再生混凝土的使用

1,再生混凝土使用手冊之介紹,張大鵬教授國立臺灣科技大學營建工程系暨研究所,營建廢混凝土再利用管理申報系統講習會,內政部營建署五樓大禮堂中華民國九十五年四十七日,2/42,報告大綱,前言再生粒料及再生混凝土之定義文獻回顧再生混凝土使用手冊各章內容精要說明結論與建議,3/42,再生混凝土使用手冊(草案),再生混凝土使用手冊之研擬內容共七項：第一章總則第二章再生混凝土粒料第三章再生混凝土配比設計第四章再生混凝土拌和產製與輸送第五章再生混凝土施工品質控制技術要點第六章再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點附錄再生混凝土粒料建議產製方式,4/42,再生粗、細粒料之製造,5/42,再生粗粒料之組成,6/42,國內再生混凝土之組成(目前暫定),7/42,再生混凝土使用手冊各章內容精要說明,8/42,第一章總則(1/4),再生混凝土粒料定義由混凝土構造物(含建築物、混凝土鋪面、橋樑等)拆除之混凝土廢棄物，經適當的處理程序所製造成之乾淨碎石、表面沾黏水泥砂漿之碎石、硬固水泥砂漿塊等塊粒狀材料均稱為再生混凝土粒料，包括再生混凝土粗粒料及再生混凝土細粒料兩類，本手冊僅限定使用再生混凝土粗粒料。再生混凝土定義由以全部再生粗粒料或以部分再生粗粒料混合部分一般粗粒料之兩者混合料，與一般細粒料、水泥、水及摻料等材料所拌製而成之混凝土。,(新修訂條文),9/42,第一章總則(2/4),本使用手冊適用範圍本手冊之再生混凝土適用於使用在次要構造物且與人非長期密切接觸者之施工。再生混凝土性質再生混凝土之新拌性質及硬固性質略遜於普通混凝土，其差異程度，隨混凝土中再生粒料摻用量的多寡及不同配比條件而不同，使用前，需事先進行相關試驗，以瞭解再生混凝土之性質及適用性。,(新修訂條文),10/42,第一章總則(3/4),再生混凝土的使用原則及品質原則上，依本使用手冊相關規定所產製之再生粒料及再生混凝土材料品質，適合使用於次要混凝土構造物之設計與建造。,(新修訂條文),11/42,第一章總則(4/4),次要RC構造物範疇之說明與範例次要RC構造物適用範圍很廣，也不易明確地詳細逐一條列，惟基本上，以符合與人非長期密切接觸且非做為主結構用之混凝土、臨時設施者等構造物為範疇。例如：防波塊、女兒牆、圍牆、道路邊溝、水溝蓋、鋪面結構、控制性低強度材料(controlledlowstrengthmaterials,CLSM)構造物、重力式擋土牆、護坡、護坡用場鑄混凝土塊、道路護欄柱、格梁護坡、緣石、緣石側溝、護坡預鑄混凝土塊、舖面混凝土(砂漿)地磚等項目。在使用時，仍宜對這些次要構造物合宜的強度及耐久性作適當的權衡考量。,(新修訂條文),12/42,第二章再生混凝土粗粒料(1/6),(同一般混凝土),再生混凝土粗粒料原則上需符合於CNS1240混凝土粒料標準的規定。,13/42,第二章再生混凝土粗粒料(2/6),再生粗粒料分級,14/42,第二章再生混凝土粗粒料(3/6),再生粗粒料中有害物質含量限制,15/42,第二章再生混凝土粗粒料(4/6),(同一般混凝土),再生混凝土粗粒料磨損率不得大於50。粒料扁平率大於5以上之再生混凝土粗粒料含量，不得大於全部再生混凝土粗粒料總重之10。粒料扁平率大於3以上之再生混凝土粗粒料含量，不得大於全部再生混凝土粗粒料總重之30。,粒料物理性質,16/42,第二章再生混凝土粗粒料(5/6),(同一般混凝土),再生混凝土粗粒料品質檢驗方法比照CNS相關規定辦理,17/42,第二章再生混凝土粗粒料(6/6),再生混凝土粗粒料應至少每批及每100m3進行粒料比重、吸水率、含陶瓷率、篩分析及級配、有機不淨物、健度、磨損率、扁平率等試驗。其它試驗由工程師視實際需要決定。,取樣頻率,18/42,第三章再生混凝土配比設計(1/6),適用於以卜特蘭水泥為膠結料之再生混凝土配比設計，再生混凝土規定抗壓強度210kgf/cm2。