水庫淤泥輕質骨材產製及輕質骨材混凝土應用與推廣分項計畫二：水庫淤泥輕質骨材混凝土標準規範訂定

全文

(1)第一章緒論第一節研究動機台灣西部地區之地質大都屬於軟弱的頁岩，長期受自環境風化的影響，易分解成粘土，再經菲律賓版塊及歐亞版塊碰撞，產生地震，造成土石流，遇水形成泥流進入河川或滙集水經沈澱形成淤泥，使水庫因淤積導致有效蓄水量逐年降低，台灣 69 座重要水庫均有淤積問題，水庫總淤積量高達 4 億 7 千萬立方公尺，己超過於一座翡翠水庫蓄水量。並且每年淤積量持續增加；另一方面，新水庫開發計畫受當地居民強烈抗爭而受阻，如美濃水庫即為一例，在水資源無法充分開發的環境下，如何進行水庫浚渫的工作以延長水庫壽命，發揮原設計蓄水、發電、觀光之多功能用途，顯得十分重要及具有急迫性。政府有鑑於此，已訂定一套完整之水庫清淤計畫，惟清除所得之廢棄淤泥如何妥善處理，是一個重要之環保課題。睽諸國外先進國家，基於有效處理並減量控制廢棄物質，再生資源技術便成為極重要之研究領域。水庫淤砂因其質料過細且富含粘土及有機物質，不能任意棄置，以避免二次污染事件。故本計畫擬開發水庫淤泥燒結輕質骨材之產製技術，將廢棄淤泥再生資源化，降低水庫清淤成本，提高水庫運轉之經濟效益。輕質混凝土係由輕質骨材取代傳統骨材所製成之混凝土材料，具有質輕、可隔熱、耐火性強、耐震性佳且強度夠之優點。在歐美及日本等先進國家於二十世紀初即開始生產輕質骨材，並使用於結構性工程與非結構性用途上。近年來，北歐國家更引用高性能輕質骨材混凝土之概念，將之應用於大跨度預力橋樑之興建，也獲得良好之評比[1、 2、3]。位於地震帶上的台灣地區，近年來高樓及大型公共工程遽增，且因屬於亞熱帶，能源節約需求日益迫切，發展輕質混凝土取代傳統之混凝土建材，就整體經濟效益而言，具有十足之重要性與需求性。尤以近年來政府推動公共工程建設，導致台灣地區骨材來源日益缺乏; 另一方面又因重視水土保持而逐步禁止河川砂石之開採，在砂石取得. 1.

(2) 日益困難的情況下，可供燒製輕質骨材的材料蘊藏豐富的台灣地區，今後開發擁有質輕、耐震佳及良好隔熱性及吸音性之輕質骨材應是可以預期的。發展輕質骨材混凝土的基本條件，在於須要有適合燒製輕質骨材的原料。依經濟部中央地質調查所的報告[4、5]指出，台灣島上，南部有粘上，中北部有頁岩、泥岩等，均可用來燒製輕質骨材，其蘊藏量相當豐富。目前國內各水庫淤積情形嚴重，根據經濟部水資源會之統計[6]，台灣水庫每年增加之總淤積量為 1460 萬立方公尺,約為一座明德水庫之有效容積。目前政府已訂定了完善之疏浚計畫，預期逐年浚渫淤積之水庫，惟大量疏浚所得之廢棄水庫淤泥必然造成環保問題。根據一般文獻研究結果可知，水庫淤泥大致上之處理方式有四種，即掩埋或填方、拋海、農地改良及燒結固化，其中掩埋或填方因有沈陷及透水不良等工程問題，拋海則因有海洋污染之疑慮已為環保團體反對，目前則以農地改良或燒結固化為較佳處理方式。因水庫淤泥皆自水庫上游沖刷而下，必定含有大量可供燒製為輕質骨材的料源，若能有效利用這些廢棄淤泥燒結再生為輕質骨材，不失為經濟且符合環保之作法。中興大學自 1991 年起在榮工處與內政部建研所資助下，完成頁岩及黏土人造輕質骨材之生產及輕質混凝土工業化之研究，已大致掌握台灣島內生產輕質骨材各料源區之物性。另 2000 年國科會委託之水庫淤泥製造輕質骨材研究[12]及台灣科技大學之研究報告中，已確定國內水庫之沉積淤泥具備有製造輕質骨材之條件。況且水庫淤泥在製造輕質骨材過程中，可直接造粒而省去一般頁岩碎化之過程，其製造所得之輕質骨材單價較低，具市場競爭性，是為更有利的條件。. 2.

(3) 第二節研究團隊本研究工作由中華民國節能輕質骨材混凝土推廣協會理事長顏聰校長擔任計畫主持人，台灣科技大學營建系材料組黃兆龍教授擔任共同主持人、並由台灣大學前教授高健章教授擔任顧問工作。本研究工作為第二項計畫「水庫淤泥輕質骨材混凝土標準規範訂定」，本項工作分為數個子計畫，由黃兆龍、彭耀南、陳宗鵠、陳豪吉、王和源、潘誠平、張朝順、林維明、李隆盛、湯兆緯、葉春爐負責，團隊人員具有優良及傑出之相關理念，以下為各子計劃之負責工作。. 子計畫. 計. 畫. 名. 稱. 負責教授. 一. 燒結型輕質骨材標準. 黃兆龍. 二. 輕質骨材混凝土技術規範. 黃兆龍林維明. 三. 結構及非結構用輕質骨材混凝土預鑄產品. 張朝順. 技術規範四. 輕質骨材品質試驗方法. 林維明. 五. 水庫淤泥輕質骨材之品質驗證. 李隆盛. 3.

(4) 第三節研究目的本計畫目的即為利用廢棄水庫淤泥再生為有用資源之骨材，並應用於輕質骨材混凝土及其產業化之研究，最後並完成推廣應用規範之訂定及宣導。終極目的為開發水庫淤泥輕質骨材及其混凝土之產製技術並轉移至產業界，並協助政府訂定相關規範，以打開輕質骨材混凝土市場通路。預期可大量消化水庫淤泥解決水資源及環保問題外，亦可疏解天然砂石資源之不足，並借此提昇具耐震及節約能源之輕質骨材混凝土應用技術。第二冊即在打通水庫淤泥輕質骨材通道的法源依據，亦即建立設計者及使用者所依賴的輕質骨材混凝土標準規範。. 4.

(5) 第四節研究方法本計畫整體流程如圖 1-4.1 所示。基本上由於研究時間短促，無法以一般研究方式進行，故集合相關領域專家，萃取各專家多年來研究之心血。但為了研究成果一致性，採用密集專家座談方式，定期召開會議，探討研究成果，會中建立研究標準作業程序，隨時修正完成結果及控制進度，並藉由座談腦力激盪，使進行之工作能「多而不雜、急而不亂」。. 水庫淤泥輕質骨材產業化研究與推廣（一）台灣北區水庫淤泥化性調查及輕質骨材製程研究. 分項計畫一：水庫淤泥輕質骨材量產技術研究. （二）台灣中區水庫淤泥化性調查及輕質骨材製程研究（三）台灣南區水庫淤泥化性調查及輕質骨材製程研究（四）省能源、低污染的輕質骨材燒結製程與技術研發. 分項計畫二：水庫淤泥輕質骨材混凝土標準規範訂定. （一）研訂「燒結型輕質骨材」標準（二）研訂「輕質骨材混凝土技術規範」（三）研訂「結構及非結構用輕質骨材混凝土預鑄產品」技術規範（四）研訂「輕質骨材品質試驗方法」（五）水庫淤泥輕質骨材之品質驗證. 總計畫. （一）輕質骨材混凝土之最佳配比設計研究. 分項計畫三：水庫淤泥輕質骨材混凝土應用研究. （二）輕質骨材混凝土之輸送、灌製及夯實技術研究（三）非結構用途輕質骨材混凝土產品(如輕質磚、隔音版、隔熱版、防火版、帷幕牆等)之產製技術開發（四）建築用途輕質骨材混凝土預鑄產品(如版、樑、柱、預鑄構件、隔間牆等)之產製技術開發（一）水庫淤泥輕質骨材應用手冊編訂. 分項計畫四：輕質骨材市場需求及輕質骨材混凝土應用推廣. （二）舉辦輕質骨材應用及推廣座談會（三）「橋樑及高層建築等公共工程使用一定比例之輕質骨材混凝土」之推動草案研擬（四）「建築技術規則」納入輕質骨材混凝土隔熱標準之草案研擬. 圖 1-4.1 計畫流程圖. 5.

(6) 第五節研究流程一、研訂「燒結型輕質骨材」標準，其內容包含 1.輕質骨材分級 2.適用範圍 3.一般特性 4.化學成份 5.物理性質 6.粒料取樣法 7.試驗方法 8.拒收 9.驗證二、研訂「輕質骨材混凝土技術規範」，其內容包含 1.總則與內容說明 2.輕質骨材分級與品質要求 3.輕質骨材混凝土配比設計 4.輕質骨材混凝土拌和及產製 5.輕質骨材混凝土澆製及養護 6.輕質骨材混凝土品質管理 7.輕質骨材混凝土施工品質之評定與認可三、研訂「結構及非結構用輕質骨材混凝土預鑄產品」技術規範，其內容包含 1.總則與內容說明 2.輕質骨材分級與品質要求 3.預鑄輕質骨材混凝土配比設計 4.預鑄輕質骨材混凝土拌和及產製. 6.

