¶ 03050 混凝土基本材料及施工一般要求
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第03050章
混凝土基本材料及施工一般要求
1. 通則
1.1 本章概要
說明水泥混凝土之材料、拌和、運至工地卸料及檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
包括預拌混凝土之材料、產製、運至工地卸料,小型工程於工地拌和等相關工作。
1.3 相關章節
第03310章--結構用混凝土
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 61 R2001 卜特蘭水泥
(2) CNS 486 A3005 粗細粒料篩析法
(3) CNS 489 A3008 細粒料表面含水率試驗法
(4) CNS 490 A3009 粗粒料(37.5mm以下)磨損試驗法
(5) CNS 491 A3010 粒料內小於試驗篩75μm CNS 386材料含量試驗法(水洗法)
(6) CNS 1167 A3031 使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法
(7) CNS 1171 A3035 粒料中土塊與易碎顆粒試驗法
(8) CNS 1237 A3050 混凝土用拌和用水試驗法
(9) CNS 1240 A2029 混凝土粒料
(10) CNS 3036 A2040 混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物
(11) CNS 3090 A2042 預拌混凝土
(12) CNS 3691 A2046 結構混凝土用之輕質粒料
(13) CNS 12283 A2219 混凝土用化學摻料
(14) CNS 12833 A2245 流動化混凝土用化學摻料
(15) CNS 12549 A2233 混凝土及水泥墁料用水淬高爐爐碴粉
(16) CNS 12891 A1045 混凝土配比設計準則
(17) CNS 13465 A3343 新拌混凝土中水溶性氯離子含量試驗法
(18) CNS 13618 A3354 粒料之潛在鹼質與二氧化矽反應性試驗法(化學法)
(19) CNS 13619 A3355 水泥與粒料之組合潛在鹼質反應性試驗法(水泥砂漿棒法)
(20) CNS 13961 A2269 混凝土拌和用水
(21) CNS 15286 A2290 水硬性混合水泥
1.4.2 行政院公共工程委員會
(1)公共工程飛灰混凝土使用手冊
(2)公共工程高爐石混凝土使用手冊
1.4.3 美國混凝土協會(ACI)
ACI 211.1 水泥混凝土配比選用準則
1.4.4 美國材料試驗協會(ASTM)
ASTM C1567 水泥膠結料與粒料組合之潛在鹼性試驗法(加速水泥砂漿棒法)
1.5 資料送審
1.5.1 品質計畫
1.5.2 施工計畫
1.5.3 廠商資料
(1) 預拌廠資格及設備等資料
(2) 材料供應資料
1.5.4 配比設計
(1) 一般規定
A.除另有規定者外,混凝土配合設計須依CNS 12891及ACI 211.1之要求辦理。
a.混凝土配合設計,承包商應委請政府機關、學術單位或取得TAF該項認證之實驗室辦理,並經工程司核可後始可施工。
b.各種粒料來源應維持固定,如需改變料源另作配比設計,承包商應以書面述明理由,經工程司核可後始可辦理。
c.緊急搶修工程可採以下方式辦理,惟抗壓強度試驗結果仍應符合第03310章規定:
(a)承包商得提送相同預拌廠1年內經工程司核可之配比設計報告,以作為施工依據。所提供之配合設計應檢附依該配合設計實際試拌之7天及28天混凝土抗壓強度報告各3組,於竣工前送工程司核可。
(b)經工程司同意,承包商得按表03050-1配比施工,施工時應注意控制含水量。
表03050-1 緊急搶修工程混凝土最大容許水灰比
|
混凝土規定強度fc,(kgf/cm2) |
最大容許水灰比 (W/C) |
備 註 |
|
175 |
0.65 |
1.每m3混凝土之面乾內飽和粒料用量,粗粒料(標稱最大粒徑=19~25mm)約1,050kg,細粒料約800kg。 2.混凝土坍度應控制在15cm以下。 3.水灰比係參考土木水利學會(土木402-70) |
|
210 |
0.58 |
|
|
245 |
0.51 |
(2) 混凝土配比之要求平均抗壓強度(fcr,)應依其種類採用以下適用
之二式之較大者
A. fcr,≧0.9 fc,+2.33S (適用於各種混凝土)
B. fcr,≧1.15 fc, (適用於鋼筋及無筋混凝土)
C. fcr,≧1.20 fc, (適用於預力混凝土)
式中 fcr,=混凝土要求平均抗壓強度(kgf/cm2)
fc,=混凝土要求規定強度(kgf/cm2)
S =混凝土抗壓強度之標準差(kgf/cm2)
標準差之計算依CNS 12891 之規定辦理。若無符合CNS 12891 規定之試驗紀錄以計算標準差時,須依CNS 12891 規定決定要求平均抗壓強度。
(3) 混凝土配比設計報告書至少包括下列各項
A.配比設計限制條件
a.規定強度(fc,)。
b.粗粒料標稱最大粒徑限制。
(a)不大於模板間最小淨距的五分之一。
(b)不大於版厚的三分之一。
(c)不大於鋼筋間淨距、預力套管間淨距或鋼筋與模板間最小淨距的四分之三。
B.混凝土坍度限制
a.最大水灰(膠)比限制。
b.水泥須符合CNS 61或CNS 15286之型別。
c.其它限制。
C.要求平均抗壓強度(fcr,)之計算。(採用標準差計算fcr,時,承包商應提供試驗紀錄及計算過程資料)
D.各材料種類、品牌或來源,及試驗數據。
E.若用化學摻料,應檢附該使用說明文件。
F.混凝土實際試拌之抗壓強度(包括三組以上不同水灰比或配比,每一試驗結果為三只以上試體強度之平均值,試驗齡期至少包括七天及規定齡期,若無特別規定,規定齡期以28天為準)、坍度及氯離子含量等數據。
G.試體抗壓強度與水灰(膠)比關係曲線圖。
H.建議混凝土配比。
(4) 工程司有要求時,承包商應提供足用之相關材料供辦理核對試驗或保存備查。
(5) 混凝土總數量少於500 m3者,得參考本工程簽約前1年內,經工程司核可之配比設計報告,以作為施工依據; 承包商所使用參考之配比設計報告,應檢附依該配合設計實際施工且經檢驗3組以上之混凝土抗壓強度試驗報告,提送工程司核可。
1.6 運送、儲存及處理
1.6.1 水泥之運送、儲存及處理
(1) 原則上水泥應以散裝運至工地或預拌廠之水泥槽斗儲存,但若經工程司同意,亦得以袋裝水泥供應,袋上應註明製造廠商名稱、水泥類型,每袋之重量及製造日期。
(2) 散裝水泥應儲存在乾燥防水之槽斗內。
(3) 袋裝水泥應儲存在乾燥防水之庫房或經工程司同意之建築物內。且應置於高出地面至少12cm以上。水泥堆放高度不得超過10袋。
(4) 袋裝水泥與儲存庫房邊牆之間應留至少1 m寬通路。在儲存區內亦應留有通路,使所有水泥均為目視可及。每批水泥應分別儲存,按進貨先後順序使用。
(5) 已結塊或工程司認為已變質之水泥,不得用於本工程,並應立即整批運離工地。
(6) 水泥儲存設施或建築物應留有通路使工程司隨時可進入檢查。