,一般規定,19/42,第三章再生混凝土配比設計(2/6),水泥、摻料及粒料品質,水泥應符合CNS61卜特蘭水泥之規定。拌和水應符合CNS13961混凝土拌和用水之規定。輸氣劑應符合CNS3091混凝土用輸氣附加劑之規定。化學摻料應符合CNS12283混凝土用化學摻料之規定，流動化混凝土使用之化學摻料應符合CNS12833流動化混凝土用化學摻料之規定。混凝土用飛灰應符合CNS3036卜特蘭水泥混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物；水淬高爐石粉應符合CNS12549混凝土及水泥墁料用水淬高爐爐碴粉之規定。再生粗粒料品質應符合本手冊第二章再生混凝土粗粒料規定,20/42,第三章再生混凝土配比設計(3/6),再生粗粒料之標稱最大粒徑,再生粗粒料之標稱最大粒徑除另有規定，不得大於下列規定之最小值：(1)模板間最小寬度之1/5。(2)混凝土板厚之1/3。(3)鋼筋、套管等最小淨間距之3/4。(4)如使用泵送機泵送之再生混凝土粗粒料之標稱最大粒徑應小於輸送管內徑之1/4。但若經監造者判斷，新拌再生混凝土適於澆置及搗實而不發生蜂窩及空隙現象時，可以不受上述限制。,21/42,第三章再生混凝土配比設計(4/6),有適當試驗數據之標準差可供引用之混凝土配比目標強度：採用下兩式計算值之較大者。,再生混凝土配比目標強度,=混凝土規定抗壓強度(kgf/cm2)；,=混凝土配比目標強度(kgf/cm2)；s=標準差(kgf/cm2)。,無適當試驗數據之標準差可供引用之混凝土配比目標強度以下表之規定值作為配比目標強度：,22/42,第三章再生混凝土配比設計(5/6),(1)依3.8節規定，選擇粗粒料混合料粗粒料之標稱最大粒徑，瞭解粗粒料混合料中各組成顆粒物所佔比例及相對應的每個組成顆粒物之個別材料性質。(2)試驗求得合乎規定之粗粒料混合料級配及一般常重細粒料之級配；或採用由適當粗粒料混合料及一般常重細粒料個別比例所組成具有最大單位重之粗細粒料混合料。(3)依3.7節規定選定適當之化學摻料及礦物摻料類型、使用量。(4)試驗求得粗粒料混合料及一般常重細粒料之比重、吸水率及含水率，粗粒料混合料乾搗單位重，水泥比重、擬使用卜作嵐材材比重、擬使用化學摻料比重等資料。(5)依工作需求，選擇合乎規定之坍度。(6)由粗粒料混合料粗粒料之標稱最大粒徑及所選定之坍度，估計拌和水量和含氣量。,試拌法再生混凝土配比流程(一),23/42,第三章再生混凝土配比設計(6/6),試拌法再生混凝土配比流程(二),(6)由粗粒料混合料粗粒料之標稱最大粒徑及所選定之坍度，估計拌和水量和含氣量。(7)根據第3.5節規定再生混凝土強度需求、已知之水膠比或水灰比與抗壓強度間關係圖，選擇適當水膠比或水灰比。(8)依選定之水膠比或水灰比及礦物摻料使用比率，計算水泥及其他膠結料用量。(9)粗粒料混合料粗粒料之標稱最大粒徑及乾搗單位重、一般常重細粒料級配、依計算粗粒料用量。10)以體積法，計算細粒料用量。(11)依粒料吸水率、含水率、化學摻料用量，調整拌和水量。(12)進行試拌、量測再生混凝土新拌與硬固性質後，進行適當的配比調整，決定合乎規定之配比。,24/42,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(1/6),再生混凝土材料計量之容許誤差,25/42,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(2/6),(1)每次拌和時，如拌和機內及拌和輪葉上附著過量水泥砂漿，須隨時清除，並保持拌和機內部濕潤。(2)加入再生或一般細粒料與80之拌和水。(3)再置入水泥及卜作嵐材料，添加10之拌和水，拌和成水泥砂漿。