(7) 5.預鑄輕質骨材混凝土澆製及養護 6.預鑄輕質骨材混凝土品質管理 7.預鑄輕質骨材混凝土施工品質之評定與認可四、研訂「輕質骨材品質試驗方法」，其內容包含 1.輕質骨材鬆單位重試驗方法 2.輕質骨材吸水率試驗方法 3.輕質骨材比重試驗方法 4.輕質骨材筒壓強度試驗方法 5.輕質骨材級配及篩分析試驗方法 6.輕質骨材硬度試驗方法 7.輕質骨材燒失量試驗方法五、水庫淤泥輕質骨材之品質驗證 1.輕質骨材物理性質試驗及等級判定 2.輕質骨材品質進行規範標準之驗證 3.輕質骨材製成輕質混凝土之品質驗證. 7.

(8) 8.

(9) 第二章研訂「燒結型輕質骨材」標準第一節緣起公元 2002 年十二月應行政院林政務委員盛豐配合國家資源永續及綠色科技之政策，全力進行淤泥再生利用，使水庫能風華再現，然而其中重要影響的一環即為貫通上中下游通路的「相關輕質骨材之規範及標準」尚未訂立，而且有所欠缺，所以責成訂定現在審議中淤泥再生輕質骨材相關國家標準之起草，並送請經濟部標準局審議，目前已完成修（制）訂七項標準：一、輕質粗粒料之顆粒筒壓強度試驗法（制訂）；二、輕質粒料乾鬆密度及含水率試驗法（制訂）；三、結構混凝土用輕質粒料（修訂）；四、混凝土圬工用輕質粒料（制訂）；五、隔熱混凝土用輕質粒料（制訂）;六、結構輕質混凝土密度試驗法(制訂 )；七、輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法(制訂)。該等規範當初仍直接引用 ASTM 相關之資料，其中部分條文經過國家標準局委員討論及修正。而在最新版 ASTM 之規範，已將單位重改為乾鬆容積比重，在本章中亦加以修正之。內政部建築研究所及「財團法人台灣綠色生產力基金會」在本次國家規範之訂定，扮演全盤整合之角色，主動而積極，使標準規範、施工技術等全面串連，使用者能暢行無阻，達到輕質骨材上中下游全面任督二脈打通，對挑戰 2008 國家政策之達成有絶對之效能。. 9.

(10) 第二節國內外輕質骨材標準比較本報告共收集中華民國、中華人民共和國、美國及英國等相關標準共九個，其標準編號及名稱與其全文總頁數，公佈時間、修訂時間、適用範圍、標準要點及其需引用之相關標準等重點詳列如表 2-2.1 所示。原則上輕質骨材的料源，必須確定其適用之範圍，而內容也必須明確的依使用之目標而定。由於試驗之原理是一樣的，所以試驗方法可引用一般常重粗細骨材之測試方法進行。而在比較所蒐集標準後，試驗項目仍依其要求之性能需求加以修定或制訂。目前我國國家標準 CNS 現有標準僅供結構混凝土用；在中國大陸則將其細分為骨材本身及其測試方法，輕質混凝土相關技術及小型空心磚塊等相關之材料設計、試驗與施工相關之規定；在美國 ASTM 則按用途細分為結構用、圬工用及隔熱用三種；而英國則在一個標準中涵蓋圬工和結構混凝土用之相關技術。茲將各國之標準特色分別概述如下：一、中華民國(CNS-3691) 本標準主要為結構混凝土用，而一般隔熱用或填充用者均不適用，本標準所採用之粒料為輕質多孔性的粒料，包含高爐石，粘土、矽藻土、飛灰、頁岩或板岩等材料，經高溫燒結而成之粒料及火山灰等天然材料加工而成之粒料。本標準僅規定粒料之化學成份與物理性質，以及混凝土試樣在試驗中之相關準則。經考量必須加以擴充至污工單元及供隔熱用，以及兼供結構與防火之用途，使其應用性更廣，也才能顯現輕質骨材質輕防火隔熱的特色。二、中國大陸(GB-2841-81，GB-2842-81，JGJ-51-90，GB-15229-94) 這四個標準涵蓋天然輕質骨材，試驗方法技術規則，以及小型空心砌塊，其最大的缺點為燒結型之輕質骨材並沒有標準，而工程應用上如預鑄板技術亦未有標準。中華人民共和國的標準採 10.

(11) 用火山天然輕質骨材，另外水成岩、天然者亦適用之。火山灰含火山灰渣、浮石、多孔凝灰岩，而水成岩、含瑚珊岩、石灰質貝殼岩等。標準中規定粗細料之粒徑、級配、鬆散容重範圍、筒壓強度、軟化係數等技術要求，耐久性如 SO3、Cl-及燒失量等之相關規定，檢驗標準以及堆放與運送過程應該採取之措施，而在試驗方法方面包含下列各項： 1.在料源本身方面含試樣烘乾溫度、稱重時間、耐久性測試之試劑，試驗報告內容及取樣。 2.各項試驗包括測試目的、儀器設備、試驗步驟、結果計算及評估與報告等。 3.測試項目含粒料級配、鬆散容重、粗骨材之筒壓強度、吸水率、軟化係數、顆粒容重、抗凍性、孔隙率、堅固性、煮沸重量損失、鐵分解重量損失、三氧化硫含量、氯化物含量、含泥量、燒失量、有機物含量、異類岩石顆粒含量、粒形係數、均質性指標之統計檢驗及強度標號等。而在輕質混凝土技術方面包括下列各項： 1.輕質混凝土之粒料生產、級配及檢驗、混凝土之性能指標、配比設計、施工技術及試驗方法等。 2.每一批輕質骨材必須檢驗其粒料之堆積密度、顆粒級配、筒壓強度、吸水率及細粒料之堆積密度和細度模數。 3.試驗方法含乾密度、吸水率、軟化係數、導熱係數、抗剪強度及熱膨脹係數等。 4.性能指標，依用途分類、依其乾密度及強度標準值而定。 5.配比設計含設計參數選擇、配比計算與調整。 6.施工技術含拌和物之拌調、拌和物運輸，混凝土養護和缺陷修補及質量檢驗等。至於輕質混凝土小型空心磚塊，則規定輕粒料混凝土小型空. 11.

(12) 心磚的術語、分類等級與標記技術要求、試驗方法、檢驗規則和運輸堆放等各項要求。該標準品適用於工業與一般民生用，及在建築上應用之輕粒料混凝土的小型空心磚塊，而該標準所涵蓋之內容包括下列各項： 1.本標準所採用之術語分類等級及標記應參見相關標準。 2.技術要求含尺寸允許偏差、外觀質量、密度、強度、吸水率及相對含水率、抗凍性、中性化係數和軟化係數，及放射性應符合規定。 3.試驗方法、檢驗規則、產品合格驗証、堆放和運輸等均有規定。中國大陸之標準特色，已經將試驗方法及施工技術標作準完整的規定，然而燒結型與一般天然型輕質骨材在其性質上有所差異，這是有待補強之部份，至於在應用上，標準所列小型空心砌塊僅用於隔熱用，而在結構用之預鑄板圬工單元則仍須建立標準。本章有關顆粒筒壓強度及輕質粒料乾鬆密度及含水率試驗係依據中國大陸之相關條文修定。. 三、美國(C330-89、C331-94、C332-91) 美國之 C330-89 標準為我國的 CNS-3691 之母本，然僅為結構用。而另外亦容許標準圬工混凝土可允許使用焚化後之底灰，而隔熱所使用之材料，與結構用者相同，而在隔熱用之標準包括下列各項： 1.混凝土物理性質含隔熱性質、級配與其均勻性、乾鬆密度與其均勻性。 2.骨材性質之取樣與測試。取樣、粗細骨材之級配、乾鬆密度及細度模數則依一般常重混凝土之試驗方法進行測試。. 12.

(13) 3.隔熱混凝土性質如熱傳導之取樣及乾鬆密度等均有所規定，其測試方法亦依常重混凝土方式進行。美國ASTM之標準特色為將結構、圬工及隔熱用輕質骨材分開，本章仍依據ASTM修訂及制訂相關標準及試驗法。. 四、英國（BS-3797）英國標準為圬工與結構用混凝土，粒料涵蓋浮石、粘土、頁岩、板岩、熟料、底灰、飛灰和高爐石粉，將天然及人造輕質骨材均包括在內，而其取樣級配粗細骨材分類、鬆散密度和硫酸鹽含量、燒失量等，均依相關規定，進行測試及規定限制值，以利品質控制，標準並提供鬆散密度（燒乾材料）及燒失量之測定方法。. 13.

