳導係------ 88 表 5-9 28 天齡期下受烘乾影響的混凝土試片熱傳導係數之比較 ---------------- 88 表 A-1 期中報告內容摘要及意見回覆 ----------------------------------------------- 108 表 A-2 期末報告內容摘要及意見回覆 ----------------------------------------------- 114 表 A-3 第一次專家學者座談會修正本規範條文前後之對照表------------------ 131 表 A-4 第二次專家學者座談會修正本規範條文前後之對照表------------------ 133 表 A-5 第三次專家學者座談會修正本規範條文前後之對照表------------------ 138 表 A-6 第四次專家學者座談會修正本規範條文前後之對照表------------------ 141 表 A-7 第五次專家學者座談會修正本規範條文前後之對照表------------------ 144. VIII.

(7) 圖次. 圖次. 圖 3-1 不同再生粒料取代量之再生混凝土坍度損失試驗結果 ------------------- 26 圖 3-2 不同再生粒料取代量之再生混凝土單軸抗壓試驗曲線 -------------------- 26 圖 3-3 不同再生粒料混凝土與自然粒料混凝土之抗壓試驗結果 ---------------- 27 圖 3-4 以 NC 再生粒料製成的再生混凝土之 ITZ 微觀相片---------------------- 27 圖 3-5 以 HPC 再生粒料製成的再生混凝土之 ITZ 微觀相片-------------------- 27 圖 3-6 再生混凝土與一般混凝土之耐久性指標 ------------------------------------- 28 圖 3-7 再生混凝土與一般混凝土之抗凍融實驗結果 ------------------------------- 28 圖 3-8 日本立石建設(株)之再生粒料製造工廠之製作流程 ----------------------- 29 圖 3-9 日本(株)京星之再生粒料製造工廠之製作流程 ----------------------------- 30 圖 3-10 不同破碎程序之再生粒料製作流程------------------------------------------ 31 圖 3-11 典型國內營建廢棄物再生粒料製作流程 ------------------------------------ 32 圖 5-1 不同種類再生粒料混凝土在不同齡期下的抗壓強度 ---------------------- 89 圖 5-2 固定紅磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的抗壓強度 ---- 89 圖 5-3 固定瓷磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的抗壓強度 ---- 90 圖 5-4 固定砂漿碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的抗壓強度 ---- 90 圖 5-5 不同種類再生粒料混凝土在不同齡期下的超音波速 ---------------------- 91 圖 5-6 固定紅磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的超音波速 ---- 91 圖 5-7 固定瓷磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的超音波速 ---- 92 圖 5-8 固定砂漿碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的超音波速阻 - 92 圖 5-9 不同種類再生粒料混凝土在不同齡期下的表面電 ------------------------- 93 圖 5-10 固定紅磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的表面電阻--- 93 圖 5-11 固定瓷磚碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的表面電阻 --- 94 圖 5-12 固定砂漿碎塊取代比例再生粒料混凝土在不同齡期下的表面電阻--- 94 圖 A-1 期中報告審查會議之簽到單--------------------------------------------------- 104 圖 A-2 期末報告審查會議之簽到單--------------------------------------------------- 111 圖 A-3 第一次專家學者座談會出席人員簽到單 ----------------------------------- 152 圖 A-4 第一次專家學者座談會之會議照片 ----------------------------------------- 154 IX.

(8) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 圖 A-5 第二次專家學者座談會出席人員簽到單 ----------------------------------- 155 圖 A-6 第二次專家學者座談會之會議之照片 -------------------------------------- 157 圖 A-7 第三次專家學者座談會出席人員簽到單 ----------------------------------- 158 圖 A-8 第三次專家學者座談會之會議照片 ----------------------------------------- 160 圖 A-9 第四次專家學者座談會出席人員簽到單 ----------------------------------- 161 圖 A-10 第四次專家學者座談會之會議照片 ---------------------------------------- 163 圖 A-11 第五次專家學者座談會出席人員簽到單 ---------------------------------- 164 圖 A-12 第五次專家學者座談會之會議照片 ---------------------------------------- 166. X.

(9) 摘要. 摘要. 關鍵詞:再生粒料、再生混凝土、施工規範 本研究計畫係進行國內再生混凝土施工規範草案之研擬,主要研究範圍包括 下列四項: (1) 國外再生混凝土相關施工規範內容分析及執行情況評估。 (2) 國內再生混凝土相關規定與措施之搜集與整理、符合國內推廣之再生混凝土 施工規範架構、具體之條文之說明。 (3) 針對國內再生混凝土工程特性與再生材料性質,進行相關之實驗驗證。 (4) 比較評析各國關於再生混凝土法規與使用成果,並參酌產官學各界專家學者 之建議,擴展再生混凝土施工規範草案之範疇,研擬可行之再生混凝土施工 規範草案。 研究首先蒐集國內外文獻,了解使用再生粒料之再生混凝土與使用天然粒 料之ㄧ般混凝土之差異,其次參考現有國外相關再生混凝土規範、國內現有再生 混凝土研究成果及產官學界對於再生混凝土使用之意見,基於「再生粒料及再生 混凝土非次級品」之原則,確保使用者對再生混凝土之信心而有利於推廣應用, 最後研擬符合本土之再生混凝土施工規範草案。 本研究計劃最終目的為提出一份完整之期末報告及一份再生混凝土施工規 範草案。. I.

(10) 再生混凝土施工規範草案之研擬. II.

(11) 英文摘要. ABSTRACT Keyword:Recycled concrete, Recycled aggregate, Specification. This project is mainly aimed at proposing a preliminary draft of construction specifications for the recycled concrete. The contents of the project include the following four items: (1) Analysis of the contents of relevant domestic and worldwide construction specifications and evaluation on their performance; (2) Collection and categorization of the related regulation and measurement on the application of domestic recycled concrete. Elaboration on framework and solid text of construction specifications that fits the enhancement of domestic recycled concrete; (3) In order to understand the engineering properties of recycled concrete and recycled materials, perform some experimental study; (4) Comparison and evaluation on the worldwide construction specifications and application performance, and proper adaptation of suggestion proposed by the specialties from governments, industrials and academics to expand the extent of draft. The first step in this research is to collect the domestic and overseas research papers and understand the difference between the normal concrete and recycled concrete with recycled aggregate. In the meantime, the research will also consider the related foreign engineering standards and research results and include the opinions come from the societies of current industries, governments and academics during the study process. By basing the primary concepts of “the recycled aggregate and recycled concrete are not the second-class products” to ensure the confidence of users with the recycled concrete and feasible extension of its utilization. This project will propose a proper suitable draft of domestic construction specifications for the application of recycled concrete. Finally, this project proposed a complete draft of the construction specifications for recycled concrete.. III.

(12) 再生混凝土施工規範草案之研擬. IV.

