光纖黏貼膠之選擇與黏著性試驗

貼膠與鋼筋介面之黏著力測試，本研究分別使用三種不同種類的 黏貼膠作測試，本研究團隊所使用之黏貼膠的材質均為環氧樹脂成 分，其型號分別為A膠為JA643、B膠為 353ND及C膠為Power3077，

而三種膠的使用方法如表4.1所示。圖 4.7為黏貼膠與鋼筋介面之黏著 力測試過程圖，其測試方法為將光纖一端黏貼於鋼筋表面，另一端黏 貼於測微計上方的鋁片。當旋轉測微計之旋桿時，使得測微計上方之 鋁片向左移動，而光纖將會趨於緊繃狀態。若破壞處為黏貼膠與鋼筋

介面時，則代表其黏貼膠與鋼筋介面之黏著力不足，反之，破壞處為 光纖本體時，代表其黏貼膠與鋼筋介面的黏著力足夠。經測試結果 後，其破壞處都於光纖本體，表示此三種類型的黏貼膠黏著力足夠。

圖4.7 黏貼膠與鋼筋介面之黏著力測試過程圖

根據前述測試結果得知，所使用之三種類型的黏貼膠對於鋼筋介 面的黏著力是足夠的，但因外在環境的不確定因素及耐候性之問題，

所以本研究將針對三種類型的黏貼膠作一試驗，其試驗方法為將FBG 先施加預力後，分別用三種類型的黏貼膠，黏貼於鋼筋表面，如圖 4.8所示。將黏貼於鋼筋表面之FBG放置於恆濕恆溫箱中，見圖 4.9。

而本研究所設定恆濕恆溫箱的加溫速率為 20℃/hr，最高溫度維 持在80℃且持續維持 15 小時，降溫速率與加溫速率相同。由圖 4.9可 看出，所使用之B和C黏貼膠在溫度 80℃的情況下，FBG的波長值會 隨著時間增加而慢慢降低，尤其以C黏貼膠降低速率愈快，則表示B 和C黏貼膠的黏著力會因溫度所影響。反觀所使用之A黏貼膠，其FBG 波長值不會因時間增加而降低，代表其黏著力不會因溫度所影響。

表 4.1 黏貼膠特性說明

型號 外觀 黏度(cp) 耐溫(ºC) 固化時間 完全固化 特性

POWER 3077 透明 1000 -54~95 15~30 秒 24 小時

1.不活化材質 2.高黏度 3.大間隙填補 4.高耐震

353ND 琥珀色 3000~5000 -55~250

80ºC：30 分鐘 100ºC：10 分鐘 120ºC：5 分鐘 150ºC：1 分鐘

1.高黏著性 2.高透光性 3.高穩定性

JA643 淡黃色 90000~110000 -40~135 135ºC：45 分鐘

1.高穩定性 2.耐衝擊 3.高黏著性

A 膠 B

膠

C 膠

圖 4.8 測試試體於恆濕恆溫相箱示意圖

0 400 800 1200

Time, min 1558.500

1559.000 1559.500 1560.000 1560.500 1561.000

Wavelength, nm

A B C

圖4.9 黏貼膠受熱時 FBG 之讀數變化圖

另外，本團隊再次針對三種黏貼膠，黏貼於鋼模片施作八次來回之-20 度至70 度溫度測試，如圖 4.10所示。圖 4.11與圖 4.12所呈現結果，該兩種 黏貼膠並不會受來回高低溫溫度影響其黏著力大小。圖4.13，當C膠進行第 二次來回溫度測試時，可發現其黏著力明顯下降許多，隨後幾次來回溫度 測試，黏著力下降幅度趨於平緩。

圖 4.10 三種黏貼膠於鋼模片之黏著力測試

0 400 800 1200 1600 Time, min

1548.000 1549.000 1550.000 1551.000 1552.000

Wavelength, nm

A glue (-20~70)

圖 4.11 A 膠黏著力測試結果圖

0 400 800 1200 1600 Time, min

1548.000 1549.000 1550.000 1551.000 1552.000

Wavelength, nm

B glue (-20 ~70)

圖4.12 B 膠黏著力測試結果圖

0 400 800 1200 1600 Time, min

1523.000 1524.000 1525.000 1526.000 1527.000

Wavelength, nm

C glue (-20~70)

圖4.13 C 膠黏著力測試結果圖

綜合上述的結果，本研究將採用 A 黏貼膠黏貼 FBG 於鋼筋表面。