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1、建筑廢物資源再利用研究摘要在建筑物開發之生命周期各階段，包括建材原料開采、建材制造、施工建造、 口常使用、拆除廢棄等，皆對壞境造成相當嚴重的污染。這些廢棄物如果沒有妥 善的處理，最后往往與都市廢棄物同時進入都市廢棄物處理系統（如掩埋、焚化 等），造成廢棄物處理體系的超荷負擔。因此如能將其妥善利用將可提供作為建 筑或公共工程所需Z材料，此對于減少天然資源消耗及推動綠建筑理念將有積極 功用。營建廢棄物以混凝土及磚塊為最大宗，約山80%以上，可再利用之途徑不 外乎作填方材料、骨材級配或制成混凝土制品。本報告將著重于以營建廢棄混凝土物質應用于產制具商業性的高壓混凝土 磚產品之制程開發，先經由粉碎、篩分2、制成各種的骨材級配料，再經由混凝土原 料配比、高壓成型、養護處理后可獲得具商業化量產潛力Z資源化產品。一、前言臺灣地區近年來由于經濟社會的快速發展，已邊入現代化國家的行列。由于人口 集屮與都市化的結果，一般營造建筑工程及交通運輸等重大公共工程FI益增加。 這些重大工程的進行，對國內砂石資源的需求與分配，以及衍生出來的環保問題, 均有重大的影響。據一般性的了解，國內每年砂石的需求量約有10,000萬立方 公尺，由于中部主要河川己實施禁采，再加上南部的高屏溪進行全面整治，國內 砂石的來源受到限制，因此國內營建工程對于砂石的需求I分殷切。由于砂石來 源不足，因此近年來常常發生之農地濫采砂石的問題，更3、有甚者將被掏空的農地, 回填工業廢棄物，不僅造成農地生態的嚴重破壞，更對土地資源造成永久污染問 題，這就是近年來所陸續爆發的不明廢棄物污染場址問題，目前保守估計約達百 余處。另一方面，國內重大工程施工所產生之廢棄土石數量十分龐大，據估計臺北都 會區每年產出廢棄土方約一千萬立方米，高雄都會區每年產出約五百萬立方米, 臺灣省地區每年產生廢棄土方約為二千三百萬立方米，合計為三千八百七十八萬 立方米，而目前現有合法之107處棄土場皆將逐漸飽和，這些龐大的廢棄土方的 去處，成為嚴重的環保問題。因此如果能將營建廢棄物作妥善Z回收再利用，一 方面除可紓緩廢棄物棄置之壓力外，更可解決砂石供應不足的問題，是一舉4、兩得 Z舉。而“民國” 88年所發生的921大地震，據新聞資料顯示，在南投、臺中地區I大I 建筑物崩塌拆除所產生龐大量的建筑廢棄物約高達2500萬立方公尺，短期間內 所產生的廢棄物量暫時貯放于九十多個堆置場屮，除將有潛在性的危險外，對于 地區Z生態環境亦皆有不利的影響，因此建立國內營建廢棄物再利用Z機制，已 是刻不容緩的事。建筑廢棄物資源化再利用是在國際間是一普遍的趨勢，以與臺 灣同處地堂帶的口本為例，冃前已達80%之再利用目標，這是國內應急起宜追的 （如表一所示）。建筑廢棄物Z基木上可包扌舌建筑拆除廢棄物與施工建造廢棄物兩類，就組成而言 包括：磚瓦、混凝土塊、廢木料、金屈、玻璃、有害物、其它5、等。臺灣地區建筑 廢棄物Z產生量，根據內政部建筑研究所Z研究計劃顯示，全國每年合法建筑 拆除廢棄物產生量約為11,622,433公噸/年（不包扌舌民間一般Z零星拆建工程），其 廢棄物之主耍組成若以重量計，混凝土塊占48.35%,磚石類占V7.42%,木材類 占10.33%,鋼筋占3.64%;若以體積計則混凝土塊占34.46%,磚石類占35.34%, 木材類占29.45% ,鋼筋占0.56% o預知更多詳情可查看小國房建 網 北斗星網址導航： 建企網絡： 其中鋼筋部份由于可直接送往鋼鐵廠熔鑄，冋收機制已口 然建立，木材視材料性質亦可直接回收再利用；塑料、玻璃等雜物量較少冃無回 收價值僅能送到掩埋6、場。最人宗的部份是混凝土塊、磚塊，故探討營建廢棄物之 資源化當以此為主要對彖。二、建筑廢棄物資源化之途徑建筑廢棄物之組成，包括瀝靑、混凝土塊、廢磚瓦類、廢銅鐵（如銅筋、廢鐵、 金屬）及其它裝潢建材（如木材類、塑料類）等。根據國外研究資料之整理, 世界各國全年營建廢棄物產生量約占所有廢棄物Z比例Z 10%-30%左右。歐美H 等先進國家對于建筑廢棄物的回收再利用已推廣多年，由丁建筑技術、建筑習慣 與材質的偏好，資源冋收再利用的情形略有差異。以美國為例，建筑廢棄物再利 用的市場管道，就混凝土塊而言，主要冋收作為建筑骨材再利用。而日木則主要 作為建筑及級配骨材、工程填方及土質改良、填海造地等。口本每7、年產生之建筑 廢棄物約占全國廢棄物總量Z 20.6%,其中建筑廢棄物部分估55%,依據口木 1995年Z統計數據顯示，其建筑廢棄物混凝土塊再生利用率為65%O若以國情 以及牛活習性，我國應與日本國較為相近。