(13) 第一章 計畫緣起及目的. 第一章 計畫緣起及目的. 近年來,人類對於環境的破壞規模,已擴大至地球的尺度,例如地球氣候 溫暖化、酸雨、森林枯絕、臭氧層破壞、異常氣候等現象已無遠弗屆,面對 21 世 紀的來臨,人類整體生存環境面臨了生態失衡的嚴重威脅。有鑑於此,1992 年 的「地球高峰會議」,史無前例地聚集了 170 個國家的政府代表以及 118 位的國 家元首,共同商討挽救地球環境危機的對策,掀起了地球環保的熱潮。1993 年 聯合國成立了「永續發展委員會」(United Nations Commission on Sustainable Development, UNCED),展開全面性的地球環保運動。一直到 1998 年的「京都 環境會議」,更正式制定了各先進國二氧化碳排放減量的目標,再再顯示了地球 環保的問題已成為超國境、超政體的國際要務,同時也顯示「永續發展 ( Sustainable Development)」已成為人類最重要的課題。1995 年土耳其伊斯坦保 之「城市高峰會」提出綠色建築都市與永續都市議題;1998 年加拿大溫哥華之 「Green Building Challenge 1998」提出綠建築之議題;2000 年荷蘭馬斯垂克之 「永續建築研討會」則正式以永續建築為名舉辦國際研討會。 至此建築之永續考量已成為各國政策之重要發展目標。其主要考量點在於使 營建活動減少對地球環境的破壞,並減少地球能資源的耗費。由於台灣的能源需 求大部分仰賴進口,除了降低能源的消耗外,積極開發新能源亦勢在必行。針對 上述建築之永續發展考量,台灣以綠建築為名展開相關之工作推動。我國於 1996 年成立永續發展委員會,綠建築概念悄悄在台灣展開。將綠建築議題納入台灣永 續城鄉發展政策中,此為綠建築議題正式進入國家政策之開端。 臺灣地區近年來由於經濟社會的快速發展,已邁入現代化國家的行列。由於 人口集中與都市化的結果,一般營造建築工程及交通運輸等重大公共工程日益增 加。這些重大工程的進行,對國內砂石資源的需求與分配,以及衍生出來的環保 問題,均有重大的影響。據一般性的瞭解,國內每年砂石的需求量約有 10,000 萬立方公尺,由於中部主要河川已實施禁採,再加上南部的高屏溪進行全面整 治,國內砂石的來源受到限制,因此國內營建工程對於砂石的需求十分殷切。由 於砂石來源不足,因此近年來常常發生之農地濫採砂石的問題,更有甚者將被掏 空的農地,回填工業廢棄物,不僅造成農地生態的嚴重破壞,更對土地資源造成 1.

(14) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 永久污染問題,這就是近年來所陸續爆發的不明廢棄物污染場址問題,目前保守 估計約達百餘處。 另一方面,國內重大工程施工所產生之廢棄土石數量十分龐大,據估計[1-1] 台北都會區每年產出廢棄土方約一千萬立方米,高雄都會區每年產出約五百萬立 方米,臺灣省地區每年產生廢棄土方約為二千三百萬立方米,合計為三千八百七 十八萬立方米,而目前現有合法之 120 餘處棄土場皆將逐漸飽和,這些龐大的廢 棄土方的去處,成為嚴重的環保問題。因此如果能將營建廢棄物作妥善之回收再 利用,一方面除可紓緩廢棄物棄置之壓力外,更可解決砂石供應不足的問題,是 一舉兩得之舉。 因此,如能將這些混凝土廢棄物加以妥善回收處理,製成再生粒料(Recycled Concrete Aggregate, RCA),重新與一般細粒料、水泥、水及摻料等材料拌和製成 再生混凝土(Recycled Concrete, RC),再行使用於營建工程中,將可減少對天然砂 石料源之破壞開採,完成資源再生利用的處理機制,也將是未來國內營建工程施 工必然之趨勢,這也是執行本研究計畫的緣起與目的。 國外將回收廢棄混凝土所製成之再生產品再回收使用,已被證明足以節省 材料及能源[1-2],但將廢棄混凝土粒料回收製成再生混凝土,於國內之發展情形 正處起步,因此,本研究計畫除探討各國再生混凝土的發展應用,及瞭解國內既 有之規範外,並參考國內外之相關研究文獻,及國內外相關之法規與應用情形, 研擬再生混凝土施工規範草案,以作為政府制定本土性再生混凝土施工規範的依 據及日後國內推展使用再生混凝土的參考。. 2.

(15) 第二章 研究項目與方法. 第二章 研究項目與方法 第一節 研究項目. 本計畫主要進行再生混凝土施工規範草案之研擬,主要研究項目計有: 1. 國外再生混凝土相關施工規範內容分析以及執行情況之評估。 2. 國內使用再生混凝土相關規定與措施之搜集與整理、符合國內推廣之再生混 凝土施工規範架構、具體之條文之說明。 3. 針對國內再生混凝土工程特性與再生材料性質,進行相關之實驗驗證(部份實 驗項目包含使用台南建研所材料試驗室的儀器設備)。 4. 比較評析各國關於再生混凝土法規與使用成果外,並參酌產官學各界專家學 者之建議,擴展再生混凝土施工規範草案之範疇,研擬可行之再生混凝土施 工規範草案。研究時首先蒐集國內外文獻,瞭解使用再生粒料的再生混凝土 與使用天然粒料的一般混凝土的差異,其次參考現有國外相關再生混凝土規 範、國內現有再生混凝土的研究成果及參酌現有產官學界對於再生混凝土使 用的意見,基於「再生粒料及再生混凝土非次級品」的原則,確保使用者對 再生混凝土的信心而有利於推廣應用,最後研擬符合本土之再生混凝土施工 規範草案。. 3.

(16) 第二節 研究方法. 本計畫施工規範草案研擬方法如下: 1. 國外再生混凝土施工規範內容分析以及執行情況之評估。 (1) 蒐集國外相關文獻及規範資料。 (2) 歸納分類整理相關資料。 (3) 探討目前國外相關再生混凝土工程之執行情況。 (4) 評量各國再生混凝土工程之執行成效。 (5) 綜合整理資料,作為施工規範訂定參考。 2. 國內使用再生混凝土之相關規定與措施、符合國內推廣之再生混凝土架構、 具體而微之條文與說明。 (1) 蒐集國內相關文獻及工程規範資料。 (2) 蒐集實際施工案例成果資料。 (3) 整理比較相關現行規範之合理性及一致性。 (4) 合理化再生混凝土施工架構。 (5) 綜合整理資料,作為研究施工規範訂定之參考。 3. 針對國內再生混凝土工程特性與再生材料性質進行相關之實驗驗證 (1) 聯繫相關工程單位進行技術合作。 (2) 配合工程進度取樣。 (3) 與各實驗室合作執行再生混凝土相關性質試驗。 (4) 建立再生混凝土相關性質關聯圖表。 (5) 歸納及建立國內再生混凝土性質特性。 4. 比較評析各國關於再生混凝土法規與使用成果,並參酌產官學各界專家學者 之建議,擴展再生混凝土使用手冊之範疇,研擬可行之再生混凝土施工規範 草案。 (1) 比較評析國內外有關再生混凝土之相關規範。 (2) 探討國內外再生混凝土之使用成效。 (3) 整理再生混凝土之使用品管規範。 (4) 建立再生混凝土之施工規範初步草案。 4.

(17) 第二章 研究項目與方法. 5. 綜合整理施工規範草案。 (1) 舉辦各不同領域專家座談會。 (2) 徵詢不同領域專家專業建議。 (3) 舉辦綜合座談會。 (4) 檢討與本計畫修正。 (5) 綜合整理資料訂定,符合國內需求之再生粒料混凝土之施工規範。. 5.

(18) 本計畫以上述方式完成下列各項內容: 1. 進行世界主要地區國家有關再生混凝土施工規範之比較分析及評估,作為我 國制定相關法規及管理措施之依循。 2. 經由產官學研集思廣益之施工規範架構及內容,讓工程界推廣使用再生混凝 土。 3. 由材料試驗的結果,瞭解國內本土再生混凝土工程特性、再生材料性質及適 用性。 4. 透過再生混凝土施工規範之釐定,落實資源再生利用之理念,達成環境永續 發展之目標。. 6.

