取樣方式變數設計

目前，為探討取樣方式對混凝土氯離子含量與檢測方法的影響，本研究的變 數分成 2 個主要部分，分別為取樣方式變數與組成材料配比變數設計。在取樣方 式方面，我國標準可採用鑽心試體或旋轉式鑽孔機（即震動電鑽）進行取樣。在 規定上須包含面層及深層之部分，若為水泥砂漿則樣品數不得小於 10 g。在混凝 土部分，若使用鑽心試體 CNS 14702 與 14703 規定需於平行試體軸線方向切割 12 mm 之縱剖片；或垂直於試體軸線方向沿其側面切割出厚 12 mm 之試片進行 試驗^4,5，若試體尺寸大於 25 mm 需先使用顎碎機或鎚擊方式破碎縮小尺度後使 用研磨設備磨成試驗粉末。使用旋轉式鑽孔機取樣方式，由於可能會鑽取到粗粒 料部分，所以 CNS 14702 與 14703 規定當粗粒料標稱最大粒徑大於 25 mm 時須 將數個此類樣品混合成綜合試樣再測定，每個鑽取樣品須至少取得 20 g 具代表 性試樣。由標準的精神而言，試體無論粒料或水泥漿體均無須剃除而被視為試樣 的一部分。但對標準的規定而言，並未說明鑽心試體的尺寸與數量，當試體尺寸 與深度小於粒料最大粒徑時，有可能所取的樣本發生爭議現象的狀況，為探討這 方面的影響，本計畫此階段變數分成鑽孔磨粉取樣方式與鑽心取樣試體尺寸兩種 變數設計，表 4-1 為取樣方式變數設計表。

表 4-1 本計畫取樣方式變數設計

變數類別 變數範圍

鑽孔磨粉取樣方式

高轉速旋轉磨粉機大面積磨粉 普通震動電鑽磨粉

（直徑 1 cm 深度 1cm、直徑 2.5cm 深度 1cm、直徑 2.5 cm 深度 2cm、直徑 2.5 cm 深度 3cm、直徑 2.5 cm 深度

4cm）

鑽心取樣試體尺寸 直徑 5 cm 高度 5 cm、直徑 2.5 cm 高度 2.5 cm、直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體粉碎、試體抗壓粉碎後取樣 (資料來源：本研究自行整理)

在鑽孔磨粉取樣方式變數設計上，使用鑽孔磨粉機直接於試體磨粉進行取樣。

鑽孔磨粉機直接於試體磨粉進行取樣在我國標準中僅說明須使用適當直徑之電 鑽，因此本計畫以 2 種鑽孔磨粉方式進行，分別為普通震動電鑽與大面積旋轉磨 粉機方式進行。大面積旋轉磨粉機，如圖 4-1 所示，將混凝土試體固定於試驗座 上，利用大於 18000 轉的高轉速旋轉磨粉機與 25 mm 中空鑽石鑽頭對混凝土磨 粉。圖 4-1 亦表示磨粉完畢後混凝土試體的狀況。因此若直徑 10 cm 的混凝土圓 柱試體已接近全斷面磨粉取樣情形。

普通震動電鑽的取樣設計方式係考量設備取得便利性。因此在變數考量上，

分別以直徑 1 cm 與直徑 2.5 cm 鑽石鑽頭作為電鑽取樣鑽頭。直徑 1 cm 的設計 考量是本研究粒料最大粒徑為 1 cm。而直徑 2.5 cm 是一般市售普通震動電鑽鑽 頭的尺寸極限，且已大於傳統混凝土三分石或六分石粒料最大粒徑。圖 4-2 為本 研究所採用的普通震動電鑽與直徑 2.5 cm 鑽石鑽頭取樣後情形。圖 4-3 為混凝土 試體利用直徑 1 cm 鑽頭取樣後情形。由圖中可以發現取樣後，試體並無崩裂情 形。

圖 4-1 以磨粉機進行氯離子試樣粉末取樣 (資料來源：本研究自行整理)

圖 4-2 試體利用普通震動電鑽取樣後情形(直徑 2.5 cm 鑽石鑽頭) (資料來源：本研究自行整理)

圖 4-3 試體利用普通震動電鑽取樣後情形(直徑 1 cm 鑽石鑽頭) (資料來源：本研究自行整理)

鑽心取樣試體尺寸變數方面，我國標準須於試體切割 12 mm 厚度之縱剖片 進行試驗，因此直接於直徑 10 cm 試體切割 12 mm 厚度之縱剖片為試體，另一 方面坊間也有鑽取直徑 5 cm 或直徑 2.5 cm 為試驗試體，因此本研究也列入相關 變數。圖 4-4 為本研究使用之鑽心設備。圖 4-5 為鑽取後直徑 5 cm 與直徑 2.5 cm 的試體。除此之外也將鑽心試體於抗壓後，隨機於粉碎試體取樣。

圖 4-4 試體鑽心使用設備 (資料來源：本研究自行整理)

圖 4-5 直徑 2.5 cm 與直徑 5 cm 的鑽心試體 (資料來源：本研究自行整理)