(14) 表 2-2.1 國家. 中華民國. 中華人民共和國. 標準編號. 標準名稱 (頁數). GB-2841-81. 天然輕質骨材 (共 7 頁). GB-2842-81. 輕質骨材試驗方法 (共 35 頁). JGJ-51-90. 輕集料混凝土技術規程 (共 16 頁). 6. CNS-3691. 結構混凝土用之輕質粒料 (共 4 頁). 中華人民共和國. 中華人民共和國. 公佈時間 (修訂時間). 國內外輕質骨材標準比較適用範圍. 標準要點. 需引用之相關標準. 1.主要考量此類混凝土 1.標準之粒料為輕質多孔性粒料，包含高爐石粉、 CNS485,486,1078, 之輕質性與抗壓強度粘土矽藻土、飛灰、頁岩或板岩等材料經高溫燒 1163,1164,1168, ，不包含其施工控制結而成之粒料及火山灰等天然材料加工而成之粒 1171,1230,1231,123 Jan, 1974 2,14603,1240,1258, (Aug, 1998) 料。。 3801 等一般混凝土 2.不適於防火和填充為 2.規定粒料之化學成份及物理性質。之測試方法規定目的者。 3.規定混凝土試樣在試驗中之相關準則。 1.適用於火山天然輕質骨材，而水成天然者亦可參用。 1.標準規定粗細料之粒徑、級配、鬆散容重範圍、 2.火山灰含火山渣、浮筒壓強度、軟化係數等技術要求。 GB 2842-81 有關試 Dec, 1992 石、多孔凝灰岩。 2.耐久性之相關規定。 (Jul, 1993) 驗方法規定進行 3.水成者含珊瑚岩、石 3.檢驗規則。灰質貝殼岩等。 4.堆放與運送過程應採取之措施。 4.天然輕質骨材可適用於各種性質需求。 1.標準包含試樣烘乾溫度、稱重時間、耐久性測試之試劑、試驗報告內容、取樣。 2.各項試驗含包括測試目的、儀器設備、試驗步驟、結果計算及評估與報告等。適用於飛灰、粘土、頁 3.測試項目含顆粒級配、鬆散容重、粗骨材之筒壓 Dec, 1992 岩及天輕質骨材等多 (Jul, 1993) 強度、吸水率、軟化係數、顆粒容重、抗凍性、孔性粒料和砂之檢驗孔隙率、堅固性、煮沸重量損失、鐵分解重量損失、三氧化硫含量、氯化物含量、含泥量、燒失量、有機物含量、異類岩石顆粒含量、粒型係數、均質性指標之統計檢驗及強度標號等。適用於輕質骨材混凝 1.標準含輕質混凝土之粒料生產級配及檢驗、混凝 Oct, 1990 土生產、技術要求及檢土之性能指標、配比設計、施工技術及試驗方法驗規則等。. 14.

(15) 2.每一批輕質骨材必須檢驗其粗料之堆積密度、顆粒級配筒壓強度吸水率及細料之堆積密度和細度模數。 3.試驗方法含乾密度、吸水率、軟化係數、導熱係數、抗剪強度及熱膨脹係數等。 4.性能指標依用途分類依其乾密度及強度標準值而定。 5.配比設計含設計參數選擇、配比計算與調整。 6.施工技術含拌合物之拌調、配比計算與調整、拌合物運輸。 7.混整土養護和缺陷修補及質量檢驗等。. 7. 中華人民共和國. 美國. 美國. 1.規定輕粒料混凝土小型空心磚塊的術語、 1.標準所採用之術語、分類等級及標記應參見相關分類等級與標記、技 GB175,1344,1596, 之標準。 2838~2841,4111,534 術要求、試驗方法、 2.技術要求含尺寸允許偏差、外觀質量、密度、強輕集料混凝土 8,8076,919 及 12958 檢驗規則和運輸堆放度、吸水率及相對水率、抗凍性、中性化係數和 GB-15229-94 小型空心砌塊( Jun, 1995 等 JC209,JC487, 等。共 5 頁) 軟化係數及放射性應符合規定。 JC/T544,JGJ51 及 52 2.本標準品用於工業與 3.試驗方法、檢驗規則、產品合格證、堆放和傳輸等相關標準民用建築用之輕粒料等均有規定。混凝土小型空心砌塊。 ASTM C29/C29M, Standard 1.考慮混凝土之輕質性 C33,C39,C40,C114, Specification for 與抗壓強度，不包含 C136,C142,C151, Lightweight 施工標準。 1.CNS-3691 係參照本標準制定的。 1953 ASTM C157,C192,C496, Aggregates for (Oct, 2002) 2.級配篩分析標準參照 2.標準要點同 CNS-3691 所列各項。 C330-026 Structural C567,C641,C666, E11 標準。 D71 及 E11 等相關 concrete 使用英制單位計量 (3 頁) 標準 1.考慮圬工混凝土之輕 1.標準之粒料除 CNS-3691 所列之粒料外尚包括煤 ASTM C29/C29M, Standard 質特性。炭或焦煤燒之底灰。 C40,C114,C136, ASTM Specification for 1953 Lightweight C331-02 (Apr, 2002) 2.級配篩分析標準參照 2.其他測試工作同 CNS-3691 標準要點 2 與 3 兩項 C142,C151,C157, C641,C666,D75 及 Aggregates for E11 標準。。. 15.

(16) Concrete Masonry Units (3 頁). 美國. ASTM C332-99. 英國. BS-3797. 3.使用英制單位計量。. E11 等相關標準. 1.標準之粒料同 CNS-3691 所列。 Standard 2.混凝土物理性質含隔熱性質級配與其均勻性、密 1.本標準主要考慮隔熱 Specification for 混凝土之特性。度（鬆）與其均勻性。 ASTM C29/29M, Lightweight 1954 Aggregates for 2.級配篩分析標準參照 3.骨材性質之取樣與測試。取樣依 D75 標準、粗細 C136, C177, D75 及 (Nov, 1999) Insulating E11 等相關標準骨材之級配、密度（鬆）及細度模數。 E11 標準。 Concrete 3.使用英制單位計量。 4.隔熱混凝土性質測試方法依 C177 測熱傳導取樣 (共 3 頁) 及密度（鬆）等均有所規定。 1.標準規定圬工及結構 Specification for 用輕質混凝土之需求 Lightweight 1.取樣級配、粗細骨材分類、鬆散密度、硫酸鹽含 BS410,812,812-102, 。 Aggregates for 量、燒失量等均依相關規定進行測試及限制值。 812-103,812-118,18 Masonry Units Nov, 1976 2.粒料含浮石、粘土、 (Nov, 1990) 2.附錄 A 及 B 提供鬆散密度(烘乾材料及燒失量之 81,1881-101,6073 及 and Structural 頁岩、板岩、熟料和 6073-1 等測定方法) concrete 底灰及飛灰與高爐石 (共 8 頁) 粉. 8 16.

(17) 第三節制修訂輕質粒料試驗法及標準本制修訂淤泥輕質粒料之試驗法及標準係參考中華人民共和國（ GB）標準，訂定筒壓強度試驗法及含水率試驗法二項，而參照 ASTM 標準擬訂輕質粒料之標準五項，在標準中特別在「一般特性」項下，將營建剩餘土石方、水庫及水廠淤泥、河川淤泥，或其他淤泥列舉包納，使可用資源能夠配合國際生態保護，及資源永續的國家政策理念能有效融入及落實在標準中，讓台灣在國際生態形象上能向上提昇。而「級配」項下將驗證品質性能符合設計要求者，亦包含在內，以求工程性能之涵蓋性及實用性。以下為試驗法及標準之草案。一、輕質粗粒料的顆粒筒壓強度試驗法（制訂）二、輕質粒料乾鬆密度及含水率試驗法（制訂）三、結構混凝土用輕質粒料（修訂）四、混凝土圬工用輕質粒料（制訂）五、隔熱混凝土用輕質粒料（制訂）六、ASTM C567 結構輕質混凝土密度試驗法(制訂) 七、ASTM C641-98 輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法(制訂). 17.

