混凝土基本材料及施工方法.docx
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混凝土基本材料及施工方法
第03050章
混凝土基本材料及施工方法
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)CNS61R2001卜特蘭水泥
(2)CNS486A3005粗細粒料篩析法
(3)CNS489A3008細粒料表面含水率試驗法
(4)CNS490A3009粗粒料(37.5mm以下)磨損試驗法
(5)CNS491A3010粒料內小於試驗篩75μmCNS386材料含量試驗法
(6)CNS1167A3031使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法
(7)CNS1171A3035粒料中土塊與易碎顆粒試驗法
(8)CNS1237A3050混凝土用水品質試驗法
(9)CNS1240A2029混凝土粒料
(10)CNS3036A2040卜特蘭水泥混凝土用飛灰及天然或煆燒卜作嵐攙合物
(11)CNS3090A2042預拌混凝土
(12)CNS3691A2046結構用混凝土之輕質粒料
(13)CNS12283A2219混凝土用化學摻料
(14)CNS12891A1045混凝土配比設計準則
(15)CNS13465A3343新拌混凝土中水溶性氯離子含量試驗法
(16)CNS13618A3354粒料之潛在鹼質與二氧化矽反應性試驗法
(17)CNS13619A3355水泥與粒料組合之潛在鹼性試驗法(水泥砂漿棒法)
(18)CNS13961A2269混凝土拌和用水
1.4.2行政院公共工程委員會
公共工程飛灰混凝土使用手冊
1.4.3美國混凝土協會(ACI)
ACI211.1水泥混凝土配比選用準則
1.5資料送審
1.5.1品質計畫
1.5.2施工計畫
1.5.3承包商應依據CNS3090A2042之規定提送有關混凝土組成材料來源及拌和計畫書,供工程司審核。
該計畫書應說明拌和廠之型式、位置及所採用之拌和設備與單位產量。
1.5.4配比設計
(1)鋼筋混凝土之契約數量500m3以上須做配比設計,未達500m3不須做配比設計,預力混凝土無論數量多少均須做配比設計。
配比設計應符合CNS12891A1045之規定。
(2)提送配比設計時應一併提送所有相關資料,至少應包括下列各項:
A.水泥及卜作嵐材料之種類及貨源。
B.粗、細粒料之級配及混合後之級配資料,列成表格或線圖。
C.粗、細粒料之混合比例資料。
D.各項材料用量
E.該配比設計所達成之工作性,以坍度表示。
混凝土最終澆置位置及澆置體積均應列入工作性之設計考量。
F.若使用化學摻料,應說明型式、數量、目的及應用與試驗規範。
G.摻料除外之組成材料之氯化物含量。
H.混凝土抗壓強度(
)
(3)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。
(4)小型工程
如橋梁、箱涵、擋土牆等結構物之混凝土,規定強度(
)小於或等於210kgf/cm2及數量少於350m3者,經工程司同意得不做配比設計,而參考本工程簽約前一年內相似工程之實際施工且經檢驗15組以上試體強度,其結果均符合本施工說明書要求之配比資料(由廠商提送相關資料證明),決定各種材料之配合比例。
1.5.5供應單一工程混凝土總量大於5,000m3以上之拌和廠,其應檢附經政府機關、財團法人或學術機構等驗證單位依據CNS3090A2042驗證合格之證明文件,送交工程司審核通過後方得供料;驗證單位應通過依標準法授權之產品驗證單位認證機構認證。
1.5.6拌和廠經前第1.5.5節驗證合格後辦理品質查驗之頻率至少每年1次,查驗項目至少應包含本章第2.2.1節規定項目。
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,以先進先用為原則。
(4)袋裝水泥與儲存庫房邊牆之間應留至少1.0m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,不得使用於本工程,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,應有防水、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CNS12283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及區別每一批次。
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
混凝土各種組成材料與拌和水用量、粒料尺寸及坍度等應按照配比設計及試拌結果之數值,本款下表之各項數據僅供配比設計時之參考
混凝土規格
28天抗壓
強度(
)
澆置方法
參考水泥
用量
(kg/m3)
一般澆置
坍度範圍
(cm)
最大拌和水量
(公升/kg水泥)
粗粒料尺度
(mm)
140kgf/cm2
振動式
215~235
10.0~20.0
0.62
4.75~50
175kgf/cm2
振動式
250~275
5.0~15.0
0.62
4.75~50
210kgf/cm2
振動式
300~325
5.0~12.5
0.48
4.75~37.5
245kgf/cm2
振動式
350~375
5.0~12.5
0.48
4.75~37.5
水 中
375~400
10.0~20.0
0.54
4.75~25
280kgf/cm2
振動式
360~400
5.0~12.5
0.44
4.75~25
水 中
400~425
15.0~20.0
0.54
4.75~25
315kgf/cm2
振動式
430~440
5.0~12.5
0.42
4.75~25
350kgf/cm2
振動式
450~475
5.0~12.5
0.40
4.75~25
400kgf/cm2
振動式
475~500
5.0~12.5
0.40
4.75~25
R(抗彎)=
45kgf/cm2
振動式
350~375
0~7.5
0.44
4.75~50
備註:
(1)水泥用量依粗粒料尺度、級配、減水劑用量而異。
(2)若採用混凝土泵送機輸送時,粗粒料尺度可降低,水泥量酌予增加,坍度可增加至15cm。
(3)水中混凝土之最大水灰(膠)比限制為0.5。
(4)水中混凝土因耐久性要求,採用比要求強度所相應值為小之水灰(膠)比時,應依指定水灰(膠)比在試驗室配比試驗求得強度之80%為規定強度(
)。
2.1.2水泥
(1)水泥種類及用途下表。
種類
用途
卜特蘭水泥
第Ⅰ型:
普通水泥
一般構造物。
第Ⅱ型:
中度抗硫酸鹽水泥
抗鹽蝕、海灣、臨海、海中構造物、需要中度水合熱者。
第Ⅲ型:
早強水泥
緊急工程,需縮短工期之工程。
第Ⅳ型:
低熱水泥
巨積混凝土工程。
第Ⅴ型:
高度抗硫酸鹽水泥
抗酸蝕、下水道、地下室、溫泉區等特殊環境之工程。
卜特蘭輸氣水泥
輸氣第ⅠA型
一般構造物需要輸氣者。
