高氯离子结构物海砂屋

高氯離子結構物海砂屋高氯離子結構物海砂屋 高氯離子結構物 海砂屋 高氯離子結構物 海砂屋 湛淵源湛淵源 技師技師 從結構體取出的混凝土 經過氯離子含量測定 水溶性氯離子從結構體取出的混凝土 經過氯離子含量測定 水溶性氯離子 高達高達 0 3kg m0 3kg m3 3以上 您的房子是海砂屋 以上 您的房子是海砂屋 這一句話曾多次出現在這一句話曾多次出現在 許多專業鑑定單位人員的口中 好像只要取自硬固混凝土中 淬取許多專業鑑定單位人員的口中 好像只要取自硬固混凝土中 淬取 出的氯離子含量出的氯離子含量 非總量非總量 超過目前國家標準 超過目前國家標準 CNS CNS 和技術規範和技術規範 土土 木水利學會木水利學會 402 88 402 88 的規定值 就是海砂屋 這種講法某些場合上的規定值 就是海砂屋 這種講法某些場合上 是正確的 但絕對不是唯一的結果 氯離子的來源是單一管道 所是正確的 但絕對不是唯一的結果 氯離子的來源是單一管道 所 有氯離子都是有害 含非常高量的氯離子 建築物或結構物就一定有氯離子都是有害 含非常高量的氯離子 建築物或結構物就一定 會損壞 目前砂石粒料短缺 可以使用海砂代替河川砂石 這些問會損壞 目前砂石粒料短缺 可以使用海砂代替河川砂石 這些問 題常困擾著設計 監造 施工單位 對消費者更是造成恐慌 觀念題常困擾著設計 監造 施工單位 對消費者更是造成恐慌 觀念 有待釐清 有待釐清 氯離子的來源氯離子的來源 混凝土內氯離子的來源可以分成內含和外來二大部分 混凝土組混凝土內氯離子的來源可以分成內含和外來二大部分 混凝土組 成材料包含水 水泥 砂 石子和摻料 眾所週知 自來水內加氯成材料包含水 水泥 砂 石子和摻料 眾所週知 自來水內加氯 當作消毒劑 只要含量在合乎飲用範圍內 這些氯離子的影響性是當作消毒劑 只要含量在合乎飲用範圍內 這些氯離子的影響性是 可以忽略的 當然要嚴格禁止使用海水 不過對位於臨海的預拌混可以忽略的 當然要嚴格禁止使用海水 不過對位於臨海的預拌混 凝土廠 或抽取地下水作為水源時 水質鹽化和受污染的問題是不凝土廠 或抽取地下水作為水源時 水質鹽化和受污染的問題是不 容忽視的 而必須加強檢驗 防止含過量氯離子水源作為拌和用水 容忽視的 而必須加強檢驗 防止含過量氯離子水源作為拌和用水 近年來 國內砂石粒料資源日益短缺 加上各縣市河川禁採砂石 近年來 國內砂石粒料資源日益短缺 加上各縣市河川禁採砂石 產生供需嚴重失衡 導致盜採 濫採行為猖獗 曾因危及橋樑安全 產生供需嚴重失衡 導致盜採 濫採行為猖獗 曾因危及橋樑安全 引起公安事件引起公安事件 高屏大橋高屏大橋 有些不肖業者 在北部和西部海岸採取 有些不肖業者 在北部和西部海岸採取 海砂 混合部分河砂 甚至全部使用海砂 作為混凝土粒料 這些海砂 混合部分河砂 甚至全部使用海砂 作為混凝土粒料 這些 未經處理 或處置不完全的海砂 經由預拌廠的料源系統進入混凝未經處理 或處置不完全的海砂 經由預拌廠的料源系統進入混凝 土內 形成名符其實的土內 形成名符其實的 海砂混凝土海砂混凝土 由於細海砂的表面積會比較大 包覆在表面或滲入內部的氯離子由於細海砂的表面積會比較大 包覆在表面或滲入內部的氯離子 自然比較多 混凝土各項材料加水後 可均勻分佈在混凝土內 對自然比較多 混凝土各項材料加水後 可均勻分佈在混凝土內 對 鋼筋極具侵蝕性 造成四週都會受到破壞 鋼筋極具侵蝕性 造成四週都會受到破壞 水泥的主要源料為粘土和石灰石 除非這些料源受到污染 否則水泥的主要源料為粘土和石灰石 除非這些料源受到污染 否則 水泥成份內含氯離子的隱憂是可以忽略的 