¶ 公路工程施工規範-第03315 章 自充填混凝土
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03315-1第03315 章自充填混凝土
1.
通則
1.1本章概要說明自充填混凝土之材料、配比設計、施工方法及品質管制等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
包括自充填混凝土之基本材料組成、配比設計、拌和、輸送、澆置、養護及檢驗等相關工作。
¶ 1.3 相關章節
¶ 1.3.1 第03052 章-卜特蘭水泥
1.3.2第03053 章-水泥混凝土之一般要求
1.3.3第03054 章-水泥混凝土構造物
1.4相關準則CNS─中華民國國家標準CNS 1174新拌混凝土取樣法CNS 1230試驗室混凝土試體製作及養護法CNS 1231工地混凝土試體製作及養護法CNS 1232混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法CNS 3036混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物CNS 3090預拌混凝土CNS 9661新拌混凝土空氣含量試驗法(壓力法)
CNS 9662新拌混凝土空氣含量試驗法(容積法)
CNS 12549混凝土及水泥砂漿用水淬高爐爐碴粉CNS 12833流動化混凝土用化學摻料CNS 12891混凝土配比設計準則CNS 14840自充填混凝土障礙通過性試驗法(U 形或箱形法)
CNS 14841自充填混凝土流下性試驗法(漏斗法)
CNS 14842高流動性混凝土坍流度試驗法
1.5資料送審
1.5.1品質計畫
1.5.2施工計畫
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1.5.3廠商資料提送產品說明書或其他相關文件。
¶ 1.5.4 配比設計
¶ 1.5.5 契約規定需送審者
¶ 1.6 定義
「自充填混凝土」(Self-Compacting Concrete或Self-ConsolidatingConcrete,簡稱SCC)係指具有「澆置過程不需施加任何振動搗實,藉由自身之自充填性能,能完全充填至鋼筋間隙及模板各角落特性」之混凝土。
2.
產品
2.1一般規定除下列特別規定外,其餘均依第03053 章「水泥混凝土之一般要求」規定辦理。承包商應於施工前提送品質計畫及施工計畫,並經工程司核可。其內容應包含各構件選用之混凝土自充填性能、配比資料、試拌報告及混凝土澆置及養護計畫等,以加強施工時之品質管制。
¶ 2.2 材料
自充填混凝土使用之組成材料可分為:水、水泥、粗細粒料、礦物摻料(含具膠結性之卜作嵐礦物摻料、不具膠結性或半惰性之其他礦物摻料)
與化學摻料等。
¶ 2.2.1 水泥
(1) 應符合第03052 章「卜特蘭水泥」規定。
(2) 除契約另有規定外,在同一單元之混凝土構造物中,不得混合使用不同種類或型別之水泥。
¶ 2.2.2 粒料
(1) 應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」規定。
(2) 粗粒料最大粒徑之選擇,應考量構造物之鋼筋間距與鋼筋用量。
¶ 2.2.3 拌和用水
應符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」規定。
¶ 2.2.4 礦物摻料
(1) 具膠結性之卜作嵐礦物摻料,須符合CNS 3036 之飛灰或CNS 12549之水淬高爐爐碴粉規定。
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(2) 不具膠結性或半惰性之礦物摻料純作為補充自充填混凝土所需粉體,如石灰石粉等,廠商應提出材料符合適用規定之相關證明。
¶ 2.2.5 化學摻料
擬用之化學摻料(如強塑劑、流動化劑或增黏劑等)須符合CNS 12833 相關規定,並於使用前應及時提送工程司,俾有充裕時間試驗,以確定其品質是否符合規定,工程使用期間其品質應均一,若有品質不一致時應中止使用。
¶ 2.3 配比設計
¶ 2.3.1 材料性能需求
(1) 自充填性能
A. 除契約另有規定外,相關性能之要求依表03315-1 辦理。
B. 自充填混凝土之相關性能分別以流動性、動性、黏稠性及鋼筋間隙通過性表示之。
C. 關於流動性之試驗依CNS 14842 辦理。
