徐敏晃 張俊鴻

（財(cái)團(tuán)法人臺灣營建研究院）

前言

砂石是營建工程之重要基礎(chǔ)材料之一，尤其是作為混凝土之原料，一立方公尺混凝土約2320公斤，里面卻有超過1800公斤是由砂石組成，砂石重量比例高達(dá)77%；過往對混凝土質(zhì)量之觀念為強(qiáng)度表現(xiàn)，認(rèn)為強(qiáng)度愈高質(zhì)量愈好，但在混凝土制程技術(shù)進(jìn)步及配比設(shè)計(jì)觀念之提升下，有愈來愈多人開始注重強(qiáng)度的穩(wěn)定性。質(zhì)量穩(wěn)定的混凝土，不僅更能符合設(shè)計(jì)所需，也有助于水泥的減少使用，達(dá)到節(jié)能減碳之目的?，F(xiàn)今預(yù)拌廠內(nèi)混凝土生產(chǎn)流程大多已自動化，按輸入之配比計(jì)量拌合后即具均勻性，因此混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性取決于原料之質(zhì)量。混凝土原料包含水泥、砂石及拌和水，由于砂石所占比例最高，需求量大，來源難以固定，又有地緣關(guān)系，且受砂石場生產(chǎn)設(shè)備良窳之影響，已成為影響混凝土質(zhì)量之最大變異因素。

1 臺灣砂石供需現(xiàn)況分析

臺灣一年砂石的需求量約為9000萬公噸，近幾年受市場景氣影響略有降低，但每年仍至少維持8000萬噸以上的需求量，官方統(tǒng)計(jì)臺灣近年來之砂石供應(yīng)量如圖1所示。其中，大陸進(jìn)口砂石量約莫在1100萬噸至1300萬噸之間，進(jìn)口砂數(shù)量大于進(jìn)口石，其比例約為3∶1。從進(jìn)口之港口來看，臺灣南部砂石供應(yīng)充足，無須進(jìn)口砂石；臺北無可疏浚之河川，加上工程需求量大，因此砂石進(jìn)口以臺北港及基隆港為主，約占總砂石進(jìn)口量的80%。依礦務(wù)局公告2012年北部地區(qū)砂石平均價(jià)格為每立方415元（新臺幣，以下同）計(jì)算，光是北部地區(qū)每年進(jìn)口砂石之產(chǎn)值即將近新臺幣50億元。平心而論，大陸進(jìn)口砂石已成為北臺灣不可或缺的砂石來源。

圖1 砂石供應(yīng)走勢

2 大陸出口臺灣砂石質(zhì)量概述

大陸出口到臺灣的砂石來源主要為福建沿海河川，如閩江、九龍江，少部分從廣東進(jìn)口。早年多為天然河砂，級配分布均勻，含泥量少且質(zhì)量穩(wěn)定。但近年來由于大陸限制天然河砂開采及出口，每年僅有少量配額，因此出口之砂石鮮少為純天然河砂，多為陸上開采加工而成，地方政府劃定礦區(qū)范圍，由民間砂石業(yè)者取得許可后開始設(shè)廠開采。

隨著大陸經(jīng)濟(jì)發(fā)展及各項(xiàng)建設(shè)工程之蓬勃發(fā)展，對砂石需求量大增，再加上各砂石場素質(zhì)參差不齊，因此出口到臺灣的機(jī)制砂石其質(zhì)量有所變異。近一、二年來，更陸續(xù)傳出抽砂船抽取海砂新聞，臺灣預(yù)拌廠也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)部分大陸砂之氯離子濃度偏高并夾雜貝殼雜質(zhì)（如圖2），引發(fā)是否使用海砂之疑慮。