摻料包含礦物摻料和化水泥成份內含氯離子的隱憂是可以忽略的 摻料包含礦物摻料和化 學摻料 是氯離子另一項的主要來源 尤其是速凝劑學摻料 是氯離子另一項的主要來源 尤其是速凝劑 氯化鈣氯化鈣 材 材 料源頭或製程中可能受氯離子污染 含有高量的氯離子 這一點反料源頭或製程中可能受氯離子污染 含有高量的氯離子 這一點反 而需要特別注意 要摻料供應商提出材料所含有氯離子的量 是物而需要特別注意 要摻料供應商提出材料所含有氯離子的量 是物 料品管工作中的重點項目之一 而不只是對預力構件給予額外的限料品管工作中的重點項目之一 而不只是對預力構件給予額外的限 制 摻料內所含有的氯離子 可以經由拌製過程中均勻分佈於混凝制 摻料內所含有的氯離子 可以經由拌製過程中均勻分佈於混凝 土內 摻料設計及使用不當時 將直接影響品質 體質不佳的混凝土內 摻料設計及使用不當時 將直接影響品質 體質不佳的混凝 土 受到內外在有害離子遷移 會產生加速惡化的結果 不得不慎 土 受到內外在有害離子遷移 會產生加速惡化的結果 不得不慎 混凝土內氯離子來源 除了從組成材料外 另一項是從混凝土所混凝土內氯離子來源 除了從組成材料外 另一項是從混凝土所 暴露環境中 經由滲透或擴散的機制 穿越混凝土表面 內部可透暴露環境中 經由滲透或擴散的機制 穿越混凝土表面 內部可透 水孔隙和混凝土病變處如裂縫 蜂窩 冷縫等缺陷處進入 對於穿水孔隙和混凝土病變處如裂縫 蜂窩 冷縫等缺陷處進入 對於穿 透路徑系統可以分成兩大類 第一類是氯離子經由內部孔隙系統 透路徑系統可以分成兩大類 第一類是氯離子經由內部孔隙系統 氯離子以濃度差的方式擴散 從外部高濃度的環境 滲入低濃度內氯離子以濃度差的方式擴散 從外部高濃度的環境 滲入低濃度內 部中 擴散速度受到孔隙的連通性和多寡的影響 混凝土品質提昇 部中 擴散速度受到孔隙的連通性和多寡的影響 混凝土品質提昇 有害離子擴散速度會相當慢 也就是拌和水量愈少 愈能夠降低滲有害離子擴散速度會相當慢 也就是拌和水量愈少 愈能夠降低滲 透性 第二類是氯離子直接由裂縫 蜂窩等巨觀可見的缺陷 長驅透性 第二類是氯離子直接由裂縫 蜂窩等巨觀可見的缺陷 長驅 直入混凝土內 這是最危險的情況 由此可見 維持混凝土表面完直入混凝土內 這是最危險的情況 由此可見 維持混凝土表面完 整的重要性 整的重要性 綜合前述 分析氯離子的來源是多重管道 而不只是經由誤用或綜合前述 分析氯離子的來源是多重管道 而不只是經由誤用或 濫用海砂一個來源 因此 濫用海砂一個來源 因此 海砂屋海砂屋 可以說是含氯離子或高量氯可以說是含氯離子或高量氯 離子建築物的一個特例 兩者之間並不相等也不一樣 用離子建築物的一個特例 兩者之間並不相等也不一樣 用 海砂屋海砂屋 一詞描述含有氯離子的建築物或結構物 將有偏頗不完全之處 一詞描述含有氯離子的建築物或結構物 將有偏頗不完全之處 氯離子的型態氯離子的型態 鋼筋混凝土內氯離子的存在型態可以分成固結型和游離型兩大類 鋼筋混凝土內氯離子的存在型態可以分成固結型和游離型兩大類 固結型 也稱穩定型 氯離子可與水泥的熟料礦物結合成穩定型的固結型 也稱穩定型 氯離子可與水泥的熟料礦物結合成穩定型的 化合物 對象為水泥中的化合物 對象為水泥中的C C3 3A A 鋁酸三鈣鋁酸三鈣 成份 具有沖淡氯離子的成份 具有沖淡氯離子的 功能 而且功能 而且C C3 3A A必須在必須在3 4 3 4 以上才可以平衡 形成以上才可以平衡 形成 氯鋁酸鈣化合物氯鋁酸鈣化合物 C C3 3A A CaClCaCl2 2 10H10H2 2O O 分析國內所生產水泥中除了第五型抗硫水泥 