(18) 一、輕質粗粒料之顆粒筒壓強度試驗法 Method Of Test For The Particle Cylindrical Crushing Strength Of Lightweight Coarse Aggregates 1.適用範圍：本標準適用於利用承壓筒測定輕質粗粒料顆粒之平均相對強度指標，作為評定輕質粗粒料品質之試驗法。備考：本標準中｛｝內之單位係公制，其數值僅供參考。 2.用具 2.1 承壓筒：由圓柱形筒體（帶筒底）、導向環和加壓模三部分組成（參見圖 2-3.1、圖 2-3.2）。筒體可用鋼材製作，須具有足夠的剛度，筒體內表面和加壓模底面須經滲碳處理。筒底可拆卸，並裝有把手。加壓模外表面須有刻度線，便於控制裝料高度和壓入深度。導向環係作為導向和防止偏心之用。 2.2 試驗機：本試驗之試驗機依 CNS 1232〔混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法〕之規定。 2.3 天平：稱重容量 5kg 以上，其最小可讀數為 0.5g。 3.試驗方法 3.1 篩取試驗篩 9.5∼19mm CNS 386 之試樣 0.005m3，其中 9.5∼ 13.2mm 粒徑之體積含量應占 50％∼70％。 3.2 以圓柱形筒體（帶筒底）裝試樣，分別測定 3 次鬆粒料重，試驗步驟參照 CNS 1163〔粒料單位質量與空隙試驗法〕第 7 節「搖振法」，取其算術平均值。對於天然輕質粒料，取所測得之鬆粒料重算術平均值，乘以 1.15 之放大係數作為樣品量；而對於其他輕質粒料，則乘以 1.10 之放大係數作為樣品量。 3.3 依第 3.2 節之樣品量稱取試樣，將圓柱形筒體（帶筒底）和導向環組裝後，試樣分 3 次裝入筒中，每裝一次，應置於堅固地面上，輪流提起桶體之對側約 5cm 高，並遽然放開使之落下振實，使顆粒自行振密。每裝一次須重複振實 50 次，每側為 25 次，用手指或直尺修平粒料表面。試樣裝入桶中後再裝上加壓模，並檢查加壓模的下刻度紋是否與導向環之上緣重合，如不重合，應再輕敲. 18.

(19) 筒壁四周，直至完全重合為止。 3.4 將加壓模置於試驗機之下壓板上，以每秒約 294∼490 N ｛30∼50kgf ｝的速率均勻加載，當加壓模壓入深度為 20mm 時，記下壓力值。 4.筒壓強度計算輕質粗粒料之筒壓強度，依下式計算： R =. P F. 2 式中 R：輕質粗粒料之筒壓強度 MP｛kgf/cm ｝，計算精確至 0.098MPa a. ｛1 kgf/cm2｝ P：壓入深度為 20mm 之壓力值 N｛kgf｝ F：承壓面積（即加壓模面積 F=10000mm2） 5.報告內容輕質粗粒料之筒壓強度以 3 次試驗結果為一組，取其算術平均值，若 3 次試驗結果中最大值與最小值之差大於平均值之 15﹪時，須重做試驗。引用標準 CNS 386. 試驗篩. CNS 1163. 粒料單位質量與空隙試驗法. CNS 1232. 混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法圖 2-3.1 承壓筒實物照片圖. 筒. 19. 體.

(20) 導向環. 加壓模. 組合圖. 20.

(21) 圖 2-3.2 承壓筒尺寸示意圖單位： mm 俯視圖 155 135 115. 155 135 115. 113 93. 50 30. 70 58. 108 100. 側示圖. 50 30. 70 58. 108 100. 剖面圖. （筒. 體）. （導向環）. 21. （加壓模）.

(22) 二、輕質粗粒料乾鬆密度及含水率試驗法 (制訂) Method of. Test For The Dry Loose Density And The Absorption Of Lightweight Aggregate. 1.適用範圍：本標準規定輕質粗粒料之容積乾鬆密度，視乾鬆密度及含水率的試驗方法，作為評定輕質粗粒料品質和確定混凝土拌和所應附加水量之用。 2.用具 2.1 天平：容量為 1kg，靈敏度為 0.5g，精度須讀至試驗載重之百分之 0.10。 2.2 篩子：試驗篩 4.75mm（No.4）的標準篩； 2.3 取樣容器：容量約 4000 至 7000 立方公分。 2.4 量筒：容積 1000ml 或 500ml。 2.5 透明壓克力板。 2.6 圓形金屬板。 3.試樣：以四分法取試樣 3 公斤，用試驗篩 4.75mm（No.4）的標準篩過篩，取篩餘物置放 100 至 110℃之溫度下烘乾至恆重，以備用。 4.試驗步驟 4.1 把試樣拌合均勻，分成三等份，稱取每份重量，然後放入盛水的容器中。將漂浮於水上之顆粒，壓入水中。 4.2 試樣浸入室溫之水內約 1 小時或 24 小時後，將樣品倒入試驗篩 4.75mm（No.4）的標準篩中，濾水 1 至 2 分鐘，倒在富吸水性之布上，用手抓住布兩端，捲成槽形，讓粒料在布上往返滾動四次後，將粒料倒入瓷盤裡，擰乾吸濕布，再重複上述步驟 1 次，然後稱重。此狀況即可獲面乾內飽和狀態下之試樣重量，稱重至約 0.5 公克精度，然後記錄此結果。 4.3 稱量後，即將此面乾內飽和之試樣放置於取樣容器內，並以下列二種方法之一進行試樣體積量測。 4.3.1 體積法：將試樣再倒入 1000ml 的量筒中，同時再注入 500ml 清水。如試樣漂浮在水上，可用已知體積 V1 的圓形金屬板將. 22.

(23) 其壓入水中，讀出量筒的水位 V。 4.3.2 重量法：將清水(最好為蒸餾水)裝入 1000ml 量筒內至全滿，稱其重量記為 B。倒出約一半水量，將試樣倒入 1000ml 量筒內，搖動量筒以逐出水中氣泡。再加入水至全滿，以重量 C 透明壓克力板蓋住量筒，並將輕質粗粒料壓入量筒內，稱重為Ｄ*。＊註 1：用壓克力板蓋住量筒前，可用小吸管注入水置量筒內，補足筒內未滿之空隙。 5.乾鬆密度(面乾飽和狀態) 5.1 體積法計算方式乾鬆密度=. A V − V1 − 500. A－試樣質量(g)； V1－圓形金屬板的體積 (mL)； V－倒入試樣和放入金屬板後的量筒水位(mL)。 5.2 重量法計算方式乾鬆密度 =. A A − (D − C − B). 6.含水率 6.1 一小時或 24 小時粗粒料的含水率，依下式計算：含水率 = WC =. E−F × 100 F. 式內，Wc－粗粒料的含水率(%)，計算精確至 0.1%； E－浸水 1 或 24 小時之試樣在空氣中重量(g)； F－烘乾試樣在空氣中重量(g）。 7.結果評定：取 3 次試驗的算數平均值作為試驗之結果。 8.報告：報告中之輕質粗粒料的乾鬆密度準確至 0.01；而含水率準確至 0.1%。. 23.

(24) 引用標準： CNS 486. 粗細粒料之篩析法. CNS 1163 粒料單位質量與空隙試驗法 CNS 10989 現場粒料減量為試驗樣品取樣法 (本稿依據起草委員及審查委員建議，並參考 GB 2841-81「天然輕骨料」修訂). 24.

(25) 三、CNS0920020 結構混凝土用輕質粒料（修訂） 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。註 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。註 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. 25.

(26) (TCLP)」檢驗，其結果須符合國家環保相關標準值。 4.物理性質 4.1 輕質粒料之物理性質須符合下列規定。 4.1.1 黏土塊及易碎顆粒：黏土塊及易碎顆粒之總量不得超過乾燥質量之 2%。 4.1.2 級配：須符合表 2-3.1 之規定。表 2-3.1 結構混凝土用輕質粒料之級配規定（通過試驗篩之重量百分率）試驗篩孔徑 25mm. 19mm. 12.5mm. 9.5mm. 4.75mm. 2.36mm 1.18mm. (1in). (3/4in). (1/2in). (3/8in). (No.4). (No.8). －. －. －. 100. 85 至 100. －. －. 25 至 60. －. 0 至 10. －. －. －. －. (No.16). 300µm. 150µm. (No.50). (No.100). 粒料尺度(mm) 細粒料. 4.75 至 0. 25 至 4.75 95 至 100. 40 至 80 10 至 50. 5 至 25. 19 至 4.75. 100. 90 至 100. －. 10 至 50. 0 至 15. －. －. －. －. 12.5 至 4.75. －. 100. 90 至 100. 40 至 90. 0 至 20. 0 至 10. －. －. －. 9.5 至 2.36. －. －. 100. 80 至 100. 5 至 40. 0 至 20. 0 至 10. －. －. 混合. 12.5 至 0. －. 100. 95 至 100. －. 50 至 80. －. －. 5 至 20. 2 至 15. 粒料. 9.5 至 0. －. －. 100. 90 至 100. 65 至 90. 35 至 65. －. 10 至 25. 5 至 15. 粗粒料. 4.1.3 級配之均勻性：為確保連續多批輕質粒料級配合理之均勻性，細度模數須在採購者所要求之時間間隔分批採取樣品測定。如任何一批粒料之細度模數與經試驗合格之樣品值相差大於 7% ，除非經試驗證明此種粒料仍可製成符合規格之混凝土，否則此粒料應予拒收。 4.1.4 乾鬆密度：輕質粒料之乾鬆密度須符合表 2-3.2 之規定。表 2-3.2 結構混凝土用輕質粒料之乾鬆密度、筒壓強度及含水率規定粒料尺度細粒料. 顆粒筒壓強度 1 小時含水率. 最大乾鬆密度 (kg/m³). (MPa). (％). 1120. ≧4.0. ≦10. 26.

(27) 粗粒料. 880~1100. 混合粒料. 1040. 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 2-3.2 之規定。 4.1.6 一小時含率：輕質粒料之含水率須符合表 2-3.2 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 2-3.2 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 2-3.3 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 2-3.3 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. 註 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. 27.

