可滲透式人行舖面材料（無細骨材混凝土）及施工方法研究

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(1)內政部建築研究所. 研究計畫成果報告. 可滲透式人行舖面材料（無細骨材混凝土）及施工方法研究. 計畫主持人：潘昌林共同主持人：丘惠生. 研究單位：財團法人台灣營建研究院委託單位：內政部建築研究所計畫編號：MOIS 891005 執行期程：八十八年十月至八十九年十月中華民國八十九年十月二十三日.

(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 可滲透式人行舖面材料（無細骨材混凝土）及施工方法研究. 計畫主持人：潘昌林共同主持人：丘惠生研究助理：鄭瑞濱、吳若崙、傅正堯、連秋雲. 研究單位：財團法人台灣營建研究院委託單位：內政部建築研究所計畫編號：MOIS 891005 執行期程：八十八年十月至八十九年十月.

(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Evaluation of Using No-Fines Concrete and Permeable Walkway Construction Techniques. BY CHANG-LIN PAN HUI SHENG CHIU. October 23, 2000.

(4) 摘. 要. 關鍵詞：透水舖面、人行道、無細骨材混凝土大都會地區廣大的道路及人行道舖面目前均不能透水，不僅暴雨時，增加地表逕流，易使低窪地區泛濫成災，更不利地下水之涵養，雨水地下滲透能補助地下水，以免地盤下陷並減輕排水系統之負荷，減少雨水之尖峰逕流量，改善巿區排水情形，增加地下水蓄含量，可確保河川之平常水位，美化自然景觀，綠化巿區，即環境生態保育方面亦有莫大功能。因此，極需引進可滲透式之人行鋪面施工法，普遍應用於都市建設中，以保護都市地下水資源。一般之人行道為了承載機車等輕型交通工具，通常地磚底層均舖一層無筋混凝土，整體人行道舖面設計就承載力為考量點而言似已足夠，但以功能性而言，應考慮透水性材料之使用（如可滲透式混凝土），因而使雨水滲入地下，以利雨水進入底層土壤，增加水分涵養之功能。如此不僅可提供行道樹生長所需之水分，也能有效減輕降雨時下水道排水之負荷。台灣地區地狹人稠，廢棄物處置本已困難，九二一大地震導致中部地區大量公共建設與建築物遭到嚴重破壞，依據環保署中部辦公室預估營建廢棄物總量將達三千萬公噸，各廢棄物將堆置於環保署所安排近百處之臨時堆置場，此等廢棄物若不妥善處理將導致二次污染，且會影響河川排洪之功能，將耗費政府更多之經費於整治河川與清理廢棄物。且若未能及時加以分類處置，亦會影響其再生利用之價值。為此透過再生利用達到妥善處理廢棄物，節約資源與永續發展之目標。本研究之目的即為發揮上述功能，對透水性鋪面作一完整性之研究。從文獻回顧瞭解世界各國使用透水性鋪面之現況，現行透水鋪面. I.

(5) 之相關規範外，並研究 No-fines concrete（無細骨材混凝土）使用於透水性鋪面之可行性與相關配比技術之研發，並嘗試使用再生骨材，達到資源再利用之目的。另外針對各種不同型態之透水性鋪面之適用性及相關施工方法提出建議，使得未來之人行道鋪面均能有滲透與保水能力，真正減少人類開發對環境之衝擊。依據上述計畫工作的探討，本研究獲致主要結論如下：為使可滲透式人行道施工法易於控制品質並能承受行人以外之額外載重，本研究提出使用無細骨材混凝土材料取代原有基層級配料之施工方法，以解決級配透水性及夯實不良所產生之軟底舖築，強度較弱之問題。排水末端的排水設施有限制時或同時進行排水設施的設計時，應檢討透水性鋪面的斷面厚度或進行滲透溝或滲透井等設施的整合檢討。 1. 鋪設面的橫斷洩水坡度標準為 1.5%-2.0%，這是因為考量降雨量超出透水性鋪面的保水滲透能力，以及長時間變化產生孔隙阻塞而設計。 2. 透水性鋪面由於砂土極容易造成孔隙阻塞，因此必須注意防止砂土流入。以高壓水柱噴射去除鋪設表面的空隙阻塞物，以及恢復透水機能為一有效方法。 3. 人行道透水性鋪面的結構設計之適用對象可依據設計適用區分. II.

(6) （步道 I，步道 II）來決定行人步道透水性鋪設內容。步道 I(4∼6cm 透水磚＋10∼20cm 無細骨材混凝土)提供行人或腳踏車通行的步道，腳踏車專用道。以 4 至 6 公分之透水磚搭配 10 至 20 公分之無細骨材混凝土基層來施工。.步道 II(6∼8cm 透水磚＋20cm 無細骨材混凝土)供行人及腳踏車以外，最大載重量 4t 以下的車輛或一般指定車輛的通行道路，以及輕型車輛的停車場等。以 6 至 8 公分之透水磚搭配 20 公分之無細骨材混凝土基層來施工。. III.

(7) ABSTRACT. Keywords: Permeable Pavements, Walkway, No-Fines Concrete,. A new permeable pavement allows storm water to seep through so that, instead of running off into storm drains, it is filtered by the soil and regenerated into the water table. Traditional walkway pavers are impermeable so that storm water must flow into drains, where it becomes a source of water pollution as it is discharged into local waterways. Permeable pavement could enhance local water quality and, at the same time, reduce costs associated with the use of engineered storm drains. Permeable pavement includes the porous pavement layer which allows the water to infiltrate into the underlying structure of the installation, and the underlying structure or storage reservoir itself, which incorporates the base course, subgrade, and the filter membrane. Several different types of porous pavement exist, each having unique characteristics.. No-fines concrete is a concrete containing little or no fine aggregate. Concrete without fines in the mix- has large pours through which water can percolate. Bases must be specially designed to hold and distribute water. The design of permeable walkway can mitigate the heat island effect in densely populated urban areas by maintaining the ambient temperature at a comparatively low level.. IV.

(8) 目摘. 錄. 要. I. 第一章緒論. 1. 1-1 研究背景 .....................................................................................................1 1-2 研究目的 .....................................................................................................1 1-3 研究內容 .....................................................................................................2 1-4 研究方法與進行步驟 ...............................................................................3 第二章文獻回顧. 6. 2-1 透水鋪面之型式 ........................................................................................6 2-2 透水性鋪面之一般要求......................................................................... 11 2-2-1 多孔隙鋪面材料 .............................................................................. 11 2-2-2 非連續拼接或鏤空的鋪面.............................................................13 2-3 資源回收再利用於透水性鋪面............................................................17 2-3-1 前言.....................................................................................................17 2-3-2 資源回收應用於一般混凝土 ........................................................18 2-3-3 資源回收應用於道路基底層 ........................................................23 2-4 現行人行道施工方式與規範探討 .......................................................24 第三章再生骨材之處理方式與基本性質. 33. 3-1 再生骨材之處理方式 .............................................................................33 3-2 再生骨材之基本性質 .............................................................................35 3-2-1 試驗步驟............................................................................................36 3-2-2 試驗結果與分析 ..............................................................................36 第四章無細骨材混凝土配比設計及力學性質. 44. 4-1 試驗計畫 ...................................................................................................44 4-1-1 試體準備與製作 ..............................................................................44. V.

(9) 4-1-2 試驗內容............................................................................................46 4-2 使用一般骨材（3/4"骨材）之試驗結果.............................................49 4-2-1 抗壓試驗............................................................................................49 4-2-2 抗彎、劈裂試驗 ..............................................................................51 4-2-3 透水試驗............................................................................................54 4-3 使用再生骨材之試驗結果.....................................................................55 4-3-1 抗壓試驗............................................................................................55 4-3-2 抗彎、劈裂試驗 ..............................................................................57 4-3-3 透水試驗............................................................................................59 4-4 結論 .............................................................................................................60 第五章可滲透式人行鋪面現場施工之效益評估. 64. 5-1 可滲透式人行鋪面材料之組合............................................................64 5-2 無細骨材混凝土與面層鋪面磚之組合斷面施工.............................65 5-3 無細骨材混凝土與面層鋪面磚之組合效益評估.............................68 5-4 現地可滲透式人行道之透水試驗方法...............................................69 5-5 可滲透式人行道之載重能力評估 .......................................................71 第六章可滲透式人行鋪面之設計與施工. 75. 6-1 設計考量 ...................................................................................................75 6-1-1 適用場所............................................................................................75 6-1-2 透水性鋪設種類 ..............................................................................76 6-1-3 鋪設材料的選用 ..............................................................................77 6-2 設計方法 ...................................................................................................81 6-2-1 透水性鋪面設計概述......................................................................81 6-2-2 多孔性透水鋪面的設計 .................................................................86 6-2-3 非連續拼接鋪面 ..............................................................................91 6-3 透水性鋪面的滲透能力.........................................................................94 6-4 維護與修補...............................................................................................97. VI.

(10) 6.4.1 人行道基本養護原則 ......................................................................99 6.4.2 水泥混凝土人行道養護................................................................100 6.4.3 磚石塊人行道養護 ........................................................................100 第七章可滲透式人行鋪面規範之修正建議. 102. 7-1 現行規範概述.........................................................................................102 7.1.1 磚石塊人行道 .................................................................................103 7.1.2 透水磚或植草磚人行道................................................................103 7.1.3 壓實度規定......................................................................................104 7-2 修正建議 .................................................................................................104 7-3 施工綱要規範修正................................................................................107 第八章結論與建議. 109. 8-1 結論 ..........................................................................................................109 8-2 建議 .......................................................................................................... 112 參考文獻. 114. 附件. 116. VII.