由于臺灣四面環(huán)海，過往曾發(fā)生預(yù)拌廠直接使用海砂來作為混凝土材料，對建筑物鋼筋產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象，因此臺灣政府對于氯離子有嚴(yán)格規(guī)定，一般民眾對于海砂更是避之唯恐不及?！傅Ｉ啊乖谙嚓P(guān)團(tuán)體及媒體之揭露下，工程主管機(jī)關(guān)及礦務(wù)局亦高度重視，為大陸進(jìn)口砂問題召開多次產(chǎn)官學(xué)座談會，要求各工程主辦機(jī)關(guān)落實(shí)查核混凝土的氯離子含量，礦務(wù)局亦請標(biāo)檢局赴港口代為抽檢大陸砂的氯離子濃度，CNS標(biāo)準(zhǔn)配合調(diào)降氯離子含量標(biāo)準(zhǔn)及訂定貝殼含量限制。

除淡化海砂之疑慮外，早期大陸進(jìn)口的機(jī)制砂多偏粗、形狀不規(guī)則、0.4mm之粒徑含量及小于0.075mm粒徑的含量偏多，直接作為混凝土的原料會使得工作性變差且坍損變快，不利于混凝土質(zhì)量，這也造成臺灣對大陸機(jī)制砂觀感普遍不佳。

然而臺灣缺砂是事實(shí)，在無立即穩(wěn)定替代料源情況下，如何管控進(jìn)口砂石質(zhì)量為不可避免之重要課題。首要作為在于了解大陸的生產(chǎn)作業(yè)及運(yùn)輸過程，若能讓流程透明化，于關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置明確而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芸卮胧?，有助于降低臺灣工程界對于對大陸砂石之疑慮。

圖2 夾雜貝殼之機(jī)制砂

3 臺灣預(yù)拌企業(yè)采購大陸砂石現(xiàn)況

預(yù)拌廠所接洽之大陸砂石商主要分成兩類，一是以船東為主，自有船只并在與大陸砂石場接洽后購得砂石成品，運(yùn)至臺灣港口后再委托運(yùn)輸車隊(duì)運(yùn)至預(yù)拌廠；另一是以運(yùn)輸商為主，自有運(yùn)輸車隊(duì)并與不同船商接洽后取得砂石料源，自港口裝料后運(yùn)至預(yù)拌廠。與船東簽定砂石供料契約之優(yōu)點(diǎn)在于料源較為固定，但因?yàn)楹狡谳^難估算，當(dāng)船一到岸后即須立即卸料，因此預(yù)拌廠須有足夠容量的堆置場地，以儲存砂石供平常使用，否則有斷料之疑慮。反之，若以運(yùn)輸車隊(duì)為砂石供貨商，雖然可避免砂石斷料之風(fēng)險(xiǎn)，但因運(yùn)輸車輛為有船只來就會裝料，預(yù)拌廠難以掌握砂石之來源，其砂石質(zhì)量易不穩(wěn)定。

目前臺灣預(yù)拌廠對于大陸砂石之管制多僅止于廠內(nèi)例行的品管檢驗(yàn)，如進(jìn)料時(shí)的目視判斷、每日的篩分析試驗(yàn)、氯離子濃度檢測、每周的含泥量檢測、不定期于外部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)（比重、吸水率、健性、土塊及易碎顆粒、洛杉磯磨損試驗(yàn)）等，較謹(jǐn)慎之預(yù)拌廠大多會再去大陸現(xiàn)場勘查料源及砂石場生產(chǎn)情形，除此之外，幾乎未曾進(jìn)一步了解大陸砂石場之運(yùn)作狀況，使得預(yù)拌廠的營運(yùn)與混凝土質(zhì)量存在許多潛在之風(fēng)險(xiǎn)。