(28) 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之比例與特性，以確保性能符合表 2-3.3 之最低要求。 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。. 28.

(29) 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面 50×50mm 至斷面為 100×100mm，高度為 250mm 以上之鋼模內，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。註 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 2-3.4 之規定，粗粒料試樣應取用於測定乾鬆密度之材料至少 2830cm³，以機械篩析粒料時間 5 分鐘。. 29.

(30) 表 2-3.4 輕質細粒料篩分析所需試樣重粒料標稱重乾鬆密度. 試樣重. (kg/m³). (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 30.

(31) 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). 31.

(32) 四、CNS 92010混凝土圬工用輕質粒料（制訂） Lightweight Aggregates For Concrete Masonry Units 1.適用範圍本標準適用於混凝土圬工用之輕質粒料，其主要考量為此種混凝土之輕質性。 2.粒料種類 2.1 本標準包括以下參種常用之輕質粒料。 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、河川淤泥或污水處理廠污泥、事業廢棄污泥等材料，經膨脹、造粒或燒結所得之粒料。 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。 2.1.3 由煤炭或焦炭燃燒碴所得之粒料。 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，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，若其顏色比標準溶液深時應予拒收；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。試驗方法依 CNS 1164[細粒料中有機物含量檢驗法]。 3.1.2 斑點：當粒料中所含的鐵成分用 Fe2O3 表示時，且含量在 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[輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法]之規定。 3.1.3 燒失量：由煤炭、焦炭燃燒碴組成之輕質粒料其燒失量不得超過 12%，其他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。註 1：有些粒料本質上具水硬性，而於生產過程發生局部水化，但通常粒料之品質並不會因此而降低。其他粒料則可能含有無 32.

(33) 毒的碳酸鹽或結晶水，而影響燒失量。因此以燒失量評估粒料品質時須加以注意。 3.1.4 污染物：2.1.1 節淤泥有受污染疑慮時，應對該材料燒製之輕質粒料進行「毒性特性溶出程序(TCLP)」檢驗，其結果須符合國家環保相關標準值。註 2：「其他淤泥」包括污水處理廠污泥、事業廢棄污泥等。 4.物理性質 4.1 輕質粒料之物理性質須符合下列規定。 4.1.1 黏土塊及易碎顆粒：不得超過總乾燥質之 2%。 4.1.2 級配：應由買賣雙方協定之，或依據表 2-3.5 建議之級配。表 2-3.5 混凝土圬工用輕質粒料之級配規定（通過試驗篩之重量百分率）試驗篩孔徑 25mm. 19mm. 12.5mm. 9.5mm. 4.75mm. 2.36mm. 1.18mm. 300µm. 150µm. (1in). (3/4in). (1/2in). (3/8in). (No.4). (No.8). (No.16). (No.50). (No.100). 4.75 至 0. －. －. －. 100. 85 至 100. －. 40 至 80. 10 至 50. 5 至 25. 25 至 4.75. 95 至 100. －. 25 至 60. －. 0 至 10. －. －. －. －. 19 至 4.75. 100. 90 至 100. －. 10 至 50. 0 至 15. －. －. －. －. 12.5 至 4.75. －. 100. 90 至 100. 40 至 90. 0 至 20. 0 至 10. －. －. －. 9.5 至 2.36. －. －. 100. 80 至 100. 5 至 40. 0 至 20. 0 至 10. －. －. 混合. 12.5 至 0. －. 100. 95 至 100. －. 50 至 80. －. －. 5 至 20. 2 至 15. 粒料. 9.5 至 0. －. －. 100. 90 至 100. 65 至 90. 35 至 65. －. 10 至 25. 5 至 15. 粒料尺度(mm) 細粒料. 粗粒料. 4.1.3 級配之均勻性：為確保連續多批輕質粒料級配合理之均勻性，細度模數須在採購者所要求之時間間隔分批採取樣品測定。如任何一批粒料之細度模數與經試驗合格之樣品值相差大於 7% ，此粒料應予拒收；除非經試驗證明此種粒料仍可製成所需性能之混凝土。 4.1.4 級配要求之特例：如級配經驗證可達紋理、強度、重量、音響或隔熱之特殊要求性質時，則不受限於表 2-3.5 之級配規定。 33.

(34) 4.1.5 乾鬆密度：輕質粒料之乾鬆密度須符合表 2-3.6 之規定。表 2-3.6 混凝土圬工用輕質粒料之乾鬆密度、筒壓強度及含水率規定粒料尺度. 最大乾鬆密度. 顆粒筒壓強度. 1 小時含水率. (kg/m³). (MPa). (％). ＞2.0. ＜20. 細粒料. 1120. 粗粒料. 600~880. 混合粒料. 1040. 4.1.6 顆粒筒壓強度：混凝土圬工用輕質粒料之顆粒筒壓強度須符合表 2-3.6 之規定。 4.1.7 一小時含水率：輕質粒料之含水率須符合表 2-3.6 之規定。 4.1.8 乾鬆密度之均勻性：各批輕質粒料之乾鬆密度與經試驗合格之樣品值，相差不得大於 10%，且須符合表 2-3.6 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 爆裂：依照第 7.1 節之規定所準備及試驗之試樣，表面不得顯現剝裂。 4.2.2 凍融耐久性：輕質粒料之耐久性以經採購者同意之混凝土凍融試驗為準。 4.2.3 乾縮：依照第 7. 8 節之規定所準備及試驗之混凝土試樣，乾縮率不得大於 0.10%。 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、黏土塊及易碎顆粒含量試驗。 6.2 混凝土圬工構件試驗：須至少三個試樣進行爆裂材料試驗，並取平均值。 7.試驗方法 34.

(35) 7.1 引起爆裂之材料試驗：依照下列三種方法之一試驗(1)無目視裂縫或結構缺陷之混凝土圬工構件(2)由圬工構件切割出至少 580cm² 面積之樣品(3)依據乾縮所準備試驗樣品。爆裂試驗依 CNS 1258[ 卜特蘭水泥熱壓膨脹試驗法]之規定。 7.2 凍融試驗：如需要時，可依 CNS 1168[混凝土試體抵抗凍融試驗法 ](水中快速凍融法)之規定。 7.3 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 2-3.7 之規定，若以機械篩析時，粒料僅須篩析 5 分鐘。粗粒料之試樣至少須取 2830cm³以測定密度（鬆）。表 2-3.7 輕質細粒料篩分析所需試樣重粒料乾鬆密度（鬆）. 試樣重. (kg/m³). (g). 80-240. 50. 240-400. 100. 400-560. 150. 560-720. 200. 720-880. 250. 880-1040. 300. 1040-1120. 350. 7.4 乾鬆密度：材料須在烘乾條件下依 CNS 1163[粒料單位質量與空隙試驗法]之規定試驗。 7.5 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。 7.6 一小時含水率：依 CNS----[輕質粗粒料乾鬆密度及含水率試驗法] 之規定。 7.7 粒料中黏土塊及易碎顆粒：依 CNS 1171[粒料中土塊與易碎顆粒試驗法]之規定。 7.8 混凝土乾縮：除試體製作依據下程序外，應依 CNS 14603 [硬固水泥砂漿及混凝土的長度變化檢試驗法]。 7.8.1 混凝土用 1 份水泥加上 6 份混合粒料體積比，並調整拌和水量 35.

(36) 使坍度為 50 至 100mm。再將新拌混凝土填入 50 mm×50mm×285 mm 之鋼模內，充分搗實並鏝平表面。 7.8.2 養護：樣品置入溫度 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，量其初始長度，再置入溫度 23±2℃ ，相對濕度 50±5%之養護櫃中，並於 28 天及 100 天時，分別加以量測長度。 7.8.3 報告：計算試體在養護櫃中存 100 天時與 7 天之初始試體長度變化，精度為有效標距之 0.01%。每個試體長度變化量即為乾縮量，其平均值代表混凝土乾縮量。 8.拒收：材料若不符合上述規定則予拒收，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：當在訂單或採購合約中有規定時，製造商或供應商應提供材料製造、取樣及試驗標準，並提出試驗結果報告。 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 14603. 硬固水泥砂漿及混凝土長度變化試驗法. CNS 1258. 卜特蘭水泥熱壓膨脹試驗法. ASTM C 641. 輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法(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 C331-02 “Standard Specification for Lightweight Aggregates For Concrete Masonry Units”增訂，並依據起草與審查委員之意見修正). 36.

