营建工程应用再生粗骨材之研究

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1、營建工程應用再生粗骨材之研究TheStudyofRecycledCoarseAggregatesApplicabletotheConstructionEngineering******王建昇何志軒何德仁****淡江大學建築系建築技術組研究生淡江大學建築系專任教授**大漢技術學院資源工程系專任講師摘要近年來政府積極推動「永續發展」及「綠建築政策」，其中廢棄物減量指標為重要之課題。1998年廢棄物總量為5,739萬公噸，其中事業廢棄物2,839萬公噸，佔總量49.47%、營建廢棄物2,000萬公噸，佔總量34.9%、剩餘為一般廢棄物900萬公噸，

2、約佔總量15.63%〈行政院主計處，1999〉。如再加上921地震後，營建廢棄物量更是龐大。但目前國內對於營建廢棄物的處理方式，多半是採取填海造路及回填造地等方式處理。因此；若能推展營建廢棄物妥善再生利用，必能降低廢棄物產量所帶來環境的衝擊，並對國家永續發展及綠建築政策上有卓越貢獻。目前國內營建構造物大多數是採用鋼筋混凝土或鋼骨混凝土構造，在建構過程中，所使用混凝土之砂石數量龐大。而台灣地區砂石供應多半仰賴河川砂石開採，但開採產量遠低於市場需求量，再加上長期開發，已經造成河川砂石逐漸枯竭、地形地貌和自然環境的改變，為了避免河川超採砂石危及公共

3、安全及平衡市場砂石供需用量和永續發展、水土資源保育等。政府乃於民國86年開放進口砂石，並且逐年增加砂石進口量，但這並無法完全解決國內砂石供需用量和永續發展、水土資源保育之議題。由於營建廢棄物處理方式，目前多半是採取填海造路及回填造地等。其中原因主要乃在其對所製成之混凝土強度沒有把握。本文取用再生粗骨材，並分成三種最大粒徑，四種坍度及七組水灰比。從配合比設計開始、試拌、測坍度、製作試體、養護到抗壓強度試驗。其中並測再生粗骨材及所製作混凝土之PH值。由試驗資料統計分析得知，用再生粗骨材所製作混凝土，其抗壓強度皆能符合營建工程之要求，而與一般混凝土

4、強度比較約為其88%，另外並推導水灰比與28天強度關係及7天與28天的強度關係。天然骨材與再生骨材於市場上價格差異盛大，以每立方公尺花蓮產地的天然骨材(含運費)約需850元，但再生骨材則只需100元。兩者差異8.5倍〈93年7月統計〉，若能將再生骨材運用於建築構造物之混凝土中，必定能降低工程造價，節省工程經費。依淡江大學化學館重建工程，所需混凝土總量為11,179立方公尺，其中粗骨材約為45％、細骨材為25％，其餘約30％為水泥砂漿，由此換算粗骨材所需總量為5,031立方公尺，假設使用再生骨材所需費用為503,100元，採用天然骨材所需費用為

5、4,276,350元，由此可以瞭解這兩者相較之下影響工程造價及經費盛大。關鍵詞：再生骨材、再生混凝－379－資源與環境學術研討會,2005,花蓮壹、緒論1-1前言本文乃利用應用混凝土試驗設計法，探討再生骨材所製成混凝土，在不同水灰比、坍度、最大粒徑之條件範圍下，對混凝土抗壓強度的影響。同時試驗再生骨材之基本性質，包括：篩分析、再生骨材單位重、含水量、飽和含水量、骨材體積、PH值等基本性質。經製成試體(共420個試體)利用統計分析再生骨材所製成之混凝土之下列關係：〈1〉抗壓強度與水灰比、坍度、最大粒徑、用水量之分析〈2〉用水量與水灰比、坍度、最

6、大粒徑分析〈3〉實際用水量與水灰比、坍度分析1-2材料準備及試驗方式〈1〉於由文獻資料中瞭解，再生骨材所製成之混凝土，若以再生粗、細骨材組合，無法提升混凝土強度，故本研究粗骨材採用再生骨材，細骨材以天然材料，為研究組合。〈2〉為了避免再生骨材表面所停留的粉塵量，影響最後試驗混凝土強度結果，先以清水清洗所堆置的再生骨材，並將再生骨材移至烘乾箱，以110ﾟC二十四小時烘烤，再進行篩分析，以篩選不同篩號之骨材，並降低再生骨材表面之粉塵量。〈3〉依何德仁教授之材料試驗規定方法，進行再生骨材之基本性質探討，包括：篩分析、骨材單位重、含水量、飽和含水量、

7、骨材體積等基本性質試驗。1-3試驗分析〈1〉七天與二十八天齡期混凝土抗壓強度關係分析分析再生骨材所製成混凝土中，七天齡期與二十八天期，所得混凝土強度關係，探討再生骨材所製成之混凝土是否影響混凝土早期強度。〈2〉再生混凝土與一般混凝土抗壓強度關係分析分析再生混凝土與一般混凝土，以相同的水灰比、最大粒徑及同一坍度範圍內，且採用相同條件之細骨材、水泥及同時間施作之條件下，兩者差異僅在所使用粗骨材條件不同。〈3〉用水量與水灰比、坍度、最大粒徑分析分析以再生骨材所製成混凝土之配合比設計中，所需用水量與水灰比、坍度及最大粒徑間的相互關係，並與一般天然骨材

8、所製成混凝土之用水量、水灰比、坍度及最大粒徑分析比較。〈4〉實際用水量與水灰比、坍度分析探討依混凝土配合比設計，其水灰比、坍度所得用水量，與實際現場拌合所需實際用水