預(yù)拌廠是進(jìn)口砂石最大客戶，為了解決上述問題，開始有預(yù)拌廠思考整合大陸砂石進(jìn)口作業(yè)之議題，建構(gòu)一條龍式的供料流程。例如“國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司”身為臺灣最大預(yù)拌企業(yè)，挾帶市場通路及自有需求量之優(yōu)勢，在福建投資設(shè)置砂石場生產(chǎn)機(jī)制砂石，并購置4艘貨輪負(fù)責(zé)海上運(yùn)輸，另取得臺北港BOT之經(jīng)營權(quán)，掌握砂石進(jìn)料及倉儲管理作業(yè)，路上運(yùn)輸則交由旗下子公司中保物流運(yùn)輸車隊(duì)負(fù)責(zé)，供北臺灣各所屬預(yù)拌廠使用。從預(yù)拌廠的生產(chǎn)加工跨足到砂石料源之管控，減少受臺灣砂石市場波動之影響，有助于混凝土質(zhì)量之提升，提供預(yù)拌產(chǎn)業(yè)一成功可行模式。

有鑒于此，營建院特會同“國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司”，實(shí)際走訪福建砂石場及運(yùn)輸碼頭，厘清大陸砂石生產(chǎn)流程，并提出因應(yīng)之道，除作為臺灣預(yù)拌同業(yè)管控砂石質(zhì)量之依據(jù)，也提供給大陸預(yù)拌企業(yè)參考。

圖3 大陸砂臺北港卸料情況

圖4 閩侯砂石礦區(qū)

圖5 廈門砂石場生產(chǎn)現(xiàn)況

圖6 營建院赴廈門砂石場現(xiàn)勘

4 國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司對于大陸砂石進(jìn)口管控措施

觀察國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司對大陸砂石進(jìn)口之各項(xiàng)管制措施，有幾點(diǎn)可提出供其他預(yù)拌企業(yè)借鏡。

（1）砂石料源之挑選

大陸幅地廣闊，不同料源其砂石性質(zhì)差異甚大，因此國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司事先赴各地的砂石礦區(qū)，挑選樣品后進(jìn)行巖心抗壓強(qiáng)度、比重、吸水率、堿質(zhì)粒料反應(yīng)等試驗(yàn)，確認(rèn)料源性質(zhì)符合混凝土所需，于當(dāng)?shù)刈栽O(shè)砂石場或與當(dāng)?shù)毓潭ǖ纳笆瘓龊献鳌?/p>

目前國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司的砂石料源主要以福州閩侯及廈門的龍海為主，靠近九龍江，砂石來源皆為陸上開采。閩侯以生產(chǎn)碎石為主，廈門以生產(chǎn)機(jī)制砂為主，除此之外，也有部分料源來自寧德。因此，挑選良好砂石料源為確保質(zhì)量的第一步。

（2）砂石場生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)

礦區(qū)內(nèi)之砂石場通常涵蓋面積甚廣，大者甚至包含整座山頭，礦山經(jīng)爆破后產(chǎn)生大塊石頭，由卡車運(yùn)載至投料機(jī)進(jìn)入顎式破碎機(jī)進(jìn)行第一次破碎，然后再經(jīng)由圓錐破碎機(jī)進(jìn)行第二次破碎，破碎后之砂石料由輸送帶運(yùn)至振動篩，依篩網(wǎng)網(wǎng)目尺寸產(chǎn)生出不同粒徑規(guī)格的碎石產(chǎn)品，過程中被打碎通過振動篩的碎石粉則成為生產(chǎn)機(jī)制砂的原材料，經(jīng)第三次破碎磨整后成為機(jī)制砂成品。

有鑒于過往機(jī)制砂僅簡單破碎，顆粒偏粗、含泥量高，因此國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司特于砂石場加裝多道水洗設(shè)備，將碎石粉在過篩時(shí)以水噴洗，再經(jīng)由洗砂機(jī)撈起后振動濾干，經(jīng)不同輸送帶交互調(diào)整至合適之級配比例后堆置成品，未通過振動篩之粗砂，再輸送至制砂機(jī)中進(jìn)行破碎，并重復(fù)前一動作。制砂機(jī)以離心撞擊方式，除破碎外亦同時(shí)打磨機(jī)制砂的粒形，減少不規(guī)則或扁平機(jī)率，為砂進(jìn)行美容，使機(jī)制砂之粒形能更接近天然河砂。

