¶ 結構混凝土施工規範-第七章 混凝土產製
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第七章 混凝土產製
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7 第七章 混凝土產製
7.1 一般規定
7.1.1 混凝土之產製應以適當設備按規定配比精確計量,適當拌和;包括原材料之準備與貯存、
配料之計量,拌和至均勻且符合規格之混凝土。
解說:
場拌或預拌產製符合規格之混凝土,下列因子須適當管控:
(1)拌和前各材料不得變質、混雜或析離。
(2)混凝土拌和前應確認其配比與所用水泥及摻料之型號。
(3)材料計量設備之準確度須符所需,且便於調整其計量設定值。
(4)各盤次間之變異小以維持品質穩定之產製。
(5)計量後各材料依規定之投料順序送入拌和機。
(6)拌成之混凝土應均勻一致,除須講求同一盤內之均勻性外,尚須注重後續各盤次間之穩定性。
7.1.2 除另有規定者外,預拌混凝土之產製應依CNS 3090[預拌混凝土]之規定。
7.1.3 混凝土材料之準備與貯存依第2.6節之規定。
解說:
預拌混凝土產製之相關要點如下:
(1)訂購時若無其他規範可循,購方須指定下列各項:
○
1 粗粒料之標稱最大粒徑。
○
2 交貨地點之坍度或坍流度。
○
3 若用輸氣混凝土,應指明交貨地點之總含氣量及其許可差。
○
4 指定所需混凝土之規定強度( fc_)及最大水灰比(或水膠比)等。
○
5 就下述三種辦法中,選定一種以決定混凝土之配比:
辦法一:由購方負責混凝土之配比,規定各種材料之用量。
辦法二:由製造商負混凝土配比選擇之全部責任。
辦法三:由製造商於規定之最低水泥量下,負混凝土配比選擇之責任。
○
6 若用輕質混凝土,則其單位重應指明為潮濕、氣乾或烘乾狀態。
○
7 購方提供之材料。
○
8 交貨計量以m3為單位。
○
9 其他特殊事項,如結構重要性、施工環境條件、選定混凝土配比目標強度( fcr_)之因素等。
(2)原材料儲備之注意事項:
○
1 各種粗細粒料,須有足夠容量之分離貯料倉以供貯料,粒料含水量之穩定為決定儲量之重要因子
。粒料入庫或由貯料倉輸送至計量器過程中須防析離沾附。
○
2 不同型之水泥或不同種類之卜作嵐材料須分庫貯存。
○
3 利用混凝土產製回收水作為拌和用水時,其品質應符合CNS 13961之規定。
○
4 不同廠牌、型別之化學摻料須分筒貯放。
(3)依拌和方式預拌混凝土可區分為中央拌和式、分拌式與途拌式等三類,各有其特色,目前臺灣地區多
為中央拌和式配合攪拌車輸送,詳見第7.3.1節之解說。
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7.2 計量
7.2.1 除拌和用水、液態化學摻料外,其餘各混凝土原材料均須以重量計量。但若情況需要,經
監造者許可時,得以容積計量。
解說:
(1) 拌和用水及液態摻料可以重量或容積計量,但碎冰則須以重量計量。.
(2) 若經監造者許可,水泥可用袋數(每袋五十公斤重)計量,不滿一袋時須以重量計量。
(3) 若情況需要,如工程規模小,重要性低,而施工環境不易採用重量計量時,得經監造者許可採用容
積計量。採用容積計量時,其設備應有良好之設計方便計量及裝卸,並須以重量校核之。
7.2.2 計量裝置
(1)水泥須備專用秤量槽,除卜作嵐材料可與水泥累重計量外,其他材料不可與水泥混用計
量裝置。
(2)各材料之重量計量裝置可為機械式或電子式。計量表之指針活動範圍應大於計量器使用
範圍,指針活動範圍之上下限應分別超出使用範圍達最大秤量之4%與5%。
(3)材料計量器之靜載重測試準確度須為其最大容量之±0.4%,且於最大容量每1/4秤量範圍
內至少測試一次。
(4)計量器之構造須能卸料徹底,且不得有附著物。
解說:
(1)水泥等水硬性材料之秤量槽須單獨設置,當水泥與卜作嵐材料採用同一秤量筒累重計量時,須先秤取
水泥後再累秤卜作嵐材料。
(2)計量方式可用橫樑式、無彈簧度盤式、或電動式、液壓式及彈性體載重計等。指針之活動範圍應大於
計量器之使用範圍,故有上下限之規定。
(3)預拌廠應備有足量之校正用標準砝碼(通常採用每只為二十公斤者),以便校驗計量裝置之準確度。
標準砝碼須為經度量衡檢驗單位驗證合格用為校正之品級者,且其保管維護須防蒙塵生銹等,以免其
質量偏離標準,於計量器之校正前須先查驗之,(以校正過之天平或台秤查驗其適用性)。重量計量裝
置之準確度,係指計量裝置採靜載重測試時,每1/4秤量範圍內測試結果,計量裝置指示器所示重量
與標準砝碼重量和之差值應小於其最大容量之±0.4%。若需量測計量器之動載重準確度,則可在設定
之秤量值下,實秤材料,再將秤得材料完全卸出,以校正過之天平或台秤逐步秤取卸出之所有材料之
重量,以其總和與設定值相互比對,則可求出其計量準確度。此即要求當進入秤量筒或槽內之材料達
所需之量時,小貯倉底部之控制閘門應可準確地按時差間隙關閉之。
(4)計量時秤量筒或槽上若有附著物,將使加入拌和機中之材料量,非為設計之規定量,或累至相當量才