1.6.2 粒料之儲存
(1) 混凝土粒料應儲存在基座為混凝土或鋼槽之槽斗、平台上,並避免不同尺度之粒料相混及塵土等外物混入;每種尺度之粒料均應分別儲存。
(2) 粒料儲存場應有適當之保護設施以減少日曬雨淋之影響,以便容易維持粒料之一定含水量(接近面乾內飽和)及溫度。
(3) 粒料儲存槽應定期清倉及清理。
(4) 對粒料於工地儲存之安排,應防止材料分離、保持材質穩定性,底部不可積水之設施。
1.6.3 化學摻料之儲存
(1) 化學摻料運交時,應於包裝容器及交貨單上標示下列項目:
A.製造廠商及其商標(專利)名稱。
B.依CNS 12283、CNS 12833 區分之型別。
C.淨重或淨容積。
D.製造日期或其批號。
(2) 化學摻料應依製造廠商之建議方式儲存,並需能易於施行適當之檢查。
1.6.4 卜作嵐材料之儲存應防潮溼,以免變質。散裝時之運貯均須置於密封之容器中;袋裝時之運輸工具須備有蓬蓋,裝卸或工地搬運應備塑膠布以防雨,且須貯存於通風良好、防水、防溼之倉庫內。
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 混凝土規格
除設計圖說另有規定或工程司另有指示,各種混凝土規格可參考表03050-2
表03050-2 各等級混凝土參考水泥用量、坍度範圍及粗粒料尺度參考表
|
混凝土 28天抗壓強度 (fc,) |
膠結材料 最低用量 (kg/m3) |
坍度範圍 (cm) |
最大水 膠比 |
粗粒料尺寸 (mm) |
|
80kgf/cm2 |
180 |
10.0〜20.0 |
0.90 |
4.75~50 |
|
140kgf/cm2 |
215 |
10.0〜20.0 |
0.71 |
4.75〜50 |
|
175kgf/cm2 |
250 |
5.0〜15.0 |
0.67 |
4.75〜50 |
|
210kgf/cm2 |
300 |
5.0〜12.5 |
0.59 |
4.75〜37.5 |
|
245kgf/cm2 |
325 |
5.0〜12.5 |
0.51 |
4.75〜37.5 |
|
280kgf/cm2 |
360 |
5.0〜12.5 |
0.45 |
4.75〜25 |
|
350kgf/cm2 |
450 |
5.0〜12.5 |
0.40 |
4.75〜25 |
|
420kgf/cm2 |
475 |
5.0〜12.5 |
0.40 |
4.75〜25 |
|
抗彎強度=45kgf/cm2 |
350 |
0〜7.5 |
0.40 |
4.75〜50 |
註:1.本表僅供配比設計參考,實際材料用量仍應以配比設計結果為準。
2.若採用混凝土泵送機壓送時,粗粒料尺度可降低,水泥量酌予增加,坍度可增加至15cm。
3.水中澆置混凝土各等級規格可參考下表。
4.膠結材料係指水泥、水淬高爐爐碴粉、飛灰及矽灰,惟水淬高爐爐碴粉、飛灰及矽灰之用量應參照本章之第2.1.7節規定。
5.坍度之許可差應參照本章之第3.2節規定。
6.80kgf/cm2僅限用於回填或基礎墊層。
表03050-3 水中澆置混凝土各等級規格表
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澆置 方法 |
混凝土規格 |
膠結材料最低用量 kg/m3 |
一般澆置坍度範圍 (cm) |
粗粒料尺度 (mm) |
設計強度kgf/cm228天抗壓強度(fc’)
kgf/cm2最大水膠比限制水中2103150.5036015~224.75~252453500.4540015~224.75~252803850.4042515~224.75~25註1:各等級水中澆置混凝土之最大水膠比及28天抗壓強度應符合表列規定。
