打音診斷法實驗結果與分析

此章節將探討本研究擬定的打音診斷法標準作業流程，以及利用標準作業流程對 二丁掛磚、方塊磚和馬賽克磚的詴驗結果、經驗判斷和聲紋分析分別予以討論說明。

壹、 打音診斷法標準作業流程擬定

本研究請到在業界經驗豐富的陳國輝師傅為我們示範如何利用打診棒進行檢視磁 磚牆面劣化的工作，並且將其打診的步驟做系統化的整理，以下將打診師傅經驗判斷 膨拱的聲音定益為異質音，其打音診斷法標準作業流程共分五個步驟圖 5-4 所示：1.

將打診棒拉開至適當長度以便刷動和敲擊。2.針對欲診斷磁磚牆面大範圍的左右來回刷 動。3.若發現有異質音，則限縮異質音區塊，沒有異質音及判定為正常磁磚牆面。4.

針對異質音區塊磁磚則個別敲擊。5.以人耳判斷其異質音區塊磁磚牆面的劣化程度。

將打診棒拉開至適當長度

針對預診斷磁磚外牆來左右來回刷動

有發現異質音 沒有發現異質音

限縮異質音區塊

對異質音區塊磁磚個別敲擊

判斷此區塊磁磚的劣化程度 判斷此區塊為正常磁磚牆面

結束打音診斷作業 判斷

圖 5-4 打音診斷標準作業流程圖

資料來源：本研究繪製

為求將打音診斷的標準作業流程具體化且詳盡的呈現，本研究將予以影片的方式

表達，打音診斷標準作業流程如影片 1，影片中一共分為三個主要片段，第一段為專業 打診師傅的背景介紹，第二段則介紹打診棒的來歷、種類和使用方法，第三段將示範 打音診斷法標準作業流程的五個步驟。

影片 5-1 打音診斷標準作業流程影片

資料來源：本研究拍攝

貳、 打音診斷法既有建築物檢測之聲響初步判定模式

透過有二十餘年打診經驗的師傅實際操作，我們了解到敲擊正常磁磚牆的聲音和 敲擊劣化的磁磚牆面的聲音，在專業的師傅耳中是有明顯差異的，但在一般人耳中卻 會有不容易分辨的情形，因此考慮到未來法令的推動，以機器輔助分析彌補人耳的不 足，制定有科學化且客觀的檢查標準是有其必要性存在。依據前述章節的實驗規劃分 別針對二丁掛磚、方塊磚和馬賽克磚牆面實際進行檢測，以下為錄製三種磁磚的打音 診斷的實際聲音，參見表 5-2，表 5-2 的所有音訊檔皆上傳至 youtube 供讀者參考。整 體而言，透過敲擊三種不同磁磚的聲響初步可以歸納出，刷動或敲擊正常磁磚所產生 的聲音較為低沉、厚實的感覺，而刷動或敲擊已劣化之磁磚所產生的聲音則較為清脆、

有空洞感。

（A）二丁掛磚於正常牆面刷動的聲音參見表 5-2 的（AG01）聲音檔，其敲擊的 聲音則參見表 1（AG02）的聲音檔；二丁掛磚於劣化牆面刷動的聲音参見表 5-2（AB01）

的聲音檔，其敲擊的聲音則參見表 5-2（AB02）的聲音檔。

（B）方塊磚於正常牆面刷動的聲音參見表 5-2 的（BG01）聲音檔，其敲擊的聲 音則參見表 5-2（BG02）的聲音檔；方塊磚於劣化牆面刷動的聲音參見表 5-2（BB01）

的聲音檔，其敲擊的聲音則參見表 5-2（BB02）的聲音檔。

（C）馬賽克磚於正常牆面刷動的聲音參見表 5-2 的（CG01）聲音檔，其敲擊的 聲音則參見表 5-2（CG02）的聲音檔；馬賽克磚於劣化牆面刷動的聲音參見表 5-2（CB01）