(19) 第三章 文獻回顧. 第三章 文獻回顧. 近年來,由於原料匱乏再加上營建廢棄物處理問題越來越嚴重,世界各國為 求同時解決此二大問題,紛紛著手研究營建工程材料再生利用課題,本章蒐集與 再生粒料及再生混凝土相關之研究文獻,併依國外文獻、國內文獻分類原則進行 整理說明,內容主要分成四大項:一、再生粒料性質、檢驗與品質控制;二、再 生混凝土性質、檢驗與品質控制;三、再生混凝土產製與試驗;四、再生混凝土 應用。. 第一節 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 7.

(20) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 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 8.

(21) 第三章 文獻回顧. 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 9.

(22) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 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 VO 、 Vn 與動彈性模數頻率值 f o 、 f n ,並定義 Pv ,n 、 Pf ,n 如式(3-1) 及(3-2)所示:. 10.

(23) 第三章 文獻回顧 2. pv ,n =. Vn × 100 2 V0. p f ,n =. fn × 100 2 f0. (3-1). 2. (3-2). 並依 ASTM C666 規範分別量測超音波速及動彈性模數頻率值下降至 60%之循環 次數 N2、N3,代入下式(3-3)計算耐久性指標 D:. D=. Pn N 300. 其中 pn 以. (3-3). pv , n p f ,n 、 代入,試驗結果如圖 3-6 所示,以天然粒料製作之混凝土(NAC). 耐久性指標為最高,僅以再生粗粒料製作之再生混凝土(RAC1)次之,再生粗細 粒料之再生混凝土最低,其中在動彈性模數頻率值方面,粒料是否預先浸水並無 太大影響,但在超音波速方面,粒料預先浸水之再生混凝土(RAC2)較無預先浸 水之再生混凝土(RAC3)低。 文獻[3-19]研究中預先製作有添加輸氣劑及無添加輸氣劑之ㄧ般混凝土,在 空氣養護下持續一年後,分別經過三道破碎程序製作成再生粒料,再以這兩種粒 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、. B3-55)其抗凍融能力較一般混凝土(OCA)佳,若改採未掺輸氣劑之再生粒料製作 成再生混凝土(B’1-55、B’3-55)其抗凍融能力明顯下降。另外由微觀結果顯示, 未添加輸氣劑之再生粒料在實驗中,粒料與自身外圍既有之砂漿首先產生裂縫, 漸漸造成整體抗凍融能力下降。. (3) 鹼質粒料反應 根據文獻[3-20]指出,再生粒料中的玻璃類、金屬類、石膏類及紙類等有機 物質,均會對混凝土造成鹼質粒料反應之影響。其中玻璃類物質使混凝土鹼含量 提高,造成鹼質粒料反應(AAR);鋁質類金屬讓混凝土產生膨脹 裂,紙類與其 他有機物則影響卜特蘭水泥凝結與硬化,形成混凝土長期耐久性和強度發展之隱 憂,當水灰比低於 0.5 時,無論高鹼或低鹼反應,對混凝土長期抗壓強度影響較 大,而水灰比高於 0.5 時,則低鹼反應反而有更好的強度表現。故去除再生粒料 11.

(24) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 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 12.

(25) 第三章 文獻回顧. 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 領域。. 1. 美國 1982 年 ASTM C33 Standard specification for concrete 8.1 節條文中粗粒料種 類納入碾碎水化水泥混凝土塊(crushed hydraulic cement concrete),再生混凝土 應用克服法規上之障礙後,迅速推廣運用。美國再生混凝土主要應用於道路與機 場之鋪面工程,包括基層、版塊、路肩等,例如:佛羅里達 Jacksonville 國際機 場跑道基層、奧克拉荷馬 Interstate-40 道路 10 英吋厚版塊、密西根 Interstate-75 道路路肩等。. 2. 荷蘭 荷蘭自 1985 年 1 月允許再生粒料應用於一般營建工程混凝土之製作,例 如:Amersfoort 公寓建築使用強度 22.5 MPa 隔間牆、Volkel Airfield 道路之面層 與底層、Maastricht 機場使用強度 37.5 MPa 混凝土鋪面。. 3. 日本 廢棄混凝土佔營建廢棄物 37 %,重約三百六十萬噸(1995 年建設省資料) 約三分之二的廢棄混凝土回收再利用,主要應用於路基及回填材料。 1999 年. Takenaka 公司首度使用 Cyclite 再生粗粒料 30 噸(面乾比重 2.58,吸水率 1.81 %) 於大阪之建築物樓版單元。另 1999 年日本東急建設使用種類 1(吸水率 ≤ 3.0 %) 之再生粗粒料於大阪之建築物樁基礎單元。. 4. 其他國家 丹麥 Copenhagen 國際機場之停機坪、比利時 Antwerp 港口之堤防、西班牙. Barcelona 橋墩等[3-24、3-25、3-26]。 國外文獻上有關再生混凝土之應用尚有道路底層與基層之材料 (Base or. subbase course material of road)[3-27]、噴漿土(Shotcrete)[3-28]、自充填混凝土 (Self-consolidating concrete)[3-29]、混凝土磚製品(Bricks and blocks)[3-30]、框架 13.

(26) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 結構(Frame structure)[3-31]、樁(Pile)[3-32]等。. 14.

(27) 第三章 文獻回顧. 第二節 國內文獻. 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、級配、健度、磨 損率、扁平率,茲分述如下:. (1) 比重、吸水率及單位重 文獻[3-33]由於再生粒料表面含有水泥砂漿之特性,並混合部份紅磚因而造成 再生粒料單位重較天然粒料輕,比重及單位重較低而吸水率及含泥量較高,如表. 3-3。 文獻[3-34]提到再生混凝土因再生粒料多為不規則型,且因孔隙率大、吸水率 高致使施工性不佳,因此再生混凝土之坍度值較一般混凝土低 67 %~100 %,且 建議再生粒料於拌合前先行潤濕 5~8 分鐘,以避免再生混凝土拌製時,再生粒料 吸取混凝土拌合用水量,影響水泥水化作用與澆置工作性。 文獻[3-22,3-35,3-36]指出天然粗粒料比重約2.5~2.7 之間,吸水率約0.5~1.5. %之間,單位重則為1400~1600 kg/m3;再生粗粒料表面附著約25~60 %之水泥漿 及水泥砂漿,粒徑愈小則附著量愈多。根據文獻[3-35、3-37]顯示,因再生粗粒 料含有較多雜質,其比重較一般河川粒料小,約為 2.2~2.5 ,單位重則介於. 1200~1400 kg/m3之間。 文獻[3-22,3-35~3-37]資料顯示天然細粒料比重約為2.55~2.65 之間,吸水率 則介於1.0~2.5 %,單位重約1700 kg/m3;由於再生細粒料同樣含有較多雜質, 比重為2.19~2.32,吸水率約5~10 %,單位重則約為1300 kg/m3,品質變異性也較 高。. (2) 孔隙率 文獻[3-38] 指出粗粒料孔隙率係影響混凝土彈性模數最重要因素之ㄧ,這 是因為粒料孔隙會影響水泥砂漿在混凝土中產生變形之能力,較緻密之粒料組成 或增加高彈性模數粒料之用量,均會使混凝土彈性模數提高,但是在混凝土抗壓 強度不高時,粒料孔隙對強度影響不大。. (3) 級配 15.

