認識什麼是海砂屋

 

自從發生「海砂屋」事件後，各種有關海砂屋問題的報導時有所聞，也有人將「海砂屋」比喻為房屋的愛滋病，以致於有人誤以為只要混凝土中氯離子超過國家標準，房子就會逐漸腐蝕以致於倒塌，因此人人自危。另外，檢驗出來的數據，民眾也無法直接比對國家標準。針對此一現象及各種「海砂屋」住戶的問題，希望以下內容能回答民眾的困惑。

 

〈一〉什麼是「海砂屋」的定義，而國家標準又如何規定呢？

海砂屋是一俗稱。事實上，並沒有真正定義及標準。目前所見到的「海砂屋」現象，是因為混凝土中含有過量氯離子，或再加上混凝土品質不良，施工不當所造成的鋼筋腐蝕。因此於83/7/22中央標準局通過的CNS3090新拌預拌的混凝土中就有水溶性氯離子最大容許值的規定，並於87/7修正後，在此一標準中規定，一般環境下鋼筋混凝土結構的氯離子每一立方米混凝土中不得超過0.3公斤。在此環境下，如果氯離子含量超過0.3公斤，鋼筋必需進行防蝕處理。

 

（二）何謂水溶性氯離子、酸溶性氯離子及全部氯離子？

氯離子在混凝土中有一部份會被水泥成分固定或吸附，另一部份則會游離於水中。當我們用水萃取混凝土中的氯離子時，只有游離態的氯離子會溶於水。被水泥固定或吸附的則不會溶於水。會溶於水則稱為「水溶性氯離子」。如果用酸去萃取時，游離態的氯離子和大部分被固定及吸附的氯離子會溶於酸中。所以，用酸萃取的氯離子，稱為「酸溶性氯離子」。由於混凝土中的氯離子絕大部分會溶於酸中，因此，「酸溶性氯離子」數量大約等於混凝土的「全部氯離子」。新拌混凝土在硬固過程中，一開始全部氯離子以水溶性氯離子存在，隨時間水溶性氯離子含量逐漸減少，但全部氯離子含量則不會改變。

 

（三）一般檢驗報告中的數據代表什麼意義，又如何和CNS3090做一比較？

 

    CNS3090標準有關新拌預拌混凝土中氯離子含量規定於87/7修正公布.。在此之前，材料所所用的方法測出的數據是代表水泥砂漿（即混凝土去除石頭後）酸溶性氯離子所佔的百分比。此一數據若要和國外標準（例如英國BS1881）比較時，要先乘上水泥砂漿和水泥的比例。這個比例和混凝土級配有關，可由預拌場獲得或利用標準方法測量。一般3000磅混凝土，比例為3.75。假設報告上之數據為0.06﹪，乘上3.75後為0.225﹪，由於0.225﹪大於英國BS標準的0.2﹪，所以，可說此一試體含有偏高的氯離子。另一方面，一般3000磅級的混凝土中每一立方米混凝土有氯離子0.72公斤。假設酸溶性氯離子約等於水溶性氯離子，則此一數據比CNS3090中一般環境下容許值0.3要高。在CNS3090標準通過之後，材料所所用的方法測出的數據是代表混凝土中水溶性氯離子作的重量百分比。此一數據需先乘上混凝土的比重才能和CNS3090作一比較。一般3000磅 的混凝土比重為每立方米2420公斤。當報告上數據為0.06﹪時，則0.06﹪乘上2420公斤/立方米等於1.452公斤/立方米。意思為每立方米混凝土中氯離子含量為1.452公斤。

 

（四）只要氯離子含量超過CNS標準，鋼筋一定會生銹？

研究顯示影響鋼筋腐蝕的原因至少有八種以上，而氯離子含量只是其中因素之一。氯離子含量是鋼筋生銹與否的一種指標，而CNS3090所訂定的也只是一個參考值而以。我們所了解的案例中，有些氯離子含量低於CNS3090所規定仍有腐蝕現象，而有些氯離子含量超過CNS3090，在歷經十年多使用尚無腐蝕徵兆。因此，我們建議氯離子檢測後，若其數值在CNS3090標準附近應該進行腐蝕診斷，以了解鋼筋的腐蝕現況。

 

（五）什麼是鋼筋的腐蝕程度判斷？

鋼筋腐蝕程度判斷就是利用檢查方法了解鋼筋目前是否生銹並評估影響腐蝕的因素了解鋼筋在此環境是否容易腐蝕。

 

（六）目前樓版鋼筋生銹外露，將來樑柱一定會腐蝕嗎？

很多海砂屋案例中，都發現樓版的鋼筋生銹，但是樑柱部位的鋼筋並沒有生銹。很多人都問是否樑柱的鋼筋將來仍會生銹？這個問題的答案是不一定。要看情形而定。例如現在有些案例的氯離子含量在CNS3090標準左右，在這種情形下，樓版的保護層不足（尤其施工品質不佳時，特別容易發生），鋼筋就特別容易生銹，相反的在樑柱部位，由於保護層一般都夠，所以鋼筋便不容易生銹。但是如果氯離子含量遠比CNS3090標準高，即使保護層夠，樑柱中的鋼筋仍然有可能會生銹。