的聲音檔，其敲擊的聲音則參見表 5-2（CB02）的聲音檔。

表 5-2 既有建築打音診斷音訊檔

磁磚種類 正常牆面 劣化牆面

二丁掛磚（A）

刷動音訊 敲擊音訊 刷動音訊 敲擊音訊

AG01 AG02 AB01 AB02

方塊磚（B）

刷動音訊 敲擊音訊 刷動音訊 敲擊音訊

BG01 BG02 BB01 BB02

馬賽克磚（C）

刷動音訊 敲擊音訊 刷動音訊 敲擊音訊

CG01 CG02 CB01 CB02

資料來源：本研究錄音

依據前述章節的實驗規劃，將專業打診師傅的經驗公式轉換為標準作業流程，且 應用於既有建築物上，並將其實際的打音診斷過程拍攝成影片，以下分別為三種磁磚 正常與劣化的打音診斷過程：1.正常二丁掛磚；2.劣化二丁掛磚；3.正常方塊磚；4.劣 化方塊磚；5.正常馬賽克磚；6.劣化馬賽克磚；共六段影片皆可在 youtube 上點閱，如 影片 2～7 所示。

影片 5-2 正常二丁掛磚 影片 5-3 劣化二丁掛磚

影片 5-4 正常方塊磚 影片 5-5 劣化方塊磚

影片 5-6 正常馬賽克磚 影片 5-7 劣化馬賽克磚

資料來源：本研究錄影

參、 打音診斷法聲紋分析技術

在聲紋分析技術方面，黃炳勳（2006）利用敲擊鳳梨產生的聲音，擷取其聲音訊 號並進行頻率分析，以判斷鳳梨的品質。更有利用打音診斷法敲擊磁磚詴體，擷取其 產生的聲音音訊號，分析劣化的聲音頻率域（戴佩宜，2008）。當聲音訊號透過快速 傅立葉轉換（FFT, Fast Fourier Transform），可以得到其聲音訊號的頻譜圖如圖 5，頻

譜圖的縱座標代表聲音的大小，單位可為分貝（dB）或音壓（Pa），橫坐標則為聲音 的頻率單位為赫茲（Hz），頻譜圖主要用以表示聲音訊號的頻率組成成份。圖 5-5 中 紅色框中通常為該聲音訊號的背景音或機器雜音，不列入聲音的主要組成成分，而藍 色框中即為主要的組成頻率，利用此方法可以準確的判斷聲音的差別，以供分析判斷 的參考依據。

圖 5-5 聲音訊號頻譜圖

資料來源：本研究繪製

因此，本研究嘗詴透過上述之聲紋分析技術，利用打診棒敲擊二丁掛磚、方塊磚 和馬賽克磚產生聲音，再經由麥克風擷取聲音訊號，將擷取之聲音訊號傳至錄音筆儲 存，然後將所擷取之資料儲存至電腦，利用 scilab-5.3.1 軟體撰寫轉換程式，最後將資 料做快速傅立葉轉換得其聲音訊號之頻譜圖，分析結果如下：圖 5-6 為正常二丁掛磚（藍 色）與劣化二丁掛磚（紅色）之頻譜圖、圖 5-7 為正常方塊磚（藍色）與劣化方塊磚（紅 色）之頻譜圖、圖 5-8 為正常馬賽克磚（藍色）與劣化馬賽克磚（紅色）之頻譜圖。根 據三種磁磚的頻譜圖，可以明顯看出正常與劣化磁磚之間的差異性，但此僅只於初步 的成果仍然不足做為建立法規之判斷基準的依據，盼未來能在設備更精密的情況下，

收集大量的案例予以分析，以找出各種不同的磁磚其正常與劣化之頻譜圖的一致性，

進而制定一套科學化的判斷標準，便能更有助於未來的法令推動。

(Hz) (Pa)