(28) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 良好的再生粒料組成級配可使工作性達到最佳化及減少漿體用量,影響因 素包括粒料性質、來源、處理方式等,透過錐式或顎式等破碎方式,除去粒料之 尖銳稜角及不同粒徑的再生粒料,其級配仍應符合ASTM C33 之規定。. (3) 健度 根據文獻[3-35,3-36]將天然粗粒料及再生粗粒料分別以飽和硫酸鈉溶液浸 泡五次循環後,前者重量損失率為3.4 %,後者為11.6~20.8 %。. (4) 磨損率 根據文獻[3-35~3-37] 將天然粗粒料及再生粗粒料分別經洛杉磯磨損機500 轉後,天然粗粒料重量損失率約為18 %,再生粗粒料則為29.3~33.31 %,再生 混凝土之磨損率較一般混凝土約高13 %,此結果與國外文獻[3-39]結果接近。. (5) 扁平率 扁平率係指粒料三維尺寸極大與極小值之比,根據文獻[3-36]顯示天然粗粒 料為3.1 %,再生粗粒料則介於2.2~4.8 %,主要與粒料處理過程有關,若僅以顎 式破碎機處理,易有扁平率過大之問題,須特別注意。. 2. 再生粒料檢驗與品質控制 再生粒料包括再生粗粒料及再生細粒料,國內再生粒料係由營建廢棄物回 收,經碎化處理及篩選後所得,相關試驗依據如表3-4所示。 為確保再生粒料之品質能符合規範之規定,訂定再生粒料品質控制、檢驗 方法、取樣頻率,再依檢驗結果評估材料之適用性並採取必要之改善措施以穩定 再生粒料品質,其相關詳細規定請參閱本規範第四章。. 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、坍度損失、含氣量、泌水性及含氣量, 茲分述如下:. (1) 工作性、坍度損失: 文獻[3-36]指出由於再生粒料吸水率較天然粒料高,若在無預濕的情形下進 行拌和,容易造成泌水、析離等問題,尤其再生粒料表面沾黏水泥砂漿,拌和過 程中會吸收部分拌和水,導致工作性損失更為嚴重。 另外,文獻[3-40]指出,使用再生粗粒料與一般粒料製作相同配比的高流動 16.

(29) 第三章 文獻回顧. 化混凝土,前者45分鐘坍度損失率較後者高出2.04~8.7 %,而在坍流度損失率方 面,前者較後者高約0.7~10 %。根據文獻[3-36]試驗結果,再生粒料混凝土的坍 流度為一般混凝土之80~103 %,且坍流度與水灰(膠)比成正比,主要因為混凝 土中自由水量增加而使得顆粒間潤滑效果提高。 文 獻 [3-41] 考量再 生 粒 料 吸 水 率 高 且 強 度 低 , 利 用 最 適 化 配 比 設 計 (Densified Mixture Design Algorithm, DMDA)方法,將營建拆除廢棄物所得之 再生粒料以適當拌合比例製作高性能混凝土,其坍度可超過180 mm,坍流度大 於550 mm,但由於再生粒料高吸水率特性,在完成拌和一小時過後會有高坍度 損失的現象。. (2) 含氣量 根據文獻[3-36]試驗結果得知再生粒料混凝土含氣量為1.5~2.8 %,高出一般 混凝土約1.5~2.0 %,變異性亦較大,此結果與文獻[3-42]一致。. 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、彈性模數、波松比,茲分 述如下:. (1) 單位重 再生粒料係內含粒料、紅磚、磁磚以及水泥砂漿等廢棄物,因紅磚 SSD 比 重 2.05,而水泥砂漿比重 2.00,皆較天然粒料輕,故再生混凝土單位重也較一般 混凝土輕。根據文獻[3-42]所提出,再生混凝土其單位重約為一般混凝土單位重 之 85 %~95 %。. (2) 抗壓強度 水灰比為混凝土抗壓強度之重要影響因素,尤其再生混凝土為了保持在相 同強度或坍度之條件下,將比一般混凝土需要更多的水泥用量,以降低水灰比, 此種做法較不經濟。文獻[3-37]指出,當再生粒料中之磚類含量低於 60 %時,影 響再生混凝土強度有限。在高水灰比情況下,由於水泥砂漿強度較再生粒料低, 故再生混凝土破壞模式將由水泥砂漿控制,再生粒料對於混凝土強度之影響並不 明顯;反之,在低水灰比情況下,水泥砂漿強度較再生粒料高,甚至遠超過再生 粒料強度,在受力過程中再生粒料為一系統弱面,故其破壞模式則由再生粒料所 控制。 17.

(30) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 文獻[3-37]指出再生混凝土在相同之水灰比及坍度下,相較於一般混凝土, 其抗壓強度約折減 25 %;抗彎強度約折減 10 %;彈性模數約折減 40 %,且具有 高乾縮量及潛變之問題。 文獻[3-43]研究結果發現粒料性質除了影響混凝土耐久性之外,與混凝土強 度關係並不明顯。根據文獻[3-44]整理,如表 3-5 所示,以再生粗粒料所製作的 再生混凝土抗壓強度約降低 5~10 %;彈性模數約降低 15~40 %;握裹強度約降 低 15 %;乾縮與潛變較一般混凝土高出 40~80 %。 由於再生粒料經破碎處理時,粒料表面水泥砂漿與粒料間存有潛在的弱 面,可能形成細小裂縫,導致日後再生混凝土強度降低;另外,文獻[3-45]指出, 紅磚含量對於再生混凝土之抗壓強度影響有限,強度折減約達75 %~85 %之間, 故再生粒料中含有磚類亦可接受。. (3) 彈性模數 文獻[3-36]研究結果指出,再生粒料混凝土彈性模數略低於一般混凝土,約 為一般混凝土的81~98 %之間,若採用再生混凝土作為結構混凝土時,需特別注 意撓度控制。 文獻[3-38]認為,再生混凝土之彈性模數約為一般混凝土的70 %,其水灰比 及再生粒料磚瓦含量對於彈性模數影響不大。. (4) 波松比 文獻[3-36]對於一般混凝土及再生混凝土進行波松比量測,一般混凝土28天 波松比約為0.109~ 0.271,再生混凝土為0.105~0.231,至56天時,一般混凝土波 松比介於0.116~0.243,再生混凝土則為0.102~0.239之間。. 3. 再生混凝土耐久性質 再生混凝土之耐久性質包括握裹性、黏結性、乾縮、凍結溶解、超音波速、 表面電阻,茲分述如下:. (1) 握裹性、黏結性: 再生粒料其成分主要為混凝土碎塊、碎紅磚、碎磁磚及其他雜質所構成, 其中混凝土碎塊所佔比例最多。文獻[3-45]指出碎紅磚本身為多孔材料,且抗壓 強度不高,故對於再生混凝土之抗壓強度有較大之折減作用。碎磁磚因表面光滑 之特性,故握裹性、黏結性較差,因此不利於再生混凝土抗彎強度。 18.

