本研究是以混凝土預拌廠產製過程中所產生之回收水及回收粒料為主軸，在固定水膠比之條件下，以不同之體積比例替換混凝土拌和水及粗細粒料，探討將回收水及回收粒料導入製成循環再利用之可行性及最佳替換比例，達到友善環境之永續發展。
首先，以替換比例0%、25%、50%、75%及100%回收水與一般細粒料拌製水泥砂漿，了解使用回收水對水泥性質之影響，其次再將回收水及回收粒料個別替換拌和混凝土，其替換率分別為回收水0%、25%、50%、75%及100%，回收粗細粒料替換率0%、10%、20%及30%，並由新拌性質(坍度、60分鐘之坍度損失及凝結時間)、硬固性質(齡期3、7、28、56及91天平均抗壓強度)與耐久性(吸水率、四極式表面電阻試驗、快速氯離子滲透試驗)研究回收水及回收粒料對混凝土之影響。
結果顯示，由於回收水具高鹼性(pH值平均11-12)可加速水化反應，導致早強進而使坍度損失變大、凝結時間縮短，且隨著替換率增加，坍度損失愈大、凝結時間愈短，回收水中固形物具填縫作用因而使混凝土抗壓強度增加。但若替換率高於50%時，強度反而因固形物過多而影響黏結性，使得混凝土強度增加不如替換率低者。考慮混合粗細粒料能有適宜級配，分別使用10%、20%、30%替換粗細粒料，由於粒料於清洗分離過程係用回收水清潔，故表面具高鹼性，因而結果顯示在混凝土坍度損失、凝結時間及早期強度的試驗結果與使用回收水相似。由於回收細粒料之細度模數較大，故替換後之混合細粒料細度模數隨著替換率增加而變大，因此在堆疊時較不密實而使強度略減。根據新拌及硬固性質試驗結果，回收粗細粒料之替換率以10-20%較為適當，可使坍損影響較小但強度最大。
最後，再以回收水25%、50%及回收粗細粒料10%、20%、30%同時替換拌和時，結果顯示當二者同時替換時，以回收水替換比例25%及回收粗細粒料10-20%可達最小坍損及最高強度。在此情況下，相較於無替換者，成本可降低1%，更可有效減少碳足跡量。推估每年可減少約147.53 公噸的碳排放量，相當於每年284棵胸徑 55 公分，樹高 11.01 公尺台灣肖楠碳之吸收量，故可說明混凝土預拌廠將回收水及粒料導入循環應用之可行性。

This study focuses on the recycling of water and aggregates generated during the production process of ready mix concrete plants. By replacing the mixing water and coarse and fine aggregates with different volumetric proportions of recycled water and aggregates under a fixed water-cement ratio, the feasibility and optimal replacement ratio for incorporating recycled water and aggregates into the production of sustainable concrete are explored. The aim is to achieve environmentally friendly and sustainable development.
Initially, Portland cement mortars were prepared by mixing different replacement ratios of recycled water, ranging from 0% to 100%, and regular fine aggregate to investigate the influence of using recycled water on the properties of cement. Subsequently, the recycled water and coarse and fine aggregates were individually replaced in concrete mixes, with replacement ratios of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% for recycled water, and 0%, 10%, 20%, and 30% for recycled coarse and fine aggregates. The effects of recycled water and aggregates on the fresh properties (slump, slump loss at 60 minutes, and setting time), hardened properties (average compressive strength at ages of 3, 7, 28, 56, and 91 days), and durability (water absorption, four-point surface resistivity test, and rapid chloride ion penetration test) of concrete were studied.
The results showed that due to the high alkalinity of recycled water (average pH value of 11-12), the hydration reaction was accelerated, resulting in early strength development, increased slump loss, and shortened setting time. As the replacement ratio increased, the slump loss became greater, and the setting time became shorter. The solid particles in the recycled water acted as fillers, leading to an increase in compressive strength of the concrete. However, when the replacement ratio exceeded 50%, the excessive amount of solid particles negatively affected the bonding, resulting in lower strength compared to those with lower replacement ratios. By considering the blended coarse and fine aggregates to have the proper grading of aggregates, the results of using the replacement ratios of 10%, 20%, and 30% of coarse and fine aggregates, respectively, showed similarities to the effects of using recycled water on slump loss, setting time, and early strength of concrete, as the aggregates were cleaned using recycled water, which had high alkalinity. However, due to the higher fineness modulus of the recycled fine aggregates, the resulting fineness modulus of blended fine aggregates increased with an increasing replacement ratio, resulting in relatively lower compactness during stacking and slightly lower strength. Based on the results of fresh and hardened properties tests, a replacement ratio of 10-20% for recycled aggregates was found to be appropriate, as it minimized slump loss while maximizing strength.
Finally, when both recycled water and aggregates were simultaneously replaced at ratios of 25% and 10-20% respectively, the results showed that the minimum slump loss and highest strength were achieved. Compared to non-replacement scenarios, this approach led to a 1% reduction in costs and a significant reduction in carbon footprint. It was estimated that approximately 147.53 tons of carbon emissions could be reduced annually, which is equivalent to the carbon absorption of 284 Taiwan Nanmu trees with a diameter at breast height of 55 cm and a height of 11.01 m. These findings demonstrate the feasibility of incorporating recycled water and aggregates into the production of precast concrete and their potential for sustainable applications.

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