輸氣第ⅡA型
抗鹽蝕構造物需要輸氣者。
輸氣第ⅢA型
緊急工程需要輸氣者。
註:
巨積混凝土係指結構元件最小斷面尺度接近或超過60~90公分時,或當水泥用量超過356kg/m3時,而需量測水化熱及體積之變化量以減少產生裂縫者,稱之。
(2)除設計圖說另有規定外,一般構造物所使用之水泥為第Ⅰ型卜特蘭水泥,並須符合CNS61規定。
(3)不同廠牌之水泥不得混合使用於同一構造物的同一單元之混凝土,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。
(4)工程使用水泥材料時,若允許使用卜特蘭高爐水泥或卜特蘭飛灰水泥,應於契約中特別註明,若未註明者,則以卜特蘭水泥為限,並應符合CNS61R2001之規定
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CNS1240規定。
B.結構用混凝土之輕質粒料須符合CNS3691規定。
(2)細粒料中之水溶性氯離子含量須符合CNS1240規定。
2.1.4細粒料
細粒料須符合CNS1240規定。
2.1.5粗粒料
粗粒料須符合CNS1240規定。
2.1.6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。
2.1.7水
(1)卜特蘭水泥混凝土用水須符合CNS13961規定。
(2)水質試驗須依據CNS1237規定辦理。
2.1.8混凝土用化學摻料
(1)化學摻料依使用目的分為下列7種型式,並須符合CNS12283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。
(2)化學摻料添加量及使用方法應參照製造廠商之使用說明文件之規定,使用前須送請工程司認可。
(3)其他特殊用途之化學摻料,依契約圖說之規定使用。
(4)化學摻料應儲存於可防止材料變質之容器、包裝或適當之場所,容器或包裝上應清楚標示其用途、出廠時間及製造廠商名稱等資料。
(5)儲存期間應防止發生滲漏、溢散及揮發等情事,並須有污染防治措施,並應依照製造商建議之方式及相關工業安全法令規定儲存。
(6)化學摻料之成分若有發生沉澱之虞,若為不穩定之溶液,使用前應依照製造商之建議方式處理或予以適當攪拌。
2.1.9卜作嵐材料
卜作嵐材料用於混凝土為摻料時,須符合CNS3036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CNS3090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CNS3090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。
瀉槽應妥為架設,不得懸掛在量斗上,防止水泥之不當存積或瀉漏。
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CNS3090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准外,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CNS3090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巨積混凝土工程,水泥以飛灰取代量不得超過水泥重量25%。
一般混凝土取代量不得超過水泥重量之20%,預力混凝土取代量不得超過水泥重量之10%。
惟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之規定。
2.3.6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試驗,承包商應保存相關試驗報告,以供工程司查驗。
(1)每日試驗
A.粗細粒料篩析:
CNS486
B.表面含水率:
CNS489
C.混凝土氯離子含量:
CNS13465
(2)每週試驗
A.土塊及易碎顆粒:
CNS1171
B.通過0.075mm篩之細粒料:
CNS491
(3)每6個月應進行之試驗
A.粗粒料健度:
CNS1167
B.細粒料健度:
CNS1167
C.粗粒料磨損:
CNS490
(4)工程司認為拌和粒料有鹼質反應之疑慮時,應進行CNS13618試驗,試驗結果若為潛在有害粒料時,再進行CNS13619試驗。
執行CNS13619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。
(5)第Ⅱ及第Ⅴ型水泥中之酸溶性鹼含量,依CNS13619試驗法。
A.所用水泥之鹼含量以質量計不得超出0.6%(鹼含量以Na2O+0.658K2O表示)。
B.水泥砂漿棒之粒料與水泥質量比應為2.25:
1.0。
(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)水泥試驗須符合CNS61規定。
(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CNS3090規定辦理。
施工期間工程司得視需要,對於混凝土之各式拌和原料隨時要求進行必要之檢驗,以查證該材料符合規範,且混凝土之拌和品質足以維持穩定。
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CNS3090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一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℃,亦不得高於32℃。
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CNS3090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,混凝土自拌和完成後至工地開始卸料之時間規定如下:
A.運送途中保持攪動者不得超過60分鐘。
B.途中未加攪動者不得超過30分鐘。
(3)混凝土之運送應與現場澆置作業配合,適當控制其速率。
(4)混凝土之運送不得產生雜質污染、粒料分離或材料漏少之情形。
(5)混凝土運送過程中,除另有規定外不得添加任何物質。
(6)運送設備在使用前後必須清除內部之殘留物及清洗不潔表面。
(7)運送設備與混凝土接觸面不得採用鋁或鋁合金材料製造。
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:
±13mm。
(2)設計坍度51mm至100mm時:
±25mm。
(3)設計坍度大於101mm時:
±38mm。
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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