第三章 實驗規劃
第四節 實驗步驟
本研究研擬利用主動式聲射法對混凝土斷面因高溫後產生裂化深度與強度 損失之量測,收錄相關原始波形資料後經轉換分析,獲得混凝土斷面的頻散曲線 與裂化深度及強度損失之比對,實驗步驟說明如下:
本試驗之施測係以主動式聲射,由試體表面擊發震源產生表面波,作試體表 面激發及接收,震源敲擊位置距離試體邊界為 10 cm,於測線上固定一個接收器 (作為啟動訊號接收點位) 其距離震源位置為 5 cm,另一個接收器之第一點位距 離震源 7.5 cm,後續每點接收器間距 2.5 cm,一次量測視接收器探頭數量而定,
初步規劃使用 6 顆接收器,來進行多頻道表面波量測,一次量測完,整組接收器 依序移至下個量測起點,重複進行,直至作為啟動訊號接收點位的第 1 顆接收器 與當下量到試體最後 1 顆接收器之間距大於試體高度為止,量測配置如圖 3-29 所示,實際量測如圖 3-30 所示。
依據前述多頻道表面波量測方式,依序對完整良好及人工分層試體進行表面 波量測,確認對人工分層試體能確實的量測到該人工分層界面的深度位置,並分 別對無鋼筋面和有鋼筋面進行量測,確認鋼筋存在對量測的影響。
圖 3-29 量測配置示意圖
(資料來源:本研究整理)
圖 3-30 量測配置圖
(資料來源:本研究整理)
對於擬真分層的試體,則主要探究混凝土試體受高溫後的影響,分別對試體 有無鋼筋的兩面均需給予火害高溫,另本研究係為擬真遭受火害,因此提供火害 高溫不依據常用的 CNS 標準加熱曲線,改以其他火源來造成試體有某種程度的傷 損,並產生不同斷面位置有不同的劣化程度。試體受高溫傷損後,先以多頻道表 面波量測方式收錄原始震波資料,並先與混凝土斷面溫度進行比對,由文獻資料 推估其強度的折損,了解可能的劣化深度。
對於量測鑽心混凝土試體從受熱面往內部隨熱損所造成的波速變化,首先利 用超音波脈衝量測儀來進行,在完成所需的多頻道表面波量測後,對試體進行鑽 心取樣,將探頭對鑽心圓柱試體軸向兩測隨距受熱面不同距離分段量測其剪力波 速及壓力波速,計算其剪壓波速比,並比對本所 107 年度委託研究案「火害現場 結構材料探傷檢測系統韌體研發及應用研究」所建立之火害傷損與剪壓波速比之資 料,以了解不同斷面深度的傷損變化。
另外傳統鑽心試體所進行的抗壓強度試驗,所呈現的是試體整體高度內的混 凝土強度值,無法呈現出不同斷面深度的強度變化,且試體受尺寸限制,也無法 再裁切成小型的圓柱試體來進行抗壓強度試驗。因此,本研究擬將鑽心後的圓柱 試體,依約兩公分的厚度裁切成圓盤,因厚度不厚,將此兩公分厚的圓盤試體視
為一個強度變化單元,並採用反彈錘進行非破壞檢測其強度值,如此可得每兩公 分的強度變化情形,並與先前所執行的多頻道表面波量測後的斷面裂化深度及斷 面溫度進行比對,驗證整個實驗規劃與執行的適切性,建立未來於現場量測混凝 土斷面高溫裂化與混凝土強度傷損的技術應用。