註2:水中澆置混凝土設計強度之合格標準依據對應之“28天抗壓強度(fc’)”,並依施工說明書第03310章3.3節辦理。
2.1.2 水泥
(1) 不同廠牌、型別之水泥不得混合使用於同一構造物單元構件之混凝土,除非經試驗證明此不同廠牌水泥所拌和成之混凝土彼此性質且色澤相當,而且須經工程司事先同意。
(2) 工程使用水泥材料時,應於設計圖說中註明使用之卜特蘭水泥或水硬性混合水泥及型別,若未註明者,則以卜特蘭水泥I型為限。
(3) 水泥之物理性質及化學成分,卜特蘭水泥應符合CNS 61規定,水硬性混合水泥應符合CNS 15286規定。
(4) 工程使用水硬性混合水泥時,不得另添加卜作嵐材料。
2.1.3 粒料之一般規定
(1) 卜特蘭水泥混凝土之粒料須符合下列規定:
A.混凝土粒料須符合CNS 1240 規定。
B.結構用混凝土之輕質粒料須符合CNS 3691 規定。
(2) 細粒料中之水溶性氯離子含量須符合CNS 1240 規定。
2.1.4 再生粒料
(1) 由水泥混凝土構造物拆除之廢棄混凝土與陶瓷類材料,經處理後,符合本規範有關水泥混凝土粒料之要求者,得作為水泥混凝土再生粒料,惟廢棄水泥混凝土及陶瓷類材料外之雜質總含量不得超過0.1%(重量比)。
(2) 再生粒料用於水泥混凝土之使用比例,應依結構性質、重要性及再生級配料來源等,依設計圖說規定。
2.1.5 水
(1) 卜特蘭水泥混凝土用水須符合CNS 13961 規定。
(2) 水質試驗須依據CNS 1237 規定辦理。
2.1.6 混凝土用化學摻料
(1) 下列化學摻料應符合CNS 12283、CNS 12833之規定,輸氣劑應符合CNS 3091之規定:
A型:減水劑。
B型:緩凝劑。
C型:早強劑。
D型:減水緩凝劑。
E型:減水早強劑。
F型:高性能減水劑。
G型:高性能減水緩凝劑。
S型:特定性能摻劑。
流動化混凝土用化學摻料:
第一型 塑化劑。
第二型 塑化及緩凝劑。
(2) 化學摻料須符合設計圖說之規定,並經工程司核可;使用時依據製造廠商之使用說明辦理。
2.1.7 礦物摻料
(1) 礦物摻料包括飛灰、水淬高爐爐碴粉及矽灰。
(2) 飛灰做為膠結材料時,應符合CNS 3036之F類規定。使用時應經工程司事先核可,如礦物摻料僅使用飛灰時,飛灰用量不得超過總膠結材料重量之25%。
(3) 水淬高爐爐碴粉做為膠結材料時,應符合CNS 12549之規定。使用時應經工程司事先核可,如礦物摻料僅使用水淬高爐爐碴粉時,水淬高爐爐碴粉用量不得超過總膠結材料重量之50%。
(4) 矽灰做為膠結材料時,應符合CNS 15648之規定。使用時應經工程司事先核可,如礦物摻料僅使用矽灰時,矽灰用量不得超過總膠結材料重量之10%。
(5) 飛灰、水淬高爐爐碴粉及矽灰混用做為膠結材料時,應經工程司事先核可,且飛灰、水淬高爐爐碴粉及矽灰總量不得超過總膠結材料重量之50%,其中飛灰不得超過15%。
(6) 如為巨積混凝土或特殊用途混凝土,則依2.3.5節之規定。
2.2 設備
2.2.1 拌和廠設備
(1) 一般規定
A.設備應隨時保持良好之操作狀態,並提供足夠充份之備份機件,以備機械發生故障時使用。
B.計量設備及應力試驗儀器應經合格之儀器校正機構校正,其校正間隔不得超過12個月。
C.除契約另有約定外,配料及拌和設備須符合CNS 3090 預拌混凝土之規定。
(2) 配料設備
A.混凝土之配料應以質量計量,且配料設備之型式應經工程司核可。如使用袋裝水泥,不得使用非整袋之水泥進行配料。