(11) 圖目錄圖 1-1. 研究步驟 ..........................................................................................5. 圖 2-1. 人行鋪面典型剖面圖〔2〕..........................................................7. 圖 2-2. 排水性瀝青混凝土.........................................................................8. 圖 2-3. 多孔隙排水鋪面構造圖〔3〕 .....................................................8. 圖 2-4. 非連續拼接鋪面設計〔2〕..........................................................9. 圖 2-5. 非連續拼接鋪面（永久性間隔物） ........................................10. 圖 2-6. 植草磚.............................................................................................10. 圖 3-1. 破碎機.............................................................................................34. 圖 3-2. 再生粗、細骨材 ...........................................................................35. 圖 3-3. 篩分機.............................................................................................35. 圖 3-4. 再生骨材之粒徑分佈圖 ..............................................................39. 圖 3-5. 含水量曲線 ....................................................................................41. 圖 4-1. 抗壓試驗用試體 ...........................................................................45. VIII.

(12) 圖 4-2. 抗壓試驗用試體 ...........................................................................45. 圖 4-3. 抗彎試驗（MOR）用試體 ..........................................................46. 圖 4-4. 抗壓試驗機及抗壓試驗試體 .....................................................47. 圖 4-5. 抗壓試驗機及抗彎試驗試體 .....................................................48. 圖 4-6. 透水試驗試驗架設示意圖..........................................................48. 圖 4-7. 透水試驗儀器架設.......................................................................49. 圖 4-8. 各配比之抗壓試驗結果 ..............................................................51. 圖 4-9. 抗彎強度與劈裂強度關係圖 .....................................................53. 圖 4-10 各配比之抗彎及劈裂強度比較圖.............................................53 圖 4-11 各配比間之透水係數比較 ..........................................................55 圖 4-12 各配比不同齡期之抗壓強度比較圖 ........................................57 圖 4-13 不同配比之抗彎及劈裂強度比較.............................................57 圖 4-14 不同配比間之透水係數比較 .....................................................59 圖 4-15 水灰比與抗壓強度之關係圖 .....................................................62 圖 4-16 抗壓、抗彎強度關係圖 ............................................................63. IX.

(13) 圖 5-1. 模擬現場施工之試驗容器斷面圖 ............................................65. 圖 5-2. 組合全尺寸試驗斷面製作示意圖 ............................................66. 圖 5-3. 無細骨材混凝土與面層鋪面磚之組合全尺寸試驗斷面.....67. 圖 5-4. 無細骨材混凝土與面層鋪面磚之組合全尺寸試驗斷面.....67. 圖 5-5. 無細骨材混凝土與面層鋪面磚之組合試體...........................68. 圖 5-6. 現場透水試驗儀 ...........................................................................70. 圖 5-7. 人行道載重能力分析斷面圖 .....................................................72. 圖 5-8. 基層厚度與所受張應力之關係.................................................72. 圖 5-9. 基層厚度與所受正向壓力之關係 ............................................73. 圖 6-1. 鋪設材的選用流程圖 ..................................................................78. 圖 6-2. 設計流程 ........................................................................................83. 圖 6-3. 步道Ⅰ 斷面結構（行人步道，腳踏車道）...........................88. 圖 6-4. 透水性瀝青混合物人行道..........................................................88. 圖 6-5. 步道 II 的斷面結構（行人步道，輕型車輛停車場等） .....89. 圖 6-6. 停車場（輕型車輛停車場等）.................................................89. X.

(14) 圖 6-7. 透水性連鎖磚鋪設斷面圖..........................................................92. 圖 6-8. 透水性連鎖磚鋪面.......................................................................92. 圖 6-9. 透水性混凝土平板鋪設斷面圖(濕式)......................................93. 圖 6-10 透水性混凝土平板鋪設斷面圖(乾式)......................................93 圖 6-11 透水性混凝土平板 .......................................................................94 圖 6-12 路面的滲透速度與鋪設厚度及孔隙率的關係.......................96 圖 6-13 透水性的回復原理 .......................................................................98 圖 6-14 步道用機能回復機 .......................................................................99 圖 7-1. 透水磚鬆散墁料施工方法 (人行步道、停車場等) ...........106. 圖 7-2. 透水磚改良乾式施工方法 (人行步道、停車場等) ...........107. XI.

(15) 表目錄表 2-1. 各國多孔隙瀝青混凝土級配建議〔3〕..................................12. 表 2-2. 德國排水性瀝青混凝土級配建議〔3〕..................................12. 表 2-3. 無細骨材混凝土之設計參考〔6〕 ..........................................13. 表 2-4. CNS 13295 之內容 .........................................................................14. 表 2-5. DIN18501 之內容............................................................................15. 表 2-6. 物理性需求 ....................................................................................16. 表 2-7. 磨耗需求 ........................................................................................16. 表 2-8. ASTM C936 之內容 ........................................................................17. 表 2-9. 可當成混凝土骨材之固體廢棄物[15].........................................19. 表 2-10 典型再生骨材之物理性質..........................................................20 表 2-11 典型再生骨材之力學性質 ..........................................................21 表 2-12 可被接受之底層與基層的材料特性 ........................................24 表 2-13 可被接受的粒徑範圍（以1.5" 為最大粒徑）........................24. XII.

(16) 表 3-1. 再生粗骨材篩分析結果 ..............................................................37. 表 3-2. 細骨材之篩分析狀況 ..................................................................38. 表 3-3. 再生骨材之整體粒徑分佈..........................................................38. 表 3-4. 再生骨材之基本性質 ..................................................................42. 表 4-1. 一般骨材抗壓試驗結果 ..............................................................50. 表 4-2. 抗彎、劈裂試驗結果 ..................................................................52. 表 4-3. 透水試驗結果................................................................................54. 表 4-4. 抗壓試驗結果................................................................................56. 表 4-5. 抗彎及劈裂試驗結果 ..................................................................58. 表 4-6. 透水試驗結果................................................................................60. 表 4-7. 一般骨材與再生骨材之試驗結果比較....................................61. 表 5-1. 細骨材混凝土與面層預鑄磚之透水性能試驗 ......................69. 表 5-2. 細骨材混凝土厚度與需求抗彎強度關係 ...............................71. 表 5-3. 各人行道工法之成本分析..........................................................74. 表 6-1. 具有透水機能的表層材料..........................................................76. XIII.

(17) 表 6-2. 透水性鋪設之區分＊ ....................................................................82. 表 6-3. 設計 CBR 的計算係數 .................................................................85. 表 8-1. 無細骨材混凝土之設計參考 ................................................... 111. XIV.

(18) 第一章緒論 1-1 研究背景大都會地區廣大的道路及人行道舖面目前均不能透水，不僅暴雨時，增加地表逕流，易使低窪地區泛濫成災，更不利地下水之涵養。因此，極需引進可滲透式之人行鋪面施工法，普遍應用於都市建設中，以保護都市地下水資源。透水式人行道，除了採用國內己生產之透水磚外，其底層必須引進透水性良好之無細骨材混凝土（No-fines Concrete）。此外，台灣地區地狹人稠，廢棄物處置本已困難，九二一大地震導致中部地區大量公共建設與建築物遭到嚴重破壞，依據環保署中部辦公室預估營建廢棄物總量將達三千萬公噸，各項拆除作業將配合政府重建計畫快速展開。各廢棄物將堆置於環保署所安排近百處之臨時堆置場，此等廢棄物若不妥善處理將導致二次污染，且會影響河川排洪之功能，將耗費政府更多之經費於整治河川與清理廢棄物。且若未能及時加以分類處置，亦會影響其再生利用之價值。為此透過再生利用達到妥善處理廢棄物，節約資源與永續發展之目標。. 1-2 研究目的雨水地下滲透能補助地下水，減少因地下水位下降造成地盤下陷並減輕排水系統之負荷，減少雨水之尖峰逕流量，改善巿區排水情形，增加地下水蓄含量，可確保河川之平常水位，美化自然景觀，綠化巿區，即環境生態保育方面亦有莫大功能。. 1.

(19) 臺北市紅磚人行道破舊，損壞嚴重，造成行人通行不便，臺北市已自八十五年度起以美觀、安全、無障礙之原則辦埋規劃設計，並逐年編列預算辦理人行道更新工程，目前使用材質為厚實之混凝土塊磚，一般之人行道為了承載機車等輕型交通工具，通常地磚底層均舖一層無筋混凝土，整體人行道舖面設計就承載力為考量點而言似已足夠，但以功能性而言，應考慮透水性材料之使用（如透水混凝土），因而使雨水可滲入地下，以利雨水進入底層土壤，增加水分涵養之功能。如此不僅可提供行道樹生長所需之水分，也能有效減輕降雨時下水道排水之負荷。本研究之目的即為發揮上述功能，對透水性鋪面作一完整性之研究。從文獻回顧瞭解世界各國使用透水性鋪面之現況，現行透水鋪面之相關規範外，並研究無細骨材混凝土使用於透水性鋪面之可行性與相關配比技術之研發，另外針對各種不同型態之透水性鋪面之適用性及相關施工方法提出建議，使得未來之人行道鋪面均能有滲透與保水能力，真正減少人類開發對環境之衝擊。. 1-3 研究內容無細骨材混凝土一般被定義為一種含有均勻級配之粗骨材、微量或無細骨材、且無足量之水泥漿材料，無法完全充滿粗骨材空隙之混凝土。以配比設計與製程控制其特性以達合適強度、高透水性、無析離等工程需求，主要作為無需壓密之回填材料或水工結構物，抗壓強度約在 200psi（1.5Mpa）至 2000psi（14MPa）之間。目前在美國、加拿大和歐洲已廣泛應用無細骨材混凝土於擋土牆之回填料和道路之透水層等工程上。. 2.

