4-1 實驗計畫
本研究主要利用透地雷達非破壞檢測技術對混凝土內含雙排鋼 筋之鋼筋尺寸進行估算，並針對電磁波互相干擾之情況加以討論及分 析。實驗主要分為兩大部分，第一部份：雙排#10 鋼筋，變換不同間 距及保護層深度。第二部分：雙排#6 鋼筋，變換不同間距及保護層 深度，鋼筋尺寸之估算及探討電磁波干擾反射訊號之情況。
4-2 實驗儀器
本研究所使用之透地雷達，為瑞典 MALA 製造 GeoScience 公司 所生產之 RAMAC/GPR 系統【27】，其探頭型式為頻率 1GHz 之遮 罩式天線探頭，且其內部天線的型式為指向性天線，即訊號輻射集中 在某個角度方向，並將發射與接收端天線固定於探頭中，如此可減少 外在懷境所引起之訊號干擾，如圖 4.1 所示。透地雷達儀器系統主要 由五個部份組成，分別為主機、天線、電池、測距輪及個人筆記型電 腦。另外，在進行實驗時，需搭配透地雷達軟體進行施測，本實驗採 用 RAMAC Ground Vision GPR Measurement Software Version 1.3.6 之透地雷達軟體進行施測。
圖 4.1 透地雷達系統
4-3 實驗試體
本研究所使用之試體，如圖 4.2 所示，為 15×15×15（cm3）正立 方體混凝土試體，內含一根#10 號（#6 號）鋼筋，並製作不同之鋼筋 保護層深度，混凝土材料之配比如表 4.1。
圖 4.2 混凝土試體內含鋼筋示意圖
表 4.1 每 1 公斤/立方公尺之混凝土所需用量 混凝土單位體積重 2450（kg/m3）
水灰比 0.5
坍度 7.5〜10
細度模數（F.M） 2.8
粗骨材最大粒徑 20（mm）
水泥用量 400 kg
水用量 200 kg
粗骨材用量 992 kg
細骨材用量 858kg
15cm
15cm 15cm
鋼筋 保護層深度
本研究所使用之試體，如圖 4.3
（a）混凝土試體內含#10 號鋼筋
（b）混凝土內含#6 號鋼筋 圖 4.3 本次實驗所使用之試體
4-4 實驗內容
本研究為得到完整之波形訊號，實驗水平施測距離採用 115cm，
且爲預防樓板內金屬波浪板訊號干擾實驗訊號，將提高待測試體之高 度，故利用內含不同鋼筋、不同保護層之 15cm3 正立方體試體與長 75 cm×寬 15cm×高 15cm 之純混土長樑試體，組合成一長 165 cm×寬 15cm×高 60cm 之大面積混凝土，實驗項目主要分為以下兩大部分：
4-4-1 雙排#10 鋼筋變換不同間距及保護層深度
將兩顆內含#10 鋼筋之 15cm3正立方體試體排列於上述組合之大 混凝土塊，固定鋼筋保護層深度，排列出兩根鋼筋不同之間距進行透 地雷達探測；並且變換另一鋼筋保護層深度，同樣排列出兩根鋼筋不 同間距進行透地雷達探測，實驗設計示意圖及施測情況如圖 4.4 所示：
（a）
#10 鋼筋
變換不同鋼筋間距
雷達天線 施測方向（115cm）
變換不同 保護層
純混凝土
60cm
395cm
（b）
圖 4.4 雙排#10 鋼筋，變換不同保護層深度及間距實驗示意圖 4-4-2 雙排#6 鋼筋變換不同間距及保護層深度
將兩顆內含#6 鋼筋之 15cm3正立方體試體排列於上述組合之大 混凝土塊，固定鋼筋保護層深度，排列出兩根鋼筋不同之間距進行透 地雷達探測；並且變換另一鋼筋保護層深度，同樣排列出兩根鋼筋不 同間距進行透地雷達探測，實驗設計示意圖及施測情況如圖 4.5 所示：
（a）
#6 鋼筋
變換不同鋼筋間距
雷達天線 施測方向（115cm）
變換不同 保護層
純混凝土
395cm
60cm
（b）
圖 4.5 雙排#6 鋼筋，變換不同保護層深度及間距實驗示意圖
4-5 儀器參數設定
本實驗透地雷達所使用參數如表 4.2，透地雷達剖面圖中，橫軸 為拖行距離，主要與取樣間距有關，單位為 m，縱軸是雷達入射波至 反射波來回的時間，與取樣點數有關，單位為 ns（10-9s）。
表 4.2 透地雷達參數設定
參數項目 參數設定值
天線頻率（Hz） 1GHz
取樣頻率（Hz） 12694MHz
取樣點數 512
時間視窗（ns） 40ns
疊代次數 Auto
取樣間距（m） 0.002