X光机-XRF 炉渣砂石之较佳品管流程

【炉渣屋 – 事实的真相？ 】
「炉渣屋」在业界并非新名词，顾名思义为建筑的主要材料「混凝土」，「无意」被掺进「炉渣」。其结果为造成墙壁表面剥离，钢筋锈蚀。在剥离孔洞内的奇妙化学变化，背后的原理究竟为何？

【碳酸钙（CaCO3）的影响】
以「钢筋锈蚀」为例，空气中的CO2渗透进混凝土，酸化混凝土内的Ca(OH)2，产生之「碳酸钙（CaCO3）」使混凝土从碱性转变成中性，也就丧失保护钢筋生锈的作用。以「表面剥离」为例，外在环境的水份H2O渗透进混凝土，使混凝土内的Ca(OH)2析出表面，再与CO2结合形成CaCO3，造成混凝土致密性下降，进而产生剥离。因此，阻止外界因素（H2O、CO2）渗透混凝土外层保护层（碳酸钙）进入混凝土内，是品质管理的核心。防止的方法众多，例如：增加混凝土致密性（降低产生孔洞因素）。

【砂石来源的品质管理 - XRF】
建筑使用掺入炉渣（还原渣、氧化渣、气冷炉石）的砂石，造成混凝土表面剥离（如青春痘般状），造成的原因有二：一则炉渣表面孔隙率高，使外在H2O 、CO2更容易进入混凝土内，加速「碳酸钙（CaCO3）」形成；二则炉渣本身带有的CaO（钢铁制程内之石灰石）提高了混凝土整体的CaO含量，间接提高形成「碳酸钙（CaCO3）」之机率。「砂石」基质一般为SiO2，因此以Si为主要元素；倘若「砂石 + 炉渣」，其内部成份的Ca则会大幅上升。因此业界将会Ca与Si的比值作为判断指标，目前国内混凝土预拌大厂以「钙矽比0.5」为指标，砂石钙矽比若高于0.5判断为可能带有炉渣，低于0.5则是天然砂石。

透过XRF分析仪，进料时迅速判断Ca/Si（钙矽比），进而判断是否含有炉渣。

图一（天然砂石)                                                                      图二（炉渣砂石）

如图一、图二所示范例，在数秒内快速得知元素成分后，以Ca含量除以Si含量得知其钙矽比，进而判断是否含有炉渣，此为混凝土品质管理重要之一环。

【无法轻易判别的「低炉渣含量砂石」解决方案 – XRF】
当砂石只被掺入少量炉渣，一般的品管过程将顿然失效，例如：

• 酚肽指示剂（失效）：高炉渣含量砂石成碱性，pH值约介于9.6~12.1之间，酚肽指示剂将由透明变红色；低炉渣含量砂石，则无法变色。
• 磁性反映：高量含炉渣砂石，可透过磁铁将炉渣吸起；低炉渣含量砂石，则无法吸起。
• 孔隙观察：炉渣本身孔隙率较砂石高，透过显微镜观察其单位面积内含量；低炉渣含量砂石，则不易观察。

透过XRF的穿透效果，以及其优秀的元素分析能力，以及长久以来的XRF使用经验，是针对「低炉渣含量砂石」的解决方案。

【高品质砂石选择 - XRF】
了解砂石的核心问题，透过正确的品管流程，对于建商的保障，是我们一起走过的历程，XRF是您的选择。