(31) 第三章 文獻回顧. (2) 乾縮 依文獻[3-42,3-44]所述,再生混凝土乾縮量較一般混凝土大,主要原因為再 生粒料表面附有水泥砂漿故增加整體總砂漿量所致。. (3) 凍結融解 相對於一般混凝土,在相同水灰比及坍度之條件下,再生混凝土其抗壓強 度、抗彎強度、彈性模數皆較低,並有乾縮及潛變之問題。但文獻[3-37]指出, 再生混凝土卻高出一般混凝土 30 %之阻尼係數,具較佳之抗凍融性。. (4) 超音波速 超音波原理藉由量測音波於混凝土中行進之傳遞速率,以判斷內部是否存 在孔隙裂縫等缺陷;因此超音波速與混凝土密度有關,文獻[3-46]指出,混凝土 組成材料中以粗粒料之超音波傳遞速度最快,細粒料次之,最慢為水泥漿。. (5) 表面電阻 文獻[3-35]指出由於再生細粒料孔隙率大,且粒徑小於# 200 號篩含量過 多,因此降低其表面電阻值。. 4. 再生混凝土檢驗與品質控制 為穩定再生混凝土品質及檢驗方法有所依據,訂定再生混凝土品質控制、 檢驗方法、取樣頻率標準及依照檢驗結果評估材料之適用性為必須採取之措施, 其相關規定請參閱本規範第四章。. 參、再生混凝土產製與試驗 國內再生粒料來源大致可分為兩大類,一是由營建廢棄物,如建築物、橋樑、 剛性路面等所得之廢棄混凝土塊,二則直接碎化於實驗室所灌製之混凝土試體。 一般製作再生粗粒料之流程如圖 3-11 所示,依序為震動送料機、滾筒式篩 選機、顎碎機、磁選機、風選機、破碎機、篩分機、人工撿拾等;而再生細粒料 之製作流程由滾筒式篩選機及篩分機所得粒徑小於# 4 篩的粒料,其機具之功能 茲分述如下:. (1) 震動送料機:將廢棄混凝土經由震動的方式送入輸送帶。 (2) 滾筒式篩選機:由滾筒式篩選機將震動過後之廢棄混凝土塊分離為粗、細粒 料。. (3) 顎碎機:經初步分類後之粗粒料,由輸送帶送入顎碎機破碎,之後置於石料 19.

(32) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 區,待進一步處理。. (4) 磁選機:廢棄混凝土塊掺雜之金屬廢棄物,其處理方式,可在輸送帶上方以 電磁鐵將金屬廢棄物自混凝土塊中吸出。. (5) 風選機:將廢棄混凝土塊掺雜比重較輕之物質(如塑膠袋等),利用抵抗氣流 能力不同之特性進行篩選。. (6) 破碎機:廢棄混凝土塊雖經過顎碎機壓碎後,但粒料表面仍呈現尖銳菱角, 故需再經過破碎機去除之,以提升未來製作混凝土之工作性。. (7) 篩分機:將破碎後之廢棄混凝土塊經篩分機分離為粗、細粒料。 (8) 比重選別機及人工撿拾:應用比重選別及人工撿拾方式將木料等雜質分離。 (9) 第一道洗砂機:由於在上述步驟 (3) 及步驟 (7) ,所分離得到之再生細粒料 含有大量粉塵、污泥,藉由洗砂機的清洗可降低再生粒料之含泥量。. (10) 第二道洗砂機:為確保再生細粒料表面潔淨,故需經過第二道洗砂機清洗。. 肆、再生混凝土應用 行政院環境保護署於民國九十年十月二十四日第七次修正之「廢棄物清理 法」第三十九條內容:事業廢棄物之再利用,應依中央目的事業主管機關規定辦 理,不受第二十八條、第四十一條之限制。前項再利用之事業廢棄物種類、數量、 許可、許可期限、廢止、紀錄、申報及其他應遵行事項之管理辦法,由中央目的 事業主管機關會商中央主管機關、再利用用途目的事業主管機關定之。據此,內 政部於民國九十一年七月二十九日訂定「營建事業廢棄物再利用管理辦法」,而 後根據該管理辦法第二條於民國九十二年七月四日訂定「營建事業廢棄物再利用 種類及管理方式」,內政部營建署所公告八種再利用項目,如表 3-6 所示,其中 編號八營建混合物包含土石方、磚、瓦、混凝土塊等其再利用管理方式如表 3-7 所示[3-47、3-48]。 公共工程委員會協調交通部、經濟部及行政院農業委員會等機關提出九個 使用廢棄混凝土資源再利用於公共工程之示範案例,如表 3-8 所示,九十三至九 十七年度預估廢棄混凝土產出數量為 30658 立方公尺及需求數量為 59541 立方公 尺[3-49]。 國內再生粒料之應用類別包括水泥混凝土、瀝青混凝土、道路填方與基底 層、填海造地等。[3-50]另由方向及途徑區分:短期為混凝土磚製品、中期為回 20.

(33) 第三章 文獻回顧. 填工程、長期為產製水泥混凝土[3-51]。. 21.

(34) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 表 3-1 不同再生粒料混凝土與天然粒料混凝土之抗壓試驗結果. Type of coarse aggregate. Apparent density (kg/m3). 7 day. 28 day. 90 day. Crushed granite. 2382. 32.8. 41.5. 54.7. Recycled NC. 2233. 26.2. 32.6. 46.5. 2266. 29.9. 38.7. 55.0. Recycled HPC 資料來源:[3-13]. Compressive strength (MPa). 表3-2 不同破碎程序之再生粒料性質. Properties of recycled coarse aggregates Source Process Concrete level 1 3 1 B 3 1 C 3 資料來源:[3-23] A. Code. AM content (%). Density SSD (g/cm3). Water absorption (%). Soundness loss (%). A1 A3 B1 B3 C1 C3. 52.3 30.2 55.0 32.4 52.3 32.3. 2.42 2.51 2.41 2.50 2.37 2.48. 4.88 3.14 5.58 3.19 6.27 3.76. 29.7 8.10 48.3 18.4 49.1 22.5. 表 3-3 再生粒料與天然粒料基本性質 基本性質 表乾比重 粗粒率 (FM) 吸水率 (%) 比重 洗淨試驗 (%) 黏土塊量 (%) 資料來源:[3-33]. 22. 再生粒料 細粒料 粗粒料 2.26 2.54 2.92 6.72 11.15 4.40 1.36 1.45 2.5 0.4 0.7 0.1. 一般粒料 細粒料 粗粒料 2.57 2.68 2.63 6.64 1.88 0.57 1.68 1.62 1.8 0.9 0.1 0.0. 100 KN crushing value (%) 3.83 1.53 5.19 1.73 6.30 2.28. FM 6.67 6.51 6.57 6.39 6.59 6.69.

