¶ 03315 自充填混凝土
¶ 1. 03315 自充填混凝土 V2018.02.doc
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(Self-Compacting Concrete,以下簡稱SCC)之材料、配比設計、產製、輸送、施工及檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
包含自充填混凝土之材料、配比設計、產製、輸送、施工及檢驗等工作。
1.3 相關章節
1.3.1 第03050章--混凝土基本材料及施工一般要求
1.3.2 第03310章--結構用混凝土
1.3.3 第03390章--混凝土養護
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 1174 A3038 新拌混凝土取樣法
(3) CNS 1230 A3043 試驗室混凝土試體製作及養護法
(4) CNS 1231 A3044 工地混凝土試體製作及養護法
(5) CNS 1232 A3045 混凝土圓柱試體抗壓強度檢驗法
(6) CNS 1240 A2029 混凝土粒料
(7) CNS 3036 A2040 混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙和物
(8) CNS 3090 A2042 預拌混凝土
(9) CNS 9661 A3174 新拌混凝土空氣含量試驗法(壓力法)
(10) CNS 9662 A3175 新拌混凝土空氣含量試驗法(容積法)
(11) CNS 12283 A2219 混凝土用化學摻料
(12) CNS 12549 A2233 混凝土及水泥砂漿用水淬高爐爐碴粉
(13) CNS 12833 A2245 流動化混凝土用化學摻料
(14) CNS 12891 A1045 混凝土配比設計準則
(15) CNS 13961 A2269 混凝土拌和用水
(16) CNS 14840 A3398 自充填混凝土障礙通過性試驗法(U形或箱形法)
(17) CNS 14841 A3399 自充填混凝土流下性試驗法(漏斗法)
(18) CNS 14842 A3400 高流動性混凝土坍流度試驗法
(19) CNS 15286 A2290 水硬性混合水泥
1.5 資料送審
1.5.1 品質計畫
1.5.2 施工計畫
1.5.3 材料應提送樣品
水泥、粒料、礦物及化學摻料、水等樣品提送審查(工程司要求時,承包商應配合辦理)。
2. 產品
2.1 一般規定
除設計圖說及本章規定外,應依第03050章規定辦理。承包商應於施工前提送詳細之品質管制計畫書及施工計畫經工程司核可。其內容應包含各構件選用之SCC等級、配比資料、試拌報告及混凝土澆置與養護計畫等。
2.2 材料
2.2.1 卜特蘭水泥須符合CNS 61,水硬性混合水泥須符合 CNS 15286之規定。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 混凝土粒料須符合第03050章之規定。
2.2.3 具膠結性之卜作嵐礦物摻料如使用飛灰,須符合CNS 3036之規定;如使用高爐爐碴粉,須符合CNS 12549之規定。
2.2.4 純作為補充SCC所需粉體(如石灰石粉)之不具膠結性或半惰性之礦物摻料,細度須大於4000cm2/g,廠商應提出材料符合規定之相關證明。
2.2.5 化學摻料(如強塑劑、流動化劑或增黏劑等)須符合CNS 12833、CNS 12283之規定。
2.2.6 混凝土拌和用水須符合CNS 13961之規定。
2.3 配比設計
2.3.1 材料性能需求
(1) 自充填性能
A.SCC之自充填性、抗析離性與流動性應分別以CNS 14840、CNS 14841及CNS 14842等試驗方法測試,各項試驗之判定標準如表03315-1所示。
B.SCC所需之自充填性能與施工對象之構造條件相關,如表03315-1所建議之流動障礙等級,於配比設計過程之各項試驗,應選用對應之U形或箱形試驗障礙等級(共分3級,詳見表03315-1之說明),並均以充填高度達300mm為合格標準。
(2) 抗壓強度
A.配比設計目標強度fcr’之決定應依CNS 12891之規定。
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CNS 1230與CNS 1231之規定辦理,惟抗壓強度試體之製作應以SCC一次置入試模內,並且不施予搗實或敲擊。圓柱試體抗壓強度試驗應按CNS 1232之規定辦理。
(3) 含氣量
非輸氣SCC之含氣量上限為混凝土體積之4%,SCC含氣量之量測應依CNS 9661或CNS 9662規定辦理,惟混凝土試體的取樣應以SCC一次置入容器內。
2.3.2 SCC之配比設計所需考慮項目如下:
(1) 組成材料之基本性質
(2) 粗粒料容積或重量百分比
(3) 細粒料容積或重量百分比
(4) 水與水泥及礦物摻料比例
(5) 水膠比
(6) 化學摻料用量
(7) 含氣量
(8) 所應符合之自充填性能等級
(9) 混凝土凝結時間與坍損現象
表03315-1 SCC相關試驗規定
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流動障礙等級 |
R1 |
R2 |
R3 |
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構件條件 |
鋼筋最小間距 (mm) |
35~60 |
60~200 |
200以上 |
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鋼筋量 (kg/m3) |
350以上 |
100~350 |
100以下 |
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U形或箱形充填容器之充填高度 (mm) |
≧300 (障礙R1) |
≧300 (障礙R2) |
≧300 (無鋼筋障礙R3) |
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流動性 |
坍流度 (mm) |
650~750 |
600~700 |
500~650 |
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材料析離 抵抗性 |
V75漏斗流下時間 (sec) |
10~25 |
7~20 |
7~20 |
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500mm坍流度 到達時間(sec) |
5~20 |
3~15 |
3~15 |
註:1.本表格所列SCC各相關試驗規定,係引用CNS 14841之「併用系」SCC之評價目標值。