(20) 廢棄建材經再生處理後，就國家整體利益考量，在不影響工程品質原則下，研發適用於無細骨材混凝土之級配要求及配比設計，而能達到資源節約，廢棄物再利用，避免造成二次污染。本研究之主要研究內容如下： 1.再生技術與再利用探討。 2.無細骨材混凝土配比試拌。 3.強度及滲透性之測定。 4.配比最佳化。 5.透水式人行道舖面工地最佳之施工程序。 6.混凝土回收再利用（人行道舖面）之品質基準。. 1-4 研究方法與進行步驟為落實評估可滲透式人行道施工法研究之工作，本研究之方法歸納分述如下： 1.文獻回顧蒐集資料包括無細骨材混凝土標準相關資料（中國國家標準 CNS，日本 JIS，德國 DIN，英國 BS，美國 ASTM 等），以確定適合國內需求之無細骨材材料規格需求。以及蒐集國內外可滲透式人行道相關研究資料，以作為本計劃開發本土化之無細骨材混凝土與可滲透式人行道工地施工程序之參考。 2.本土化無細骨材混凝土配比試拌從各項混合材料的基本性質試驗開始，包括骨材、水泥及減水緩. 3.

(21) 凝劑的物理與化學試驗，進而完成各種混凝土條件的配合設計，決定所需的配合比例，最後據以製作試體，測析其物理及力學性質。開發本土化之無細骨材混凝土配比、產製、設計與施工之技術。 3.工程材料的力學及工程性質試驗內容主要為以大地工程之觀點探討此種材料之配比設計及其在人行道舖面工程應用上之可行性。試驗項目包括流動性、密度、強度、變形量及滲透性。利用抗壓、抗劈裂、抗彎及破壞韌性等力學試驗，探討無細骨材混凝土之力學性質及破壞行為，試驗之主要目的為調配出一滲透性材料且在其凝固之後具有與堅硬級配料類似之理想工程性質。且本研究中，無細骨材混凝土與底層、夯實部分材料間的透水情形亦將進行試驗研究，使用定水頭的透水試驗法，尋求三者間在工程要求力學條件下的最佳透水效益組合。 4.配比最佳化擬先根據國內外以往已建立之數種不同抗壓強度之無細骨材混凝土配比資料，在試驗室中先行試拌改進各項性能，以期達到合理之經濟性及良好之滲透性為研製之目標，並在試驗室內從事與混凝土材料有關之品質管制試驗。 5.透水式人行道舖面工地之施工方法研究由研究人員彙整分析相關資料，配合對應之現有規範，草擬一套契合我國國情與施工環境之滲透式人行道舖面材料特性施工與檢驗規範。 6.人行道工地實際施作以及效益評估此部分內容將透過相關營建廠商支援進行實際工程的試作，以進. 4.

(22) 行施工便利性評估、耐用性能評估以及相關維修問題探討、經濟性評估等。問題的發現、探討與解決將建立為此新材料工法的考量程序，以落實運用與推廣。本計畫之研究步驟請見圖 1-1。. 研究動機、目的. 研究範圍、內容. 研究步驟. 5. 顧. 圖 1-1. 回. 結論與建議. 獻. 工程試作. 文. 配比設計及調整. 強度及滲透性試驗. 可滲透式人行道工地最佳之施工程序. 配比最佳化.

(23) 第二章文獻回顧為了減緩都市氣候高溫化、乾燥化的效應，減少都市洪水發生率，改善都市生態環境，大都會地區廣大地表有必要以可滲透式鋪面來做為人行道、步道及廣場等之鋪面材料。根據林憲德等〔1〕之研究結果顯示，可滲透式鋪面材料對於減少雨水逕流量，降低公共排水設施容量，減緩都市洪水發生之概率，還能增加土壤的濕潤，增加生物、微生物的生活空間，提昇都市的生態環境品質，對我國在促進都市永續發展的目標上，有相當大的影響。. 2-1 透水鋪面之型式透水鋪面（Permeable Pavment）在目前已經受到越來越多的重視，在環保意識高漲的今天，世界各國無不朝向綠色建築的目標努力，而其中保水性更是一項重要的指標。透水性鋪面能使降雨由地表吸收，減少排水系統的負荷，並補充地下水，對減低因人類開發而造成水土的破壞，有很大的幫助〔2〕。鋪面的設計是影響地表滲透量最重要的因子，假使一個基地之中使用了大量的不透水鋪面，容易使降落的雨水形成逕流而排出基地之外，導致基地的保水性差。然而，鋪面的設計也是控制基地保水性的最佳方式，要提高基地的保水性應從兩方面著手，一是增加地表水分滲透量；二為增加綠地面積。關於前者之實現可採用多孔性透水鋪面（如 No-fines concrete）；後者則使用塊體或鏤空的鋪面以非連續拼接的方式安置，讓地表土有和空氣、陽光接觸的機會，以利植被生長，增加土壤的含水量。以下分別簡介之：. 6.

(24) ● 多孔性透水鋪面多孔性透水鋪面除了水資源可完全滲至地表，具水土保持功能外，天雨時地面不積水，不至於對行人造成潮濕不便，同時地表水分有助於都市氣候之調節。圖 2-1 為典型之路面剖面圖，其中耐磨層、墊層、路基層及副基層都必須有縫隙或多孔的特點，目前較常使用的此種鋪面材料有多孔隙瀝青混凝土（porous asphalt）及無細骨材混凝土等。. 圖 2-1. 人行鋪面典型剖面圖〔 2〕. ● 多孔隙瀝青混凝土鋪面多孔隙瀝青混凝土係具有高孔隙率之排水性材料，其發展最早開始於歐洲，1970 年代中期在歐洲地區大量使用，日本則是於 1980 年代開始發展〔3〕。多孔隙瀝青混凝土主要的原理乃利用級配調整使粗細骨材間的孔隙率提高至 20％左右，以使降於鋪面上的水可由大量的孔隙迅速排除，避免在鋪面上形成水膜，因而減少行車打滑與水沫飛濺的現象（圖 2-2）。多孔隙瀝青混凝土之瀝青膠泥（黏結材）常以添加改質劑、纖維或石灰，以提高瀝青韌性與強度，增加瀝青薄膜的厚度，以確保瀝青混凝土的耐久性、防止剝脫及老化。多孔隙排水性鋪面常使用於路面容易積水之區域，如路面超高變化處、路面寬廣之機場跑. 7.

(25) 道、高速公路等，其優點有：雨天可確保路面的抗滑能力、降低水珠的飛濺起霧現象、減少雨夜車燈光線的反射、確保行車的安全、亦可有效減低行車所造成的噪音。其鋪面構造見圖 2-3。. 圖 2-2. 排水性瀝青混凝土雨水排水瀝青混凝土面層. 排水溝. 不透水層路基雨水排水瀝青混凝土面層不透水層. 側溝. 路基. 圖 2-3. 多孔隙排水鋪面構造圖〔 3〕. ● 無細骨材混凝土鋪面無細骨材混凝土是由水泥、粗骨材和水拌合而成，有時也會加入. 8.

(26) 少量的砂，粗骨材可以是碎石、卵石，也可以是人造輕骨材或再生骨材。其膠結過程是藉著粗骨材表面的水泥漿體，由於骨材的接觸而互相凝結形成多孔隙的結構體，因此作為鋪面材料其透水性相當好。無細骨材混凝土鋪面一般而言載重能力會受到限制，因增加透水性就會犧牲抗壓強度，因此並不能承受太大的載重，一般都使用於載重較小的區域，如人行道或行人廣場等，但國外文獻中也曾有過利用無細骨材混凝土做為停車場鋪面的例子〔4〕。 ● 非連續拼接或鏤空的鋪面非連續拼接鋪面設計，在鋪面與鋪面間有很大的間隙可填入砂土，儘管路基可能打入不透水之混凝土層，但仍然提供了一些植被生長的機會，其施工法如圖 2-4。而鏤空的路面，如植草磚，則直接提供植被生長的環境，使得人車行走於上面，而不至於造成植被壞死。. 圖 2-4. 非連續拼接鋪面設計〔 2〕. 非連續拼接的鋪面其接縫寬度之範圍約在 20 至 35mm，接縫之建造方式可以人工排列或是以永久性之間隔物（spacer）來控制（圖 2-5）。此種型式的鋪面可以承受較大的載重，因此可用於中度載重量的停車區域。鏤空的鋪面一般以植草磚較為人所知（圖 2-6），但若要求較高的透水率時便不應植草，此種鋪面可承受較多孔鋪面與非連續拼接鋪. 9.