（3）全程監(jiān)控監(jiān)督

國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司引進(jìn)保全公司專用的監(jiān)控技術(shù)，于福建砂石場、碼頭、貨輪、臺北港至預(yù)拌廠內(nèi)，均架設(shè)監(jiān)視系統(tǒng)，可于網(wǎng)絡(luò)上遠(yuǎn)程監(jiān)控并調(diào)整可視角度，24小時(shí)不間斷錄像，隨時(shí)掌握砂石在運(yùn)送過程之各項(xiàng)現(xiàn)況。監(jiān)視器搭配高倍數(shù)高分辨率鏡頭，即便是500公尺外的車輛，依然可辨識其車牌號碼，并于貨輪另加裝GPS，以掌握砂石進(jìn)口時(shí)程便于發(fā)貨調(diào)度。

圖7 流向監(jiān)控措施

圖8 貨輪倉蓋

各項(xiàng)監(jiān)視系統(tǒng)皆能遠(yuǎn)程監(jiān)控，管理人員憑手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)即能在線監(jiān)視，不受限時(shí)間及位置，也讓合作之砂石商有所警惕，而不敢任意調(diào)包或添加劣質(zhì)砂石，亦能達(dá)嚇阻之效。

（4）海水污染防制

砂石從福建運(yùn)到臺灣須以貨輪作運(yùn)送，有鑒于以往曾發(fā)生貨輪在海面航行時(shí)，遭海浪拍打?qū)е潞Ｋ廴敬瑐}內(nèi)的砂石，使得氯離子濃度超標(biāo)。國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司的貨輪為可完全密閉式，裝卸料時(shí)倉蓋打開，海上航行時(shí)則完全密閉，倉門四周具有良好的水密性，可避免海水污染情事發(fā)生。

（5）各階段品管措施

各階段檢驗(yàn)措施為最重要之品管防線，因應(yīng)臺灣工程界對于淡化海砂之疑慮，國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司特派遣專人常駐大陸，在砂石上船前即每船每倉檢測氯離子濃度，并委托公正的實(shí)驗(yàn)室，在貨輪抵達(dá)臺北港后，派員隨機(jī)取樣砂石帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氯離子濃度試驗(yàn)。當(dāng)大陸砂進(jìn)預(yù)拌廠后，廠內(nèi)品管人員仍須每日進(jìn)行篩分析及氯離子檢驗(yàn)，當(dāng)混凝土出廠前到工地后，品管人員亦須進(jìn)行新拌混凝土的氯離子濃度試驗(yàn)，并依政府規(guī)定將檢測結(jié)果出具“氯離子檢測報(bào)告書”及“質(zhì)量保證書”提送業(yè)主備查。

（6）契約律定規(guī)格及罰則

除自設(shè)之砂石場外，國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司與砂石商均簽訂供料契約，明確律定料源、流向證明、質(zhì)量規(guī)格及不合格之處置措施，連帶賠償責(zé)任，以保障雙方之權(quán)益。

圖9 品管每日篩分析檢驗(yàn)

圖10 運(yùn)輸車隊(duì)GPS系統(tǒng)

圖11 接駁船只

圖12 出口砂裝料情況

5 大陸砂石管控精進(jìn)建議

就實(shí)際走訪福建沿海砂石生產(chǎn)運(yùn)送過程，營建院另提出幾點(diǎn)精進(jìn)作為供臺灣及大陸預(yù)拌企業(yè)參考。

（1）洗選用水增設(shè)濾網(wǎng)

為降低機(jī)制砂的含泥量，砂石場必須于河邊設(shè)置洗選設(shè)備，抽河水來清洗。但河水中難免夾樹枝、雜質(zhì)、有機(jī)物等，靠海邊的河川甚至?xí)胸悮?，在洗選過程中就會混入到成品砂中，雖仍然符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，但外界總是有觀感疑慮。因此建議洗選用水應(yīng)增設(shè)多層濾網(wǎng)，以過濾河中之雜質(zhì)。