(4)最後加入再生或一般粗粒料，同時加入剩餘10之拌和水或化學摻料，拌和成為再生混凝土。,再生混凝土之拌和作業順序,26/42,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(3/6),每盤再生混凝土拌和量為0.75m3以下者，拌和時間不得少於1分鐘，拌和量每增加0.75m3，拌和時間得再增15秒。再生混凝土卸料達15%及85%時取樣測定坍度，可作為拌和均勻度之簡便校驗，惟兩次抽樣時間不得超過15分鐘，若兩試樣坍度不符均勻性規定之容許差範圍內，應改正調整拌和機。,再生混凝土之拌和時間與均勻度,27/42,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(4/6),施作前應擬定再生混凝土輸送計畫，輸送時應保持品質均勻，避免造成材料析離及坍度損失。如為預拌混凝土尚須符合CNS3090之規定。除另有規定外，再生混凝土拌和完成至工地卸料完成所需時間，以能符合在工地現場混凝土卸料時之設計工作度要求為限(一般混凝土以90分鐘為限)。再生混凝土輸送過程中，不得另外添加水量或其他外加摻料，以確保再生混凝土的品質。,再生混凝土輸送計畫及輸送要求,28/42,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(5/6),(1)裝載容量及性能應先經過檢驗確認並符合使用需求。(2)再生混凝土裝載容量以不超過攪拌筒容量之80%。(3)運送途中攪拌筒應保持36轉/分鐘轉速轉動。(4)預拌混凝土車應定期檢查，清除攪拌葉片上殘留硬化混凝土。,再生混凝土預拌混凝土車輸送要求。,29/42,(1)再生混凝土之坍度應大於10cm。(2)泵送機應具備良好之輸送能力，可將再生混凝土送至澆置位置。(3)若遇有垂直昇高或彎曲時，依下表估算折減輸送距離。,第四章再生混凝土拌和產製與輸送(6/6),再生混凝土泵送機輸送要求,30/42,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(1/6),再生混凝土品質控制須依混凝土工程施工規範與解說土木402-88a十六章及第十八章之相關規定外，本章僅列出再生混凝土施工品質控制時之須特別注意技術之要點及相關說明。,31/42,再生混凝土施工作業查核程序再生混凝土施工作業計畫書應先經監造單位認可。再生混凝土工作度之管制再生混凝土拌和水量，須以配比設計為依據；在工地現場應隨機抽樣進行坍度試驗，不符規定之容許誤差時，該批再生混凝土應予拒用。澆置過程中發生材料分離之管制再生混凝土澆置過程如發生材料分離現象時，應即刻查核配比正確性並加以修正。再生混凝土澆置中對惡劣天候環境之保護再生混凝土在室外澆置時應避免於雨天、刮大風及日曬高溫等惡劣天候下進行。(2)溫度超過34時，澆置再生混凝土可添加延緩凝結之化學摻料或以冰塊取代拌和用水量。,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(2/6),32/42,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(3/6),澆置初期之龜裂防制澆置完成後24小時應於表面灑水，避免因表面失水而形成乾縮裂縫。再生混凝土之養護再生混凝土養護方式與除須符合一般混凝土之養護規定外，並應特別防範再生混凝土表面龜裂之發生。再生混凝土之拆模作業再生混凝土之拆模時間與方式應須依規定進行，並確定現場再生混凝土之強度足夠時，才可進行拆模作業。再撐再生混凝土如計畫須使用再撐作業而提早拆模時，所須再撐作業計畫應事先擬定，並報請監造者核可後實施。,33/42,再生混凝土驗收時，承包商應提出下列資料以利驗證。(1)施工過程中提經核可之文件，包括施工計畫、施工圖、及達成協議之相關資料。(2)再生混凝土各材料之試驗報告。