７５
由實驗所求得的反射係數中可以發現在保護層 4cm 在未腐蝕之反射係 數為 0.71，在加速腐蝕 408 小時候反射係數為 0.988；保護層 6cm 未腐蝕 反射係數為 0.5，在加速腐蝕 408 小時候反射係數為 0.895；保護層 7cm 未 腐蝕反射係數為 0.27，在加速腐蝕 408 小時後反射係數為 0.606；保護層 9cm 未腐蝕反射係數為 0.205，在加速腐蝕 408 小時候反射係數為 0.340，
四個保護層深度所計算之反射係數，隨著加速腐蝕時間的增加都有變大的 趨勢。在理想的健康鋼筋它的反射係數是 1，造成反射係數隨著深度變深而 下降的原因，是因為雷達波在混凝土介質中行進造成衰減所反映出的現象。
鋼筋在澆置完成後並非與混凝土完全密合，在鋼筋與混凝土間還是會存 在小孔隙 圖 5-8，隨著加速腐蝕時間的增加腐蝕生成物漸漸填滿了鋼筋周 圍的孔隙，所以鋼筋腐蝕後電磁波打到的不再是鋼筋而是包覆著一層腐蝕 生成物的鋼筋，隨著鋼筋與混凝土界面之介質特性的改變所得訊號之電壓 值及反射係數逐漸變大，這是影響的主要原因，藉此可說明當訊號電壓值 與反射係數在變化的同時鋼筋也逐漸的在腐蝕。
７６
5-3 鋼筋反射訊號 鋼筋反射訊號 鋼筋反射訊號－ 鋼筋反射訊號 － － －振幅值比較 振幅值比較 振幅值比較 振幅值比較
在透地雷達波的傳播中，經過異介質時會產生一個較大的波形改變，對 於本研究的試體而言，異介質就是混凝土、鋼筋和表面的空氣層，因此我 們就針對波形的改變，對腐蝕前鋼筋和加速腐蝕 192 小時及加速腐蝕 408 小時之波形，做一訊號波形的比較，如圖 5-9所示。
4cm
-30000 -25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000
0 50 100 150
0hr 192hr
圖5-9(a) 保護層4cm 無腐蝕與加速腐蝕192小時波形比較圖
取樣點(ns)
反射電
壓 (mV)
７７
4cm
-25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000
0 50 100 150
0hr 408hr
圖5-9(b) 無腐蝕與加速腐蝕408 小時保護層4cm波形比較圖
保護層6cm
-25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
0 50 100 150
0hr 192hr
圖 5-9(c) 無腐蝕與加速腐蝕 192小時保護層 6cm波形比較圖
反射電
壓 (反射電mV) 壓 (mV)
取樣點(ns) 取樣點(ns)
７８
保護層6cm
-25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000
0 50 100 150
0hr 408hr
圖5-9(d) 無腐蝕與加速腐蝕408 小時保護層6cm波形比較圖
保護層 7cm
-20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
0 50 100 150
0hr 192hr
圖5-9(e) 保護層7cm 無腐蝕與加速腐蝕192小時波形比較圖
反射電
壓 (mV)反射電
壓 (mV)
取樣點(ns) 取樣點(ns)
７９
保護層 7cm
-20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
0 50 100 150
0hr 408hr
圖 5-9(f) 保護層7cm無腐蝕與加速腐蝕 408小時波形比較圖
保護層9cm
-15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
0 50 100 150
0hr 192hr
圖5-9(g) 保護層9cm無腐蝕與加速腐蝕 192小時波形比較圖
反射電
壓 (反射電mV)
壓 (mV)
取樣點(ns) 取樣點(ns)
８０
保護層9cm
-15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000 20000
0 50 100 150
0hr 408hr
圖5-9(h) 保護層9cm無腐蝕與加速腐蝕 408小時波形比較圖
反射電
壓 (mV)
取樣點(ns)
８１
5-4 反射訊號 反射訊號 反射訊號模式 反射訊號 模式 模式 模式分析結果 分析結果 分析結果 分析結果
透地雷達天線所激發的訊號電壓是固定的，當激發訊號經過介質的反 射，介質的阻抗改變，它也會造成反射的電壓改變。利用這樣的方式求得 待測物體對原透地雷達所激發訊號電壓的改變，用以判別相對不同的介 質。利用先前求得之介電常數及反射係數，可以求得加速腐蝕試驗中腐蝕 鋼筋反射電壓值的變化，從變化趨勢發現，鋼筋腐蝕後反射電壓會有明顯 的改變。分析結果如圖 5-10所示
保護層厚度4cm
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 50 100 150 200 250
未腐蝕 腐蝕
圖 5-10(a) 保護層4cm 腐蝕與未腐蝕反射訊號
取樣點(ns)
反射電
壓 (mV)
８２
保護層厚度6cm
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 50 100 150 200 250
未腐蝕 腐蝕
圖5-10(b) 保護層 6cm腐蝕與未腐蝕反射訊號
保護層厚度7cm
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6
0 50 100 150 200 250
未腐蝕 腐蝕
圖 5-10(c) 保護層7cm 腐蝕與未腐蝕反射訊號
取樣點(ns)
取樣點(ns)
反射電
反射電壓 (mV)
壓 (mV)
８３
保護層厚度9cm
-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0 50 100 150 200 250
未腐蝕 腐蝕
圖5-10(d) 保護層 9cm腐蝕與未腐蝕反射訊號
經由本實驗所得之結果我們可以得到，四個保護層深度的反射訊號在腐 蝕後訊號皆大於無腐蝕狀態的訊號，與實際量测到之訊號趨勢相同，保護 層厚度 4cm腐蝕與未腐蝕之訊號差為 0.11變化量為 15%；保護層厚度6cm 腐蝕與未腐蝕之訊號差為 0.13變化量為25%；保護層厚度7cm 腐蝕與未腐 蝕之訊號差為 0.15變化量為30%；保護層厚度9cm腐蝕與未腐蝕之訊號差 為 0.07 變化量為10%；與所計算之反射電壓趨勢也ㄧ致，最大為保護層厚 度 7cm (206mV；83.92%)其次為保護層厚度 6cm (150mV；38.75%)在來為保 護層厚度 4cm (144mV；23.7%)最後為保護層厚度 9cm (97mV；20.75%)。由 於本實驗是以一理想電磁波進行分析，只能得到與實驗相同之趨勢，如能 取得 RAMAC/GPR 系統內部相關參數或許可以的到不錯的結果。
取樣點(ns)
反射電
壓 (mV)
８４
5-5 腐蝕之電化學量測值之比較 腐蝕之電化學量測值之比較 腐蝕之電化學量測值之比較 腐蝕之電化學量測值之比較
本試驗以電化學方式量測試體在加速腐蝕下不同時間的電位及腐蝕速
率改變，因實驗採用直流電源供應器來對試體進行加速腐蝕，在通電腐蝕 時鋼筋的腐蝕電位會瞬間提升到非常的高，所以當電源切斷後瞬間腐蝕電 位會迅速的下降，隨著時間慢慢的趨於穩定，這種現象稱為極化作用；而 此時所量測到的腐蝕電位才是真正的鋼筋腐蝕電位。本實驗採通電 24 小 時，在斷電之後擺放24 小時作去極化的動作等電位趨於穩定後在量測不同 保護層深度下之腐蝕電位及腐蝕電流。所得之結果如圖 5-11所示：
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100
0 0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
通電 未通電
圖 5-11(a) 保護層厚度4cm腐蝕電位
８５