(27) 面為大的載重量〔5〕。. 圖 2-5. 非連續拼接鋪面（永久性間隔物）. 圖 2-6. 植草磚. 10.

(28) 2-2 透水性鋪面之一般要求 2-2-1 多孔隙鋪面材料 ● 多孔隙瀝青混凝土多孔隙瀝青混凝土需要以粗骨材間之互相接觸而獲得其強度及排水性能，對於骨材的要求比傳統密級配瀝青混凝土要嚴格。由於其骨材級配中，粗骨材佔了大部分的比例（約 85％），因此特別需要注重粗骨材對瀝青的附著性、抗磨耗性、抗破碎及抗磨損性、抗凍融能力，以及骨材間的互鎖（interlocking）。粗骨材的扁平率若越高，其滲透係數有降低的傾向；骨材破碎則會導致骨材的脫落、鬆散，並會阻塞孔隙。而粗骨材粒徑均一化的使用，則可增加滲透係數。因此在考量經濟性、料源獲得、砂石廠設備等考量上，應儘量選擇品質較高的砂石。骨材之級配影響排水性鋪面之滲透係數及排水能力甚劇，為了達到預期之孔隙率（一般約 20％），級配使用大量的粗骨材，細骨材量必須少（約 10％），以避免阻塞孔隙。一定量的填充料則為必須（約 5 ％），以提高多孔隙瀝青混凝土牆度、提高瀝青黏滯性、增加瀝青膜厚度。表 2-1 為各國多孔隙瀝青混凝土之級配建議，表 2-2 則為德國排水性瀝青混凝土骨材級配之建議。. 11.

(29) 表 2-1 各國多孔隙瀝青混凝土級配建議〔3〕粒徑範圍/通過日本排水性鋪日本瀝西班牙 P 西班牙 PA 瑞典 DRAI 瑞典 DRAI NOR12 NOR16 百分比裝技術指針青鋪裝級配級配要綱篩號（mm） 1” 25.0 100 3/4” 19.0 95-100 100 100 100 100 100 100 1/2” 12.5 64-84 90-100 90-100 75-100 70-100 88-100 53-67 3/8” 9.5 60-90 55-80 53-67 26-40 #4 4.75 10-31 11-35 11-35 32-50 15-30 20-30 17-27 #8 2.36 10-20 10-20 8-25 10-18 10-22 8-15 8-15 #16 1.18 7-14 7-14 #30 0.60 5-17 6-12 6-13 6-12 6-12 #50 0.30 4-14 5-10 5-10 #100 0.15 3-10 4-8 4-8 #200 0.075 3-7 3-7 2-7 3-6 3-6 3-6 3-6 表 2-2 粒徑範圍/ 通過百分比（％） 11.2 mm 8 mm 5 mm 2 mm 0.09 mm. 德國排水性瀝青混凝土級配建議〔3〕 0/11. 0/8. 0/5. 90-100 25-50 15-30 10-20 4-6. 100 90-100 25-50 10-20 4-6. 100 100 90-100 15-35 6-12. ● 無細骨材混凝土無細骨材混凝土是採用卵石或碎石、水泥和水製成的一種多孔性混凝土，有時也摻入少量的細砂作為改善水泥漿的輔助材料而並非用以填充石子的空隙。其粗骨材之選擇以卵石最好，碎石次之，理想的骨材是顆粒間接觸點盡可能多，接觸點的面積盡可能大，而顆粒的總面積不應過份增大。粒徑 1∼3cm 或 1∼4cm 的天然顆粒級配較適宜，並應符合 ASTM C33（CNS1240〔混凝土用粒料〕）之有關規定。無細骨材混凝土的水灰比可變範圍較小，超過一定區間，就會形. 12.

(30) 成水泥漿流失和不能成型。比較理想的範圍是 0.45～0.6 之間，較低者可選用 0.35，表 2-3 為數個設計參考資料〔6-7〕。表 2-3. 水泥：骨材 1：10 1：10 1：12 1：15 1：8 1：10. 無細骨材混凝土之設計參考〔6〕水泥用水量水灰比 3 kg/m kg/m3 0.364 157 57 0.582 152 88 0.408 133 54 0.41 107 44 0.35 201 70 0.36 158 57.5. 碎石 kg/m3 1570 1520 1597 1598 1608 1580. 2-2-2 非連續拼接或鏤空的鋪面非連續拼接的鋪面其面層的鋪設目前最常見的為混凝土鋪面磚，無論是在人行道、公園廣場或某些停車場內均可見到此種鋪面的蹤影。由於此種鋪面可依據不同的排列方式變化出種種不同的圖案，因此在使用上有越來越多的趨勢。在鋪面磚相關規範方面，我國國家標準也有相關的規定，CNS 13295（高壓混凝土連鎖地磚）〔8〕中就規定了高壓混凝土連鎖磚的外觀、尺寸、檢驗方式及基本之力學性質，其主要內容請見表 2-4。. 13.

(31) 檢驗項目. 外觀、尺寸. 抗壓強度吸水率耐磨性. 表 2-4 CNS 13295 之內容內容摘要尺寸不予以硬性規定，但長寬不得超過 280mm，慣用厚度為 60、 80、100、120 及 140mm。表面若敷面層，其厚度至少 6mm 以上。尺度許可差：長寬為±2mm，厚度為±3mm。厚度在 80mm 以下，不得有超過 2mm 之瑕疵突出物，在 80mm 以上，不得有超過 3mm 之瑕疵突出物。 A 級平均值 55MPa 以上，個別 50MPa 以上；B 級平均值 40MPa 以上，個別 36 MPa 以上；C 級平均值 35MPa 以上，個別 31 MPa 以上。加壓速率 0.5 MPa/sec。 A 級平均值 5％以下，個別 7％以下；B 級平均值 6％以下，個別 8％以下；C 級平均值 7％以下，個別 9％以下。依噴砂法，體積損失不得超過 15cm3/50cm2，厚度磨耗平均值需小於 3mm。. 在國外規範部分，德國 DIN 對鋪面也有相關的規定，如 DIN 485 （Precast concrete paving flats）即是預鑄混凝土鋪面的規範；DIN18318 （Road construction：Sett and slab pavements，and surrounds）〔9〕則對於鋪面做較廣泛的說明與規定，基本上為各鋪面相關規範的索引，其中對基層級配有相關的規定。DIN18501（concrete pavement setts）〔10〕將 concrete pavement setts 定義為預先製作好，適用於道路、步道與廣場的鋪面材料，其檢驗項目有外觀尺寸、抗壓強度與對霜及除冰鹽的抵抗性（通常假設抵抗性良好），相對於 CNS13295-高壓混凝土連鎖地磚而言少了吸水性與耐磨性檢驗（DIN18501 之耐磨性已被刪除），其內容見表 2-5。. 14.

(32) 檢驗項目外觀、尺寸抗壓強度耐磨性. 表 2-5 DIN18501 之內容內容慣用厚度為 60、80、100、120 及 140mm，最大長度為 280mm。尺度許可差：長寬為±3mm，厚度為±5mm。厚度在 80mm 以下，不得有超過 2mm 之瑕疵突出物，在 80mm 以上，不得有超過 3mm 之瑕疵突出物。 5 個平均值 60MPa 以上，個別 50MPa 以上。加壓速率 0.5 MPa/sec 已刪除. 美國 ASTM 對鋪面磚之規定如下：ASTM C67 （standard test methods for sampling and testing brick and structural clay tile）〔11〕主要規範 Brick 的檢驗項目（非所有項目均需測量）及內容，檢驗項目包括：抽樣、抗彎強度（MOR）、抗壓強度、吸水率（分為浸冷水試驗及浸沸水試驗）、凍融試驗、初始吸水率（實驗室、現場）、efflorescence、單位重、尺寸量測、彎曲度（warpage）、長度變化、孔隙面積（void area）等。ASTM C902 （standard specification for pedestrian and light traffic paving brick.）〔12〕規範了適合步道及交通量較少的鋪面磚，其分類依據氣候（三級）與交通量（三級）來分，分類如下： ● 氣候 Class SX：當水分飽和時鋪面磚會有冰凍的情況。 Class MX：外部使用，不須考慮冰凍因素。 Class NX：內部使用且受保護不被冰凍。此種鋪面磚的物理性需求見表 2-6。. 15.

(33) 表 2-6 物理性需求抗壓強度（Psi）min. 冷水吸水率％ max. 飽和係數 max. 5個 5個 5個單一值單一值單一值平均值平均值平均值 8000（55.2）7000（48.3） 8 11 0.78 0.80 4000（27.6）3500（24.1） 16 18 0.78 0.80 3000（20.7）2500（17.2）無限制無限制 14 17 3000（20.7）2500（17.2）無限制無限制無限制無限制. 類別. Class SX *Class SX Class MX Class NX *適用鑄造磚（molded brick）. ● 交通 TypeⅠ：暴露於大範圍的磨耗，如車道及公共、商業建築之入口。 TypeⅡ：暴露於中度交通量，如餐廳地板、商店及戶外之人行道。 TypeⅢ：暴露於低的交通量，如單一家庭之地板或內院（patios）。其磨耗需求見表 2-7。表 2-7. 磨耗需求. *磨耗指標 max TypeⅠ TypeⅡ TypeⅢ. 0.11 0.25 0.50. **磨耗體積損失 max cm3/cm2 1.7 2.7 4.0. *磨耗指標＝100×冷水吸水率（％）/抗壓強度（psi），抗壓強度試體大小為 98×98× 57mm 或保證結果相同之其它尺寸試體。 **參照 ASTM C 902-00 Standard Specification for Pedestrian and Light Traffic Paving Brick 之說明。. ASTM C936（Standard Specification for Solid Concrete Interlocking Paving Units）〔13〕是針對混凝土高壓連鎖磚所定的規範，其內容與 CNS 13295. 16.