隨料流卸出將使料量之控制不穩定。
7.2.3 計量裝置之操控與維護
(1) 計量裝置須易於進行校正工作。
(2) 計量之指示儀應讓操作者在稱料時,能全盤準確地讀得數值且易於操控調整。
(3) 計量器上所有暴露之支點,U形鉤及類似關節部分,應隨時保持清潔。
(4) 橫梁式計量器之指示儀之靈敏度應達標稱容量之0.1%。
(5) 拌和水計量設備不得因供水管線壓力變化而影響其準確度。
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第七章 混凝土產製
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解說:
(1) 計量裝置之配置應考慮預留充足空間,以利進行校正工作時,標準砝碼移入及移出之方便性。
(2) 操作員於稱料時,應可全盤清晰讀得稱量之數值,以監控計量作業。
(3) 計量器支點及關節處之污染將影響計量之靈敏度,係誤差之主要來源。其保養維護必須注重。
(4) 橫梁式計量器靈敏度之查驗標準為標稱容量之0.1%,若靈敏度不足,則須維護保養至正常動作為止
。
(5) 當供水管線之水壓不穩時,須由水計量筒外所裝之龍頭及透明玻璃管之高度以查驗計量之準確度。
並作為調整止水閥時間調整器之依據。
7.2.4 計量設備之校正頻率至少每年一次。若遇搬移、整修或混凝土產量變異大時,應隨即查驗
。
解說:
混凝土產量(yield)之計算公式如下:
)
/
(
)
(
)
(
3
3
m
kg
kg
m
Y
混凝土單位重
重
每一拌和盤各材料之總
各盤產量
=
7.2.5 材料計量之許可差如下表所示:
解說:
(1) 骨材之表面含水量,溶解或稀釋摻料之水,及液態摻料,應視為拌和用水之一部分。
(2) 原材料計量之最大許可差,係指每盤所用各別原材料之實際計量值與規定用量間之最大許可差值,
通常以規定用量或計量器最大容量之百分率表示。
(3) 為使稱量變異小於最大許可差,計量裝置應設防震保護以隔絕拌和機之震動影響;控制設備應防止
灰塵及氣候之影響;秤之支點關節應經常檢查與清潔;其他各項相關設施亦應定期檢查維護。
(4) 查驗各材料計量之誤差時,須考慮下料時衝擊(即所謂動態載重)引致之誤差。材料之計量誤差係指實
際進入計量筒之材料重與指示儀設定值之差異。
| 材料 | 適用狀況 | 許可差 | |
|---|---|---|---|
| 水泥及卜 作嵐材料* | 秤量範圍≥30%計量器容量 | ±1% | |
| 秤量範圍<30%計量器容量 | −0% +4% | ||
| 水 | 固定式拌和機 | ±1% | |
| 車載式拌和機 | ±3% | ||
| 骨材 | 各別計量 | ±2% | |
| 累重計量 | ≥30%計量器容量 | ±1% | |
| <30%計量器容量 | ±0. 3%計量器容量⎫ ⎬取小者 ±3%規定累重用量⎭ | ||
| 化學摻料 | 以重量計量 | ±3% | |
| 以容積計量 | ±3% ⎫ ⎬取大者 ±一袋水泥用量⎭ | ||
| * 水泥及卜作嵐材料得各別計量或累重計量,若採累重計量應先秤水泥。 | |||
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7.3 拌和
7.3.1 混凝土之拌和,除情況特殊經許可得以人工拌和外,應以混凝土拌和機拌和。
預拌混凝土之拌和可採中央拌和之固定式及分拌與途拌之車載式。其操作程序須符合CNS
3090之規定。
預拌混凝土供應困難之工程,經監造者同意得採符合第7.3.2節規定之拌和機現場拌和。
解說:
如工程規模小,重要性低,而施工環境不易採用拌和機拌和時,得經監造者許可以人工拌和產製混
凝土。至於工程需求之混凝土數量較大時,為求獲得均勻性高、品質穩定之混凝土供應,則應用拌和機
產製混凝土。
通常預拌混凝土之拌和方式有中央拌和之固定式與分拌、途拌之車載式,其區別如下:
固定式: 材料之計量及拌和操作均於中央工廠完成後再以攪拌車(agitator)送至工地,攪拌車主要功能在
防止析離及維持工作性。
車載式: 材料於中央工廠計量後投入車載式拌和機(truck mixer),在運送途中或到達工地後以車上拌和
機完成拌和操作。車載式拌和機須具拌和功能轉速須較快,且應於70-100轉內將混凝土拌勻。
車載式可於接近工地或到達工地始加水拌和,故能有較長運距且無交通耽擱之顧慮。
7.3.2 拌和機除符合CNS 3090者外,下列數種亦可使用:
CNS 7101[傾斜式混凝土拌和機]
CNS 7102[鼓形混凝土拌和機]
CNS 7103[快速混凝土拌和機]
解說:
(1) CNS 7101〔傾斜式混凝土拌和機〕(tilting-type concrete mixers)具橄欖形拌和鼓,其內壁附拌和翼片
,由旋轉拌和鼓,藉內附翼片揚料並藉重力自然落下而拌和混凝土,以人力或動力傾斜拌和鼓方式
卸出混凝土,其容量一般有0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、及0.8m3等六種制式規格。國內預拌廠所用則有
