本階段試驗以日本建築學會對於斷面修復工法使用之聚合物水泥砂漿品質 基準表之黏結強度(標準環境下和冷熱反覆循環環境下)，其試驗方法係根據 JIS A 1171 ポリマーセメントモルタルの試験方法(Test methods for polymer-modified mortar)進行。
1. 斷面修復材料配比
本階段採用四種斷面修復材料，分別為水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、
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環氧樹脂砂漿和無收縮水泥砂漿。環氧樹脂砂漿和無收縮水泥皆採用市 售之產品，本研究採用市面上較易取得之環氧樹脂砂漿，環氧樹脂砂漿 是將主劑(A 劑)和硬化劑(B 劑)混合使用，混合之比例為 2：1，並且使 用之砂量為劑量的5 倍；無收縮水泥砂漿之配比，細粒料的添加量因為 商業機密，故無法提供，依廠商之建議，砂與水之比例為25：4。本研 究使用之砂皆使用通過 16 號篩之細骨材，水與砂比之比例控制為 1：
3、W/ C 比固定為 0.5。聚合物水泥砂漿修復材使用之聚合物為粉末狀 丁苯橡膠(styrene-butadiene rubber；SBR)，其聚合物材料與水之比例 (S/W)為 7%，且水與砂之比例和 W/ C 比同水泥砂漿修復材(高玉荃，
2019)，綜合上述，水泥砂漿和聚合物水泥砂漿之配比如表 3- 4 所示。
另外，根據ASTM C1583，黏結強度之試驗方法係將混凝土/砂漿修 復或覆蓋材料覆蓋在已處理好的基底混凝土表面上，再利用鐵片透過直 拉方式施加拉力，直到修復或覆蓋材料與基礎混凝土分離破壞以獲得其 黏結強度，故基底混凝土之配比參照表3- 5 所示。
2. 黏結材材料配比
依照「鋼筋混凝土結構修復補強設計參考手冊(中華民國結構工程 技師公會全國聯合會，2008)」中之建議，水泥系修復材料需使用水泥與 砂為1：1 之黏結劑，環氧樹脂砂漿則需使用環氧樹脂作為黏結劑；本 研究以水泥系材料之建議，水泥砂漿與聚合物水泥砂漿之黏結劑，砂使 用通過16 號篩之細骨材，水與砂比之比例控制為 1：1，並考慮黏結層 的附著性W/ C 比固定為 35%，環氧樹脂砂漿是將主劑(A 劑)和硬化劑 (B 劑)混合使用，混合之比例為 2：1。
表
3- 6 水泥系材料黏結劑之配比
類型 W/ C(%)
Unit amount(kg/ m3)
C W S FA SBR 水泥砂漿 35 926.95 324.43 926.95 0.00 0.00
(資料來源：本研究提供)
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3. 試驗方法
基底混凝土製作完成後，因本階段探討表面粗糙度為砂目(細骨材 裸露)及中間(介於細骨材裸露和粗骨材裸露之間)之影響，故在基礎混凝 土灌製完成並凝結後，利用鋼刷將表面處理至砂目及中間的狀態，如圖 3- 12 及圖 3- 13 所示，並將基底混凝土預留之梯形處，先鏝塗上約 0.5 公分之黏結材，如圖3- 14 及圖 3- 15 所示，在黏結材尚未乾固前，再將 修復材分兩層灌入並搗實，待拆模後置於恆溫恆濕箱內反覆循環28 天，
取出後再進行黏結強度試驗。
黏結強度試驗 JIS A 1171 與 ASTM C1583 試驗方法原理相同，將 混凝土修補或覆蓋材料覆蓋在已處理好之基礎混凝土表面，指定齡期 後，先將測試區域切至基底混凝土至少10 mm，再利用黏結劑將鐵片黏 合於測試區域上，並去除測試區域周圍多餘的黏結劑，待24 小時黏結 劑乾固後，以1500 ~ 2000 N/ min 之加載速度沿垂直方向直拉，直到試 體破壞修復或覆蓋材料與基礎混凝土分離破壞，使用之儀器如圖3- 4 所 示，本研究所有試體皆採用環氧樹脂膠作為拉片之黏結劑，每一指定齡 期至少取5 個數據之平均值至小數點以下 1 位。其黏結強度公式為：
a 1600
T (3)
其中，σa：黏結強度(MPa)、T：最大破壞荷重(N)。
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圖
3- 12 表面粗糙度之砂目
(資料來源：本研究提供)圖
3- 13 表面粗糙度之中間
(資料來源：本研究提供)112
圖
3- 14 水泥系黏結材之水泥砂漿
(資料來源：本研究提供)圖
3- 15 環氧樹脂系黏結材之環氧樹脂
(資料來源：本研究提供)113
第四節 鋼筋腐蝕梁構件之修復性試驗建置規劃
本研究主要以鋼筋腐蝕狀況尚不嚴重之梁構件為對象，目的為延長構件之耐 使用年限；一般而言，可視為當鋼筋尚未出現鏽蝕或表面存在廣泛點狀生鏽時，
僅去除劣化之混凝土，進行斷面修復。對於鋼筋混凝土腐蝕梁構件之製作，其鋼 筋採預腐蝕後埋置，鋼筋腐蝕採用外加電流將梁試體撓曲段之鋼筋，通電電解強 迫及加速其腐蝕，鋼筋腐蝕程度參考「鋼筋混凝土建築結構耐久性能診斷技術手 冊(草案) (內政部建築研究所，2019)」之鋼筋腐蝕等級評定基準(表 3- 7)，製作腐 蝕等級Ⅳ之腐蝕鋼筋。腐蝕後埋入梁構件中，並將腐蝕段的混凝土敲除再進行除 鏽及修復，最後利用四點抗彎試驗，了解其鋼筋腐蝕劣化梁修復後之構件行為。
建置流程為：
1. 鋼筋撓曲段預腐蝕。
2. 使用台科大校內之鋼模，並依設計圖製作梁構件。
3. 待試體養護 28 天後進行鋼筋腐蝕段之混凝土敲除。
4. 將裸露之鋼筋腐蝕除鏽，並依照「鋼筋混凝土建築結構耐久性能診斷技 術手冊研擬(內政部建研所，2019)」之建議修復程序進行梁構件修復。
5. 待修復處乾固 7 天後，進行四點抗彎試驗。
表
3- 7 鋼筋腐蝕等級評定基準
等級 評定基準 重量減少率
I 沒有發生腐蝕或表面僅有一些點狀鏽蝕現象 < 0.5 % II 表面存在廣泛點狀生鏽 0.5 % ~ 1 % III 表面點狀生鏽聯繫成面生生鏽，產生部分生鏽浮起狀態 1 % ~ 3 % IV 廣泛產生鏽蝕浮起狀態，鋼筋混凝土附著了鋼筋鏽蝕生
成物，鋼筋斷面積損失部位約為20%以下之可能性 3 % ~ 5 % V 廣泛產生較厚之層狀鏽蝕，鋼筋斷面積損失部分約20%
以上之可能性 > 5 %
(資料來源：內政部建築研究所，2019)
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