(34) 相似，包括外觀、尺寸、抗壓強度、吸水率及耐磨性等，都有相關的規定（表 2-8）。. 檢驗項目外觀、尺寸抗壓強度吸水率耐磨性. 表 2-8 ASTM C936 之內容內容每塊磚均能夠以單手舉起和放下，暴露面之面積須小於或等於 0.065m2，細長比（長/厚）≦4，最小厚度為 60mm。尺度許可差：長寬不大於±1.6mm，厚度不大於±3.2mm。平均值 55MPa 以上，個別 50MPa 以上。平均值不得大於 5％，個別不得大於 7％。依 ASTM C418，體積損失不得超過 15cm3/50cm2，厚度磨耗平均值需小於 3mm。. 目前國內對於透水性鋪面之規範尚缺，國外也不多見。基本上透水性鋪面之規範依然沿用一般道路之設計規範，但除了承載能力必須符合要求外，在各層的透水能力上也必須考量。依文獻 5 所建議，面層之透水係數應大於 10-4 m/s，基層級配料應大於 2*10-5 m/s，而底層土壤則應大於 5*10-6 m/s，級配層厚度尚須依照設計降雨量來作考量，以發揮其保水性，減低排水系統之負荷。. 2-3 資源回收再利用於透水性鋪面 2-3-1 前言台灣地區地狹人稠，廢棄物處置本已困難，921 集集地震造成中部地區上萬幢房屋毀損傾倒，根據環保署粗略之推估，地震災後災區的清除重建將產生 3，000 萬公噸的建築廢棄物！！目前在國軍之協助下已拆除超過 2 萬 6 千多幢四層樓以下受損或傾倒之房屋，並將拆除之建築廢棄物暫時堆置於 93 處臨時堆置場。這些廢棄物除了數量龐大之外，組成的成份亦頗為複雜，除了大部分是磚塊、土石、混凝土之. 17.

(35) 外，還摻雜了裝潢木料、塑膠、玻璃、紡織品、紙等一般垃圾，如果以傳統的掩埋方法加以處理，雖可在短時間內很快消化掉如此龐大數量的廢棄物，但卻可能造成環境污染、危害及生態破壞等種種問題，因此，唯有透過再生利用，以達到妥善處理廢棄物，節約資源與永續發展之目標〔14〕。廢棄物回收利用後所製成之再生骨材可使用於無細骨材混凝土，瀝青混凝土或透水性鋪面之基、底層，目前許多國家已有良好的使用成效，我國在這方面起步才剛開始，必須加緊努力才能趕上先進國家的腳步。. 2-3-2 資源回收應用於一般混凝土利用各種固體廢棄物用做混凝土骨材之再生利用觀念行之已久，在諸多文獻中曾被提及或使用過之固體廢棄物如表 2-9 所示。這些廢棄物都是一般人類產業活動中所產生，在棄之可惜並兼及環保意識下，人們開始進行研究如何予以再生利用。其中固化是最簡單亦方便之一種方法，尤其是當做混凝土骨材用，一方面可消化固體廢棄物，另一方面又可生產成經濟材料以供使用；但所需面臨的問題，是經濟性上的考量；再者就材料相合性問題而言，如含玻璃等之廢棄物一般碎化後易造成扁平細長顆粒且表面平滑，混凝土材料握裹性變差，就需增加拌合之水泥含量；最後則需考慮製成之混凝土性質，如橡膠、塑膠等廢棄料，由於其低強度、低彈性模數等特性，使拌製所得之硬固混凝土強度及彈性模數值偏低而不符工程上之應用。. 18.

(36) 表 2-9. 可當成混凝土骨材之固體廢棄物[15]. Material. Composition. Industry. Annual amount （106ton）. Mineral wastes. Natural rocks. Mining and mineral processings. 2000. Blast-furnace slags. Silicates or aluminosilicates of calcium and magnesium Silicate glasses Silicates， aluminosilicates， and glasses. Metallurgical slags. Iron and steel. 30. Metal reinforcing. 30. Fly ash. Silica glasses. Electric power. 50. Municipal wastes. Paper， glass， plastics， metals. Commercial and household wastes. 200. Rubber. Synthetic rubbers. Scrapped tires. 5. Incinerator residues Building rubble. Container glass and Municipal and industrial metals and silica glasses Brick， concrete， reinforcing steel. Demolition. 5 25. 國外對再生混凝土的研究，事實上從 1970 年代就已開始，利用混凝土廢料於再生混凝土上需要注意者，主要為沾附在骨材上水泥漿所造成骨材性質之變異性，對使用於混凝土製造過程及性質方面的影響；其他如骨材級配、碎化過程及雜質去除等，需另購設備處理，也是其不利點。但在考慮廢棄物處理費用及環保待價時，以廢棄混凝土碎化後充當混凝土骨材是具有其經濟性的。將廢棄骨料處理成再生骨材後，需針對其基本性質加以瞭解，就. 19.

(37) 文獻中〔16-17〕可整理出再生骨材之基本性質如下﹕ 1.骨材之物理性質再生骨材由混凝土碎化而得，其外觀略為扁平且多稜角，由於表面附著之水泥砂漿，將使得拌製而成之混凝土，相較於添加天然骨材之混凝土而言，會有表面較粗糙、低比重、高吸水率等之影響，尤其碎化之粒徑愈小，比重愈低、吸水率愈高，其典型的物理性質列於表 2-10。. 表 2-10 典型再生骨材之物理性質性. 質. 範. 圍. 比重 —粗骨材. 2.2— 2.5. —細骨材. 2.0— 2.3. 吸水率，% —粗骨材. 2— 6. —細骨材. 4— 8. 2.骨材之化學性質骨材表面附著之水泥砂漿將會影響再生混凝土之鹼性。由於水泥漿包含鈣、鋁、矽酸鹽等高度鹼性之化合物，將使得再生混凝土之 pH 值大於 11，若使用反應性骨料時，需注意鹼骨材反應所造成混凝土之膨脹開裂。 3.骨材之力學性質. 20.

(38) 再生粗骨材之力學性質與天然骨材相仿，作為回填級配料時，均擁有良好之耐磨性、相近之健性損耗率及 CBR 值。雖然洛杉磯磨損試驗之損耗值會稍高於天然骨材，但一般會落於規範值內，典型的骨材力學性質列於表 2-11。. 表 2-11 典型再生骨材之力學性質性. 質. 範. 圍. 洛杉磯磨損試驗（ ASTM C131）， % 20— 45. —粗骨材硫酸鎂健性損耗率（ ASTM C88）， % —粗骨材. ≦4. —細骨材. ≦9. California Bearing Ratio （ CBR） %. 94— 148. 日本從多種不同強度，以不同方式碎化得到的再生骨材，進行洛杉磯磨損試驗，磨損率在 25.1~35.1%之間。ASTM C131-96 Standard Test for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine.規定骨材磨損率不得超出 50%，因此除回收使用品質較差之混凝土外，一般再生骨材均能符合規範要求。若欲做為混凝土之填充料時，需注意再生骨材之級配、外形、比重、吸水率及含水量等。拌製而得之再生混凝土其性質會有所不同，分述如下： 1.工作性. 21.

(39) 在骨材面乾內飽和情況下，再生混凝土的稠度和普通混凝土相當接近，因此使用再生骨材在工作性方面並無多大問題，但有結果顯示其工作度損失較大。Mukai[18]指出，若欲製造與普通混凝土相同坍度的再生混凝土（再生粗骨材+天然砂），則拌合用水量需比同配比之普通混凝土增加 10 kg/m3 或 5%。若同時使用再生粗骨材和再生細骨材，則用水量需增加 25 kg/m3 或 15%。但同時使用再生粗骨材和再生細骨材製造的再生混凝土會顯得較粗糙，表面不易修飾。因此一般文獻皆建議以天然砂代替再生細骨材，藉由添加 25%以上的天然砂將可改善其各項性質，因此部分學者建議完全使用天然砂，將提昇再生混凝土品質，工作性也較佳。 2.水灰比及水泥用量從許多有關混凝土研究中已大致上確定，混凝土抗壓強度與水灰比有相當線性的關係，包括再生混凝土在內也有此種趨勢。但普遍存在著再生混凝土強度不如普通混凝土的情形。在相同水灰比下，為了使再生混凝土（再生粗骨材+天然砂）與普通混凝土有相同工作度而增加 5%用水量，基於由水灰比控制抗壓強度的理由，為使水灰比保持一定，水泥用量也需相對提高 5%或者更多。 3.再生混凝土之力學性質相較於普通混凝土而言，再生混凝土其抗壓強度約會折減 25%，彈性模數約會折減 40%，且會有較高之乾縮及潛變。在相同之水灰比及坍度下，再生混凝土之抗彎強度約略折減 10%。而再生混凝土之優點則為有較高之阻尼係數（高約 30%）及較好之抗凍融性〔17〕。就以上性質綜合可知，再生混凝土之配合設計考量大致與普通混凝土相同，但實際使用上需注意以下幾點：. 22.