D. 關於黏稠性之試驗依CNS 14841 辦理。
E. 關於鋼筋間隙通過性試驗依CNS 14840 辦理。
表03315-1 自充填混凝土之性能等級
(2) 抗壓強度
A. 配比目標強度之決定應依CNS 12891 規定。
B. 每一組抗壓強度試驗須至少製作3 個試體,其製作及養護應按CNS1230 與CNS 1231 規定辦理。惟抗壓強度試體之製作應以自充填混凝土一次置入試模內,並且不施予搗實。
C. 圓柱試體抗壓強度試驗應按CNS 1232 規定辦理。
(3) 彈性模數、收縮與潛變
| 混凝土自充填性能等級 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|
| 構件條件 | 鋼筋最小間距(mm) | 35~60 | 60~200 | 200 以上 |
| 鋼筋量(kg/m3) | 350 以上 | 100~350 | 100 以下 | |
| U 形或箱形充填容器之充填高度(mm) | 300 以上 (R1 障礙) | 300 以上 (R2 障礙) | 300 以上 (無鋼筋障礙R3) | |
| 流動性 | 坍流度(mm) | 650~750 | 600~700 | 500~650 |
| 黏稠性 | V 漏斗流下時間(sec) 75 | 10~25 | 7~20 | 7~20 |
| 500 mm 坍流度到達時間(sec) | 5~20 | 3~15 | 3~15 | |
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03315-4自充填混凝土之粗骨材用量略低於相同強度等級之普通混凝土,因此,與相同強度等級之普通混凝土相較,其彈性模數可能略低,而收縮或潛變可能略高。工程司依構造物特性(如預力結構、大跨度結構或巨積混凝土等),認定有必要時,得要求承包商在進行自充填混凝土配比設計時,製作試體進行彈性模數、收縮係數及潛變係數等試驗,取得相關數據,以檢核其材料性質符合相關結構性能之需求。
¶ 2.3.2 配比設計需考慮項目
(1) 含氣量
(2) 組成材料之基本性質
(3) 粗粒料容積或重量百分比
(4) 細粒料容積或重量百分比
(5) 水、水泥及礦物摻料比例
(6) 化學摻料用量
(7) 應符合之自充填性能等級
(8) 混凝土坍流度性質因時間之變化情形
2.3.3含氣量非輸氣自充填混凝土之含氣量上限為混凝土體積之4%,自充填混凝土含氣量之量測應依CNS 9661 或CNS 9662 相關規定。惟混凝土試體的取樣不需分3 層置入容器,亦不需分層搗實,可以木槌於容器外輕敲即可。
3.
施工
3.1產製與輸送
3.1.1廠拌試驗
(1) 配比廠拌配比選定後,須於混凝土拌和廠內進行廠拌試驗,並進行必要之調整,以確認未來在正式生產自充填混凝土時,其品質均能符合本章規定。
(2) 拌和機須符合CNS 3090 規定,惟有關混凝土拌和機均勻性要求之試驗項目中,坍度應改為坍流度,最大許可差為50 mm。抗壓強度試驗之試體製作為一次置入試模內(不分層、不搗實搗實)。
¶ 3.1.2 拌和與輸送
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(1) 拌和
A. 自充填混凝土須於拌和廠(含工地型自設拌和廠)產製,並輸送至指定之地點。
B. 自充填混凝土配比中化學摻料效能發揮與拌和之均勻性有關,所需之拌和時間可能較普通混凝土長,必須藉實際試拌與自充填性能試驗加以決定。
C. 新拌混凝土溫度之控制,除須符合第03053 章「水泥混凝土之一般要求」相關規定外,並應確認溫度對所使用化學摻料效能之影響不致改變其所需的自充填性能。
(2) 輸送輸送方式及設備的選定,應考慮自充填混凝土之自充填性,並以不使其發生析離為原則。
¶ 3.2 施工方法
¶ 3.2.1 一般規定
(1) 除本章規定者外,其餘事項均依第03053 章「水泥混凝土之一般要求」及第03054 章「水泥混凝土構造物」規定辦理。
(2) 自充填混凝土出拌和廠後,嚴禁加水。
¶ 3.2.2 澆置
(1) 自充填混凝土具自充填性,澆置時以不振動、不搗實為原則,以免材料產生析離。其他任何可能造成材料析離之現象亦應加以避免。
(2) 澆置時,卸料口的移動須適時適度,輸送管線及卸料口之配置應事先加以規劃,以確保自充填混凝土由卸料口到最終停留位置間,能有適當的流動距離,以達到粒料均勻分布之效果,避免產生析離現象或充填不完整造成蜂窩。