(35) 第三章 文獻回顧. 表 3-4 粒料性質之試驗依據 粒料種類 天然粗粒料. 天然細粒料. 再生粗粒料. 再生細粒料. 試驗項目 S.S.D.比重 S.S.D.吸水率 乾搗單位重 篩分析曲線 S.S.D.比重 S.S.D.吸水率 細度模數 篩分析曲線 S.S.D.比重 S.S.D.吸水率 乾搗單位重 篩分析曲線 洛杉磯磨損試驗 S.S.D.比重 S.S.D.吸水率 細度模數 篩分析曲線. 試驗依據 CNS 488 粗粒料比重及吸水率試驗法 CNS 488 粗粒料比重及吸水率試驗法 CNS 1163 粒料單位質量與空隙試驗法 CNS 486 粗細粒料篩析法 CNS 487 細粒料比重及吸水率試驗法 CNS 487 細粒料比重及吸水率試驗法 CNS 486 粗細粒料篩析法 CNS 486 粗細粒料篩析法 CNS 488 粗粒料比重及吸水率試驗法 CNS 488 粗粒料比重及吸水率試驗法 CNS 1163 粒料單位質量與空隙試驗法 CNS 486 粗細粒料篩析法 CNS 490 粗粒料(37.5 mm 以下)磨損試驗法 CNS 487 細粒料比重及吸水率試驗法 CNS 487 細粒料比重及吸水率試驗法 CNS 486 粗細粒料篩析法 CNS 486 粗細粒料篩析法. 表 3-5 再生粒料混凝土力學性質與影響因素 混凝土性質 比率(%). 抗壓強度 降低 5-10 再生粒料為弱 相材料,當承 受載重時水泥 砂漿將成 為 影響因素 受力主體,故 漿體與粒料界 面強度成為主 要控制因素。 資料來源:[3-43]. 彈性模數 降低 15-40. 乾縮、潛變 降低 40-80. 握裹強度 降低 15. 粒料外層包裹 著碎裂的水泥 砂漿或舊水泥 砂漿本身彈性 模數低。. 粒料外層包裹 著碎裂的水泥 砂漿影響粒料 與漿體界面間 之強度。. 粒料外層包裹 著碎裂的水泥 砂漿影響粒料 與漿體界面間 之強度。. 23.

(36) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 表 3-6 內政部營建署公告八種再利用項目 再利用種類 編號一 廢木材(板、屑) 編號二 廢玻璃屑 編號三 廢鐵 編號四 廢單一金屬(銅、鋅、鋁、錫) 編號五 廢塑膠 編號六 廢橡膠 編號七 廢瀝青混凝土 編號八 營建混合物 資料來源:[3-47]. 管理方式 一、事業廢棄物之來源 二、再利用用途 三、再利用機構應具備之資格 四、再生利用之產品 五、再利用符合事業廢棄物貯存 清除處理方法及設施標準 六、再利用材料相關之規範標準. 表 3-7 營建混合物再利用管理方式 再利用種類. 編號八 營建混合物. 資料來源:[3-48]. 24. 管理方式 一、來源:工程施工建造、建築拆途、裝修工程及整地刨除 所產生之事業廢棄物。 二、再利用用途:營建工程材料、工程填地及道路工程級配 料、工程填地材料、骨材及建材原材、混凝土添加材料、 磚瓦原料等,以及因分類作業所附帶產之金屬屑、玻璃 碎片、塑膠類、木屑等,依本公告之管理方式辦理。 三、再利用機構應具備下列資格之一: (一) 經直轄市、縣(市)政府或公共工程主辦機關訂頒相關剩 餘土石方處理及土資場管理法規所核准設立可兼收 容處理營建混合物之土資場或回收再利用之處理場 所。 (二) 經直轄市、縣(市)政府地方自治法規許可設立之營建混 合物資源分類處理場。 (三) 依營建廢棄物共同清除處理機構管理辦法許可並核發 登記證之機構.

(37) 第三章 文獻回顧. 表 3-8 營建廢棄混凝土資源再利用於公共工程示範案例 單. 位. 案例名稱. 國道六號南投段工程 交通部 (台中縣-南投縣) 國工局 國道八號銜接西濱公路 道路工程(台南市) 國道一號員林高雄拓寛 第 532 標八掌溪橋工程 交通部 高公局 第 542A 標急水溪橋改善工程 第 542B 標曾文溪橋改善工程 交通部 台七乙線 7K+787~8K+100 公路總局 彎道改善工程(台北縣三峽鎮) 經濟部 東埔蚋溪木屐寮一號水岸 水利署 整理工程(南投縣竹山鎮) 台中縣霧峰鄉北坑溪 農委會 整治二期工程 水保局 南投市深坑野溪 整治加強工程 總計(m3). 預定 開工 日期. 預定 完工 日期. 預估產 出廢棄 混凝土. 預估需 求廢棄 混凝土. 93.02.01. 97.12.31. 2150. 20700. 93.12.01. 95.12.31. 610. 9 220. 91.11.28. 95.03.11. 5148. 5148. 91.11.28 91.11.28. 95.11.06 95.07.09. 9923 12313. 10283 12313. 93.12.15. 94.06.30. 514. 514. 93.05.15. 93.12.10. 0. 770. 93.06.29. 93.10.15. 0. 300. 93.07.10. 93.09.10. 0. 293. 30658. 59541. 資料來源:[3-49]. 25.

(38) 再生混凝土施工規範草案之研擬. (A)100%天然粒料. (B)80%天然粒料+20%再生粒料. (C)50%天然粒料+50%再生粒料. (D)100%再生粒料. 圖 3-1 不同再生粒料取代量之再生混凝土坍度損失試驗結果 資料來源:[3-10]. 圖 3-2 不同再生粒料取代量之再生混凝土單軸抗壓試驗曲線 資料來源:[3-12]. 26.

(39) 第三章 文獻回顧. 圖3-3 不同再生粒料混凝土與天然粒料混凝土之抗壓試驗結果 資料來源:[3-10]. (A)1000倍. (B)5000倍. 圖3-4 以NC再生粒料製成的再生混凝土之ITZ微觀相片 資料來源:[3-10]. (A)1000倍. (B)5000倍. 圖3-5 以HPC再生粒料製成的再生混凝土之ITZ微觀相片 資料來源:[3-10] 27.

(40) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 圖3-6 再生混凝土與一般混凝土之耐久性指標 資料來源:[3-18]. 圖3-7 再生混凝土與一般混凝土之抗凍融實驗結果 資料來源:[3-19]. 28.

(41) 第三章 文獻回顧. 圖3-8 日本立石建設(株)之再生粒料製造工廠之製作流程 資料來源:[3-22]. 29.

(42) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 圖 3-9 日本(株)京星之再生粒料製造工廠之製作流程 資料來源:[3-22]. 30.

(43) 第三章 文獻回顧. 圖 3-10 不同破碎程序之再生粒料製作流程 資料來源:[3-23]. 31.

(44) 再生混凝土施工規範草案之研擬. (. ). (. ). (. ). (. ). 圖 3-11 典型國內營建廢棄物再生粒料製作流程. 32.

(45) 第四章 參考規範. 第四章 參考規範. 本研究首先蒐集國內外相關再生粒料及再生混凝土之規範,進行分析整理以 了解國內外相關使用再生粒料的再生混凝土與使用天然粒料的一般混凝土的差 異。本研究搜集了歐盟、日本、德國、澳洲、英國、香港、荷蘭、西班牙等國之 規範、相關文獻及相關研究報導,以下就各國規範中與再生粒料及再生混凝土相 關規定加以說明。. 第一節 國外規範. 壹、歐盟 歐盟再生混凝土規範之建議首先出現於 1993 年 RILEM 第三屆 Demolition and Reuse of Concrete and Masonry 國際研討會,次年刊載於 Materials and Structures 期刊,並於 1998 年併入 CEN/TC 154 最終報告。除修正部分試驗方法, 並簡化再生粒料雜質之管制,此外對於再生粒料級配、形狀等要求則依循歐洲混 凝土粒料之規範(prEN- Specification for aggregates in concrete)[4-1、4-2]。 歐盟再生混凝土規範建議之內容主要有五部分,分別為僅適用於再生粗粒 料、不適用再生細粒料之理由、再生粗粒料分類、再生混凝土分類及表格,說明 如次: 1. 本規範適用尺寸>4 mm 之再生粗粒料。 2. 本規範不適用≤4 mm 之再生細粒料之理由: (1) 再生細粒料常含有許多污染物質。 (2) 耐久性之研發成果有限。 (3) 尚無相關再生細粒料強度測試方法。 (4) 尚無可靠之鹼粒料反應方法。 (5) 再生細粒料於產製時發生問題,例如自由水分之控制。 3. 再生粗粒料分為三類: (1) Type I:石、磚、瓦碎片。. 33.

