工業混凝土地版-委託國外鑑識案例簡介（上）

湛淵源  技師/華夏科大建築系教授

前言

隨著社會，從工業化進入以服務業為主的消費模式，大批發與物美價廉的商品，特別是現在疫情期間，從DM網購與電商團購買賣交易方式，到現代人前往大賣場，以眼見為憑，實物展示在眼前，商品貨色一應齊全、無拘無束的Shopping方式，一次購足，且有一個星期鑑賞期…，造就大賣場的興起。尤其外商賣場，舒適的購物空間設計與門面地坪設計，相當突出。只要賣場有消費者足跡(Footprint)的地方，便使用工業地版，製作成鏡面(Burnish concrete slab，BC)混凝土的地坪[1]，見圖1至圖4。

鏡面混凝土地坪優點：(1)、在初凝後經研磨拋光機震動摩擦夯實，版面更加密實，表面滲透硬化劑處理，非常耐久。(2)、表面底層一致性面材，較省錢之環保工法，面材無介面非常耐久。(3)、表面光滑強化燈光反射具節能效果。(4)、表面硬化處理不易起沙，容易清潔等優點。

鏡面混凝土地坪施作時，在混凝土澆置完成達到初凝時(或手指按壓無痕跡時)，立即以強力研磨拋光機，研磨拋光數次直至光亮，經充足養護後使表面與底層成為一體，並且地坪必須達到90%以上的平整度(Flatness)與水平度(Levelness)，是一種要求施工品質非常高的地版施作方法，施作單價比樹酯地板高出甚多。某外商在台商業據點，各地區的賣場皆採用鏡面地坪設計，版面非常亮麗光澤奪目，用在外商迎賓入門處，非常典雅大方。

圖1  外商賣場陳貨展示區		圖2  外商賣場商品展示區
圖3  大型座乘式與個人式粉光機		圖4  使用個人操作式粉光機最後修飾
圖5  鏡面地坪嚴重分層剝離(厚度1ʺ/2)		圖6  鏡面地坪表層分層剝離(厚度1ʺ/8)

案例介紹與分析

筆者於本報1215與1233期，針對鏡面混凝土地坪與瑕疵，進行過報導。本文所介紹的案例，係某外商所屬北部地區的賣場之一，為地下一層地上三層建築物，鏡面地坪施作後在貨品上架前清潔時，發現大規模地坪產生龜裂、廣泛分層剝離現象[2]，如圖5與圖6所示。這種現象，外商國外賣場以前從未經歷過。

其實，鏡面混凝土地坪設計施作，並不是將裝飾面材於底層地板澆置達28天之後，再施工黏貼上去；而是於地坪混凝土澆置後，在初凝前、終凝之間，將地坪以大型與小型研磨拋光機粉飾，直到表面光滑平整為止。因施工行為屬於高溫高速研磨表面，使表面快速硬化變強變硬，達到面層與底層混凝土一體為目標。而施工時機是在初-終凝時間之間，也就是研磨工班要等到澆置預拌混凝土達到初凝的時候，才可以開始施作。

問題是如何判斷初凝時間呢？!一般有經驗鏡面地坪施工廠商，憑工程經驗判斷，在混凝土失水、且按壓表面可達1-2公分深度、或腳踩無凹陷時，即可施工。國外鏡面地坪施作行之有年，但是國內有經驗廠商僅非常少數了解這方面施工歷程。現在地坪產生龜裂、與面材和底層剝離的嚴重瑕疵問題，令業主、設計、監造、施作單位和預拌混凝土供應商，均感到不解、困惑和錯愕，尤其是外商業主與自設的監造單位，更是難以接受：｢為何全世界各國鏡面地坪不下數百案場的施作經驗，只有在台灣施工時會有此結果？｣。

業主隨即召集自有營繕監造、設計建築師、營造單位，會同研商緊急處置措施：要求設計、營造單位，立即對案場採樣(兩個分層試體、兩個完整試體)，再以另案早先開幕之另一賣場為比對案例（沒有任何瑕疵的地坪取樣），送到美國由外商指定的混凝土鑑識單位(公司)，依據ASTM C856-硬固混凝土岩相分析法[3]，試驗分析可能形成的原因，以做為未來鏡面地坪施作改善依據參考。在先前本報1215及1233期有提及此案例，與後續處理措施。

本文將說明，國外鑑識單位這種對鑽心取樣試體，進行鉅細靡遺、抽絲剝繭的試驗過程方法所得成果，似乎可以做為法院鑑定案例、或重大糾紛仲裁的主要佐證的證物之一（據了解，國內的土建試驗單位或大學營建、土木、建築學系，尚無法有這樣齊全精密試驗分析設備）。本文目的針對委外送至國外鑑識單位(美國公司)，依據ASTM C856精密剖析瑕疵混凝土的巨微觀性質（目前CNS並無類似ASTM C856的規範，似乎是可參考制定）；至於國外鑑識單位使用方法與儀器設備，散見在國內各國家試驗機構、與大學所擁有的精密儀器，如能訂定對應規範，對工程鑑定品質的「質」「量」提升，應非常有助益，也可與國際先進技術潮流接軌。