(40) 1.設計目標強度時，若碎化之舊混凝土品質不均勻，則須考慮較大的標準偏差。 2.若要沿用一般普通混凝土，以水灰比決定拌製所得之混凝土強度，則須經過試拌，若所得之強度低於需求強度，則須調整水灰比。 3.要達到與普通混凝土相同的坍度，拌製再生混凝土時須增加約 10 kg/m3 的用水量。 4.配合設計要以實測混凝土單位重作配比控制。 5.再生骨材之級配要求與天然骨材相同，且拌合前最好能先預濕。 6.若考慮骨材之鹼-矽反應時，可使用低鹼之Ⅱ型水泥。. 2-3-3 資源回收應用於道路基底層目前國內尚未明確規定建築廢棄物中的水泥混凝土、紅磚、磁磚、屋瓦等材料的再利用，因此在使用上的法源與法規皆有所困難。然而就使用的技術規定上，則已有相關的條文可參考。例如國工局在其施工規範中第 003 章土方工程中第 00301.2 條已規定：「所謂不適用材料，不包括自然含水量過多經乾燥後仍可適用之土壤；惟依 ASTM D2487 試驗結果屬於 PT、OH 及 OL 材料者，皆為不適用之材料」。另外在 00303 節的路堤填築中第 00303.2 條規定:「路堤填築及回填之材料，應為經工程司認可之適當材料並不得含有淤泥、樹根、草皮、其他有害物質及不適用材料」。根據國內外各規範中有關道路底層與基層的相關規定，並採取高標準來篩選之後，歸納出可被規範所接受之底層與基層的材料特性，其內容如表 2-12 所示。. 23.

(41) 項次 1 2 3 4 5. 表 2-12 可被接受之底層與基層的材料特性試驗項目底層級配料基層級配料阿太堡試驗: 小於 25 小於 25 液性限度（LL）阿太堡試驗: 小於 4 小於 6 塑性指標（PI）含砂當量大於 40 大於 30 洛杉磯磨損試驗: 小於 50 未規定磨損率（500 轉）加州承載比試驗: CBR 值. 大於 85. 大於 35. 備註. 亦可以 MR 值試驗及 R 值試驗替代之. 表 2-11 的材料特性主要是與材料的力學特性有關，至於材料的耐久性，例如健度試驗，則並未加以考慮。除了材料的力學特性之外，尚須考慮級配料的顆粒分佈狀況，根據台灣區國道新建工程局與高速公路局的規定[19]，以 1.5” （＝37.5 mm）為最大粒徑的情況下，可被規範接受粒徑之通過百分比，如表 2-13 所示。表 2-13 可被接受的粒徑範圍（以1.5" 為最大粒徑）級配規格（粒徑）通過百分比（%）底層級配料基層級配料 100 100 大於 1.5” （＝37.5 mm） 90~100 87~100 1.5” （＝37.5 mm） ----1” （＝25.0 mm） 50~85 45~90 3/4” （19.0 mm） ----3/8” （9.5 mm） 30~45 20~50 No. 4 （4.75 mm） 10~25 6~29 No. 30 （0.6 mm） 2~9 0~12 No. 200 （0.075 mm）註:符號”---“表示”未規定”。. 2-4 現行人行道施工方式與規範探討以台北市現行人行道之施工方式為例，其施工規範(88 年 5 月 26 日)如下:. 24.

(42) 壹、鋪面材料規定：混凝土鋪面：混凝土人行道鋪面為求活潑或與當地景觀配合，可採條紋切割、混合圖案拼貼或於其表層添加無機色料方式處理預鑄高壓混凝土塊磚：面磚顏色應符合地區說明會選定顏色，並於工程發包後由設計單位審核認可始可製造生產。透水磚：透水磚之混凝土抗壓強度與透水係數應符合圖說規定，天然石面層採用大理石、蛇紋石、紅化石、寒水石等堅硬耐久之天然石，厚度應在 8mm 以上，其磚體不得產生裂紋而影響強度及其特性。透水磚之長度及寬度之尺度許可差應為標示尺度±2mm，厚度許可差為標示厚度之±3mm，厚度在 80mm 以下者，不得有高度超過 2mm 之瑕疵突出物；厚度超過 80mm 者，不得有高度超過 3mm 之瑕疵突出物貳、施工順序及標準：一、混凝土鋪面、高壓混凝土塊磚及窯燒花崗磚： 1.路床整理：人形道路基壓實前，應先將路床範圍內之樹木、雜草、樹根、混凝土塊、土石及其他一切障礙物，除公共設施另有規定者外，全部于以清除，並將原有地面整修平順，然後于以壓實，經乙方品管工程師認可，並報甲方工地工程司勘驗簽認後方可進行混凝土澆築工作。 2.基底混凝土：施工前，承包商應先測量放樣，在基礎面標示出各部分高程及範圍，經乙方品管工程師認可，並報甲方工地工程司勘驗後再行施作，並於路基之上舖築五公分厚基底混凝土。 3.點銲鋼絲網：舖在基底混凝土之點銲鋼絲網需以混凝土墊塊確實. 25.

(43) 墊高五公分以為保護層，混凝土墊塊間之距離需少於六十公分，鋼絲網因接續而需重疊部分至少需達二十公分以上。 4.混凝土基層： (1)測量高程及定水線：混凝土於澆築之前需先測量高程並訂出縱橫水線，以確保混凝土舖面之平整度及橫向洩水坡度。 (2)混凝土之澆築：需依伸縮縫之區隔隔塊依序澆築，且預拌混凝土自出車至使用時間超過一小時以上不得使用，已初凝或需加水再拌合之混凝土不得使用。 (3)混凝土之養護：已澆置之混凝土需保持濕潤，原則上於澆置後應嚴防混凝土內部水分蒸發，並保持表面濕潤。新澆置之混凝土不得受衝擊震動，並不得於其上放置物料。如因工地情況需要，得使用工程司核准之液膜保養劑。 5.澆灌混凝土時，乙方品管工程人員必需依規定現場取樣施作混凝土坍度，合於規定後方可打設。 6.舖面表面處理： (1)混凝土舖面部分： (Ⅰ). 人行道場鑄混凝土舖面需一次澆鑄完成，並於初凝前以粉光機進行整體粉光，不得於表層再進行砂漿粉刷之二次施工。. （Ⅱ）切割線施工前需先以墨線放樣整齊後始得進行切割，切割線需保持筆直不得歪斜。且切割線之深度需介於 0.3 至 0.5 公分之間。（Ⅲ）人行道需確實做好橫向洩水，且橫向坡度最大不得超過. 26.

(44) 百分之四（特殊狀況除外），若遇花台、座椅、樹穴緣石或其他街道家俱及障礙物阻礙排水時，亦需做好縱向洩水，使其完成面不得有積水現象。（Ⅳ）鄰接混凝土舖面與緣石頂之高程必須吻合一致，不得高出或低於緣石頂。（Ⅴ）與鄰近銜接處，應做好收頭工作，且應平順自然或弧線滑順。（Ⅵ）銜接騎樓之任何排水管均應引導，必要時埋管導出，不得於人行道漫流。（Ⅶ）完工後之人行道舖面應維持平整，不得有高低不平之現象，其平整度需以 1.8 公尺長直尺從（或沿）基準線任何方向度量時，任何一點之高低差均不得超過 0.3 公分。（2）預鑄高壓混凝土面磚舖面及窯燒花崗磚舖面部分：（Ⅰ）面磚與混凝土底層間之水泥砂漿應按設計圖說之規定配合比及厚度採機器拌合方式施工，完工後面磚不得有鬆脫之情形發生。（Ⅱ）面磚之舖築需以緣石邊線為基準線，面磚之接合除人行道成圓弧形外，其縱橫方向均應筆直整齊，且需維持表面平整，其平整度需以 1.8 公尺長直尺從（或沿）基準線任何方向度量時，任何一點之高低差均不得超過 0.3 公分；如遇坡度變化應予以接順。（Ⅲ）面磚無法以整塊舖築時，應以機器切割將面磚平整鋸切使用，不得以鐵鎚或其他工具敲除，使磚面破損或面磚. 27.

(45) 邊緣之圓弧無法平順。（Ⅳ）鄰接緣石之磚面與緣石頂之高程必須吻合一致，不得高出或低於緣石頂。（Ⅴ）面磚舖面亦需確實做好橫向洩水，若遇花台、座椅、樹穴緣石或其他街道家俱及障礙物阻礙排水時，均應予以引導排放，使其完成面不得有積水現象。（Ⅵ）舖築時須使用完整之面磚，不得採用已碎裂或有裂縫之面磚，且舖設時應以震動板置於面磚上加以震動之。（Ⅶ）面磚舖設時，除應注意其平整度外，尤以磚縫務必成一直線。如磚縫過大，則必須切磚嵌補。（Ⅷ）與鄰近銜接處，應做好收頭工作，且應平順自然或弧線滑順。（Ⅸ）銜接騎樓之任何排水管均應引導，必要時埋管導出，不得於人行道漫流。（Ⅹ）面磚施做前，應先標示出主要分割線，並依監造單位之指示，在工地擇一施工面，試舖至少 100 平方公尺大小之實樣，經監造單位認可後方可全面施作。二、透水磚舖面部分： 1.人形道路基壓實前，應先將路床範圍內之樹木、雜草、樹根、混凝土塊、土石及其他一切障礙物，除公共設施另有規定者外，全部予以清除，並將原有地面整修平順，然後予以壓實，並俟壓實試驗通過及經乙方品管工程師認可，並報甲方工地工程司勘驗後方可施作。. 28.