(46) 再生混凝土施工規範草案之研擬. (2) Type II:混凝土碎片。 (3) Type III:天然與再生粒料之混和料。 Type III 必須符合兩項條件: A:天然粒料至少 80 %(重量比)。 B:Type I 至多 10 %(重量比)。 4. 限制: (1) 再生粒料不得含有致使緩凝超過 15 %之物質。 (2) 再生粒料必須滿足環境與健康方面之規範,例如污染物質(重金屬、聚 合氯化鋁等)、溶出特性以及輻射 5. 表格:再生混凝土之分類如表 4-1 所示。. 貳、日本規範 日本因應砂石料來源日漸匱乏及營建廢棄物處理問題日漸棘手雙重壓力 下,除在開發陸砂、山砂方面建立嚴格管理機制外,亦致力於將再生利用觀念導 入營造建築工程。為求有效管理及品質控制起見,在2004年彙整各方意見,訂定 第一個與再生粒料及利用再生粒料製造再生混凝土之相關規範-「TS A 0006, 2004, “再生粒料を用いたコンクリート (Concrete Using Recycled Aggregate),”」 [4-3]。於此規範中先對於各種專有名詞進行統一定義,務使產官學各界對於再生 粒料及再生粒料混凝土之相關稱呼得以一致,並對再生粒料及再生粒料混凝土之 適用範圍作明確之規範,作為後續條文敘述、解說及實際使用時之依據標準。 而考慮充分發展建築廢棄物之再利用效能,復於2005年訂定高品質再生粒 料之相關規範,「JIS A 5021, 2005, ”コンクリート用再生粒料H (Recycled Aggregate for Concrete –Class H),”」[4-4]。其對經過高度處理之再生粒料訂定相 關之嚴格限制條件,符合條件之再生粒料稱之為H級再生粒料,以與一般再生粒 料作區隔,希望能取代一部份之天然粒料作為一般混凝土之材料。 由於有越來越多的研究報告顯示,生產高品質再生粒料所耗費之能源可能 高過於建築廢棄物之再生利用價值,日本於2006年再訂定低度處理再生粒料作為 混凝土材料之相關規範,「JIS A 5023, 2006, “再生粒料L を用いたコンクリート (Recycled Concrete Using Recycled Aggregate Class L,) ”」[4-5],希望能同時兼顧 再生利用及環保概念,以便充分發揮建築廢棄物再生利用之價值,以下為此三規 34.

(47) 第四章 參考規範. 範之相關內容摘要說明:. 1. TS A 0006, 2004, “再生粒料を用いたコンクリート (Concrete Using Recycled Aggregate) 由於優良天然砂石料來源已呈現匱乏情況,機制碎石料也有運用時限的問 題,同時考慮營建廢棄物處理問題日漸棘手多重壓力下,日本近年來致力於將 再生利用觀念導入營造建築工程,希望大量再生利用營建廢棄物,轉製成再生 粒料以作為再生混凝土之材料,以便紓解混凝土砂石料源不足的情形,並延後 混凝土用砂石料全面匱乏的爆發時間。為求有效管理及品質控制起見,於2004 年訂定此一規範,共32頁,其內容包含12章、2附屬書及解說,各章名稱如表 4-2所示。 其主要內容是將再生混凝土分成三類,標準品、鹽分管制品及式樣訂購 品,考慮再生混凝土之品質普遍較一般混凝土差,而且較難控制,因此規定標 準品不得使用於高強度高耐久性需求之部位,而有鹽分含量管制需求之場所則 必須採用鹽分管制品,如可能有導致鋼筋生鏽疑慮的地方等等。另外增設式樣 訂購品作為生產者及購買者雙方可因應實際工程需要進行協議之空間,如在粗 粒料最大粒徑、坍度、鹽化物含有量及抗壓強度等的限制調整,以便切合實際 情況。 在再生混凝土強度方面,此規範明定標準品及鹽分管制品二種之抗壓強度 標稱值為12 MPa,而品質之要求為試驗值之平均值須在12 MPa以上,各試驗值 在10 MPa以上,若經雙方協議決定提高標稱強度,則標稱強度上限可提升為18 MPa;在坍度方面,此規範明定在15 cm以下;空氣含量在5.0±2.0 %以下;鹽 分管制品之鹽化物含有量在3.0 kg/m3以下。 再生混凝土之配合由生產者與購入者雙方協議決定,原則上水灰比在0.6 以下,單位水泥量在280 kg/m3以上,但坍度及空氣含量均須在規定值之內。 此規範同時亦對再生混凝土所使用的再生粒料品質加以限制,要求再生粗 粒料之吸水率須在 7 %以下、微粒分量須在 2 %以下;再生細粒料之吸水率須 在 10 %以下、微粒分量須在 10 %以下,同時,再生粒料之粒徑分布須在所附 粒徑分布表之範圍之內。相關限制條件整理於表 4-3。 由於再生粒料較可能發生品質變異等情況,因此規範中特別規定再生粒料 35.

(48) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 之製造及儲存方式及設備要求,並在出料之同時,生產者須提供納入書及配合 報告書予購入者,以便釐清並確保品質之優良。此規範涵蓋內容相當完整,且 為多篇論文所引用,惟訂定時可能擔心部分限制值之訂定尚有討論之空間,在 未來可能需要進行修正,故於其上特別書明有效期間僅到 2007 年,以便強制 進行更新規範條文之動作,相當特別。 2. JIS A 5021, 2005, ”コンクリート用再生粒料 H (Recycled Aggregate for Concrete –Class H) 日本考慮充分發展建築廢棄物作為高品質再生混凝土之材料,延續 2004 年訂定之規範中再生粒料的部份另訂定高品質粒料規範,作為未來生產高品質 再生混凝土之基礎材料,此一規範有 34 頁,內容包含 10 章、2 附屬書及解說, 各章名稱列於表 4-4。 此規範將粗粒料粒度分類改採範圍制,分成六類,相當特殊,與一般規範 之內容不同,再加上粒料鹼質反應性分類機制,不純物量的上限、絕乾密度(粗 粒料 2.5 g/cm3 以上、細粒料 2.5 g/cm3 以上)、吸水率(粗粒料 3.0 %以下、細粒 料 3.5 %以下)、磨損減量(粗粒料 35 %以下)、微粒分量(粗粒料 1.0 %以下、細 粒料 7.0 %以下)、粒度分布(採協議制) 、粒形分布及粗粒率限制(採協議制) 及鹽化物量等嚴格之要求或限制,確保品質可以與天然粒料之品質相比,希望 能取代天然粒料之目的相當明顯。相關限制條件整理於表 4-5。 此規範最重要之精神在於製造及使用雙方之配合,製造前材料須通過較高 規格之品質檢驗,並配合使用者之需求,所生產的粒料將提供作為生產高品質 再生混凝土之用,因此生產者必須提供所生產的再生粒料相關材料試驗成果標 準表給購入者作為後續監督依據。惟此規範之部分條件與相關規範之限制條件 相比,顯得要求太過嚴苛,實際運作時可能因為大部分之再生粒料不易達到其 基本要求而降低實用之價值性,但符合條件之再生粒料在品質上與天然粒料應 差距不大,確實可以充分利用作為再生混凝土之材料。 3. JIS A 5023, 2006, “再生粒料L を用いたコンクリート(Recycled Concrete Using Recycled Aggregate Class L) 此規範仍延續前二規範之相關定義等,仍將再生混凝土分成三類,標準 品、鹽分管制品及式樣訂購品。其中標準品之標稱強度18 MPa,粗粒料的最大 粒徑20 mm~25 mm,澆置現場的坍度10 cm~18 cm。另外,考慮低度處理之粒 36.