對置兩只拌和鼓,每只拌和容量在1~3.5m3之範圍。
(2) CNS 7102〔鼓形混凝土拌和機〕(drum-type concrete mixers)適用於坍度在7 cm以上之混凝土拌和用,
具圓筒形拌和鼓,其內壁附拌和翼片,由拌和鼓對一固定之水平軸旋轉,藉翼片揚料及重力墜落而
拌和混凝土,係以一卸料槽伸入旋轉中之拌和鼓承接並卸出混凝土,其制式容量一般有0.2、0.3、0.4
、及0.6m3四種。因清洗及卸料困難,鼓形混凝土拌和機不適用於低坍度或大粒徑粗骨材之混凝土拌和
。
(3) CNS 7103〔快速混凝土拌和機〕(forced mixing-type concrete mixers)亦稱強制式拌和機,係以附於轉
軸上之翼片強制攪動以拌和混凝土,而由拌和鼓之活動開口卸出混凝土,其制式拌和容量一般有0.25
、0.4、0.5、0.75、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0、2.25、及3.0m3等十一種,目前國內預拌廠所用最大拌
和容量有大至一盤5.0m3者。其轉軸可為垂直式或水平式,可設一到數具轉軸,快速拌和機適用於各
種坍度之混凝土,拌和效率甚高,目前廣為預拌混凝土廠採用。此類拌和機,對高黏性、摻用多種
膠結材料之混凝土拌製,較前述兩型拌和機效能為佳。
(4) 固定式與車載式拌和機之性能比較如下:
○
1 裝載量:固定式以攪拌車輸送,其裝載量可達攪拌胴容積之80%,
車載式之裝載量只能達車載式拌和機容積之60%左右。
○
2 轉速: 固定式之攪拌車為2-6 rpm。
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第七章 混凝土產製
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車載式之拌和機為4-16 rpm,拌和時之最低轉速為7 rpm。
○
3 自加水開始拌和至完成卸貨止之時限:固定式之攪拌車應在1.5小時或300轉內完成卸貨,車載式拌
和機自加水開始拌和、於傾胴旋轉300轉內或於始拌後1.5小時內完成卸貨。
(5) 拌和機之標示、計時器及計數器
○
1 CNS 3090第10.1.1節規定:「固定式拌和機必須裝置一金屬板,標明拌和鼓或葉片之轉速及最大拌
和混凝土體積,混凝土以固定式拌和機拌和時,為求拌和完全,應裝有可靠之計時裝置,非達指
定拌和時間,無法逕行卸料。」
○
2 CNS 3090第10.1.2節規定:「每一車上拌和機或攪拌機須於明顯處附一金屬板,標明拌和鼓之總體
積,拌和混凝土之體積及拌和鼓或葉片之最大及最小轉速。混凝土每次拌和量,途拌式與分拌式
不得大於車上拌和鼓總容量之63%,中央拌和式不得大於車上拌和鼓總容量之80%。車上拌和機或
攪拌機須裝轉速計數器以便查驗。」
7.3.3 混凝土之拌和應按以下之規定:
(1)配料計量
○
1 每次配料應以所用拌和機額定拌和量為上限。
○
2 水泥、拌和水及各種化學摻料,應各自單獨計量;各種粗細粒料可單獨計量亦可累
重計量;卜作嵐材料得於水泥計量後累重計量。
○
3 拌和水之用量應依粒料實際含水情況加以調整,以符合原配比。
○
4 溶解化學摻料所用之水,或稀釋後液態摻料之總容積所相當之水量,均須視為拌和
用水之一部分。
解說:
(1) 拌和機之「額定拌和量」係指可在規定時間內拌和均勻之有效拌和容量,通常拌和機製造廠會提供
有關數據,惟由於混凝土工作度、最大粒徑、拌和機性能衰減等因素,會影響有效拌和量,必要時
應加以測試調整之。
(2) 所謂「單獨計量」係指各材料有專用之秤料斗,材料載入後單獨計量,並依序各別卸入拌和機。
(3) 所謂「累計合併計量」或累重計量係指兩種以上材料共用一只秤料斗,先載入一種材料達規定量後
,繼續載入次一材料於其上,並以累積量計量。若卜作嵐材料與水泥累計合併計量時,則有順序要
求,水泥必須先行計量後,才能載入卜作嵐材料。粒料若採累計合併計量,其最大許可差之標準,
將較粒料各別計量者為嚴。(請參考第7.2.5節)。
(4) 材料拌和時若因粒料含水量變異致使混凝土工作度未達設計要求時,應略調整配料計量使符合原配
比要求。
依配比配料拌和完成尚未卸出之混凝土常因粒料實際含水量估計之誤差引起混凝土工作性不符合原
配比要求,若坍度低於配比假設可略增水量再充分拌和使達配比要求;若坍度過高應設法補救,其補救之
方法為在維持原配比下,增加水以外之材料(增加拌和量)。但補救相當困難,不易執行時應予廢棄。
(2)拌和作業
○
1 計量後之各粒料及水泥(含卜作嵐材料)可直接置入拌和機。惟除將少許拌和水早於
乾料先加入外,其餘水量與化學摻料按規定順序注入。
○
2 進料前應將所有前次拌成物清出。
○
3 進料時,除快速混凝土拌和機(強制式拌和機)外,拌和鼓應維持旋轉狀態,其旋轉
速度應與混凝土拌和時相同。
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7-6
解說:
(1) 拌和之最重要目的在使混凝土各材料混合均勻,應確實按規定程序作業,俾能達成目的。操作員應
具充分之目視辨別能力,在進料、拌和及卸料過程必須隨時檢視,發現有異常情況時,應告知監造
者並採應變措施。自動化拌和機常設置閉路電視,供操作員檢視。
(2) 新型之計量拌和設備多設有線上粒料水份即時測定裝置,據其測得之資訊,可供操作人員鍵入粒料
之表面含水率,而自動控制設備即可自行調整配比,補正粒料用量及調整拌和用水量。惟此一線上
水份測定器,須經常以實驗室測得之粒料含水量,比對校正其數值。
(3) 拌和機之操作,除可藉閉路電視監視器目測拌成混凝土之坍度外,尚可利用拌和機控制盤所附之拌
和機馬達電流表之輔助,去判斷拌成混凝土之坍度大小,坍度大者其對攪拌翼片之阻力小,電流表
之安培數較小;反之若坍度小拌成之混凝土較乾稠時,則攪拌翼片之阻力大,拌和機馬達電流表之
安培數將較大。經驗豐富之操作者,極易利用其相對關係去調控拌成混凝土之坍度。
(4) 拌和機及攪拌機必須於該機械製造廠規定之容量及轉速下操作。
(3)拌和時間
○
1 拌和時間應依CNS 3090有關均勻性之規定做拌和機性能測試決定之。
○
2 混凝土之拌和時間應自所有固體材料全部進入拌和機時起算。拌和水及摻料溶液應
在規定拌和時間之前25%時段內注入完畢。
解說:
(1)固定式拌和機若未作拌和機性能測試時,當拌和量為0.75 m3或以下時,其拌和時間至少為1分鐘,拌
和量每超出0.75 m3或其零數,均各增加拌和時間15秒。
(2)適當足夠之拌和時間,係以拌和機能拌製出均質之混凝土為目標,CNS 3090中有關均勻性之規定摘要
如下:
○
1 所有固定式或車上拌和機,必須能於規定時間或規定迴轉數內,將各項材料混合,並於卸料時(包括
以固定式拌和機拌和後,再以攪拌車送至工地卸料時),至少須符合表R7.3.1混凝土均勻性六項要求中
之五項。
○
2 約於混凝土卸料15%及85%時取樣測定坍度,可作為混凝土均勻度之便捷校驗。且此兩試樣之抽樣間
隔不得大於15分鐘,若兩試樣之坍度差不符合表R7.3.1之規定時,應先改正調整。但若採用較長拌和
時間、較少拌和量或其他更有效之進料順序(拌和機進料之順序或方法,對混凝土之均勻性有重大影
響。),而能符合表R7.3.1之規定時,則該拌和機或攪拌機仍可使用。而不論如何改正調整均無法符合
表R7.3.1之規定時,則該拌和機或攪拌機不得使用。又取樣不得在各盤卸料10%前或90%後,因其難
以代表整盤混凝土之品質。
表R7.3.1混凝土拌和機均勻性要求(摘自CNS 3090表A.1)
| 試 驗 項 目 | 單位 | 同盤混凝土從二部位取樣 其試驗結果之最大允許差 值 |
|---|---|---|
| 每m3質量(不含氣基準) 含氣量(對混凝土之體積比) 坍度: 平均坍度為100 mm以下 平均坍度大於100 mm至150 mm 4.75mm CNS 386-1試驗篩以上之粗粒料之含量(質量比) 不含氣之砂漿單位質量(對所有試樣之平均值為其基準 之百分率) 7天之平均抗壓強度(對所有試樣之平均抗壓強度為其基 | kg/m3 % mm mm % % % | 16 1.0 25 40 6.0 1.6 7.5(b) |
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第七章 混凝土產製
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(備考:若符合表R7.3.1所列示6項試驗中之5項要求者,應視為均勻混凝土)
○
3 各類預拌混凝土之均勻性測試方法
(a) 中央拌和式:
固定式拌和機均勻性試驗之取樣方法:為比較而採取之混凝土試樣,應依下述任一方法,於估
定完成拌和時刻到達時,即刻採取。
第一種:使拌和機停轉,在拌和鼓之前端及後端等距離之混凝土中以適當方法將試樣取出。
第二種:當拌和機在卸料時,個別試樣應從該盤混凝土卸料至約15%及85%時採取,除卸料時
頭尾之兩端者外,任何代表遠離之兩部分,均可依適當方法採為試樣以資比較。
若混凝土試樣之粗粒料含量,或其外觀呈現混合不勻現象時,上述拌和機性能試驗,
應隨時重作。
(b) 分拌式:
先以固定式拌和機拌和部分時間,而後於拌和車上在指定速率下拌和,其迴轉數須能使混凝土
均勻性符合表R7.3.1之規定。拌和機若需追加運轉,須以指定攪拌速率運轉。
(c) 途拌式:
車載式拌和機以製造廠指定之轉速運轉70至100轉,應能達到如表R7.3.1之均勻性,自各原材料
(含水)加入拌和鼓中,若達100轉仍不能滿足表R7.3.1之規定時,除非將此弊改正,否則此拌和
機不得使用。為達混凝土均勻性而追加之迴轉數,須以指定轉速為之。若有一車經試驗符合規
定,則其他相同情況(葉片及拌和鼓設計條件相同)之各車可視為合格。
車上拌和機之混凝土均勻性試驗取樣法:混凝土必須於正常操作速率下進行卸料,且不得有使
拌和鼓內不完全打開以致阻塞混凝土之卸料。試樣至少取兩個,每個約0.1 m3,且須於卸料量
約15%及85%時取樣,取此兩試樣時,間隔不得超過15分鐘,於兩次取樣間為保持鼓內混凝土