分析國內所生產水泥中除了第五型抗硫水泥 外 其它各型卜特蘭水泥的外 其它各型卜特蘭水泥的C C3 3A A含量都超過含量都超過3 4 3 4 尤其以第 尤其以第 型和第型和第 型含量較高 這一點也說明了原有存在於內部的氯離子總量 可型含量較高 這一點也說明了原有存在於內部的氯離子總量 可 能受到水泥水化的時間影響 固結型的氯離子量會有增加的現象 能受到水泥水化的時間影響 固結型的氯離子量會有增加的現象 理論上 這一類型的氯離子不易溶於游離水中 安定性高 不易產理論上 這一類型的氯離子不易溶於游離水中 安定性高 不易產 生對混凝土的危害性 生對混凝土的危害性 另一類的氯離子是以游離型態 游走於可透水的空隙或缺陷內 另一類的氯離子是以游離型態 游走於可透水的空隙或缺陷內 對鋼筋的危害是直接的 也是規範所限制的對象 鐵在含有氯離子對鋼筋的危害是直接的 也是規範所限制的對象 鐵在含有氯離子 的環境下 極易形成氯化亞鐵 然後分解成鐵離子及氯離子 形成的環境下 極易形成氯化亞鐵 然後分解成鐵離子及氯離子 形成 鋼筋全面腐蝕 這種癥狀與保護層龜裂 導致表面形成銹蝕的現象鋼筋全面腐蝕 這種癥狀與保護層龜裂 導致表面形成銹蝕的現象 完全不同 如圖一所示 要分辨鋼筋是否受到氯離子的侵蝕 簡易完全不同 如圖一所示 要分辨鋼筋是否受到氯離子的侵蝕 簡易 的判斷方法是從鋼筋受腐蝕的程度加以區別 鋼筋受到全面侵蝕而的判斷方法是從鋼筋受腐蝕的程度加以區別 鋼筋受到全面侵蝕而 有掉落剝離的現象時 是受到氯離子全面攻擊 局部侵蝕則是一般有掉落剝離的現象時 是受到氯離子全面攻擊 局部侵蝕則是一般 腐蝕的現象 腐蝕的現象 工地施工時 工人擅自添加大量的水 用於提昇工作性 是不智工地施工時 工人擅自添加大量的水 用於提昇工作性 是不智 而且危險的作法 水量增加時 也大幅提昇了水灰比 強度降低是而且危險的作法 水量增加時 也大幅提昇了水灰比 強度降低是 首當其衝的受害者 過量的水 在混凝土內形成可透水的毛細管孔首當其衝的受害者 過量的水 在混凝土內形成可透水的毛細管孔 隙 加速且擴大有害離子侵蝕的通道 混凝土防禦性降低 鋼筋腐隙 加速且擴大有害離子侵蝕的通道 混凝土防禦性降低 鋼筋腐 蝕問題接踵而至 現場監造工程師應正視這個問題的嚴重性 蝕問題接踵而至 現場監造工程師應正視這個問題的嚴重性 氯離子含量氯離子含量 鋼筋防蝕的觀念中 限制氯離子含量是有必要的 束制的對象是鋼筋防蝕的觀念中 限制氯離子含量是有必要的 束制的對象是 總氯離子或游離氯離子量應有明確的規範 作為品管工作的依據 總氯離子或游離氯離子量應有明確的規範 作為品管工作的依據 混凝土工程管制氯離子的精神 在於管制氯離子的總量 事實上 混凝土工程管制氯離子的精神 在於管制氯離子的總量 事實上 對鋼筋有危害的部分是游離性的氯離子 而這一部分的含量低於總對鋼筋有危害的部分是游離性的氯離子 而這一部分的含量低於總 量值的比率 受水泥量值的比率 受水泥 C C3 3A A 的含量與混凝土品質影響 大部分規範管的含量與混凝土品質影響 大部分規範管 制的對象都是游離性氯離子 國內相關氯離子管制規範包含在制的對象都是游離性氯離子 國內相關氯離子管制規範包含在 CNS1240 CNS1240 混凝土粒料混凝土粒料 CNS3090 CNS3090 預拌混凝土預拌混凝土 CNS11238 CNS11238 混混 凝土配比設計凝土配比設計 和混凝土施工規範中 其中和混凝土施工規範中 其中 CNS3090CNS3090 規定者為新拌規定者為新拌 混凝土 其它均為硬固混凝土 混凝土 其它均為硬固混凝土 氯離子含量高低與鋼筋受侵蝕的機率有密切關係 