(37) 五、隔熱混凝土用輕質粒料(制訂) Lightweight Aggregates For Insulating Concrete 1.適用範圍：本標準適用於未暴露於惡劣天候下混凝土所用之輕質粒料，其主要考量為混凝土之隔熱性質。備考：本標準第 5 節之試驗方法，不涉及安全與衛生問題，操作者應自行負責。 2.分類 2.1 本標準包括下列兩組常用之輕質粒料： 2.1.1 第 I 組：由膨脹發泡產生之粒料，如珍珠岩或輕蛭石。備考：本組粒料所製作之混凝土單位重量範圍介於 240∼ 3. 800kg/m ；熱傳導係數介於 0.065∼0.22W/m•K。 2.1.2 第 II 組：由膨脹、煆燒或燒結所製造之輕質粒料，例如爐碴、粘土、矽藻土、飛灰、頁岩、板岩或含有前述成分之淤泥；或由天然材料經適當加工處理之粒料，例如浮石、金屬熔碴或凝灰岩。備考：本組粒料所製作之混凝土單位重量範圍介於 720∼ 3. 1440kg/ m ；熱傳導係數介於 0.15∼0.43 W/m•K。 2.2 此類粒料應大多為輕質孔窩材料和顆粒狀無機材料。 3.物理性質 3.1 隔熱性能：輕質粒料混凝土之隔熱性能須符合表 2-3.8 規定。表 2-3.8 隔熱混凝土用輕質粒料之物理性能 28 天最大平均烘乾密度（kg/m³）. 最大平均熱傳導係數（W/m•K）. 800. 0.22. 1440. 0.43. 3.2 級配：須符合表 2-3.9 之規定或其他經驗證符合設計需求之級配。. 37.

(38) 表 2-3.9 隔熱混凝土用輕質粒料之級配通過試驗篩之重量百分率. 試驗篩孔寬粒料尺度. 19 mm. 12.5 mm. 9.5 mm. 4.75 mm. 2.36 mm. 1.18 mm. 600µm. 300µm. 150µm. 100. 85∼100. 40∼85. 20∼60. 5∼25. 0∼10. 98∼00. 60∼100. 30∼85. 2∼45. 1∼20. 0∼10. 100. 85∼100. 35∼85. 2∼40. 0∼10. 10∼35. 5∼25. 5∼20. 2∼15. 10∼25. 5∼15. 第I組珍珠岩 100. 輕蛭石(粗) 輕蛭石(細). 第 II 組細粒. 4.75 mm 至 0. 100. 85∼100. 40∼80. 90∼100. 40∼80. 0∼20. 0∼10. 100. 80∼100. 5∼40. 0∼20. 100. 90∼100. 0∼20. 料粗. 12.5 至 4.75 mm. 100. 9.5 至 2.36 mm 粒 4.75 至 2.36 mm 料混. 12.5 mm 至 0. 100. 95∼100. 9.5. 100. 100. 50∼80. 合粒. mm 至 0. 90∼100. 65∼90. 35∼65. 料. 3.3 級配之均勻性：為確保連續多批輕質粒料級配合理的均勻性，其細度模數須在採購者所要求的間隔，分批採取樣品測定之。如果任何一批粒料之細度模數與試驗合格之樣品值相差大於 7%，此批粒料應予拒收，除非經試驗證明此種粒料仍可做成指定性質之混凝土。 3.4 乾鬆密度：須符合表 2-3.10 之規定。. 38.

(39) 表 2-3.10. 隔熱混凝土用輕質粒料之乾鬆密度、筒壓強度及一小時含水率乾鬆密度 (kg/m³) 顆粒筒壓強度 1 小時含水. 粒料種類第I組第 II 組. 最小. 最大. 珍珠岩. 120. 196. 輕蛭石. 88. 160. 細粒料. 1120. 粗粒料. 880. 混合粒料. 1040. (MPa). 率(％). ＞0.2. ＜30. 3.5 顆粒筒壓強度：隔熱用混凝土輕質粒料之顆粒筒壓強度須符合表 2-3.10 之規定。 3.6 一小時含水率：輕質粒料之含水率須符合表 2-3.10 之規定。 3.7 乾鬆密度之均勻性：各批輕質粒料之乾鬆密度重與試驗合格之樣品值，相差不得大於 10%，且應符合表 2-3.10 之規定。 4.粒料性質之取樣及試驗：依據下述方法進行輕質粒料之取樣及試驗。 4.1 取樣：除袋裝粒料應先以分樣器法，復以四分法取樣外，其餘應依 CNS 485〔粒料取樣法〕之規定取樣。 4.2 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 2-3.11 之規定。粗粒料之試樣應由用來測定單位重之材料中取至少 2830cm³，以機械篩析粒料 5 分鐘。表 2-3.11 輕質細粒料篩析試驗之重量標稱密度 (kg/m³). 試樣重量(g). 80∼240. 50. 240∼400. 100. 400∼560. 150. 560∼720. 200. 720∼880. 250. 880∼1040. 300. 1040∼1120. 350. 39.

(40) 4.3 乾鬆密度：依 CNS 1163〔粒料單位質量與空隙試驗法〕第 8 節「剷填法」試驗之，但試驗時材料須在烘乾條件下。 4.4 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。 4.5 一小時含水率：依 CNS 488[粗粒料比重及含水率試驗法]之規定。 4.6 細度模數：依 CNS 486 之規定試驗。 5.隔熱混凝土性質之試驗法：隔熱混凝土之密度和熱傳導性質應依下列方法試驗 5.1 樣品準備：每種試驗各取三份樣品，採用和計畫用法相同之粗細粒料配合比例及混凝土產製程序製成試體，試驗前將樣品先濕養護 7 天，移出濕養室並儲存在 23±2℃和 50±5﹪相對濕度下，當達 28 天齡期時，將試體置於 110±10℃烘箱中烘乾，每 24 小時量測單位重一次，直到 24 小時內重量損失不超過 1﹪時為止。 5.2 混凝土密度：測定密度之每一試體體積應不少於 2L；測定烘乾後重量及樣品尺寸，並由平均數據計算體積和每 m3 之重量。 5.3 熱傳導：依 CNS 7333〔隔熱材料導熱係數測定法（平板直接法）〕，測定熱傳導係數，但試體應依第 5.1 節之規定養護及準備，試體尺寸應依試驗儀器之要求製定，試驗時應詳細記載試樣之粗細粒料混合比例和製作方式。 6.拒收及複驗 6.1 材料若不符合第 3 節至第 5 節中之規定時得拒收，惟須迅速以書面文件通知生產者及供應商。若生產者或供應商對測試結果不滿意時，可提出複驗要求。 6.2 本標準涵蓋材料之採購者，可選擇如下列之最少重量或體積來評估是否拒收材料。 6.2.1 單獨的袋裝如有下列情形，得拒收材料：（1）重量較標示值短少 5﹪時。（2）體積較標示值短少 10﹪時。 6.2.2 整批貨如有下列情形，得拒收材料：（1）以重量為主，每 100 袋取 2 袋之平均容量小於標示容量時. 40.

(41) 。但整批之隨機取樣應不少於 6 袋。（2）以重量為主，每 100 袋取 2 袋之平均容量與標示值之差異超過 5％時。但整批之隨機取樣應不少於 6 袋。 6.3 容量淨重應以一包或數包含袋重量減去容器重量而得。 6.4 容量體積應依第 6.2.2（1）節求得之平均容量，除以由 CNS 1163 求得之粒料鬆單位質量計算之。 7.驗證當在訂單或採購合約有規定時，製造商或供應商應對採購者提出該材料之製造、取樣及測試均符合本標準規定，以及已證實符合本標準要求之相關保證。當在訂單或採購合約有規定時，製造商或供應商應提出試驗結果報告。 8.包裝和標示當適用本標準之輕質粒料以包裝運送時，製造廠商名稱、粒料種類、最小重量及近似體積必須標示在包裝上。引用標準 CNS 485. 粒料取樣法. CNS 486. 粗細粒料篩析法. CNS ----. 輕質粒料密度及含水率試驗法. CNS 1163. 粒料單位質量與空隙試驗法. CNS ----. 輕質粒料顆粒筒壓強度試驗法. CNS 7333. 隔熱材料導熱係數測定法. (本稿依據 ASTM C332-99 Standard Specification for Lightweight Aggregates for Insulating Concrete 增訂). 41.

(42) 六、ASTM C567結構輕質混凝土密度試驗法（制訂） Determining Density of Structural Lightweight Concrete 1.適用範圍本標準適用於決定結構輕質混凝土烘乾密度和平衡密度。備考 1：本標準不涉及任何安全顧慮，使用者必須自行建立適當安全和健度限制。 2.用語釋義 2.1 平衡密度－結構輕質混凝土置於相對濕度 50±5％及溫度 23±2℃下，直至衡重後，所測定之密度。 2.2 烘乾密度－結構輕質混凝土置於 110±5℃至衡重所測量之密度。 3.試驗方法簡述 3.1 本試驗方法提供透過計算或量測，決定結構輕質混凝土烘乾或平衡密度的程序。烘乾密度係由每批次數量和每批次混凝土體積決定之。計算之平衡密度接近於將烘乾密度增如某一數量值。量測密度則由圓柱試體經過特殊處理後的質量來決定之。 4.重要性和運用 4.1 量測或計算結構輕質混凝土的平衡密度，用來決定是否符合指定密度。除非另外指明，平衡密度悉依 8.2 節程序辦理。 4.2 利用 CNS 11151「混凝土單位重、拌和體積及含氣量（比重）試驗法」配合混凝土澆置規範，決定新拌輕質混凝土的密度。備考 2：新拌混凝土的密度會依材料配比、含氣量，需水量及輕質骨材的比重和含水量而改變。輕質骨材混凝土密度的改變係因水量的散失所致，為骨材含水量、環境溫濕條件和混凝土構件面積和體積比之函數。對大多數結構輕質混凝土而言，平衡密度約在 90 天達到。而大多數結構高強度輕質混凝土，則約在 180 天可達平衡密度。密集試驗數值指出，不管當初輕質骨材含水量多寡，平衡密度比烘乾密度多出約 50 kg/m3。 5.器具 5.1 搗棒、木槌、量桶、天平，模具－符合 CNS 1167「使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法」。 42.