坍度,可用攪拌速率攪拌。
(3) 按日本預拌混凝土公會之建議,適當之拌和時間應由試驗決定,其法係對常用之各不同坍度混凝土(
如坍度為8、12、15及21 cm),以不同之拌和時間(如30、45及60秒)各試拌三盤,每盤拌成物均進行均
勻性試驗(日本主要試驗單位重及粗粒料含量),再分別計算其平均值及標準差,並繪製試驗結果與拌
和時間之關係曲線,以規定值所對應95%信賴界限之拌和時間,定為要求之拌和時間。
(4)拌和機之性能需定期測試。拌和鼓內之攪拌翼或葉片磨損率達原有高度之10%時,應即更
換,並作拌和機性能測試。拌和機性能變化時,亦應作混凝土均勻性測試調整拌和時間。
解說:
拌和鼓內之攪拌葉片係用於攪動混凝土,使攪拌均勻,故拌和機須作經常性之定期檢查,以防止混
凝土或砂漿之附著結塊及葉片之過度磨損。若葉片磨損過鉅將降低攪拌效率產製不出均質之混凝土,而
當其磨損率達原有高度之10%時,應即更換。
7.3.4 若採容積計量並以連續拌和之方式產製混凝土時,應依ASTM C685[採容積計量且連續
拌和產製之混凝土]之規定。
解說:
ASTM C685中有關混凝土之產製,與一般以重量計量為主之製造方式,其不同之處為:
| 準之百分率)(a) | ||
|---|---|---|
| 註(a)每一試樣至少製作3只圓柱試體。 (b)在取得7天抗壓強度試驗結果前,拌和機可暫先核准使用。 | ||
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(1)計量設備:因以容積配料故採用旋轉數計數器、校正過之閘門開度、流量計、速度指示器等,以控制
及決定卸出各組成材料之量。
(2) 拌和機:拌和機應為旋翼螺桿式(auger-type)拌和機,或其他任一適用之型式,而可得要求之稠度及均
勻性者。
另外,與一般產製方式相同者,則須經常查核產量。查核時,於選定之時間間隔內,就產出之混凝
土稱取其重量,測試其單位重,以兩者之商,求出其單位時間產製之混凝土數量(m3)。
7.3.5 現場拌和
材料之計量須在監造者監督下為之,混凝土之各種原材料得採用重量或容積計量配料,若
採容積計量須經常以重量核對,除特殊情形外,現場拌和應以拌和機為之。有關材料計量
、拌和須符合本章相關各節之規定。混凝土採用現場拌和之前須作試拌,確認其新拌混凝
土之性質符合配比之要求方可採用。
解說:
(1)現場拌和須在監造者監督下以拌和機拌和為主,惟有實際困難時,經監造者同意確能產製品質符合要
求之混凝土亦可採用人工拌和。現場拌和之規定如下:
○
1 材料之計量應按第7.2及7.3.3節之規定辦理。惟若經監造者同意可採用容積計量,若採容積計量須經
常以重量核對。
○
2 現場拌和採用之拌和機應符合第7.3.2節之規定。
○
3 現場拌和之混凝土,其均勻性應符合第7.3.3
節之要求。拌和機拌和之作業應按第7.3.3
節之規定。
人工拌和之作業應按下述
之規定。
○
4 混凝土採用現場拌和之前須作試拌,確認其品質符合要求方可採用。
(2)人工拌和
原則上,本規範不鼓勵採人工拌和,惟於特殊情況而需採人工拌和時,須符合下列要求:
○
1 材料之計量與拌和作業,均須在監造者監督下為之。
○
2 混凝土之各種原材料得採用重量或容積計量配料。
○
3 拌和面應為鋼板或不吸水光滑表面之材料,其尺寸至少為90 cm × 180 cm。拌和位置之底面應整理平
整。
○
4 拌和步驟如下:
(a) 將計完量之細骨材,平鋪於拌和面上。
(b) 次將水泥平均鋪於其上,然後以人工翻拌,來回至少四次,至其顏色均勻為止。
(c) 再將其鋪成矮堰狀,加入1/4~1/3之拌和水,再次以人工翻拌,來回至少四次。
(d) 然後將計完量之粗骨材及剩餘之拌和水先後加入,再翻拌來回至少四次,至目視觀察顏色均勻時,方
可使用。
7.4 坍度許可差及坍度調整
7.4.1 混凝土卸料時坍度許可差依下列規定,若坍度小於規定值且不適於澆置時,得於監造者許
可下依第7.4.2節之規定調整坍度一次:
(1) 坍度以最大值或不得大於表示時,其許可差如表7.4.1(a)所示。
表7.4.1(a) 最大坍度之許可差
單位:mm
| 指定坍度 | 許可差 |
|---|---|
| 75以下 | +0 -40 |
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第七章 混凝土產製
7-9
(2) 坍度以目標值或標稱值表示時,其許可差如表7.4.1(b)所示。
表7.4.1(b)標稱坍度之許可差
單位:mm
(3) 當購方指定以坍流度為需求時,其許可差如表7.4.1(c)所示。
表7.4.1(c)坍流度之許可差
解說:
本節坍度許可差規定係參照CNS 3090之要求。工地混凝土坍度小於規定時,應按第7.4.2節之規定再
拌和重新調整其坍度,使符合要求。
7.4.2 混凝土應儘量避免再拌和,惟運抵工地卸料時,若未超過第8.1.2節之規定時間,而其坍度
過低不適於澆置時,經監造者之許可,得按下列規定加適量清水或化學摻料,將混凝土再
拌和,調整其坍度至符合要求者,方可使用。