B.摻料得以容積或質量計量。不同類型之摻料應分別置於不同量筒內計量。
C.配料設備應設有足夠數量之槽斗,供散裝水泥、細粒料及各種尺度粗粒料分別儲存。
D.應設置一量斗及可精確秤量各組成材料之秤。該計量設備之準確度須符合CNS 3090 之±0.4%規定。
E.散裝水泥量斗應妥為密封,避免於操作期間造成灰麈。洩槽應妥為架設,不得懸掛在量斗上,防止水泥之不當存積或洩漏。
F.傾入拌和機內之各種材料份量應符合下列之許可差:
a.水泥
若每盤水泥之質量少於計量裝置容量之30%:為每盤所需水泥質量之+4%~-0%內。
若每盤水泥之質量超過計量裝置容量之30%:為每盤所需水泥質量之±1%。
b.粒料:每盤所需粒料質量之±2%。
c.水:每盤所需水質量之±1%。
d.化學摻料:每盤所需化學摻料份量之±3%。
e.卜作嵐材料(若摻用):要求同a.水泥。
(3) 拌和設備
A.拌和廠應使用經工程司核准之拌和機。
B.用於構造物之混凝土,其拌和機額定容量不得少於0.5m3。
C.若採用附電子式轉數計數器應附商檢局檢定報告。
D.固定式拌和機應備有響鈴或其他適當之警示裝置,於每一盤配料卸放時發出清晰之訊號。若計時器發生故障,承包商應提供檢驗核定之備份計時器繼續操作。
E.拌和機應裝有水量計,其精確度應在每盤所需水量之1%內。計量每盤混凝土之用水量時,應扣除粒料之含水量及摻料之含水量。
(4) 製冰機
必要時拌和廠應備有製冰機,以備於酷熱之氣候狀況下可維持混凝土拌和之溫度。
2.2.2 原則上所有混凝土均應使用機械拌和。但若經工程司核准,得使用車上攪拌機或人工拌和之方式。
2.2.3 拌和車或攪拌車
應符合CNS 3090 規定。
2.3 工廠品質管制
2.3.1 任何等級之混凝土配比設計經工程司核可後,其材料之來源、數量、材料級配、比例等,除依規定程序報請工程司核可外,不得擅自變更。
2.3.2 混凝土料源若有變更時,應先完成新的配比設計,經工程司核可才能使用。
2.3.3 新拌混凝土中之水溶性氯離子含量,須符合CNS 3090 規定。
2.3.4 構成混凝土之成份原料,應事先採樣並依規定之方法進行試驗。其後各材料應視需要經常進行試驗,以查證該材料能符合規範,且其成品之品質是否維持穩定。
2.3.5 巨積混凝土或特殊用途混凝土
(1) 巨積混凝土工程,以飛灰作為部分膠結材料時,飛灰取代用量不得超過總膠結材料重量之25%;以水淬高爐爐碴粉作為部分膠結材料時,水淬高爐爐碴粉取代用量不得超過總膠結材料重量之65%,飛灰與水淬高爐爐碴粉總用量不得超過總膠結材料重量之65%。
(2) 預力混凝土以飛灰作為部分膠結材料時,飛灰取代用量不得超過總膠結材料重量之10%;以水淬高爐爐碴粉作為部分膠結材料時,水淬高爐爐碴粉取代用量不得超過總膠結材料重量之25%,飛灰與水淬高爐爐碴粉總用量不得超過總膠結材料重量之25%。
(3) 承包商須提送施工計畫,俟工程司核可後才能辦理。並應符合公共工程飛灰混凝土使用手冊或公共工程高爐石混凝土使用手冊之規定。
2.3.6 承包商於施工期間,應依規定之頻率,對粗細粒料之樣品分別進行例行性試驗,並保存相關試驗報告,供工程司檢查。
(1) 每日試驗
A.粗細粒料篩析:CNS 486
B.表面含水率:CNS 489
C.混凝土氯離子含量:CNS 13465
(2) 每週試驗
A.土塊及易碎顆粒: CNS 1171
B.通過0.075mm篩之細粒料:CNS 491
(3) 每6個月應進行之試驗
A.粗粒料健度:CNS 1167
B.細粒料健度:CNS 1167
C.粗粒料磨損:CNS 490