與混凝土品質氯離子含量高低與鋼筋受侵蝕的機率有密切關係 與混凝土品質 和鋼筋保護層厚度更有直接的關連性 表一是國家規範和鋼筋保護層厚度更有直接的關連性 表一是國家規範 CNSCNS 中與氯中與氯 離子有關的管制與檢驗規範 從表中可以看出民國離子有關的管制與檢驗規範 從表中可以看出民國 8080 年以前 國家年以前 國家 規範對混凝土內氯離子的管制 並沒有特別的規定 可能的原因是規範對混凝土內氯離子的管制 並沒有特別的規定 可能的原因是 粒料來源仍充足 粒料的品質著重於級配 有機物 粘土質含量等粒料來源仍充足 粒料的品質著重於級配 有機物 粘土質含量等 的管制 也有可能是粒料品質管制並非品管的重點工作 受到輕忽的管制 也有可能是粒料品質管制並非品管的重點工作 受到輕忽 而流於形式 在粒料資源日益短缺的環境下 河川禁採令 迫使砂而流於形式 在粒料資源日益短缺的環境下 河川禁採令 迫使砂 石業者採取盜採和採取西部沙岸的海砂 單獨或混合使用 處理不石業者採取盜採和採取西部沙岸的海砂 單獨或混合使用 處理不 善的海砂 在混凝土拌製過程中 均勻分佈在混凝土內 澆置時包善的海砂 在混凝土拌製過程中 均勻分佈在混凝土內 澆置時包 在鋼筋四週 加上施工時工人擅自添加水 造原混凝土品質惡化 在鋼筋四週 加上施工時工人擅自添加水 造原混凝土品質惡化 導致保護層較薄或不足的版構件 是首先發病的部位 引爆民國導致保護層較薄或不足的版構件 是首先發病的部位 引爆民國 8383 年間桃園縣和台北縣的年間桃園縣和台北縣的 海砂屋海砂屋 及及 海砂橋海砂橋 事件 事件一發不事件 事件一發不 可收拾 可收拾 民國民國 8383 年年 7 7 月月 2222 日國家規範日國家規範 CNSCNS 在在 混凝土粒料混凝土粒料 與與 預拌混預拌混 凝土凝土 明確訂定游離性氯離子的管制規範 與細粒料水溶性氯離 明確訂定游離性氯離子的管制規範 與細粒料水溶性氯離 子的檢驗規範 子的檢驗規範 8484 年年 1 1 月月 4 4 日再修訂公佈日再修訂公佈 混凝土配比設計混凝土配比設計 中水中水 溶性氯離子的管制值 同時公佈新拌混凝土中水溶性氯離子的檢驗溶性氯離子的管制值 同時公佈新拌混凝土中水溶性氯離子的檢驗 規範 至此無論管制和檢驗規範已趨完整 可有效防範含高氯離子規範 至此無論管制和檢驗規範已趨完整 可有效防範含高氯離子 的材料進入混凝土內 不過 對於外來入侵的氯離子 只有朝提高的材料進入混凝土內 不過 對於外來入侵的氯離子 只有朝提高 混凝土品質 加強檢測與維護工作 強化混凝土的防禦能力 混凝土品質 加強檢測與維護工作 強化混凝土的防禦能力 混凝土內氯離子含量的管制值是多少 可以從表一分析 在混凝土內氯離子含量的管制值是多少 可以從表一分析 在 8383 年年 7 7 月月 2222 日公佈管制規範前 氯離子若是來自混凝土材料系統 並日公佈管制規範前 氯離子若是來自混凝土材料系統 並 無總量的管制規定 含氯離子結構物 可以說是混凝土材料品管工無總量的管制規定 含氯離子結構物 可以說是混凝土材料品管工 作的顯著疏失 監造 施工與混凝土供應者難辭行政疏失之責 但作的顯著疏失 監造 施工與混凝土供應者難辭行政疏失之責 但 如有蓄意使用這些材料 則又另當別論 容許氯離子量必須與混凝如有蓄意使用這些材料 則又另當別論 容許氯離子量必須與混凝 土品質 建築物或結構物表面損壞情況 經由專業技師或學術機構土品質 建築物或結構物表面損壞情況 經由專業技師或學術機構 診斷 評估與判斷 確認氯離子對築物或結構物的影響程度 採取診斷 評估與判斷 確認氯離子對築物或結構物的影響程度 採取 適當的處置措施 適當的處置措施