2.有關「坍流度」、「V75漏斗流下時間」與「500mm坍流度到達時間」等規定值之範圍,與所使用組成材料(膠結料、化學摻料等)之特性有關。
3.「V75漏斗」係指卸出口斷面尺寸為75mm×75mm之V形漏斗,詳細規格應依CNS 14841之規定。
4.U形或箱形充填容器之障礙條件共分為R1、R2與R3等三級,分別對應表中所列之三種不同構造物鋼筋密集程度,用以模擬高鋼筋設計量構造物(如柱、梁、接頭、剪力牆等)、一般構造物與低鋼筋量構造物(如地梁、基礎版、其他巨積混凝土等)等不同條件,R1、R2與R3等障礙試驗裝置應依CNS 14840之相關規定。
2.4 產製與輸送
2.4.1 配比廠拌與拌和廠
(1) 配比廠拌
配比選定後,須於拌和廠內進行廠拌試驗,並進行必要之調整,以確認未來正式生產SCC時,其品質均能符合本規範之規定。
(2) 拌和廠之料倉、計量器、校正用標準砝碼、給水等計量設備之精度要求須符合CNS 3090之規定。
(3) 拌和機
拌和機須符合CNS 3090或第03050章之規定,惟其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50mm。
2.4.2 實作試驗(Mock-up Test)
工程司如認定有需要,可要求承包商於SCC之配比選定並完成廠拌驗證後,進行SCC澆置之實作驗證,以確認其所產製之SCC符合施工之需求,並且可達一定之施工品質。進行實作驗證所需之相關費用,應由工程司於工程款項中另行編列,並依實作結果計價。
2.4.3 拌和與輸送
(1) 拌和
A.SCC須於拌和廠產製,並輸送至指定之地點。
B.SCC配比中化學摻料效能之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及均勻度試驗加以決定。
C.SCC新拌混凝土溫度之控制,除須符合第03310章之相關規定外,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之自充填性能。
(2) 輸送
A.輸送方式及設備的選定,應考慮SCC之自充填性,並以不使其發生析離為原則。
B.混凝土輸送過程中,不得添加水及其他摻料。
3. 施工
3.1 施工方法
3.1.1 一般規定
除以下所規定事項外,其餘事項應依第03310章「結構用混凝土」規定辦理。
3.1.2 澆置
(1) SCC具自充填性,澆置時以不振動、不搗實為原則,以免材料析離。其他任何可能造成材料析離之現象亦應加以避免(如以人力推送)。
(2) 一般油性脫模劑較不利於SCC與模板接觸面氣泡之排出,如有此現象,可改採水性脫模劑。
(3) SCC澆置時之模板側壓應以完全液體計算(以單位重2.35t/m3估算之),並加強模板之支撐穩固性與密閉性(應避免一般工程以鐵線固定模板的方式,宜採適當之模板繫條)。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、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。
(4) 拌和廠之供料應配合現場SCC之澆置速度,避免澆置中斷或待料過久的情形發生。
(5) SCC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、流動障礙等級、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混凝土,以免誤用。
(6) 澆置作業時,SCC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。
(7) 分層連續澆置時,應避免不同澆置層之間隔過長,若有冷縫產生之疑慮,可採用人工方式於澆置面之上下層擾動,惟不得使用振動器具。
(8) 構造物之構件較深時或有截角處,在模板上應適當預留開孔,以利空氣之排出。
(9) SCC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SCC自充填性能是否達所需要求。
(10)SCC早期強度之發展可能較普通混凝土略為緩慢,故其拆模時間須視SCC早期發展之實際強度而定。
(11)泵送距離超過50m以上時,應先行測試長距離泵送對SCC不致造成過大的漿體損耗或坍流度損失,必要時應採取因應措施。
(12)SCC之澆置動線應視澆置範圍與工地情況事先規劃,卸料口的移動須適時適度,以維持混凝土均勻性,避免產生析離現象及充填不完整造成蜂窩現象。
(13)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。
(14)SCC不適於應用在具有坡度之平面、斜版或樓梯等頂面非為水平面之施工單元。
3.1.3 養護
新澆置SCC應依第03390章規定進行養護,但對於大面積暴露之混凝土面,於澆置後至初凝前,在不影響表面修飾下儘速施以噴霧、灑水、滯水或其他經工程司同意之方式進行養護。並持續養護7天以上。
3.2 檢驗
3.2.1 澆置過程中工程司得視需要,以濕篩法確認新拌SCC之粗粒料單位用量及標稱最大粒徑是否符合配比設計,以防止粗粒料過少、過細,以致影響混凝土之硬固性質。濕篩法應依CNS 1174進行。
3.2.2 除契約另有規定外,各項材料及施工方法之檢驗項目如表03315-2。
表03315-2 材料及施工方法之檢驗
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名稱 |
檢驗項目 |
檢驗之方法 |
規範之要求 |
頻率 |
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自充填混凝土(SCC) |
1.坍流度試驗 2.500mm坍流度到達時間 |
CNS 14842 |
依設計圖及規範之要求 |
試體製作時 |
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流下性試驗法 |
CNS 14841 |
依設計圖及規範之要求 |
每澆置單元至少一次 |
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障礙通過性試驗法 |
CNS 14840 |
依設計圖及規範之要求 |
每澆置單元至少一次 |
3.2.3 自充填混凝土之其他檢驗應依第 03310章第 3.3項之規定辦理。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 自充填混凝土(註明規格)以立方公尺為單位計量。
4.2 計價
4.2.1 自充填混凝土(註明規格)單價包括一切人工、材料、舖築、養護、工具、裝備及雜項費用。
4.2.2 本章工作項目名稱及計價單位例舉如下。
工作項目名稱 計價單位
自充填混凝土 立方公尺
〈本章結束〉
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