(46) 2.人行道路基，不論在挖方或填方施工，均應達到設計圖上所示或工程單位所指示之高程、坡度，並應予以壓實，其壓實密度應達到改良式夯壓試驗下所得最大乾密度之百分之九十以上。 3.施工前，承包商應先測量放樣，並標示出各部分高程及範圍，經監造單位認可後再行施作。 4.底層壓實密度檢驗合格後即可於其上舖設碎石級配料，如遇雨天而表面有積水情形時，應設法排除，在任何情形下，不得於積水地區表面上舖置級配料。 5.碎石級配骨材底層經滾壓完成後表面平整度與厚度規定如下：（1）已完成骨材底層表面，以 1.8 公尺長直尺從（或沿）基準線任何一點之高低差不得超過 1.5 公分。（2）已完成骨材之底層厚度，在任何點均不得少於設計厚度 1.0 公分以上，骨材底層完成後由乙方品管工程師查驗厚度，其所查驗諸厚度平均值不得小於設計厚度。不能符合上述規定底層應重新翻鬆，再予修整、加水並壓實至符合合約規範並檢驗合格為止。 6.透水磚之舖設採用乾式施工法，其程序如下：（1）檢查及配底層是否滾壓平整，不得有雜物或凹凸不平之現象。（2）級配層整平後於其上加舖地工用不織布，接縫處搭接寬度應符合規定。（3）襯墊粗砂之厚度依設計圖說之說明施作，應採用乾淨、堅硬、乾燥之粗砂，不得含有其他土壤、雜物或雜質，在襯. 29.

(47) 墊粗砂整平後，人員嚴禁於其上走動。（4）設立標尺或標線，將每塊面磚位置預先定妥，由一端開始舖設磚縫不得大於 3mm，施工時並同時考量完成後洩水坡度。（5）舖設完成後，在完成面上舖設夾板，並在震動機上加墊橡膠墊後，以每秒二十次之震動頻率來回震動夯實，使舖面緊密結實，再將細砂掃入磚縫空即完成。（6）舖設完成之地面，需加設圍籬以防止不當人車進入，維持舖設完成面之平整。 7.透水磚接縫必須平直，面磚與面磚不可有高低不平現象，其平整度需以 1.8 公尺長直尺從（或沿）基準線任何方向度量時，任何一點之高低差均不得超過 0.3 公分。 8.透水磚之接縫，除人行道圓弧部分，一般縱橫方向應整齊，如遇坡度變化應予以銜接平順。 9.透水磚舖面橫斷面坡度，應保持橫向排水坡度。 10.臨接緣石磚面與緣石頂高程必須吻合一致，不得高出或低於緣石頂。 11.透水磚若因位於曲線部分或人行道邊端無法以整塊舖築時，應以機具將水泥磚平整鋸割使用，不得以鐵鎚或其他工具敲割，以免磚面破損或邊緣圓弧無法保持平順。 12.透水磚舖設完成後，磚面上雜物、碎屑等應予移除乾淨，如有殘留水泥砂漿視同污染，必須更新。 13.透水磚施作前，應先標示出主要分割線，並依監造單位之指. 30.

(48) 示，在工地擇一施工面，舖貼至少 30 平方公尺大小之實樣，經監造單位認可後方可全面施作。參、設計圖說需列注意事項： 1.施工時原則以日間施工（上午六時至下午六時）為原則，如需夜間趕工，最長延至晚上十時止。如為維持交通必須夜間施工，則不應有易生噪音之機械，原則以舖貼等低噪音之施工項目為宜。 2.警示燈必須照設計數量放亮，並以接台電電源為主，盡量不使用電池。 3.工區範圍內或邊緣之停車格，應於施工前塗銷，且完工後應立即恢復。 4.施工機械不得停放於路邊，如不得已必須停放，則必須於機械前方設置交通錐圍設，且夜間必須有警示燈。 5.工地廢料或暫不使用之器材，必須當天清除或處理完妥，不可放置至翌日。 6.原路面挖除至計畫深度後，必須加以滾壓整飭，經工地工程司認可後方可打設 PC。 7.由原路面開挖後，滾壓整飭平整至打設 PC 之時間不可逾越兩天，以免造成用路者之不便，但如遇管線障礙等非乙方因素時不在此限。 8.施工路段原則以單邊施工，且施工長度不超過兩個街廓，至少須打完混凝土無安全顧慮，而可供行人通行後，方可向前推進，即使考量工期因素時亦需配合規定。 9.任何施工地段均需以型鋼護欄圍設，並需放置警示燈，直至溝蓋. 31.

(49) 放置完成後，無安全顧慮後方可移除。 10.施作人行道面層前應先檢視側溝蓋之完整性、溝蓋邊緣線條平直後，方可施築面層。 11.工地應保持工區潔淨，否則依工地安全衛生、公共安全及合約相關規定論處。由以上規範可知:國內目前人行道之施工方式有乾式與濕式兩種。乾式施工法之施工方式為先將基底土壤夯實後，於其上鋪設碎石級配層，級配層夯實後再於其上鋪設地工用不織布，將不織布固定後鋪設襯墊砂，而後將混凝土鋪面磚置於襯墊砂上，以振動夯實機來回夯實，最後將剩餘細砂掃回縫隙中便完成了，因施工中並未使用水泥等膠結料，所以稱為乾式施工法。而濕式施工法先以 140kg/cm2 混凝土取代碎石級配層，再以 1.5 至 2 公分之水泥砂漿平鋪其上供黏貼高壓混凝土磚或其他非連續性拼接鋪面磚。目前台北市已自八十五年度起以美觀、安全、無障礙之原則辦埋規劃設計，並逐年編列預算辦理人行道更新工程，目前使用材質為厚實之混凝土塊磚採用濕式施工法，提供行人通行之便利，並降低因底層碎石級配及襯墊砂流失所造成之損壞。至於一般零星損壞，目前採用 210kg/cm2 凝混土為面層材料辦理修復工作。不論是以混凝土塊磚或是凝混土為面層材料，均是採取濕式施工法，屬於不透水鋪面之做法。都市內由人工不透水鋪面增多，綠地減少及人工排水系統等因素均不利地下水之涵養，造成都市有如一發熱島嶼般產生上昇熱流，上昇氣流再由四周郊區流入的冷流補充形成左右對稱氣流循環之熱島現象（heat island effect），不利都市氣候調節及破壞都市生態機能。. 32.

(50) 第三章再生骨材之處理方式與基本性質 3-1 再生骨材之處理方式營建廢棄物必須經過處理後才能轉變為可利用的再生骨材，以 921 所產生的建築廢棄物為例，在現場拆除下所餘留之廢棄物，若極大部分都為可直接供作建設性材料，如混凝土、磚塊和鋼筋，這樣的廢棄物在經過破碎機（見圖 3-1）之處理後，所得致之分類，依據現場的觀察，利用破碎機的排出口徑之大小調配（設定為 4 公分）可很清楚地將廢棄物分類成三堆，分別為 4 公分以上、4 公分以下的再生粗、細粒骨材（見圖 3-2）以及磁選後之鋼筋（或鐵絲）等三類，其中有機廢棄物必須從結構體中早期移除，使現場處理後之有機含量非常低微，如此使用此再生粗、細粒骨材在填方或混凝土上，對品質的影響可減低許多，換言之，若無適當的分類處理，將會大幅限制此類廢棄物在工程上可應用之範圍。從參與環保署「九二一震災建築廢棄物再生利用推動計畫」的經驗中顯示，為能更有效處理大量的廢棄物，台灣營建研究院之研究團隊所得到的結論如下〔14〕：（1）為提高再生骨材之品質與生產效率，在破碎機處理前應加入機械式的篩分機（圖 3-3）或人工篩選，如此將可大幅提高前處理之效率，以達到初級分類處理之目的，且在篩分機和破碎機之互相配合運作模式下，可大量生產再生骨材，其有機含量和回收困難之廢料在前處理過程中，預期可被有效地移除。（2）藉由實地試驗結果，反映出初級分類在回收建築廢棄物之過程中的重要性，今後若能在建物之拆除過程中，將初級分類之程. 33.

(51) 序導入拆除之程序，將可大幅提高廢棄物之回收利用價值。（3）現場生產時，需有噴霧或噴水設備以減少灰塵污染。. 圖 3-1. 破碎機. 34.

(52) 圖 3-2. 再生粗、細骨材. 圖 3-3. 篩分機. 3-2 再生骨材之基本性質為瞭解再生骨材之基本性質，本研究以碎石機所處理之拆除營建廢棄物所得之再生材料加以試驗，試驗步驟如下：（一）進行再生骨材之各項物理試驗篩分析、比重、單位重、吸水率、磨耗試驗。（二）進行土壤夯實試驗，以決定再生骨材之工地夯實最佳含水量與最大乾密度，為配合不同施工單位要求，可分成標準夯實試驗（AASHTO T 99）及改良夯實試驗（AASHTO T 180）。. 35.