又，外商業主會同相關單位取樣密封，以航空郵送至美國鑑識單位，測試分析結果綱要式內容見表1，包含試體描述(外觀、尺寸)、分層剝離區描述(含pH值)、粗細骨材(最大粒徑、岩相、組成成分、及配)、水泥漿體描述(粉末處與完整處pH值、孔隙氣泡率、膠結料相、水化產物相、可能有異常水化生成物相)，最重要的觀察是氣泡孔隙率，分層剝離處12-15%，較完整試體處4-8%；測試分析結果，針對送驗試體大致呈現出問題發生情況，可送回國內供業主、設計監造單位參酌判讀；只是業主對鏡面地坪分層剝離乙事，因渠非專業工程單位且對形成成因，仍模糊不知；施工單位只好求助大學、或專業技師機構，支援處理判讀。

表1  外商取樣六個鑽心試體(四個案場BT 1-4兩個比對案場CL 1-2)

連同基本資料資訊，送至美國鑑識單位試驗判讀-綱要結果

表2  BT試體鏡面混凝土配比設計結果

表3  CL鏡面混凝土配比設計結果

鏡面混凝土配比，如表2及表3，本文案場(BT)與比對案場(CL)混凝土配比變異性，從表2與表3觀察，最主要差異處是拌合水量與化學藥劑用量，BT案場較CL配比內用水量高出13kg/m³:藥劑用量都是屬於Type F型高性能減水劑，BT用量在報告中無註記不得而知。比較兩者配比的坍度工作性都是180 mm，加上高性能減水摻劑，CL(拌合水量較低，151kg/m³)的黏滯性比BT高。換言之，BT新拌混凝土可能會有濃度較稀的問題[4]，也就是有浮(泌)水的可能性，值得注意。如果加入如日本自充填混凝土的增黏劑(在藥劑內)是沒有此問題，但是初凝後，以大型座乘式研磨機強力震動、夯實、快速研磨時，則又另當別論了。

表4，呈現BT完整混凝土與分層剝離試樣，膠結漿體的SEM/EDS，電子顯微鏡與化學元素分析結果，顯示以底層混凝土膠結漿體元素為基準值，分層剝離試樣測試結果對照，可以發現每一種膠結材料元素，誤差值不一，其中碳(C)、鎂(Mg)、鉀(K)、納(Na)分別為50%、60%、55%、57%，其中碳比例偏高，是由於鏡面地坪表面龜裂，接觸二氧化碳顯著，試樣可能有中性(碳化)之虞；其它鎂、鉀、納等成分，可能是受浮水稀釋(由下往上)帶出，因此鏡面地坪頂層-下層膠結料成分變異比較大所致。

SEM/EDS化學微觀分析試驗，一般是各大學與研究機構，才有進行的稀有試驗項目，一般國內工程糾紛鑑定(識)，比較少有這方面的安排；但是國外工程鑑識(定)公司是以ATTM C856方式進行，有詳細方法步驟，供鑑識人員參考，裡面已經包含表1至表4內容項目，可以將試樣內受混凝土材料組成、配方設計、施工影響、環境作用劣化程度等等，精密剖析，眼見為憑，以試驗結(成)果推測肇因，是一種較具公信力鑑識的可行與可能選項之一。

以下將分述國外鑑識公司，進行本文案例樣本的圖樣，分享讀者。

表4  BT試樣取樣以SEM/EDS元素分析結果

BT試樣擷取部分測試結果，如圖7至圖12。從圖10鏡面地坪試樣描述，依據美國鑑識公司的描述BT試樣:鏡面地坪較無光澤(圖7)且表面有類似塑性和乾縮龜裂；地坪剝離處試鏡面與底層分離，無法變成一體，剝離處呈現淺灰色(Light-grey)(圖8)；剝離處放大倍數(×5倍)，表面呈不規則淺灰色，發現有些許龜裂和粗糙表面(圖9與圖10)；圖11至圖12表示縱剖面缺陷與浮水路徑及氣泡，顯示浮水情況非常顯著。

從圖7至圖12，發現BT案場由外(巨)觀(Macro-scope)與試樣的細(中)觀(Meso-scope)，已發現到鏡面混凝土受到某方面與程度的損傷，浮水與泌水痕跡十分明顯，這種現象依據美國鑑識單位判斷，與加入的化學摻劑(Chemical additivities)非常有關連性；至於剝落原因，由表1發現膠結料可能因含有游離石灰（f-CaO）和方鎂石（氧化鎂-f-MgO）的微量成分，遇到水時是否也造成其膨脹破壞，值得深入探討[4]；此部分，施工單位依照國外鑑識單位報告結論，合理懷疑有受到預拌廠添加爐石粉(為大陸進口，35 kg/m³)，因有可能含有氧化碴或還原碴的爐石粉，經安定化後輸入國內；前些時候，國內這些材料未經安定化處置，被誤(濫)用引起建築物、道路工程等，受水(濕氣)作用而膨脹鼓起脹裂剝落。

不過，這項因素後來公會在法院鑑定案例中，以CNS 1258-卜特蘭水泥，熱壓膨脹試驗法(P.2參考法，無膨脹性龜裂、變形瑕疵)，74.5.18修訂公布；證實並無氧化碴與還原碴影響；另外，SEM/EDS和X-ray微觀分析(Micro-scope)中也查無反應證據[4]。（待續）

圖7  BT混凝土地坪面鏡面外觀龜裂		圖8  BT混凝土地坪鏡面剝離處現況
圖9  BT混凝土版面剝離處外觀-1		圖10  BT混凝土版面剝離處外觀-2
圖11  BT混凝土版面試體縱剖面微觀缺陷		圖12  BT混凝土版面剝離縱剖面泌水氣泡