(1)加水處理:在維持原配比設計之水灰比原則下,加適量清水以調整坍度。
(2)加化學摻料處理:可加適量塑化劑或減水劑以增加坍度,惟在工地加入塑化劑或高性能
減水摻料以調整坍度時,不得再加水。
(3)混凝土再拌和時其攪拌胴應至少再轉30轉以上,至混凝土均勻。
(4)混凝土再拌和後之坍度不得超過容許之最大坍度。
(5)凡經再拌和之混凝土,均應抽樣製作試體檢核其強度。
解說:
混凝土運送應妥善規劃,選取最佳路徑、機具、方法以在最短時間內用最平穩的方法運抵澆置地點
,避免材料析離、坍度過低等不良現象,以儘量避免再拌和。
再拌和可採加適量清水或化學摻料兩種方式,其目的在使澆置時混凝土具有所需之工作性。但為避
免任意加水之陋規,加水再拌和後混凝土之水灰比,應嚴格控制不得大於原配比設計時所規定之水灰比
,且須依第17.4節之規定取樣檢核其強度,檢核樣品須取自再拌和後之混凝土。
調整坍度應由預拌混凝土供應者之品管人員負責執行,並符合下列五要件:
(1) 應預先進行「添加清水或化學摻料用量與增加坍度之關係」測試,其測試結果須經監造者認可,並
| 大於75 | +0 -65 |
|---|
| 指定坍度 | 許可差 |
|---|---|
| 50以下 | ±15 |
| 大於50~100以下 | ±25 |
| 大於100 | ±40 |
| 備考:此選項適用於當坍度指定為目標坍度或標稱 坍度。若是其他的指定坍度方式,應由購方訂出其 許可差。 | |
| 指定坍流度 | 許可差 |
|---|---|
| 550以下 | ±40 |
| 大於550 | ±50 |
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7-10
作為實際調整坍度時之依據。
(2) 調整坍度須經監造者許可,並在其監督下執行。
(3) 預拌混凝土交貨憑單須有實際用水量、實際水灰比及原配比設計水灰比之紀錄,以作為控制再拌和
最高加水量之依據,再拌和後混凝土之實際水灰比,不得大於原配比設計之水灰比。
(4) 攪拌車之混凝土裝載量須符合第8.2.2節之規定,攪拌胴須尚有餘裕空間。
(5) 凡經再拌和之混凝土,均需增加額外抗壓試驗,其抽樣以每一預拌車一組為原則。
若摻有適當化學摻料(如緩凝劑、增黏劑等)之混凝土,監造者得視摻料之使用、澆置、搗實之難易
等實際情形調整規定運送時間,否則應依第8.1.2節之規定。
註:本節所述之水灰比為(w/c)。
7.5 化學摻料之添加
(1) 使用化學摻料時須依配比設計試拌結果選定其劑量,計量前須配製成適當濃度之水溶液。
(2) 不同型別、種類之化學摻料應分別加入拌和鼓中,不得先行混合後再加入。
(3) 化學摻料如為懸浮或不穩定液體狀態者,使用時應以適當設備攪拌均勻。
解說:
(1) 化學摻料在使用時配成溶液狀,除便於添加作業,且易於混凝土中分散拌勻。
(2) 市售化學摻料之品名及型別甚多,其功能常有明顯差異,使用前應參閱製造廠所提供之使用說明書
,並依CNS 12284〔混凝土用化學摻料檢驗法〕之規定,驗證其是否符合CNS 12283〔混凝土用化學
摻料〕中,所規定之物性要求,至於流動化混凝土所用化學摻料,則須依CNS 12833〔流動化混凝土
用化學摻料〕之規定驗證其性能。
(3) ASTM C494-98 “Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete”為便於混凝土產製廠對
化學摻料之品質驗證作業,特將產品驗證區分為三個層級之試驗:
○
1 第一級(最初符合性驗證):用以判定摻料是否符合規格,係針對各物性要求所作全面性之品質驗證。
○
2 第二級(有限項目重覆測試):只重覆測試部分重點項目,以證實摻料品質持續符合要求。
○
3 第三級(均勻性及同等性試驗):用於驗收某一批摻料,或量測批內或批間之均勻性,而只需測定摻
料本身之物理性質。
(4)為免不同型別、種類之化學摻料間,產生不利之交互作用,如需併用時,各不同摻料宜分別加入拌和
鼓中,且其綜效須經試拌驗證。
(5)可能發生沈澱或析離之液態摻料或摻料之水溶液,使用前應先予拌勻,而因低溫將致分離之液態摻料
,其儲槽須有保溫設備;化學摻料對儲存桶、輸送管線具腐蝕性者,須經常檢核有無滲漏現象,以免
發生用藥超量而致混凝土凝結異常。
(6)緩凝劑為求較佳效果,可於拌和水加入後一分鐘內,且在規定拌和時間之前75%時段內加入完畢。
7.6 特殊天候下之混凝土產製
新拌混凝土之溫度須配合澆置時之溫度限制,考慮氣溫、溼度、風速及輸送時間等影響,採
下列方式調整之:
(1)在寒冷天候下,混凝土之產製可應用預熱骨材、預熱拌和水、或二者併用以使混凝土產製
之溫度符合澆置時所需溫度,惟在製造及運送途中混凝土之最高溫度不得超過32°C。使用
預熱拌和水時,應先將熱水與骨材拌和後再加入水泥。
(2)在炎熱天候下,混凝土之產製可藉預冷之材料,或以薄冰屑代替全部或部分之拌和水,惟
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第七章 混凝土產製
7-11
