為何回收粒料無法替代天然粒料,從圖6可得知,天然粗細粒料,在混凝土內部與水泥膠結漿界面只有一個(ITZ1);而回收粒料,將會產生三個界面(ITZ1、ITZ2、ITZ3)。界面是複合材料-混凝土內最弱的一環,天然粒料混凝土遠比回收粒料混凝土,強度高出許多;日本廢棄混凝土「循環經濟」種類與用途,見表4,回收製成回收粒料,建議可使用三型混凝土:第1型抗壓強度180〜210 kgf/cm²,可用於鋼筋混凝土或無筋混凝土;第2型及第3型用於180〜160 kfg/cm²及160 kgf/cm²以下。此三型混凝土用於較不重要結構體、或非結構體,及用於建築基礎打底(設計強度=140 kgf/cm²)混凝土,頗為適當。
表5為國內採用921回收粒料做成混凝土強度發展,配比是採用台科大名譽教授黃兆龍博士,研發之「緻密配比設計法」,運用飛灰與爐石粉和水泥與摻料及回收粒料設計(CER與CEN),並應用ACI配比法設計(CCR與CCN),上述所得配比進行28、56、91天抗壓強度測試,結果顯示CC(傳統)組比CE(緻密組)組強度高,唯91天時,CC傳統設計組強度有下降現象,CE組強度初期(28天)低後期(91天)一直成長,這是「緻密配比設計法」的優勢,而且水泥用量低,水泥強度效益高(表5右側),因此若以回收粒料設計建築結構混凝土,以f'c+70 kgf/cm²,使用表5,可以設計210〜280 kgf/cm²,於低層建築物(含5F以下),在工作性、安全性、耐久性、體積穩定性等,都足以可以勝任[5];高層建築(含)以上暫不建議採用,除非有更具體研究使用佐證時。
廢棄混凝土「循環經濟」的「搖籃到搖籃」應用,在荷蘭、日本、台灣等地,正如火如荼朝此方向前進;至於土敘災損重建工作,或許土耳其粒料天然資源不虞匱乏,但根據「循環經濟」的精神與「搖籃到搖籃」真義,在混凝土結構混凝土、非結構性和與無筋混凝土的應用,甚至可用於CLSM與地盤改良劑等等措施,都可以使物命延續不斷,土敘大地震後對土耳其政府與世界銀行建言,應該痛定思痛,翻轉當地既有耐震策略的失誤,將人民的大小事情,尤其建築物耐地震,都擺在第一優先,才是政府永遠執政的良策。
表5 回收粒料混凝土硬固性質
配比編號 |
w/cm(c) |
水泥 用量 (kg/m³) |
硬固性質I |
|||||
抗壓強度(kgf/cm²) |
水泥強度效益(psi/kg) |
|||||||
28天 |
56天 |
91天 |
28天 |
56天 |
91天 |
|||
CCR32 |
0.32 |
734 |
449 |
459 |
438 |
8.7 |
8.9 |
8.5 |
CCR36 |
0.36 |
696 |
438 |
449 |
418 |
9.0 |
9.2 |
8.6 |
CCR40 |
0.40 |
500 |
398 |
408 |
387 |
11.4 |
11.6 |
11.1 |
CCN32 |
0.32 |
672 |
469 |
489 |
479 |
10.0 |
10.4 |
10.2 |
CCN36 |
0.36 |
369 |
449 |
459 |
449 |
17.4 |
17.8 |
17.4 |
CCN40 |
0.40 |
475 |
428 |
438 |
408 |
12.9 |
13.2 |
12.3 |
CER32160 |
0.32 |
326 |
326 |
377 |
428 |
14.3 |
16.5 |
18.8 |
CER36160 |
0.36 |
269 |
306 |
326 |
357 |
16.2 |
17.3 |
18.9 |
CER40160 |
0.40 |
224 |
285 |
316 |
336 |
18.2 |
20.2 |
21.5 |
CER32150 |
0.32 |
292 |
316 |
347 |
398 |
15.5 |
17.0 |
19.4 |
CER32170 |
0.32 |
360 |
377 |
398 |
449 |
15.0 |
15.8 |
17.8 |
CEN32160 |
0.32 |
321 |
387 |
408 |
469 |
17.2 |
18.1 |
20.9 |
CEN36160 |
0.36 |
264 |
316 |
336 |
377 |
17.1 |
18.2 |
20.4 |
CEN40160 |
0.40 |
218 |
296 |
316 |
347 |
19.4 |
20.7 |
22.7 |
CEN32150 |
0.32 |
286 |
387 |
408 |
459 |
19.3 |
20.4 |
22.9 |
CEN32170 |
0.32 |
354 |
398 |
408 |
449 |
16.0 |
16.5 |
18.1 |
結語
台灣於921地震(20世紀)後,隨即政府與民間動員新舊建築構造物耐震設計、清查盤點、復建措施等等不遺餘力,主要在確保人民居住使用安全;土敘地震(21世紀)後,當地政府民間指責建築商與究責,而忽略了政府是應站在保護防護人民生命財產安全的重任,「他山之石」可以攻錯,日本與台灣之建築構造物,抗震耐震設計施作,是可供借鏡。透過「循環經濟」與「搖籃到搖籃」作為,則可提供建築寶貴資源,善盡利用的機會,期盼災區重建工作順利推展,讓苦難災民能有一更安全遮風擋雨,耐震抗震的建築構造物,政府需要有『大(強)震不倒』的思維!
參考文獻
1.Google搜尋,維基百科地球板塊系統,2023.3.12 10:12分點閱。
2. Google搜尋,維基百科循環經濟,2023.3.12 12:25分點閱。
3. Recycled concrete aggregates,search time: 2023.3.12 10:23。
4.張大鵬,黃兆龍,再生混凝土手冊之研擬,內政部建築研究所委託研究案,PG9403-0691(094-30170000G1-006),94年12月。
5.Tu, T.Y., Chen, Y.Y. and Hwang, C.L. (2006),"Properties of HPC with recycled aggregates", Cement and Concrete Research, Vol. 36, No. 5, pp. 943-950.
【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】
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