水泥混凝土再生骨材优质化技术之研究

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1、水泥混凝土再生骨材優質化技術之研究12許桂銘陳偉全1高苑技術學院土木工程系講師2.高苑技術學院土木工程系副教授兼系主任摘要水泥混凝土廢棄物可作為再生骨材之用，直接利用水泥混凝土廢棄物軋碎為再生骨2材，做為抗壓強度175kgf/cm以下等級之混凝土之用尚可適用，但用於較高等級之混凝土則有待突破，主要與其包覆之水泥漿體品質不均勻有甚大之影響。目前國外在分級方面係以吸水率來分級，但在實務上存在無法克服之盲點—混合效應。優質化處理技術常用鎚擊與滾磨，去除包覆之水泥漿體，因無法即時反應去除效果，而使良質與劣質骨材混合，無法提升品質且使經

2、濟性降低。本文主要先探討提出優質化技術中鎚擊法與滾磨法之基本影響因素與各因素之程度。並提出在傳統優質化處理後，利用不同比重之溴化鋅溶液，分離水泥漿體與骨材，並依工程上需求決定再生骨材之所需純淨度，僅需小幅修正砂石場或土資廠之動線並加入沉澱池與清洗池，即可直接運作。由實驗室模擬結果成果，值得進一步探討。1、前言國內天然河川砂石用量劇增，加上河川砂石之禁採，常造成料源之短缺。而結構物拆除與重大災損耗，其所堆積之大量水泥混凝土廢棄物可作為再生骨材之用。直接利用2水泥混凝土廢棄物軋碎為再生骨材，做為抗壓強度175kgf/cm以下等級之

3、混凝土之用，尚可適用，但用於較高等級之混凝土則有待突破。廢棄混凝土塊表面附著之水泥漿，對再生混凝土之性能影響甚大，用於低等級混凝土(w/c=0.7)，再生混凝土與普通混凝土抗壓強度相近；但對於較高等級混凝土(w/c=0.5)，再生混凝土則僅約普通混凝土抗壓強度的85%~90%[1]，因此、表面附著水泥漿之去除，將有利於再生混凝土之性能。建立針對各種優質化處理技術包括鎚擊、滾磨等主要破碎方法之基本背景資料，並1配合可行分離技術，如比重分離法，分離所去除包覆之水泥漿體，有效提升品質與經濟性，達到資源有效利用，為本文之主要目的。2、

4、水泥混凝土再生骨材分級與處理2.1水泥混凝土再生骨材分級國內再生粗骨材其SSD容積比重2.26~2.43，吸水率5.04%~7.52%；再生細骨材其SSD容積比重2.27~2.29，吸水率7.92%~10.37%〔1~4〕，目前尚無分級規定。依日本「混凝土用再生骨材暫定品質基準」分級規定，如表1所示[5]；再生水泥混凝土之種類與用途，請詳表2所示[5]。表1日本「混凝土用再生骨材暫定品質基準」分級規定〔5〕種類再生粗骨材再生細骨材項目1種2種3種1種2種吸水率3%以下3%以下5%以下7%以下5%以下10%以下安定性12%以下4

5、0%以下12%以下—10%以下—表2日本再生水泥混凝土之種類與用途再生水泥混凝土之種類第Ⅰ型混凝土第Ⅱ型混凝土第Ⅲ型混凝土粗骨材再生粗骨材1種再生粗骨材2種再生粗骨材3種使用骨材細骨材普通骨材普通骨材或再生再生細骨材2種細骨材1種適用強度17.7~20.6Mpa15.7~17.7Mpa15.7Mpa以下22(160kgf/cm2以下)(180~210kgf/cm)(160~180kgf/cm)用途鋼筋混凝土無筋混凝土襯底混凝土無筋混凝土2.2國內水泥混凝土廢棄物處理流程國內水泥混凝土廢棄物處理以台中縣市與南投縣附近之各家處理場

6、，較具規模，典型之流程詳圖1所示[6]。2.3水泥混凝土再生骨材優質化技術現行水泥混凝土再生骨材優質化製造技術，多採用錘擊與滾磨(棒磨)之程序詳圖2所示[7]。最近日本亦發展出加熱法與鐵板刷法。2前處理與進料柵欄初篩第一次人工撿拾震動篩選.第二次人工撿拾破碎第三次人工撿拾圖1國內水泥混凝土廢棄物處理流程圖混凝土塊第一次人工選別顎式破碎機.第二次人工選別磁力選別鎚式破碎機球磨機或棒磨機濕篩分級圖2水泥混凝土再生骨材優質化製造技術流程圖3、研究方法本文係針對現行土石方資源場，水泥混凝土再生骨材優質化製造技術為主，以實3驗室模擬方式

7、探討不同強度、骨材粒型與岩質之混凝土塊，以鎚擊(模擬鎚式破碎機)與滾磨(模擬球磨機)於不同能量之純化效果。另外、亦提出以溴化鋅重質液體之比重選別法輔助判別效果，其流程與實驗變數如圖3與表6所示。3.1使用儀器與材料1.使用儀器(1)洛杉磯磨損試驗機：模擬球磨機，採500轉，12顆46.8mm磨球，每次5kg試樣。(2)夯鎚：模擬鎚式破碎機，鎚重4.54kg(10lb)，落距457mm(18in)，每kg均勻夯打10次。2.實驗材料研究中所使用實驗材料，包括下列數項，其性質分述如下：(1)水泥：為台泥TYPEΙ卜特蘭水泥，比重3

8、.15。(2)細骨材：(a)砂頁岩砂：屬高屏溪里港段河砂，面乾飽和容積比重2.61，吸水率1.35%，FM值為2.78，級配符合CNS1240要求。(b)大理岩砂：以蘇澳寒水石粉碎人工製砂，面乾飽和容積比重2.60，吸水率0.52%，FM值為2.89，級配符合CNS1240要