薄冰屑於拌和時須完全融化。
解說:
(1)寒冷天候係指連續三天以上,氣溫維持下列狀況:
○
1 每日平均氣溫低於5°C。
○
2 在任一24小時時段內,均無超過半數(1/2)時間之氣溫高於10°C。
(2)使用預熱拌和水以提高混凝土之溫度時,熱水不得先與水泥直接接觸,以免造成混凝土閃凝或水泥結
丸現象。
(3)新拌混凝土在過低之溫度下,會減緩甚至中止水合作用,故須對其溫度有所限制。ACI 306建議之混
凝土溫度限制,如表R7.6.1所示。
表R7.6.1 混凝土溫度限制
率之增快,或其他有害因素,而造成不利之影響:
○
1 高氣溫
○
2 高混凝土溫度
○
3 低相對濕度
○
4 風速
○
5 陽光照射
(5) 炎熱天候對新拌混凝土可能產生之問題有:
○
1 增加拌和用水量。
○
2 坍度損失速率加快,增大工地加水之可能。
○
3 凝結速率增快,致澆置、搗實及面飾較困難,且增大冷縫生成之風險。
○
4 增大塑性收縮裂縫生成之機率。
○
5 輸氣量之控管較不易。
(6) 炎熱天候對硬固混凝土可能產生之問題有:
○
1 因使用較多量之拌和用水,或澆置時與澆置後數天內較高之混凝土溫度,將致使硬固混凝土28天
齡期及較長期強度之折減。
○
2 因整體結構之變涼,或構件橫斷面內不同之溫度,將增加乾燥收縮及熱差龜裂之傾向。
○
3 因龜裂所致之耐久性減損,以及鋼筋銹蝕之機率增加。
○
4 由於不同之水合速率,不同之水膠比。造成露面外觀較大之變異如冷縫及色澤之差異。
○
5 透水性增大。
| 薄冰屑於拌和時須完全融化。 解說: (1)寒冷天候係指連續三天以上,氣溫維持下列狀況: ○ 1 每日平均氣溫低於5°C。 ○ 2 在任一24小時時段內,均無超過半數(1/2)時間之氣溫高於10°C。 (2)使用預熱拌和水以提高混凝土之溫度時,熱水不得先與水泥直接接觸,以免造成混凝土閃凝或水泥結 丸現象。 (3)新拌混凝土在過低之溫度下,會減緩甚至中止水合作用,故須對其溫度有所限制。ACI 306建議之混 凝土溫度限制,如表R7.6.1所示。 表R7.6.1 混凝土溫度限制 斷面最小尺寸 mm 氣溫°C < 300 300 ~ 900 900 ~ 1800 > 1800 混凝土於澆置及初期養護時之最低溫度 — 13°C 10°C 7°C 5°C 於所列氣溫範圍拌成混凝土之最低溫度 > −1°C 16°C 13°C 10°C 7°C −1°C ~−18°C 18°C 16°C 13°C 10°C < −18°C 21°C 18°C 16°C 13°C 於初期保護終止後首24小時內允許之溫降最大範圍 — 28°C 22°C 17°C 11°C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 解說: | ||||||
| (1)寒冷天候係指連續三天以上,氣溫維持下列狀況: | ||||||
| ○ 1 每日平均氣溫低於5°C。 | ||||||
| ○ 2 在任一24小時時段內,均無超過半數(1/2)時間之氣溫高於10°C。 | ||||||
| (2)使用預熱拌和水以提高混凝土之溫度時,熱水不得先與水泥直接接觸,以免造成混凝土閃凝或水泥結 | ||||||
| 丸現象。 | ||||||
| (3)新拌混凝土在過低之溫度下,會減緩甚至中止水合作用,故須對其溫度有所限制。ACI 306建議之混 | ||||||
| 凝土溫度限制,如表R7.6.1所示。 | ||||||
| 表R7.6.1 混凝土溫度限制 | ||||||
| 斷面最小尺寸 mm | ||||||
| 氣溫°C | ||||||
| < 300 300 ~ 900 900 ~ 1800 > 1800 | ||||||
| 混凝土於澆置及初期養護時之最低溫度 | ||||||
| — 13°C 10°C 7°C 5°C | ||||||
| 於所列氣溫範圍拌成混凝土之最低溫度 | ||||||
| > −1°C 16°C 13°C 10°C 7°C | ||||||
| −1°C ~−18°C 18°C 16°C 13°C 10°C | ||||||
| < −18°C 21°C 18°C 16°C 13°C | ||||||
| 於初期保護終止後首24小時內允許之溫降最大範圍 | ||||||
| — 28°C 22°C 17°C 11°C |
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7-12
(7)為免產生上述(5)(6)之問題,熱天混凝土施工時,應採取下列之操作及手段,以減少或避免可能產生之
問題:
○
1 熱天狀況下,採用已有滿意之工地使用紀錄之混凝土原材料及配比。
○
2 使用預冷之混凝土。例如欲使普通配比混凝土之溫度降低0.5°C(1°F)時,可將任一原材料之溫度降
低如下之量達成之:水泥溫度降低4°C、水溫降2°C、或骨材溫度下降1°C。至於骨材降溫之方法,
可將骨材庫加蓋遮陽、噴水霧等。
○
3 採用可快速澆置及有效搗實、具適當稠度之混凝土。
○
4 以最少耽擱之方式輸送、澆置、搗實及面飾混凝土。
