臺灣地區海砂用於混凝土構造物耐久性之研究

Abstract

台灣地區之河川砂石資源，近年來因大量關係，且因基於水土保持安全及環保意識 日益高張，今台灣各主要河川砂石多已被列為禁採或蘊藏量日竭；台灣四面環海， 海砂蘊藏量相當豐富、可採量甚多，若能克服對鋼筋混凝土劣化之不良問題，擬訂 大量正確使用之對策，則可解決部份砂石來源之獲得。故海砂混凝土之耐久性為本 研究所需探討。 本研究採用乾濕循環加速作用並以化學分析法求出海砂中之氯及硫酸根離子含量， 以力學試驗方法了解上述物質對混凝土強度及耐久性之影響；再以電位及電阻量測 法探討海砂對鋼筋可能造成腐蝕之影響，最後結論提出海砂使用之建議。 研究結果顯示：海砂混凝土抗壓強度、劈裂強度、氯離子濃度的降低量，均會隨添 加腐蝕抑制劑用量之增加而增加；海砂所含硫酸根離子濃度於混凝土拌合時即被消 耗殆盡，而氯離子濃度亦隨養治時間及水灰比之減少而降低。在使用水泥種類上， 使用TYPE II 水泥之海砂混凝土晚期強度較高；TYPE II 水泥之混凝土能使氯離子 濃度降低量較大；然海砂之FM值甚低（福隆及臺東地區除外），較難符合規範要求 ；普通強度混凝土彈性模數依ACI 318所計算較實際為高；而高強度混凝土，依ACI 318 及ACI 363 所計算得彈性模數較實際為低，ACI 規範趨向保守；顯示對海砂混 凝土耐久性宜再加探討。因此建議海砂使用前應先處理，以降低其鹽份含量，並應 符合規定標準；且海砂混凝土之結構物應定期作多種方法檢測，充份瞭解其使用性 能，以確保其安全性。 本研究均於實驗室製作完成，因此所得之結果並不表示以其它配比、拌合、養護方 法生產之混凝土亦有相同結果，因此本實驗之結果僅供為參考。