第二章 實驗設施設置計畫回顧
第二節 實驗設施與功能介紹
材料實驗中心設置有以下實驗室：
(一) 大型力學實驗室：主要設有 3,000 噸油壓試驗機、250 噸動態油壓試驗 機、600 噸油壓制動器及強力地板與反力牆系統，可進行大尺寸建築構材及耐震消 能元件（如挫屈束制斜撐、阻尼器）之性能試驗，以及大型軸力構件受拉力、壓力 或拉壓反復作用力下之力學行為試驗。目前為國內第三大之結構實驗室。
1. 大出力 3,000 噸油壓試驗機：最大出力壓力為 3,000 噸，拉力為 1,500 噸，
可量測試體最大高度15 公尺。檢測服務實績介紹如下：
(1) 挫屈束制斜撐性能試驗：係依 2010 年 AISC (American Institute of Steel Construction) Seismic Provisions for Structural Steel Buildings 相關試驗規定進行性能
試驗，以瞭解及確認挫屈束制斜撐試體的製作品質與耐震性能。
(2) 鋼結構銲道穿透式梁柱接合性能驗證試驗：以反覆載重試驗，測試鋼結 構銲道穿透式梁柱接合工法對力量傳遞效果之影響。
圖 2-1 挫屈束制斜撐性能試驗 圖 2-2 鋼結構銲道穿透式梁柱接合 性能驗證試驗
(3) 拉桿抗拉試驗：以單軸拉力載重試驗，測試屋頂拉桿或空橋拉桿之軸向 抗拉強度，及觀察最後破壞位置及破壞模式。
(4) 大型滑輪拉力強度驗證試驗：試體包含滑輪 2 個和鋼纜 1 條，進行拉力強 度試驗驗證大型滑輪之負載性能。
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圖 2-3 拉桿抗拉試驗 圖 2-4 大型滑輪拉力強度驗證試 驗
(5) 短柱試體抗壓試驗：以單軸壓力載重試驗，量測鋼結構、鋼筋混凝土結 構、鋼骨鋼筋混凝土結構或填充混凝土箱型鋼柱結構之短柱試體抗壓強度，並觀 察最後破壞位置及破壞模式，用以提出其耐震性能之提升方案。
圖 2-5 填充混凝土箱型短柱 試體抗壓試驗
圖 2-6 鋼筋混凝土短柱試體抗壓試驗
2. 250 噸動態油壓試驗機：最大出力為 250 噸(拉伸/壓縮)，可量測試體最大 高度3.2 公尺，其動態性能為 10 Hz 及 1.5 mm 之正弦波，致動器行程為 125 mm。
檢測服務實績介紹如下：
(1) 速度型阻尼器性能試驗：以單軸拉力及壓力反覆動態載重試驗，量測速 度型阻尼器之最大出力及最大速率，以檢核其耐震性能與設計結果之差異。
(2) 地震力分散裝置性能試驗：以單軸拉力及壓力反覆動態載重試驗，量測 地震力分散裝置之最大出力及最大速率，以檢核其耐震性能與設計結果之差異。
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圖 2-7 速度型阻尼器性能試驗 圖 2-8 地震力分散裝置性能試驗
3. L 型反力牆及強力地板：L 型反力牆，長牆尺寸為長 20 m 及高 9 m，短牆 尺寸為長10 m 及高 12m，並備有 600 噸、200 噸及 100 噸等油壓致動器可提供構架 系統進行水平雙向之側推試驗。利用L 型反力牆及強力地板進行試驗，因幾乎每個 試驗都有其特殊考量而需要靈活變化，相當具有挑戰性，常見有多層多跨構架試 驗，試驗構架也可能含牆體在內。圖 2-9 桁條系統反覆載重試驗
圖 2-10 耦合剪力牆實驗 圖 2-11 2 層 3 跨構架試驗
圖 2-12 開孔剪力牆實驗 圖 2-13 含樓板構架試驗
(二) 耐久耐候實驗室：主要設有氙弧燈式耐候試驗機、鹽霧試驗機及恆溫恆 濕試驗機等設備，透過控制溫度、溼度及照度等試驗參數，可模擬建築材料於自 然環境下，建築材料加速老劣化之情形。
1. 氙弧燈式耐候試驗機：以具全光譜性質的氙弧燈，擬模光源照射之環境 條件，可進行塗料、塗膜與高分子材料，在光源照射下之加速劣化，再搭配包括 色差(褪色、變色)、光澤度(亮度下降)、強度下降、破裂與粉化等劣化之評估。檢 測服務實績介紹如下：
(1) FRP 強化玻璃纖維耐候試驗
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範，用於FRP 船體外殼、甲板及客艙等 FRP 製成物件需進行 FRP 基層板人工風化 試驗，國福造船廠於101 年至 103 年委託材料實驗中心進行 FRP 強化玻璃纖維之人 工劣化試驗，試驗方法係依ASTM D2565 規範，以確保產品品質符合實際需求。
圖 2-14 試體試驗前
(2) 改質瀝青防水氈材料實驗中心支援105 年委託研究案「建築物防水設計技術建立之研究」之短 期導向加速劣化試驗標準作業程序，以單一劣化因子進行預定時段之劣化加速試 驗方式，進行加速劣化試驗示範試驗後，再與長期曝放試驗結果進行比較。
圖 2-15 試片安裝於氙弧燈耐候試驗機內部情形
圖 2-16 氙弧燈曝曬瀝青防水層試體
(3) 混凝土與鋼材表面被覆材及塗裝系統材料實驗中心支援105 年及 106 年辦理協同研究案「混凝土與鋼材表面被覆材 之加速耐候實驗與現地曝曬實驗場規劃研究」及「混凝土與鋼材表面塗裝系統之耐 候性能量化分析與使用年限研究」之加速劣化試驗，以鋼材與混凝土表面被覆材為 標的，規劃材料試驗中心進行加速耐候實驗與現地曝曬實驗之試驗標的與量測項 目，藉由水泥砂漿及鋼材為基材之具表面被覆材試體，進行加速耐候實驗，以探 討常用表面被覆材之耐候或防蝕性能曲線，並做為未來現地曝曬實驗之參考。
圖 2-17 鋼材試片 圖 2-18 水泥砂漿試片
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圖 2-19 試驗後色差計量測 圖 2-20 試驗後光澤計量測
2. 鹽霧試驗機：主要用以模擬海域氣候環境條件，透過設備系統程序設 定，進行鹽水噴霧、乾燥與濕潤等功能，以加速建材之劣化，如金屬材料腐蝕及 混凝土中性化。(三) 非破壞檢測實驗室：主要設有接觸角量測儀、立體顯微鏡、金相顯微鏡 及電化學腐蝕裝置等設備，可進行金屬、石材與木材等材料微觀結構與表面性質 之觀測，研判金料腐蝕機率，釐清材料組織與缺陷型態。
(四) 耐化學實驗室：主要設有壓汞儀及電位差自動滴定儀等設備，可藉由化 學與物理性質的試驗分析，觀察材料於劣化試驗前後之材料組成、微觀結構。
(五) 電子顯微鏡室：場發射掃描式電子顯微鏡。