(53) 3-2-1 試驗步驟各項試驗之步驟及所依據之規範概述如下：（一）篩分析試驗此試驗方法依據 CNS486 之規範規定進行，以決定土壤之粒徑大於 0.074mm 之各種粒徑重量及重量通過百分比。（二）比重、吸水率試驗此試驗方法是依據 CNS486、487 之規範規定進行，以決定土壤顆粒比重。（三）磨耗試驗此試驗方法依據 CNS490 之規範規定進行，以決定粒徑大於 #4 粗骨材之磨損率。（四）土壤夯實試驗依據 AASHTO T-99（標準）及 AASHTO T-180（改良）之規範規定進行，以決定土壤最大乾密度（γmax）及最佳含水量（omc）。. 3-2-2 試驗結果與分析（一）再生骨材之各項基本性質 1.粗細骨材所佔之比例試樣總重 60kg，大於#4 篩之粗骨材重 35.14kg，故粗細骨材所佔之比例約為：58.6%與 41.4%，即粗骨材：細骨材＝3：2。 2.再生骨材物理性質－粗骨材部份面乾內飽和下虛比重＝ 2.32. 36.

(54) 視比重＝ 2.61 面乾內飽和下含水率＝ 8.36 % 3.粗骨材篩分析粗骨材之篩分析結果見表 3-1。表 3-1 篩號 3/2” 1” 3/4” 1/2” 3/8” 1/4” #4 底盤 Total. 再生粗骨材篩分析結果. 停留重量（g） 0 202 418 6475 3476 3026 1049 69 14715. 停留百分比 % 0 1.37 2.84 44.00 23.62 20.57 7.13 0.47 100.00. 累積停留百分比% 0 1.37 4.21 48.21 71.83 92.40 99.53 100.00. 4.粗骨材磨損試驗法（洛杉磯磨損試驗）此粗骨材之洛杉磯磨損試驗結果顯示約為 30％左右，試驗狀況如下表所列：級配種類 B C. 粒徑分佈 3/4”~3/8” 3/8”~#4. 停留百分比% 67.62 27.70. 磨損率% 28.34 28.62. 5.和一般使用之粗骨材比較再生粗骨材與一般使用的粗骨材之比較如下表所列： SSD 含水細度率% 模數. 磨損試驗 TYPE B 停留率% 磨損率%. 磨損試驗 TYPE C 停留率% 磨損率%. 比較項目. 比重. 原先使用之一般粗骨材. 2.64. 0.91. 6.74. 73.86. 21.74. 25.93. 23.52. 再生粗骨材. 2.61. 8.36. 6.76. 67.62. 28.34. 27.70. 28.62. 37.

(55) 二者之間的差異，在物理性質方面與一般粗骨材差異較大者為含水率；而洛杉磯磨損試驗方面，再生粗骨材之磨損率較一般粗骨材大，唯差異有限，且在允許之範圍（<50%）。 6.再生骨材物理性質－細骨材部份再生細骨材物理性質之篩分析狀況如表 3-2 所示，其比重 2.5 與面乾內飽和含水量為 11.04％，較一般常用砂的 2.54％高出甚多。表 3-2 篩號 #4 #8 #16 #30 #50 #100 #200 Bottom 合計. 留篩量（g） 23.1 228 221.5 204.6 130.2 91.3 56.6 50.5 1005.8. 細骨材之篩分析狀況. 累計留篩重（g） 23.1 251.1 472.6 677.2 807.4 898.7 955.3 1005.8 1005.8. 累計流篩率（%） 2.30 24.97 46.99 67.33 80.27 89.35 94.98 100.00. 過篩率（%） 97.70 75.03 53.01 32.67 19.73 10.65 5.02 0.00. 7.再生骨材整體粒徑分佈再生骨材之整體粒徑分佈狀況如表 3-3 與圖 3-4 所示。表 3-3 篩號 3/2”（37.5㎜） 1”（25.0㎜） 3/4”（19.0㎜） 1/2”（12.5㎜） 3/8”（9.5㎜） #4（4.75㎜） #8（2.36㎜） #16（1.18㎜） #30（0.6㎜）. 再生骨材之整體粒徑分佈. 留篩百分比（％） 0.0 0.8 1.7 25.6 13.7 5.1 9.5 9.3 8.6. 累計通過百分比（％） 100 99.2 97.5 72.0 58.2 41.1 31.6 22.3 13.8. 38. 累計留篩百分比（％） 0.0 0.8 2.5 28.0 41.8 58.9 68.4 77.7 86.2.

(56) 5.5 3.8 2.4 2.1. 過篩百分比（％）. #50（0.3㎜） #100（0.15㎜） #200（0.075㎜） Bottom. 8.3 4.5 2.1 0.0. 91.7 95.5 97.9 100.0. 100.0 95.0 90.0 85.0 80.0 75.0 70.0 65.0 60.0 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0.0. 0.1. 1.0. 10.0. 100.0. 骨材粒徑（mm）. 圖 3-4. 再生骨材之粒徑分佈圖. 由整體粒徑分佈圖可得到下列參數: D10＝0.9. D30＝4.5. D60＝13.0. 曲率係數. CC＝（D30）2 / D60D10 ＝ 1.73. 1<CC<3. 均勻係數. Cu ＝ D60 / D10＝ 14.4. Cu>4. 依美國統一土壤分類標準（ASTM D-2487）可知再生骨材屬於級配優良之砂質礫石（GW）。另外依美國 AASHTO 土壤分類標準可知再生骨材屬於 A-1-a（GI＝0）為級配優良之砂質礫石，為優良之路基材料。（二）再生骨材之夯實試驗 1.改良式夯實試驗. 39.

(57) 本試驗使用 AASHTO T-180 規範之 4.54kgw 夯實錘。於高度 45 公分自由落下夯打，每份土樣分 5 層夯實、每層夯打 25 次。求出不同含水量下之單位重並繪圖求出最大乾密度（γmax）及最佳含水量（OMC）曲線，其試驗結果如下表所示。. 濕土重（g）體積（cm3）濕土密度（g/cm3）乾土重（g）乾土密度（g/cm3）含水量（%）. sample 1. sample 2. sample 3. sample 4. sample 5. 1893. 1947. 1995. 2065. 2128. 1001.5. 984.6. 940.8. 971.4. 1031.2. 1.890. 1.977. 2.121. 2.126. 2.064. 1780. 1814. 1817. 1819.5. 1824. 1.777. 1.842. 1.931. 1.873. 1.769. 6.0. 6.8. 8.9. 11.9. 14.3. 2.標準式夯實試驗本試驗使用 AASHTO T-99 規範之 2.5kgw 夯實錘。於高度 30 公分自由落下夯打，每份土樣分分 3 層夯實、每層夯打 25 次。求出不同含水量下之單位重並繪圖求出最大乾密度（γmax）及最佳含水量（OMC）曲線，其試驗結果如下表所示。濕土重（g）體積（cm3）濕土密度（g/cm3）乾土重. sample 1 1598. sample 2 1712. sample 3 1805. sample 4 1912. 918.9. 909.8. 892.5. 943.8. 934. 1.739. 1.882. 2.022. 2.026. 2.086. 1516. 1606. 1624. 1674. 1629. 40. sample 5 1948.

(58) （g）乾土密度（g/cm3）含水量（%）. 1.650. 1.765. 1.820. 1.774. 1.744. 5.1. 6.2. 10.0. 12.4. 16.4. 此再生骨材之改良式夯壓試驗之最大夯壓試驗乾密度為 1.93g/cm3，含水量為 8.92％，標準夯壓試驗乾密度為 1.82 g/cm3，含水量為 10.03％。二者繪製之 OMC 曲線如圖 3-5 所示。. 3. dry density (g/cm ). 2 .5 ZAV 5 -la y e r 3 -la y e r. 2 .3 2 .1 1 .9 1 .7 1 .5 0. 5. 10. 15. 20. w a te r c o n te n t (% ). 圖 3-5. 含水量曲線. 依據上述試驗結果，再生骨材之基本性質整理如表 3-4 所列。. 41.

(59) 表 3-4 篩號 3/2” 1”（25.0㎜） 3/4”（19.0㎜） 1/2”（12.5㎜） 3/8”（9.5㎜） #4（4.75㎜）級配通過 #8（2.36㎜）百分率 #16（1.18㎜） #30（0.6㎜） #50（0.3㎜） #100（0.15㎜） #200（0.075㎜） L.L％ P.I % 磨損試驗％統一土壤分類最大乾密度（g/cm3）改良式夯壓試驗 OMC （％）. 標準夯壓試驗. 再生骨材之基本性質累計留篩百分比（％）規範 100.0 99.2 100 97.5 72.0 58.2 50-85 41.1 35-65 31.6 22.3 13.8 8.3 4.5 2.1 2-15 NP NP 28.48 50 GW 1.93. 備註. 洛杉磯500轉. AASHTO T-180. 8.92. AASHTO T-180. 最大乾密度（g/cm3）. 1.82. AASHTO T-99. OMC （％）. 10.03. AASHTO T-99. 42.