據此推論，依我國主要廢棄物之混凝 土塊產生量6,390萬公噸/年之數據推佔，則我國混凝土塊再生利用冋收量可達 4,154萬公噸。混凝土回收部分，FI本回收量約3700萬公噸，大約20%使用于道路級配，其余 80%為填方之用。雖然日本亦有訂定冋收混凝土用于建筑物之規范，但均因冋收 混凝土之吸水率變大，一般民眾對其使用于建筑物上信心不足，無法接受，故冋 收使用情形并不良好。至于建筑拆除廢棄物中回8、收之砂石，經以往實驗研究結果 顯示，其使用再制Z混凝土可能較原生混凝土差。例如同-配比下Z彈性模數較 小，孔隙率較大，膠結性較低以及強度及耐久性較差。在以廢混凝土塊、磚塊為主要之再利用對象吋，主要的途徑可概括三大類:即作 為土方填補、填方料、道路級配料、預拌混凝土原料、建筑基本原料（各種粒徑 Z砂、石等）或制成齊種再生混凝土制品如高壓混凝土磚、消波塊、人孔蓋、水 泥涵管等。但是不論是那些再利用方式，皆須作若干程度的破碎與分類分選工 作：先以人工方式將混凝土塊及廢磚瓦類與其它雜質分離，再經過初步碎化、過 篩（3/8“篩孔）、去除細雜質、瓠型碎石機再碎化（調整開口大小），即可得到 符合ASTMC-9、33規范之再生粗骨材，但細骨材則人部分無法符合ASTMC-33規范 要求。其流程詳如圖一所示。各種再利用途徑中，填方料消耗量最大，且僅須粗碎即可再利用，但是附加價值 較低。道路之級配料使用量亦極大，適當破碎后使用于路基可取代原級配料約 40%,若使用于路而可取代約20%,但須符合工程規范。表二與表三分別為粒徑 2公分以下提供道路級配Z粒徑分布與粒徑1公分以下提供混凝土制品級配料Z 粒徑分布。若制成各種再制混凝土制品則附加價值可提高，而且在工廠內生產制 造品質易控制，可卻除民眾之疑慮，但是需考慮市場需求量而生產。本研究中取 建筑廢棄物Z混凝土塊與磚塊分別破碎至1公分以卜得其粒徑分布如圖二所示, 10、符合表三所示Z分布要求，故可用于以下高壓混凝土磚產品Z資源化制造。此外, 由于建筑廢棄物資源化最重要的是必須建立供需信息，因此如果提供各種不同用 途，在其需求量不確定的前提下，可考慮制成基本之砂石原料以作適當之參配。 本報告中將以廢棄混凝土、磚塊為資源化對象，說明制備高壓混凝土磚之研究成 果。三、廢棄混凝土、磚塊再利用為高壓混凝土磚廢棄混凝土經碎化后所得之再生骨材，其粒型或各項物理性質若能符合i般混 凝土骨材之要求，將可開發制成各種較高附加價值之產品，混凝土磚為近年來大 量使用于外墻磚、行道磚者，尤其是都市地區使用量極龐大，由于高壓混凝土磚 塊材料的產制過程并未經過高溫帑燒，其成本較一般經高溫11、燒成的陶瓷產品低廉 甚多，就制程設備、能源耗用、原料使用、人力、環保特性等各方面而言，高壓 混凝土磚確較-般的窯燒陶瓷磚具更大的產品優勢。木研究中，主要是將營建廢棄混凝土物質，包含廢陶瓷面磚、破損紅磚以及廢混 凝土等，先經由粉碎、篩分制成各種的骨材級配料，再經由混凝土原料配比、高 壓成型、養護處理、產品物性測試與改善等步驟（如圖三所示），可將廢棄混凝土 物開發制作成具有商業化價值之高壓混凝土磚塊材料。混凝土塊經破碎后如前所 示，在資源化利用之規畫中，冇兩項主要之考量點，其一是可消耗最大量之廢棄 物，其二是制得Z高壓混凝土地磚需具適當Z強度。經齊種拌合條件Z測試，吾 人發現，取來自廢料Z骨材原料12、，添加26%z天然細骨材并以水泥16%及3%Z 硅灰增強劑拌合，加壓（150kg/cm2）成型后，經28天之養生期，經依CNS： 13296 高壓混凝土連鎖地磚檢驗法測試強度為610 kgf/cm2,吸水性、耐磨性等皆可符 合A級之標準，故品質與市售商品無分無軒桎。（注：CNS： 13296規定，高壓連 鎖地磚Z抗壓強度 A 級需560kgf/cm2, B 級408kgf/cm2, C 級357 kgf/cm2；另 吸水率：A級需5%, B級6%, C級7%）o在制造過程屮水泥系提供膠合最重要之成份，水泥量不足將嚴重影響抗壓強度, 相對的降低產品之等級，但是若從經濟上的考量，可發現水泥占產品之原料成本 約50%（如表四），因此如圖四所示屮，添加適量Z硅灰增強劑將可在較低Z水泥 使用量下獲致較高強度之產品，此制程將可提供為商業化制造之參考。四、結論營建廢棄物產生量極龐人，且無任何之危害性，是極值得資源化利用的物質， 但是營建筑廢棄物資源化Z推動時最重要的是應考慮包括:地點、規格、成本、 經濟、市場通路、法令與規范等要素。而公共工程單位捉供對各種建材需求信息， 視需要作適當的資源化對象以避免因供需失調而將廢弄物轉制成另一類廢弄物, 徒然耗費人力、金錢產品。適值921地震后，營建廢棄物之資源化再利用，冀望能喚起冇識Z士的重視，并納入法規加以推動。木信息來源丁二