 

（七）每一棟海砂屋都會像桃園正光花園新城部份住戶的樑版一樣剝落嗎？

答案是否定的，理由是每一棟「海砂屋」影響鋼筋腐蝕的因素都不一樣。且不是每一棟海砂屋的氯離子含量都向正光花園新城的混凝土中氯離子含量佔水泥比重2﹪一樣高。

 

（八）「海砂屋」是否就像房子得到愛滋病，無藥可救，一定要拆除重建？

答案是否定。「海砂屋」的徵兆是由於鋼筋腐蝕後體積膨脹3~7倍導致混凝土龜裂、剝落甚至鋼筋銹斷。如果我們早日發現海砂屋，早日治療，鋼筋即不會生銹，膨脹以致混凝土剝落，那麼就沒有「海砂屋」的問題，更不需要拆除重建。

 

（九）海砂屋若有混凝土剝落，是否能在剝落區域用水泥沙漿修補恢復原狀即可？

這種修補法只是短期有效而以。由於未修護區域之混凝土中仍含有氯離子，鋼筋依然持續生銹。因此修補之後在已修護與未修護之交界處會出現新的腐蝕區域，而造成繼續剝落的現象。此種現象的發生約在修補好一年之後即會浮現。

 

（十）目前究竟有沒有根本解決「海砂屋」的方法？

根據不同時期的海砂屋有不同的處理方法。各類處理方法在不同階段的效果也不一樣。詳附表

方法   防治	滲入型防水劑	裂縫注射法	修復法	陰極防蝕法	電化學 去鹽法
鋼筋尚未腐蝕	Ｏ	X	X	Ｏ	Ｏ
鋼筋已腐蝕並有裂縫	Ø	X	X	Ｏ	Ｏ
鋼筋已腐蝕，且局部混凝土剝落	Ø	X	X	Ｏ	Ｏ
鋼筋已腐蝕，大面積混凝土剝落，但鋼筋為銹斷	X	X	X	Ø	Ø
鋼筋已銹斷，混凝土保護層全面剝落	X	X	X	X	X
Ｏ：表示可行且經濟 Ø：表可行，但價昂或效果有限   X：表不可行

（十一）「陰極防蝕」技術如何應用於治療海砂屋？

由於混凝土中採用海砂等於是每一根鋼筋都會因接觸到氯離子而腐蝕，因此，我們在運用陰極防蝕技術時，最重要的是要讓每一個需要保護的鋼筋都接受到足夠的電流。為了達到上述目的，我們使用了相當特殊的材料及工法，分別為犧牲陽極及外加電流法，前者為貼覆性材料，可利用材料特性產生足夠之保護電流，而到達鋼筋，無需供應電能；後者則是經過電流供應器、電線、供電材料，鋪設在混凝土表面的導電性材料，均勻的透過混凝土而到達鋼筋。

 

（十二）為了進行「陰極防蝕」鋼筋間的導電性是否要很好才行？

在決定是否可以運用陰極防蝕之前，我們要先評估鋼筋間的導電性是否足以讓電流均於分佈。經驗發現台灣現在的鋼筋搭接方式足以提供必要的導電性。但鋼筋已生銹一段時間後，部份區域的導電性會不夠理想，必須用搭接新鋼筋方式來改善導電性。

 

（十三）運用了「陰極防蝕」技術後，鋼筋是否會產生「活性化」而脆斷？

答案是不會的。運用於一般鋼筋混凝土結構時，由於電流很小且鋼筋材質不會發生所謂「活性化」甚至脆斷的現象。（學理上，當電流量很大時且鋼筋屬高強度材質，會因表面產生氫而發生氫脆化，部份民眾以訛傳訛，以為會脆斷）這個保證可由學理及陰極防蝕二、三十年的實務上驗證。但是如果我們嘗試運用陰極防蝕於預力混凝土結構來保護高張力鋼筋時，就要避免上述問題。

 

（十四）「陰極防蝕」技術所施的電流會不會造成人體或電器上之干擾？

不會的。理由是陰極防蝕所施加的電流很小和鋼筋自然腐蝕過程所放出的電流是差不多的。試問「海砂屋」在腐蝕時，居民是否曾因鋼筋生銹而感受到腐蝕電流的影響。住戶不會因腐蝕所產生的電流而感受身體之不適，自然，陰極防蝕的微小電流也不會造成上述問題。另外，陰極防蝕方法所需的電壓在20～30伏特之間，不會造成觸電問題。不過現今有所謂犧牲陽極工法，所使用之保護電流都來自材料本身，因此更不需考慮電流干擾及觸電問題。

 

（十五）陰極防蝕－外加電流法所需的電費是多少？

陰極防蝕－外加電流法所需的電費非常少，以30坪 為例，所需的電費相當於一盞100燭光的燈光消耗量。