控制性低強度材料使用成效之探討

房性中 技師

前言

「控制性低強度材料」(Controlled Low Strength Materials；簡稱CLSM)依文獻(1)規定：『係由水泥、卜作嵐或無機礦物掺料、粒料及水按設定比例拌和而成，必要時得使用化學材料。』另由ACI 229R-99﹝文獻(2)﹞可得知：CLSM的運用項目高達9項之多(詳表1所示)，至於台灣地區，則偏重使用於道路管線開挖之回填作業，然而，在實務上，基於從業人員錯誤的理念或未能100%依據施工規範施作，故歷年來，筆者親眼所見許多錯誤樣態，除了造成道路維護品質未見提昇之後遺症，尤其傷害到行車之舒適度、機車、自行車以及行人之安全性，實不容小覷。

本文擬闡釋CLSM機制之外，特別將國內、外之實績分別列述之，俾能達到釐正視聽之功效是盼。

概述

由美國ACI 116R﹝文獻(3)﹞之基本定義，CLSM乃為抗壓強度值≦1,200psi(8.3MPa)的材料，若必須考量日後再行開挖之可能性，則其抗壓強度值均以≦300psi(2.1MPa)為主，至於CLSM使用於土木工程基礎之結構性填方者，若採用1,200psi(8.3MPa)之抗壓強度值時，則可以免除完工後再行挖掘之選項。

基於CLSM具備可流動性、無收縮性、塑性以及自動壓實性等多重特性，其施工程序可免予滾壓，且其長期抗壓強度在40~300psi(0.3~2.1MPa)之間，設計需求值則僅為40~100psi(0.3~0.7MPa)。由於抗壓強度之要求不高，甚至於某些工作項目未強制規定強度值，故CLSM之材質要求相對於水泥混凝土而言，亦較為鬆散。

CLSM運用狀況

一、美國地區

     詳表1所列。

二、臺灣地區

     承如前述，即使CLSM已有眾多的工作項目可供選擇採用，然而，臺灣地區近十年來，仍僅以道路工程之管線挖掘回填作業為主，同時，各項施工規範對於CLSM的性質要求亦未克一致，導致其間差異性頗大，謹分別列述如下：

   1.行政院公共工程委員會施工綱要規範﹝文獻(1)﹞：詳表2所示。

   2.內政部營建署控制性低強度材料製程及使用手冊﹝文獻(4)﹞：詳表3及表4所示。

   3.交通部台灣區國道新建工程局施工技術規範﹝文獻(5)﹞：詳表5所示。

   4.台北市政府工務局施工規範﹝文獻(6)﹞：詳表6所示。

   5.高雄市政府工務局施工規範﹝文獻(7)﹞：詳表7所示。

表1 美國地區運用CLSM狀況一覽表﹝文獻(2)﹞

表2 行政院公共工程委員會施工綱要規範CLSM之性質要求表﹝文獻(1)﹞

表3 使用一般混凝土制式粒料產製之CLSM性質要求規定表﹝文獻(4)﹞

表4 非制式粒料產製CLSM之性質要求規定表﹝文獻(4)﹞

表5 交通部台灣區國道新建工程局施工技術規範CLSM之性質要求表﹝文獻(5)﹞

表6 台北市政府工務局施工規範CLSM之性質要求表﹝文獻(6)﹞

表7 高雄市政府工務局施工規範CLSM之性質要求表﹝文獻(7)﹞

台灣地區採用CLSM之盲點說明

  一、攸關CLSM使用績效成敗之關鍵，在於材料之使用及適當的養護措施，唯ACI 229R-99﹝文獻(2)﹞僅規定：總作業時間可於4小時內完成(含養護時間)；臺灣地區之施工規範亦大多規定：養護時間依設計圖說規定，但是，設計圖說卻往往付之闕如。筆者多次親眼所見管線單位回填CLSM時，亦未能養護即立刻回鋪瀝青混凝土材料、並採用重型卡車碾壓，造成CLSM泥漿向上滲出之狀況(詳照片1及照片2所示，筆者照相時為烈日高照之晴天。)，即使日後再度回鋪瀝青混凝土面層，一定會在補綻區域內衍生波浪式不平整狀況、剝脫及凹陷等多重損壞之案例。

二、由照片3顯示，此為CLSM使用於人行道底層之狀況，承包商澆置CLSM後，未進行任何養護作業，經過24小時後，即裂縫叢生。

綜合討論暨建議事項

一、CLSM雖然名之為低強度材料，但並不表示不需要養護措施。何況只要CLSM中含有水泥的成份，就一定會有水化熱之反應，因此，一則不養護即加鋪瀝青混凝土，水份100%向上滲入面層材料中，不但瀝青混凝土之黏結力喪失，且補綻區域之損壞程度將更形惡化；二則即使CLSM表面曝露於大氣中，亦屬於不養護之狀況，在低強度高坍度之現況下，一定裂縫不斷呀！

二、相關文獻針對CLSM的養護程序，則僅規定：需進行灑水養護，並使用麻袋、塑膠布及其他適當物品覆蓋之，養護時間依設計圖說規定(缺失已如前述)。筆者擬進一步建議：『養護程序應100%確實執行，切不可掉以輕心；至於養護之時間，則以4小時為最低之標準，切不可略而不做或是任意縮短之。』

 參考文獻

  1.行政院公共工程委員會施工綱要規範，第03377章：控制性低強度回填材料，2007年12月完整版第V3.0版。

  2.ACI 229R-99,Controlled Low-Strength Materials,1999&2005.

  3.ACI 116R, Cement and Concrete Terminology ,2000.

  4.內政部營建署，控制性低強度材料製程及使用手冊，2002年10月。

  5.交通部台灣區國道新建工程局施工技術規範，第03377章：控制性低強度回填材料，2009年8月初版。

  6.台北市政府工務局施工規範，第03377章：控制性低強度回填材料，2010年1月修訂版。

  7.高雄市政府工務局施工規範，第03377章：控制性低強度回填材料，2008年3月第V1.0版

照片1 回鋪瀝青混凝土後CLSM泥漿向上回滲之狀況(一)

照片2 回鋪瀝青混凝土後CLSM泥漿向上回滲之狀況(二)

照片3 人行道底層澆置CLSM後未養護而裂縫叢生之狀況