(4) 粒料應進行CNS 13618試驗,試驗結果若為潛在有害粒料時,再進行CNS 13619 試驗。執行CNS 13619 試驗,需要6個月的時間,故承包商或混凝土供應商應於契約簽訂後,即開始準備試驗相關事宜。若使用低鹼水泥時,得免做前述試驗。
(5) 添加卜作嵐材料以作為抑制混凝土鹼質粒料反應時,應依ASTM C1567或其它經工程司認可方法進行驗證。
(6) 工程司對拌和材料有懷疑時,得要求增加試驗頻率。
2.3.7 水泥試驗
(1) 除契約另有規定外,卜特蘭水泥之檢驗項目與要求標準依CNS 61之規定、水硬性混合水泥依CNS 15286之規定。檢驗頻率為每2,000t一次。
(2) 散裝水泥出廠6個月以上或袋裝水泥裝袋後3個月以上者,應再行試驗,若試驗不合格,則該試驗樣品所代表之整批水泥均不得使用,並應運離工地。
3. 施工
3.1 施工方法
3.1.1 除設計圖說另有規定外,混凝土之製造應符合CNS 3090 規定辦理。
3.1.2 施工前及施工期間承包商應作好品質管制,並依第01450章規定辦理。
3.1.3 拌和廠拌和
(1) 拌和機內之混凝土應在下一盤之新材料卸入拌和機之前全部傾出。
(2) 於水泥及粒料卸入拌和機前,應先將部分(約10%)之用水量均勻注入。且全部水量應在拌和時間之最初15秒內全部注入拌和鼓。
(3) 混凝土之拌和,應至顏色及稠度均勻為止。
(4) 拌和時間:
拌和時間應依CNS 3090 規定作均勻度試驗決定,並經工程司核可後實施。此項均勻度試驗超過1年時須重做以確定之。
(5) 拌和時間未達規定之混凝土應予廢棄,並由承包商依環保等相關規定自行處理。
(6) 拌和之混凝土不得藉施工便利或其他之任何理由再加水或以其他方式改變其工作性質。
(7) 混凝土應按需要之數量即拌即用。
(8) 拌和後及澆置前之混凝土溫度不得低於13°C,亦不得高於32°C。
3.1.4 現場拌和
(1) 除契約圖說另有規定外,所有現場拌和之混凝土均須以機動拌和機拌和,必要時得以人工拌和,拌和機之容量最小不得小於每次能拌和水泥1包之容量,並應以每次能拌和整數包數之水泥者為原則。
(2) 拌和機之迴轉數每分鐘不得小於14轉或多於20轉,材料加入之順序應照工程司之指示辦理。
(3) 所有材料包括用水在內,投入拌和機後,至少拌和1分鐘始得傾出,在每次拌成之混凝土尚未全部傾出前,不得投入下次之材料。
3.1.5 混凝土之運送
(1) 混凝土之運送係指運至工地卸交,如為預拌混凝土應符合CNS 3090 規定。
(2) 混凝土運送時應保持品質均勻,避免不當之材料析離或坍度損失。除另有規定外,混凝土運送時應保持品質均勻,避免不當之材料析離或坍度損失。除另有規定外,混凝土自加水攪拌開始至工地開始卸料之時間規定如下:
A. 經過90分鐘而仍未澆置者即不得使用。但如混凝土有添加本章之第2.1.6節(1)之B型、D型、G型或第二型流動化混凝土用化學摻料,而時間未超過120分鐘者,應辦理坍度或坍流度試驗,經工程司認定能達到規定坍度或坍流度時,得同意使用。
B.途中未加攪動者不得超過30分鐘。
3.2 許可差
3.2.1 坍度之許可差應符合下列之數值:
(1) 設計坍度小於50mm時:±15mm
(2) 設計坍度51mm至 100mm時:±25mm。
(3) 設計坍度大於100mm時:±40mm。
4. 計量與計價
4.1 計量
本章之工作不予個別計量,其計量併入第03310章或相關章節之適用項目內計量。
4.2 計價
本章之工作不予個別計價,其計價併入第03310章或相關章節之適用項目內計價。
〈本章結束〉
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