(3)再生混凝土之配比計算書與試拌資料。(4)施工報表、試驗報告、查驗紀錄及不合格改善文件。(5)竣工圖說。,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(4/6),驗收管制,34/42,(1)承包商應擬定再生混凝土施工維護計畫書經監造者核定後實施。(2)再生混凝土初期強度偏低，故澆置完成後14天內表面不得有重物或車輛與水流的磨損作用。1.若以濕治方式養護至少須超過七日。監造者可視工程情況適度延長養護時間。2.梁、柱及牆側模拆除作業，應謹慎進行，避免損傷再生混凝土脆弱的表面。,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(5/6),維護管制,35/42,第五章再生混凝土施工品質控制技術要點(6/6),(1)料源、拌和與輸送、硬固後應執行品質管制，並且填寫查驗項目表。(2)拌合廠品質管制查核，應於每批再生混凝土產製時檢驗，並且填寫查核表。(3)施工過程應有品質管制查核作業，並且填寫查核表。,再生混凝土檢驗查核表,36/42,再生混凝土之單位重約為Wc=2.122.43tf/m3常重混凝土之單位重約為Wc=2.4tf/m3輕質混凝土之單位重約為Wc=1.41.9tf/m3再生混凝土的比重與一般混凝土很接近，約為94%，現今之混凝土技術已可製造成高性能混凝土。,再生混凝土、常重混凝土與輕質混凝土特性,第六章再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點(1/6),37/42,再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點，須依中國土木水利工程學會編著土木401-93混凝土工程設計規範與解說之相關規定，本章僅列出再生粒料應用於RC設計時，需特別注意要點及相關說明。,第六章再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點(2/6),38/42,土木401-93設計規範內容網要,第一章：總則第二章：分析與設計第三章：撓曲與軸力第四章：剪力與扭力第五章：鋼筋之伸展與續接第六章：雙向版系第七章：牆第八章：基腳第九章：預鑄混凝土構材第十章：合成混凝土受撓構材第十一章：預力混凝土第十二章：薄殼與摺版第十三章：設計細則,第十四章：結構物之強度評估第十五章：耐震設計之特別規定第十六章：結構純混凝土附篇A：壓拉桿模式附篇B：鋼筋(含預力)混凝土受撓曲與軸力構材統一設計規定附篇C：強度折減因數與設計載重之替代值附篇D：混凝土結構用錨栓附篇E：材料之品質要求附篇F：工作應力法附錄甲：混凝土常用鋼筋,第六章再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點(3/6),39/42,混凝土工程設計規範土木401-93適用於常重粒料混凝土及輕質粒料混凝土當使用輕質混凝土對此設計規範有所修正時，此規範中均另有特別註明共16條將16條混凝土工程設計規範土木401-93中與輕質混凝土相關之規定條文列至下頁,第六章再生粒料應用於鋼筋混凝土設計作業要點(4/6),40/42,第二章分析與設計2.11.2非預力單向構造(共兩條)第四章剪力與扭力4.3輕質混凝土4.8剪力摩擦4.10托架之特殊規定第五章鋼筋之伸展與續接5.3受拉竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展第十二章薄殼與摺版12.5薄殼內鋼筋,第十五章耐震設計之特別規定15.3通則15.6構架之接頭(共兩條)第十六章：結構純混凝土16.6強度設計附篇D：混凝土結構用錨栓D4.4錨栓剪力及軸拉力強度規定附篇E：材料之品質要求E3.7耐久性(共兩條)附篇F：