（2）接駁船及運(yùn)輸車隊(duì)增設(shè)GPS

若是要出口的機(jī)制砂，洗選后會以小船接駁方式，循水路運(yùn)載到港邊卸料。若是內(nèi)地自行使用的機(jī)制砂，洗選后則會裝載運(yùn)輸卡車直接載至各預(yù)拌廠。惟小船接駁或在卡車運(yùn)輸途中可能有不肖廠商趁機(jī)偷換料，以劣質(zhì)砂石取代良質(zhì)砂石，為避免此風(fēng)險(xiǎn)，建議于接駁船及運(yùn)輸卡車上裝設(shè)GPS，隨時(shí)掌握運(yùn)輸動態(tài)，運(yùn)輸軌跡全數(shù)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，可避免私下盜賣砂石之情事發(fā)生。

（3）裝料作業(yè)進(jìn)出物料管控

若預(yù)拌企業(yè)非直接向料區(qū)砂石場購買砂石，而是跟貿(mào)易商或盤商購買，則可能會有混雜劣質(zhì)砂石情形，因此，確保入倉砂石來自相同砂石場就相當(dāng)重要。建議砂石場或中繼盤商應(yīng)建立入出庫管制措施，有固定位置儲存料堆，每兩卡車或接駁船卸料均有收料紀(jì)錄可查詢，如出發(fā)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、卸料數(shù)量等簽單表，每個(gè)料堆設(shè)立告示牌標(biāo)示客戶別、數(shù)量、入料時(shí)間及預(yù)計(jì)離開時(shí)間，做好砂石料的入出庫管制紀(jì)錄，以便預(yù)拌業(yè)者可隨時(shí)核對數(shù)量及時(shí)間，并追溯砂石來源。

（4）不定期赴砂石場查驗(yàn)

目前政府對于預(yù)拌廠內(nèi)的砂石品管均有規(guī)定檢驗(yàn)措施，除此之外，建議預(yù)拌企業(yè)應(yīng)定期派員查看砂石場、碼頭、運(yùn)輸車隊(duì)等運(yùn)作現(xiàn)況，檢驗(yàn)人員于各點(diǎn)應(yīng)檢測氯離子、篩分析、異物目視、小于0.075mm物質(zhì)含量等試驗(yàn)，并與廠內(nèi)所做之結(jié)果相互比對，檢查有無差異。如此也可藉此了解砂石運(yùn)作情形，熟悉檢驗(yàn)作業(yè)，以提升從業(yè)人員實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)能力。

結(jié)語

砂石問題已成為臺灣預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)之最大挑戰(zhàn)，大陸預(yù)拌企業(yè)亦然，從生態(tài)環(huán)境的永續(xù)發(fā)展來看，河川砂石勢必日減，預(yù)拌企業(yè)必須要尋求多元化的供應(yīng)料源，穩(wěn)定供需及價(jià)格。因此，預(yù)拌業(yè)者應(yīng)積極的從全方面的角度，來規(guī)劃長期穩(wěn)定的砂石供應(yīng)來源，輔導(dǎo)砂石場生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的砂石，并以源頭管理、流向管理及質(zhì)量管理之面向，建立完整的產(chǎn)品履歷，掌握質(zhì)量應(yīng)有之要求。臺灣國產(chǎn)實(shí)業(yè)公司管理砂石的措施或可作為大陸預(yù)拌企業(yè)管控砂石之參考。

混凝土質(zhì)量是構(gòu)造物安全中非常重要的一環(huán)，稍有差錯(cuò)則勢必造成相當(dāng)嚴(yán)重之后果，除涉及預(yù)拌廠本身未來的經(jīng)營成敗，也會造成社會需付出相當(dāng)?shù)某杀九c代價(jià)。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾泶胧┓侥芙档突炷凌Υ弥L(fēng)險(xiǎn)，以因應(yīng)未來更嚴(yán)峻的砂石供給與質(zhì)量問題，此有賴混凝土相關(guān)單位共同努力。