X-ray螢光-XRF 爐渣砂石之最佳品管流程

【爐渣屋 – 事實的真相？ 】
「爐渣屋」在業界並非新名詞，顧名思義為建築的主要材料「混凝土」，「無意」被摻進「爐渣」。其結果為造成牆壁表面剝離，鋼筋銹蝕。在剝離孔洞內的奇妙化學變化，背後的原理究竟為何？

【碳酸鈣（CaCO3）的影響】
以「鋼筋銹蝕」為例，空氣中的CO2滲透進混凝土，酸化混凝土內的Ca(OH)2，產生之「碳酸鈣（CaCO3）」使混凝土從鹼性轉變成中性，也就喪失保護鋼筋生銹的作用。以「表面剝離」為例，外在環境的水份H2O滲透進混凝土，使混凝土內的Ca(OH)2析出表面，再與CO2結合形成CaCO3，造成混凝土緻密性下降，進而產生剝離。因此，阻止外界因素（H2O、CO2）滲透混凝土外層保護層（碳酸鈣）進入混凝土內，是品質管理的核心。防止的方法眾多，例如：增加混凝土緻密性（降低產生孔洞因素）。

【砂石來源的品質管理 - XRF】
建築使用摻入爐渣（還原渣、氧化渣、氣冷爐石）的砂石，造成混凝土表面剝離（如青春痘般狀），造成的原因有二：一則爐渣表面孔隙率高，使外在H2O 、CO2更容易進入混凝土內，加速「碳酸鈣（CaCO3）」形成；二則爐渣本身帶有的CaO（鋼鐵制程內之石灰石）提高了混凝土整體的CaO含量，間接提高形成「碳酸鈣（CaCO3）」之機率。「砂石」基質一般為SiO2，因此以Si為主要元素；倘若「砂石 + 爐渣」，其內部成份的Ca則會大幅上升。因此業界將會Ca與Si的比值作為判斷指標，目前國內混凝土預拌大廠以「鈣矽比0.5」為指標，砂石鈣矽比若高於0.5判斷為可能帶有爐渣，低於0.5則是天然砂石。

透過XRF分析儀，進料時迅速判斷Ca/Si（鈣矽比），進而判斷是否含有爐渣。

   

圖一（天然砂石)                                                                      圖二（爐渣砂石）

如圖一、圖二所示範例，在數秒內快速得知元素成分後，以Ca含量除以Si含量得知其鈣矽比，進而判斷是否含有爐渣，此為混凝土品質管理最重要之一環。

【無法輕易判別的「低爐渣含量砂石」解決方案 – XRF】
當砂石只被摻入少量爐渣，一般的品管過程將頓然失效，例如：

• 酚肽指示劑（失效）：高爐渣含量砂石成鹼性，pH值約介於9.6~12.1之間，酚肽指示劑將由透明變紅色；低爐渣含量砂石，則無法變色。
• 磁性反映：高量含爐渣砂石，可透過磁鐵將爐渣吸起；低爐渣含量砂石，則無法吸起。
• 孔隙觀察：爐渣本身孔隙率較砂石高，透過顯微鏡觀察其單位面積內含量；低爐渣含量砂石，則不易觀察。

透過XRF的穿透效果，以及其優秀的元素分析能力，以及長久以來的XRF使用經驗，是針對「低爐渣含量砂石」的最佳解決方案。

【高品質砂石最佳選擇 - XRF】
瞭解砂石的核心問題，透過正確的品管流程，對於建商的保障，是我們一起走過的歷程，XRF是您最佳的選擇。


 

【爐渣屋 – 事實的真相？ 】 「爐渣屋」在業界並非新名詞，顧名思義為建築的主要材料「混凝土」，「無意」被摻進「爐渣」。其結果為造成牆壁表面剝離，鋼筋銹蝕。在剝離孔洞內的奇妙化學變化，背後的原理究竟為何？