(3) 為方便自充填混凝土與模板接觸面的氣泡排出,宜採用水性脫模劑。
(4) 自充填混凝土澆置時,模板之側向壓力應以完全液體計算(密度可以
2.35 t/m3 估計之),並加強模板支撐的穩固性及密閉性。
(5) 澆置過程中,承包商應指派有經驗之工程人員隨時檢視模板之狀況。
若發現不當沉陷、變形發現不當沉陷、變形、變位、扭轉或嚴重漏漿等情形時,應立即停止澆置,經檢查並加強穩固後,方得繼續澆置。
(6) 拌和廠供料應配合現場自充填混凝土之澆置速度,避免澆置中斷或待料過久的情形發生。
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(7) 自充填混凝土運抵工地時,應先核對送貨單上資料,包括運輸車號、
工程名稱、送達地點、混凝土規格、設計坍流度、化學摻料、設計強度、出廠時間等,並確認為本工程所需之混凝土,以免誤用。
(8) 澆置作業時,自充填混凝土自拌和出廠後至泵送前之待料時間應不超過90 分鐘,且不得超過實際廠拌驗證能維持要求效能之時間(以值小者為準)。若超過超過前述規定時間,需經工程司同意並經CNS 14840、
CNS 14841 及CNS 14842 三項試驗符合要求後,方可使用。
(9) 分層連續澆置時,應注意避免不同層之澆置時間間隔過長。若有冷縫產生之疑慮,於澆置前,可以用人工先行擾動已澆置混凝土表層,以防止冷縫產生。
(10) 構造物之構件較深或有死角等自充填混凝土密閉空間處,在模板上應適當預留開孔,以利空氣排出。
(11) 澆置過程若發生阻塞於鋼筋間隙之狀況,可於現場以棒狀工具疏通,並立即檢視拌和廠產製穩定性是否有發生變異或檢討自充填混凝土自充填性能是否達所需要求。
(12) 澆置過程中,為減少混凝土表面產生過量氣孔,得使用木槌或膠槌適當敲擊外模,惟不得造成混凝土粗粒料之沉降析離。
(13) 自充填混凝土的早期強度發展可能較普通混凝土略為緩慢,故拆模時間須視自充填混凝土之早期實際強度而定。拆模時間宜事先評估或以工地養護試體控制。
(14) 泵送距離超過50 m 時,應先測試長距離泵送不致造成自充填混凝土過大的漿體損耗或坍流度損失,必要時應採取因應措施。
¶ 3.2.3 養護
依第03053 章「水泥混凝土之一般要求」規定進行。但對於大面積暴露之混凝土面,於澆置後至初凝前,宜先施以噴霧等不傷及混凝土表面之方式進行養護。澆置完成後應立即以適當方式養護,嚴防混凝土表面水份過度蒸發造成表面裂縫。
¶ 3.3 現場品質管制與檢驗
¶ 3.3.1 首件檢驗或實作試驗
若契約規定需要辦理首件檢驗首件檢驗或實作試驗時,自充填混凝土之配比選定並完成廠拌驗證後,進行自充填混凝土之實體澆置,作為首件檢驗或實作試驗,以確認其所產製之自充填混凝土符合施工之需求,並且可達要求之施
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03315-7工品質。
¶ 3.3.2 現場品質管制
自充填混凝土之現場品質管制,應由曾受自充填混凝土相關教育訓練之人員執行,其相關教育訓練內容應經工程司認可。
¶ 3.3.3 檢驗
(1) 澆置過程中工程司得視需要,以濕篩水洗法確認新拌自充填混凝土之粗粒料單位用量,及標稱最大粒徑是否符合配比設計,以防粗粒料過少、過細,造成混凝土硬固性質不佳。
濕篩水洗法應依CNS 1174 規定。
(2) 新拌自充填混凝土之品管試驗規定如下,若有任一項目未符合規定,則工程司得予退料。
A. 坍流度試驗:試驗頻率至少符合抗壓強度試體製作頻率,試驗結果應符合契約要求。
B. 鋼筋間隙通過(U 形或箱形)試驗及V 形漏斗試驗:每一構件澆置前至少試驗乙次,試驗結果均須符合契約規定。
(3) 除契約另有規定外,自充填混凝土之強度及水溶性氯離子含量檢驗方法,依CNS 3090 規定執行,檢驗頻率及合格標準依契約規定辦理。
4.
計量與計價
4.1計量本章工作(註明規格)以「立方公尺」或其它單位計量。除契約另有規定外,自充填混凝土內鋼筋或結構鋼所占體積不予扣除。
¶ 4.2 計價
4.2.1本章工作(註明規格)以「立方公尺」或其它單位計價。若契約另有規定時,從其規定。
4.2.2本章工作依契約所列項目單價計價,該項單價已包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸及其他為完成本項工作所必需之費用在內。
4.2.3契約要求進行實作試驗時,依實際工作數量分別以模板、鋼筋、混凝土、
拆除、清運等計付。
〈本章結束〉