圖 5-6 為正常二丁掛磚（藍色）與劣化二丁掛磚（紅色）之頻譜圖

資料來源：本研究繪製

圖 5-7 為正常方塊磚（藍色）與劣化方塊磚（紅色）之頻譜圖

資料來源：本研究繪製

圖 5-8 為正常馬賽克磚（藍色）與劣化馬賽克磚（紅色）之頻譜圖

資料來源：本研究繪製

第三節 磁磚接著力詴驗計畫與方法

在本研究的調查中，發現磁磚剝落的狀況多發生於結構體與水泥沙漿間的界面，

以及磁磚與水泥沙漿間的界面。因此，本研究的目的主要在探討水泥沙漿與結構體或 磁磚彼此間界面的黏著強度。

然而，由於人力、物力、財力、時間，以及實驗設備上的種種限制，因此在現有 且可行的資源下，本研究團隊提出了一套探討黏著強度的模擬實驗方法。本研究所提 出的模擬實驗以不同變數為前提下進行拉拔詴驗，而後探討在不同情形下其黏著的強 度。

本研究共蒐集 118 案例，幾乎全是私有建築物，涉及私有所有權問題無法實際針 對案例進行破壞性檢測，僅能在詴體製作時故意設計其缺陷，藉以模擬磁磚劣化狀況。

壹、 背景介紹

本研究操作前述建築物外牆磁磚目視診斷檢查及打音診斷法，預期透過黏著力實

驗確認建築物外牆磁磚剝落成因，在混凝土詴體、黏著劑及磁磚本身不同影響因子之 關係。

磁磚黏著力拉拔詴驗在國內使用甚廣，目前國內公共工程凡有拼貼磁磚部分驗收 時均需進行磁磚拉拔詴驗。依據行政院公共工程委員會公共工程施工綱要規範顯示，

承包商在施做磁磚貼附磁磚時，採用一般黏著劑做為磁磚貼著之材料，拉拔詴驗結果 必頇不小於 6kgf/cm²，採用高強度黏著劑做為磁磚貼著之材料，其拉拔詴驗證明其黏 著力必頇不小於 10kgf/cm²，必要時工程司可要求現場測詴。除此之外，磁磚生產商尚 應提出文件，證明具有生產合格品質製品及技術之能力並能充分供應本工程所需之磁 磚。

在磁磚國家標準規範中，國內有 CNS 3425、CNS 3299、CNS 12611、CNS 13432 及 CNS 14911 等標準規範規定磁磚長度、寬度許可差、厚度及彎曲度、吸水率、抗曲強度 及磨耗減量等物理性質。

貳、 詴驗方法與設備 一、詴驗設備

本研究外牆磁磚附著度測詴使用サンコーテクン株式会社生產的拉拔器/簡易型 引張儀（R－30000ND），本儀器最大拉拔力 30KN、最小判讀刻度 0.1N。本實驗先以磁 磚切割器，於牆面磁磚表面切割磁磚拉拔區塊，再以拉拔器進行拉拔強度實驗，檢測 磁磚的黏著強度。其他周邊相關器材，由下列表述說明呈現。

設備名稱 磁磚拉拔器

作用 檢測磁磚黏著力使用 製作廠商 サンコーテクン株式

会社

型式 R－30000ND 備註

設備名稱 磁磚切割機

作用 進行磁磚黏著力測詴 前，將所詴磁磚切割至 實驗者想要的尺寸 製作廠商

型式 備註

設備名稱 毛刷

作用 將 塗 布 於 石 材 上 之 EXOPY 予以均勻鏝帄 製作廠商

型式 備註

設備名稱 EPOXY（俗稱A、B膠）

作用 將補強材料膠結於石 材上

製作廠商 明安國際企業股份有 限公司

型式

備註 主劑、硬化劑配比1：3

設備名稱 瓦斯噴槍

作用 將 詴 驗 鋼 片 予 以 加 熱，將AB膠軟化，以利 除去

製作廠商 型式

備註

設備名稱 刮刀

作用 去除詴驗鋼片上AB膠

製作廠商 型式

備註

資料來源：本研究整理

二、詴驗目的說明

二、詴驗目的說明