(43) 5.1.1 量桶－14 λ 之標準量桶。備考 3：許多觀案指出小量混凝土試體將造成新拌密度的提高，新拌密度應用手搗製作 150Φ×300mm 圓柱輕質混凝土試體[ 依據 CNS 1230 「混凝土試體在試驗室模製及養護法」或 CNS 1231「工地混凝土試體之製作及養護法」]所量測之值比一般使用 14 λ 量桶，並依據 CNS 1174[新拌混凝土取樣法]所量測之新拌密度高出 40 kg/m3。 5.2 溫濕控制櫃－能控制相對濕度 50±5％及溫度 23±2℃的控制室或依 CNS ------「溶液衡濕法」符合濕度要求的溶液衡濕櫃。 5.3 烘箱－適當尺寸的烘箱，可維持均勻 110±5℃恆溫，並且平均蒸發率大於 25 g/h。蒸發率依 CNS 1167「使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法」之規定。 6.取樣與試體製作和養護 6.1 取樣－依據 CNS 1174 「新拌混凝土取樣法」規定採取工地混凝土試樣。 6.2 決定平衡密度和烘乾密度的試樣－由 150Φ×300-mm 圓柱試體決定平衡密度和烘乾密度。 6.2.1 依據 CNS 1230 「混凝土試體在試驗室模製及養護法」或 CNS 1231 「工地混凝土試體之製作及養護法」標準，製作標準圓柱試體，每組須製作三個試體。 6.3 試體養護 6.3.1 除另外有規定外，平衡密度試體之養護須依據 CNS 1230 「混凝土試體在試驗室模製及養護法」或 1231 「工地混凝土試體之製作及養護法」之規定養護 6 天。備考 4：圓柱試體養護 24 小時後拆模，並置於塑膠紙或塑膠袋中，以防止水分散失，也可以保持在加蓋的模具中至試驗時才脫膜。 6.3.2 除外另有規定外，烘乾密度試體初始 24 小時內或試驗前，應置於溫度 16 至 27℃之環境下，並防止水分散失。 7.試驗步驟 7.1 量測新拌混凝土密度－依據 CNS 11151 「混凝土單位重、拌和體. 43.

(44) 積及含氣量（比重）試驗法」決定新拌混凝土密度。（參閱備考 3 ） 7.2 量測平衡密度－量測平衡密度前，先將養護第 6 天之圓柱試體取出，並浸泡於溫度 23±2℃之水中 24 小時。量測浸泡水中圓柱試體之質量，記錄為 C。由水中取出試體後置於 9.5mm 粗篩布上濾水 1 分鐘。用濕布擦去表面明顯的水分，量測質量，記錄為 B，此為面乾內飽和圓柱試體質量。最後將試體置放於 5.2 節之「溫濕控制櫃」內，直到相隔 28 天之質量差異小於 0.5％時。決定乾燥圓柱試體質量，記錄為 A。最後計算混凝土平衡密度如公式（1 ）所示。 Em＝（A×997）（B-C） / ------------------------------------------------------(1) 式中 Em = 量測平衡密度，kg/m3 Ａ=乾燥圓柱試體質量，kg B=面乾內飽和圓柱試體質量，kg C=浸水圓柱試體量測質量，kg 7.3 量測烘乾密度－圓柱試體在 24 小時至 32 小時間區拆模後[見備考 4]，先量測浸水質量，記錄為 G，此為圓柱試體浸水質量。接著由水中取出後，置放圓柱試體在 9.5mm 或更大篩孔之篩布上濾水 1 分鐘，將表面水漬以濕布擦乾。量取質量，記錄為 F，此為面乾內飽和圓柱試體質量。隨即將圓柱試體置入烘箱內烘箱溫度控制在 110±5℃下 72 小時或質量呈穩定不變動時，讓圓柱試體冷卻至室溫後，即可量測烘乾圓柱試體質量，記錄為 D。重覆烘乾，並每 24 小時量測一次質量，直至質量相差小於 0.5%時即為恆重。烘乾密度可由式(2)決定之。 Om=(D×997)/(F-G)---------------------------------------------------------(2) 式中 Om=量測之烘乾密度，kg/m3 D=烘乾圓柱試體質量，kg F=面乾內飽和圓柱試體質量，kg G=浸水圓柱試體量測質量，kg 備考 4：烘乾密度之量測可以指定其他時間，不一定為 24 小時。. 44.

(45) 8.計算 8.1 烘乾密度－當配比數量，骨材含水量，和一批次混凝土體積量已知，則可依下式計算烘乾密度。 Qc=(Mdf+Mdc+1.2Mct)/V---------------------------------------------------(3) 試中 Qc=計算之烘乾密度，kg/m3 Mdf=一批次混凝土中乾燥細粒料的質量，kg Mdc=一批次混凝土中乾燥粗粒料質量，kg Mct=一批次混凝土中水泥質量，kg 1.2=水泥加上化學結合水的質量換算因子 V=一批次混凝土的體積量，m3 8.2 近似平衡密度－利用 7.3 節或 8.1 節所決定之烘乾密度，依公式(4) 或(5)計算近似平衡密度。 Ec=Oc+50 kg/m3------------------------------------------------------------(4) 或 Ec=Om+ 50kg/m3 -------------------------------------------------------(5) 式中 Ec=計算平衡密度（參見備考 1）。 9.報告 9.1 當烘乾密度和平衡密度係由量測而得，則報告中應包括下列各項資料： 9.1.1 新拌混凝土密度，kg/m3。 9.1.2 浸水圓柱試體量測質量，kg。 9.1.3 面乾內飽和圓柱試體質量，kg。 9.1.4 近平衡態圓柱試體質量，kg。 9.1.5 平衡密度，精度至 10 kg/m3。 9.1.6 達到平衡密度之齡期，天。 9.1.7 烘乾圓柱試體之質量，kg。 9.1.8 烘乾密度，精度至 10 kg/m3。 9.2 若烘乾密度和近似平衡密度係由計算而得，則報告中須包含下列各項資料： 9.2.1 新拌混凝土密度，kg/m3。 9.2.2 一批次水泥和乾燥粒料之質量，kg。. 45.

(46) 9.2.3 一批次混凝土體積量，m3。 9.2.4 計算烘乾密度，精度至 10 kg/m3。 9.2.5 計算近似平衡密度，精度至 10 kg/m3。 10.精度 10.1 精度－當數據整理和查核後，精度將列入報告在內。 11.關鍵字 11.1 平衡密度；輕質混凝土，烘乾密度。 12.引用標準 CNS 1231. 工地混凝土試體之製作及養護法. CNS 1167. 使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法. CNS 11151 混凝土單位重、拌和體積及含氣量（比重）試驗法 CNS 1174. 新拌混凝土取樣法. CNS 1230. 混凝土試體在試驗室模製及養護法. CNS ------. 溶液衡濕法. 46.

(47) 七、ASTM C641-98 輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法(制訂) Iron Staining Materials in Lightweight Concrete Aggregates 1.適用範圍本標準適用於測定輕質混凝土骨材中含鐵化合物的潛在污染程度。 2.重要性和運用 2.1 本標準應用「目測分類法」來評估輕質骨材中所存在含鐵化合物造成的污染程度。這些輕質骨材所含之含鐵化合物或許不會產生混凝土表面上的斑點。 3.儀器 3.1 天平－精確度在試驗質量 0.1％範圍內的天平。 3.2 試驗篩－符合 CNS 386 「試驗用金屬線布和標準篩」之 CNS 9.5-mm 和 600-µm 標準篩。 3.3 濾紙－250±10-mm 直徑，具快速過濾，高耐沖濕強度，定量級白色濾紙。 3.4 乾酪包布－雙層，試劑級，乾酪包布，約 457mm 方形，足以包裹每一試體。 3.5 蒸汽室－任何符合試驗需求的儀器。蒸汽室內的水和補充水應為無含鐵之水或蒸餾水。備註 1：烘箱上非鐵材料製造的消毒器皿是符合要求的。 4.試劑 4.1 試劑的純度－所有試驗均應使用試劑級化學品。 4.2 水的純度－水應認知為蒸餾水或等同純度之水。 4.3 試劑的濃度 4.3.1 濃縮酸和氫氧化銨－須為濃縮試劑，並且比重符合下列規定：塩酸（HC λ ）比重 1.19 氫氧化銨（NH4OH）比重 0.90 4.3.2 稀釋酸以濃縮試劑的體積數加上一指定體積數的蒸餾水。因此 HC λ （1+2 代表 1 體積的 HC λ （比重 1.19）加入 2 個體積的水中稀釋之。 47.