○
5 適當規劃以免混凝土暴露於不利之環境;安排於具較佳天候條件之時段進行澆置作業。
於澆置及養護期間,妥善保護混凝土以免水份損失。
(8)可以液態氮預冷新拌混凝土,以降低混凝土之溫度。
7.7 袋裝乾拌料之使用
袋裝乾拌料須視實際情況經監造者同意方得使用:
(1) 混凝土使用袋裝乾拌料時,依袋上指示之用水量使其坍度達5~7.5 cm。
(2) 水泥砂漿使用袋裝乾拌料時,須依袋上指示之用水量使其流動度達110 ± 5%。
(3) 袋裝乾拌料在工地需依袋上指示用水量,於不吸水潔淨之非鋁金屬容器內,加水以手拌
或機拌方式,拌成均勻塑狀;各類產品均須達到需求之強度。
解說:
(1)高早強混凝土袋裝乾拌料,係用於需求早期強度成長較快之混凝土構築或修補工程。
一般強度之乾拌混凝土又可分為常重及輕質混凝土兩種,前者用於厚度超過5 cm之一般混凝土構築及
修補工程,後者則為單位重較常重混凝土分別輕15 ~ 25%及25 ~ 35%兩類,適用於須具輕質性能之混
凝土工程。
(2)高強水泥砂漿用於需求高強度之灌漿,或厚度小於5 cm之一般混凝土工程;磚石圬工用水泥砂漿,則
用於墁砌磚石之圬工或修繕等,且有下列三種型別:
○
1 N型:一般圬工作業用,具通常水泥砂漿之性質。
○
2 S型:用於需較高強度圬工水泥砂漿之處。
○
3 M型:用於需要最高強度圬工水泥砂漿之處。
(3)有關規定請參閱ASTM C387-95。
7.8 產製紀錄
7.8.1 混凝土產製單位應有產製紀錄,至少包含下列各項:
(1) 混凝土種類及其規格。
(2) 材料進料檢驗紀錄。
(3) 配料計量紀錄。
(4) 拌和批次產製紀錄。
(5) 交貨憑單及紀錄。
(6) 計量設備之校驗紀錄。
(7) 拌和機性能測試(均勻性)紀錄。
(8) 因設計圖說需要或因監造者要求之增加項目。
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第七章 混凝土產製
7-13
7.8.2 承包商應要求預拌混凝土供應商提供依CNS 3090規定之交貨憑單,以作為混凝土品質憑
證。
參考文獻
[1] ACI SP-2, 1981, Manual of Concrete Inspection.
[2] CNS 3090〔預拌混凝土〕1998年修訂版。
[3] ASTM C94-1996, Standard Specification for Ready-Mixed Concrete.
[4] ASTM C685-1995, Standard Specification for Concrete Made By Volumetric Batching and Continuous
Mixing.
[5] National Ready Mixed Concrete Association of America,“Certification of Ready Mixed Concrete
Production Facilities”, Section 2.1.3, 1984.
[6] ACI 304R-1989, Guide for Measuring , Mixing, Transporting , and Placing Concrete.
[7] 日本全國預拌混凝土工業組合連合會,預拌混凝土工場品質管理指南,昭和55年。
[8] CNS 12283〔混凝土用化學摻料〕1988年版。
[9] CNS 12284〔混凝土用化學摻料檢驗法〕1988年版。
[10] CNS 12833〔流動化混凝土用化學摻料〕1991年版。
[11] CNS 3091〔混凝土用輸氣附加劑〕1982年版。
[12] ASTM C494-1998, Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete.
[13] ACI 212.3R-1991, Chemical Admixtures for Concrete.
[14] ACI 301-1996, Standard Specification for Structural Concrete.
[15] ASTM C387-1995, Standard Specification for Packaged, Dry, Combined Materials for Mortar and
Concrete.
[16] J.D.Dewar and R. Anderson, Manual of Ready-Mixed Concrete, Second edition, 1992, Chapman and Hall,
Blackie Academic & Professional, London.
[17] ACI 306R-1988, Cold Weather Concreting.
[18] ACI 305R-1991, Hot Weather Concreting.
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