(49) 第四章 參考規範. 料在工作性上普遍偏低,因此也允許使用AE減水劑及高性能AE減水劑,惟空 氣量須符合相關規定。塩分管制品係在標準品的品質規定中增加規定,限制澆 置現場混凝土中的塩化物含有量。特別加註品系保留作為購入者除再生粒料L 之外的其他材料及指定配合所製作的再生粒料混凝土L,標稱強度則有18 MPa,21 MPa 及24 M Pa三種,使用上仍較為保守,但限制條件已較再生粒料 H 放寬許多,較具實用性。此一規範有60頁,內容包含13章、6附屬書及解說, 各章名稱列於表4-6。 另外增加部分規定,如再生混凝土坍度試驗結果須在指定值 ±3 cm以內、 鹽化物含有量在(0.04 %以下),但可協議放寬至(0.1 %以下) ,1日製造之再生 混凝土須進行1回品質試驗,相關規定詳表4-6。其他如製造、運輸、使用、品 管等之相關規定均與一般混凝土差異不大,惟需注意物料品質之管理工作。此 規範之精神在於製造及使用雙方之配合,製造前材料須通過相關之品質檢驗, 配合使用者之需求,所生產的混凝土成品之品質由製造者管控負責,因此,生 產者須提供納入書及配合報告書予購入者作為說明及保證。此規範解說部份亦 說明另有中度處理粒料(稱為再生粒料M)尚未訂定相關規範,未來訂定完成後 將依據處理程度將再生粒料區分成H, M, L三等級。 參、德國 德國在 2002 年訂定 DIN 4226-100 再生粒料之使用規範[4-6],內容共分六部 分,第一節及第二節再生粒料與製程需求回顧及相關標準規範,第三節為相關理 論,第四節為相關規定,第五節為配合規定,最後第六節為製造廠商應提供資料 規定。 DIN 4226-100將再生粒料分類如下,再生粒料組成及分類如表4-7,各型再 生粒料單位重及吸水率的限制規定如表4-8: Type 1: 廢棄混凝土塊 Type 2: 建物拆除混凝土廢棄物 Type 3: 廢棄磚塊 Type 4: 表面沾黏水泥砂漿混凝土碎石瓦礫 DIN 4226-100規範規定再生粒料Type 1,2,and 3氯離子含量不可超過 0.04%,Type 4不可超過 0.15 %。對抗乾縮無特別規定,對抗凍也無特別規定。 DIN 4226-100規範再生粒料規定有害物質如表4-9。 37.

(50) 再生混凝土施工規範草案之研擬. 在品質控制方面,再生粒料廠商須配合規定: 1. 再生粒料廠商所生產粒料需符合規範要求,並由第三者監控。再生粒料廠 商所需提供之資料如表4-10。 2. 工廠品質控制需符合規範要求(如 DIN 18200) 3. 需由第三者定時監控。 4. 公證單位需監閱第三者監控報告書。. 肆、澳洲 澳洲則是將營建廢棄物分成兩類:一是建築廢棄物、一是拆除廢棄物(C&D waste)根據 CSIRO[4-7]之研究指出,若可以加強再生粒料之品質管控,則可將 使用再生粒料之混凝土用在需要更高品質之構造,而目前大部分的研究仍是將再 生混凝土用在非結構之構造上。表 4-11 為澳洲拆除廢棄物之分類。 澳 洲 也 為 了 再 生 混 凝 土 之 使 用 訂 定 了 再 生 混 凝 土 使 用 手 冊 , HB 155-2002[4-8],內容共分五大章,第一章為再生混凝土及垢工材料之材料與製程 需求回顧,第二章及第三章分別為第一類和第二類再生混凝土粒料之使用規範, 第四章為再生粒料混凝土施工案例,第五章處理一些副產品如玻璃柏油類,最後 並附有相關之澳洲和道路規範。 再生混凝土粗粒料(顆粒密度 > 2100 kg/m3)含至少 95 %是清洗過的廢混 凝土。污染物量少於 1 %其他出現在 RCA 之材料包括卵石、碎石及水力水泥混 凝土等。大多數再生粒料有 20 ~ 65 %之舊有水泥漿體附著在粒料顆粒上,特別 是粒徑 < 4.5 mm 之細粒料有最大量的水泥漿體量。表 4-12 為再生材料品質系 統摘要。 有關再生混凝土粒料(Recycled Concrete Aggregate, RCA)在混凝土中之應用 性,最關鍵性之考慮要項是其中所含污染物對混凝土之耐久性和服務性可能造成 之負面效果。表 4-13 為再生混凝土和圬工粒料之型態及應用性。雖然有 100 % 取代量而獲成功之實例,但使用手冊中建議再生粒料取代量可達 30 %,不會對 混凝土性質造成很大的差異。 手冊中也將再生粒料分為兩類: (1) 其抗壓強度大於 40 MPa 之 1A RCA 類,均勻級配粒料(粒徑 4-32 mm)其污染物小於 1 %,(2) 1B RCA 為使用 1A 38.

數據

表 3-4  粒料性質之試驗依據  粒料種類  試驗項目  試驗依據  S.S.D.比重 CNS  488  粗粒料比重及吸水率試驗法  S.S.D.吸水率 CNS  488  粗粒料比重及吸水率試驗法  乾搗單位重 CNS  1163  粒料單位質量與空隙試驗法 天然粗粒料  篩分析曲線 CNS  486  粗細粒料篩析法  S.S.D.比重 CNS  487  細粒料比重及吸水率試驗法  S.S.D.吸水率 CNS  487  細粒料比重及吸水率試驗法  細度模數 CNS  486  粗細粒料篩析法 天
表 3-6  內政部營建署公告八種再利用項目  再利用種類  管理方式  編號一  廢木材(板、屑)  編號二  廢玻璃屑  編號三  廢鐵  編號四  廢單一金屬(銅、鋅、鋁、錫)  編號五  廢塑膠  編號六  廢橡膠  編號七  廢瀝青混凝土  編號八  營建混合物  一、事業廢棄物之來源 二、再利用用途  三、再利用機構應具備之資格 四、再生利用之產品  五、再利用符合事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準 六、再利用材料相關之規範標準 資料來源:[3-47]  表 3-7  營建混合物再利用管理方式
表 3-8  營建廢棄混凝土資源再利用於公共工程示範案例  單      位  案例名稱  預定 開工  日期  預定 完工 日期  預估產出廢棄 混凝土  預估需求廢棄混凝土 國道六號南投段工程  (台中縣-南投縣)  93.02.01 97.12.31 2150 20700交通部  國工局  國道八號銜接西濱公路  道路工程(台南市)  93.12.01 95.12.31 610  9  220  國道一號員林高雄拓寛  第 532 標八掌溪橋工程  91.11.28 95.03.11 5148  51
圖 3-9  日本(株)京星之再生粒料製造工廠之製作流程  資料來源:[3-22]
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參考文獻

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