(48) 5.取樣 5.1 取樣依據 CNS 485「塊石、碎石、卵石、砂及爐碴之取樣法」取樣。 5.2 首先依據 CNS 10989 「現場粒料樣品減量為試驗樣品取樣法」，將工地採取樣本縮減至適當尺寸，充分乾燥粒料後，採取通過 9.5-mm 篩停留在 600-µm 篩上為試驗試樣。 6.試驗步驟 6.1 從準備好之粒料中選取二個部份試樣，每一部份試樣各 100 克。 6.2 捲曲二張濾紙的邊緣呈杯狀托器，直徑約 130mm 深度約 60mm。將每一 100 克的試樣放入濾杯中，均勻分散約同一深度。叠起杯緣至中央並且壓住該試樣。 6.3 將兩部份準備好之試樣包裹好，上下重疊，並用乾絡包布包裹住。在蒸餾水中飽和，並暴露在蒸汽室中 16 小時，並加入蒸餾水補充之。 6.4 由蒸汽室取出後，小心將粒料由濾紙中取出，將二張濾紙以水清洗，置放表面皿上，放進 110±5℃烘箱中烘乾。粒料中不可溶解的鐵化合物經分解後將沈澱在濾紙上，呈現紅色、綠色或黑色斑點。 6.5 以「目視分類法」評定濾紙上斑點範圍的等級。 6.5.1 目視分類法－依據圖 2-3.3 至圖 2-3.7 斑點參考指標照片，評估在濾紙上污跡斑點分佈範圍及濃度。斑點指標照片由「沒斑點」（斑點指標 SI=0）至「非常大量斑點」（SI=100）。 6.6 當按 CNS 0920020「結構混凝土用輕質粒料」和 CNS 090023「混凝土圬工用輕質粒料」規定要求時,應依「化學分析法」進行。 6.6.1 化學分析法－當小心應用針滴瓶滴滲 HC λ，並用熱蒸餾水洗滌後，鐵沈澱物可能會被溶解。否則，將鐵化合物在經清洗及乾燥過之濾紙上以 HC λ （1+1）煮解，將濾紙上渣漿以熱水沖淋過濾，滴加入 NH4OH 來中和酸，並以甲基紅指示液顯示，使鐵以氫氧化鐵[Fe(OH)3]沈澱在濾紙上。重新以標準濾定程序用. 48.

(49) 10cm3 的 HC λ（1+1）使 Fe(OH)3 沈澱物溶解，以此 Fe2O3 形態定量決定鐵含量。備考 2：鐵也可以用其他標準定量程序決定之。 7.計算 7.1 計算 Fe2O3 至 0.01mg 的精度，但報告至近似 0.1 值如下： Fe2O3，mg/200g=E×V 式中 E =標準滴定溶液的 Fe2O3 當量，mg/m λ ，和 V=200g 試樣污染物所需的標準滴定溶液 m λ 。 8.報告 8.1 報告必須包括下列各項資料： 8.1.1 試樣編號 8.1.2 污染斑點指標，可依據「目測分類法」，和 8.1.3 鐵含量，以 200g 樣本中依據「化學分析法」測定之 Fe2O3 數量。 9.精度 9.1 分類法－不適用。 9.2 化學分析法－參照選用方法的要求。 10.引用標準 CNS 3691. 結構混凝土用輕質粒料. CNS 0920023. 混凝土圬工用輕質粒料. CNS 10989. 現場粒料樣品減量為試驗樣品取樣法. CNS 485. 塊石、碎石、卵石、砂及爐碴之取樣法. CNS 386. 試驗用金屬線布和標準篩. 49.

(50) 圖 2-3.3 斑點目測程度(SI= 100). 圖 2-3.4 斑點目測程度(SI= 80). 圖 2-3.5 斑點目測程度(SI= 40). 圖 2-3.6 斑點目測程度(SI= 20). 圖 2-3.7 斑點目測程度(SI= 0) (本槁依據 ASTM C641-98 “Standard Test Method For Iron Staining Materials in Lightweight Concrete Aggregates”修訂). 50.

(51) 第四節結論綜合前述研訂「燒結型輕質骨材」標準作業，可獲如下幾點結論： 1.配合政府綠色家園、能資源再生利用的永續政策，本計劃擬編訂之標準有其迫切性，對政府在國際生態形象上能向上提昇。 2.藉由本計劃中標準之編訂，使相關廢棄土石方及水庫等淤泥之再生利用及其再製產品之使用，在法上有據，利於推廣應用，確保工程之品質。 3.人造或天然輕質粒料，其性質影響混凝土性能甚鉅，本計劃參酌中國國家標準、中華人民共和國、美國及英國之相關標準後，訂定二項試驗法；並依混凝土用途分別制（修）訂定輕質粒料相關標準五項。 4.制（修）訂之相關標準分別為：輕質粗粒料的顆粒筒壓強度試驗法（制訂）、輕質粒料乾鬆密度及含水率試驗法（制訂）、結構混凝土用輕質粒料（修訂）、混凝土圬工用輕質粒料(制訂)、隔熱混凝土用輕質粒料（制訂），結構輕質混凝土密度試驗法（制訂）及輕質混凝土粒料中含鐵污染材料試驗法（制訂），上述標準已經送交標準局修訂 CNS 國家標準，並經多次討論修正。 5.透過制修訂標準之確實實施，應能落實相關營建廢棄土石方與水庫淤泥之再生利用及其再製產品之應用，使具法源。. 51.

(52) 52.

(53) 第三章研訂「輕質骨材混凝土技術規範」第一節緣起「輕質骨材混凝土」要能夠被普遍應用，那麼一套引導施工技術的規範必須先訂定，使設計者能依法設計，而施工者也可以依法正確施工，因此訂定「輕質骨材混凝土技術規範」是屬重要，如此才可以使淤泥輕質骨材的使用快速流通而能達到資源化的目的。其實輕質骨材的使用在二千年前古羅馬的時期，就被廣為使用作為圓拱屋頂的建築，而近代人造輕質骨材的使用也超過半台世紀了，所以有很多使用規範散落各地。在台灣地區，比較習慣使用美國混凝土學會的規範，然而美國相關輕質骨材混凝土的規範，較適合美國地區等高吸水率的輕質骨材，對於台灣地區使用微細淤泥製造出之表面瓷化而不吸水的輕質骨材來說，其實應沿用「結構混凝土施工規範」（ ACI 318）的精神，將輕質混凝土正常化為一般混凝土，將品質控制同時建立在水膠比（ W/B）與抗壓強度（ fc'）二者之上，才能表現出台灣輕質骨材混凝土的獨有特性，另外在精神內涵上結合從民國八十年即在台灣大量研究發展推廣的「高性能混凝土」，使輕質混凝土成為典型易施工又耐久的混凝土，而非一般工程人員所擔心劣質的混凝土。本技術規範之印證工作，己有國際金融大樓之裙樓及埔里鎮公所之斜屋頂之高性能輕質骨材混凝土之案例，實用性非常良好。. 53.

(54) 本章共研訂「輕質骨材混凝土技術規範」計九個項目。一、總則與內容說明二、輕質骨材混凝土材料三、輕質骨材混凝土配比設計四、輕質骨材混凝土拌和、產製及輸送五、輕質骨材混凝土澆置及養護六、輕質骨材混凝土品質管理七、輕質骨材混凝土檢驗及查驗八、輕質骨材混凝土施工品質之評定與認可九、輕質骨材混凝土之驗收. 54.

(55) 第二節輕質骨材混凝土技術規範一、總則與內容說明 1.1 通則 1.本規範適用於就地澆置輕質骨材混凝土之輕質骨材混凝土工程「以下概稱混凝土工程」。 2.混凝土工程之施工除合約文件另有規定者外，應依本規範之規定。 3.施工期間遇有本規範未明確規定或疑義事項，應以監造者之合理解釋為準。 4.本規範之引用應考慮整體性要求。 5.監造者或業主應完整保留施工中所有之各項試驗、檢驗及查驗紀錄至工程法定保固壽年期滿。 6.混凝土工程之竣工圖應由承包商提經監造者核可後交由業主保存。 1.2 施工與設計之配合 1.混凝土工程施工時，承包商應遵照設計圖說、施工規範等合約文件之規定辦理。 2.混凝土工程設計時，應考慮本規範有關工程施工之規定。設計者如認為有任何工程部份未能按本規範執行者，應在設計圖說內對施工事項詳加說明，承包商應遵照辦理。 3.施工時，若承包商認為有任何工程部份無法按合約文件執行，應檢送具體事實及處理方法報請監造者核定之，或由監造者指定處理辦法。 4.設計圖說中未有規定，或有規定而無法遵循施工時，承包商應請監造者轉請設計者補提詳圖或解決方法，或由承包商提出施工方法及施工詳圖報請監造者核定之。. 55.