工業混凝土地版-委託國外鑑識案例簡介（下）

湛淵源  技師/華夏科大建築系教授

鏡面地坪表層分離與完整樣貌，見圖13與圖14；BT案場試體面層分層剝離狀(如圖8與圖13)，鑽取時已成碎片散落，圖14為同一案場無剝落且較完整試樣，可發現上端並無石子痕跡純屬水泥砂漿而已(黃色範圍)。BT分層碎裂片可參考圖15，相對於案場CL試體較為完整(並石子無分離)，見圖16，試體內部還鑽到版筋的痕跡。從圖13至圖16的巨-中觀的相片分析，BT案場鏡面地坪混凝土頂面至底面石子分布並不均勻，可能是有析離分散狀，而且似有浮(泌)水的足跡；CL案場並無前述缺陷，此可從圖17兩個案場縱剖面圖可以得到清楚印證。

圖13 BT混凝土地坪面分層剝離試體		圖14 BT混凝土地坪版面完整試體
圖15  BT混凝土地坪分層剝離碎片		圖16  CL混凝土地坪完整試體

另外，以放大倍數顯微鏡(×10倍、×40倍、×400倍，以上為Meso-scope中關顯微鏡)分析兩案場試樣，如圖17至圖20。以光學顯微鏡將BT與CL案場試樣縱剖面放大10倍(圖17與圖18)，比較兩案場差異性，圖17顯示BT試樣有比較多的氣泡(12 -16%)，圖18氣泡數(2-6%)較少，可以對照出鏡面地坪施工的差異性；從外商提供資料得知兩個案場鏡面地坪研磨的施工廠商一致，混凝土供應廠商不一樣，配方也有些許落差，尤其是拌合水量與藥劑用量，和預拌混凝土廠品管有差異了。對放大10倍觀察試樣可看出氣泡的分布及走向，而將顯微鏡以偏光觀察局部結構缺陷，如圖19，以放大40倍的顯微觀測可獲得，圖19(a)部分，BT案場試樣的孔隙率(標示V部分)相當多，這些缺陷是鏡面地坪易透水與低強度的主要肇因，(b)部分為CL案場鏡面地坪的顯微照片，孔隙量比BT少多了。最後，以圖20顯微鏡400倍平面光觀察水泥與爐石粉分布，兩者膠結料成分相當，唯一不同處是粒料與膠結料漿介面處有顯著差異，圖20(a)-BT案場呈現介面處(黃色圈選處)較為鬆散不密實，圖20(b)-CL案場顯示介面處(黃色圈選處)較為密實。上述不同案場鑽心圖形分析，已經非常清楚呈現出兩個案場差異處。美國鑑識單位所下的結論：BT案場鏡面地坪產生分層剝離可能肇因於地坪修飾時，已經發生顯著浮水析離現象(受化學摻劑影響)，面層經高溫快速研磨硬化，裡層因浮水帶出顯著泥水漿(Slurry)，硬化後受重物牽引而龜裂與分層剝離，而不是發生在修飾後養護所造成的；但也可能是水泥與爐石粉健性問題(Soundness issue)，必須進一步確認游離石灰與游離氧化鎂的疑慮。圖21表示以更精密的掃描式電子顯微(Scanning electron microscope，SEM×2,000倍以上)元素分析(EDS)，顯示與一般水化生成物無異，也無發現特殊膨脹元素的足跡；BT案場鏡面地坪分層剝離的現象，應朝混凝土配方(特別是用水量與藥劑形式用量)與重點式施工管制環節(初終凝時間掌握)等方面著手，委請專業技師鑑識、試驗、分析、最後研判等等過程，以釐清真相，日後使外商與本國實作營造廠商，能建立此類型地坪SOP(控)制和檢驗(測)制度供實務參考應用。

圖17  BT混凝土地坪頂面分層剝離(×10倍)		圖18 CL混凝土地坪頂面無分層剝離(×10倍)
圖19  混凝土地坪橫剖面高倍顯微鏡試片(a)  BT混凝土地坪薄片試體爐石粉與波特蘭(未 水化水泥)外觀(b) CL混凝土地坪薄片試體爐 石粉與波特蘭(未水化水泥)外觀。(×40倍的 部分偏光)		圖20  混凝土版面縱剖面試體(a)BT薄片分層 剝離孔隙系統試體(b)CL薄片分層剝離孔隙 系統。(×400倍的平面-普通光)
圖21   BT案場試驗SEM/EDS顯微分析(a)SEM 相片(×2000倍)(b)EDS元素分析

結論

本文以文獻[4]為例，闡述鑑定過程中參考由外商賣場業主委請美國鑑識公司，以ASTM C856-硬固混凝土岩相分析技術準則，將委託單位(BT案場)鏡面地坪混凝土發生分層剝離，與沒有剝離和另一個已開幕案場(CL)試樣，進行試驗分析並彙集成結論，做為日後新增案場設計改善措施。文中敘述美國鑑識單位對試體以巨觀(Macro-)、中(細)觀(Meso-)、微觀(Micro-)技術，顯微鏡放大倍數(×1、×5、×10、×400、×2000倍)剖析(有或無)瑕疵混凝土問題，佐以委託單位提供案場基本資料或蒐集案常相關資訊，可以讓問題更可以攤在陽光下一目了然。

參考文獻

1.     The Specification of Burnished Concrete Finish, Cement Concrete & Aggregates, Australia, August 2010.

2.     Dipayan Jana, DELAMINATION–A STATE-OF-THE-ART REVIEW, PROCEEDINGS OF THE TWENTY-NINTH CONFERENCE ON CEMENT MICROSCOPY, QUEBIC CITY, PQ, CANADA, MAY 20 -24, 2007.

3.     ASTM C856/C856M-20- Standard Practice for Petrographic Examination of Hardened Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.

4.     台灣省土木技師公會鑑定案(案號:106-0634)鑑定報告書。