第四章 混凝土結構材料耐久性評估
第五節 混凝土現況耐久度指標介紹
材料因子耐久性評估分為腐蝕現況與混凝土現況兩大類，依序混凝土現況裡的各項耐久度 指標介紹，如圖4.7。
圖 4.7 混凝土現況耐久度指標 (資料來源:本研究製作)
一 、 混 凝 土 電 阻 率 的 檢 測 與 評 定 (A) 混凝土電阻率的檢測方法
1. 混凝土的電阻率影響其導電性。混凝土電阻率大，若鋼筋發生銹蝕，則發展速度慢，擴散能 力弱；混凝土電阻率小，銹蝕發展速度快，擴散能力強。因此對鋼筋狀況進行檢測評定，測 量混凝土的電阻率是一項重要的內容。
2. 混凝土電阻率檢測測區，應根據鋼筋銹蝕電位量測結果確定，對鋼筋鏽蝕
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電位測試結果表明鋼筋可能銹蝕活化的區域，應進行混凝土電阻率測量。混凝土電阻率可 採用四極式電阻測定，即在混凝土表面等間距接觸四支電極，兩外側電極為電流電極，兩內側 電極為電壓電極，通過檢測兩電壓電極間的混凝土阻抗得知混凝土電阻率 。如圖4.8 所示。
圖 4.8 混凝土電阻率測試技術示意圖
式中：V=電壓電極間所測電壓；
I=電流電極通過的電流；
d=電極間距。
(B) 儀器檢查
在四個電極上分別接上三隻電阻，則儀器的顯示值為相應的電阻率值。例如：電阻值為1k ，
相應電阻率值為： 。
(C) 混凝土電阻率的測量
測區與測位布置可參照鋼筋鏽蝕自然電位測量的要求，在電位測量網格間進行，並且做好編號。
結構材料生命週期評估基準與耐久性評估指標之建立(1)
混凝土表面應清潔、無油脂、無塵。為了提高量測的準確性，必要時可去掉表面碳化層。調節 好電極的間距，一般採用的間距為50mm。為了保證電極與混凝土表面有良好、連續的電接觸，
應在電極前端塗上合劑，特別是當讀數不穩定時。測量時探頭應垂值置於混凝土表面，並施加 適當的壓力。混凝土電阻率的評定標準如表4.8。
表 4.8 混凝土電阻率的評定標準
(資料來源:本研究整理)
二 、 結 構 混 凝 土 強 度 的 檢 測 與 評 定 (A) 結構混凝土強度檢測方法分類與要求
1. 結構混凝土強度的檢測方法可分為非破壞檢測、半破壞檢測和破壞檢測。對於常用的反彈錘 法測定混凝土強度方法作出規定。
2. 為了突出混凝土建築結構的特殊性，混凝土強度檢測評定分為結構或構件的強度檢測評定與 承重構件的主要受力部位的強度檢測評定。如主樑，根據具體檢測目的和檢測要求，選擇合 適的方法進行檢測時，可對主樑整個構件進行檢測評定，也可對主樑跨中部位進行混凝土強
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結構材料生命週期評估基準與耐久性評估指標之建立(1)
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30%，取其平均值為該構件每測區的碳化深度值。
(2) 當碳化深度值級差大於 2.0mm，應在每一測區量碳化深度值。
(3) 碳化深度值的測量方法，每一測孔測量值應不少於 3 個，取其平均值，每次讀數精確至 0.5mm。
4.回彈值的計算
(1) 計算測區平均回彈值，應從該測區的 16 個回彈值中，分別剔除 3 個最大值和最小值，
將餘下的10 個回彈值按下列公式計算:
式中: 測區平均回彈值，精確至0.1；
第i 個測點的回彈值。
(2) 非水平狀態檢測混凝土澆注側面時，應按下式進行修正:
式中: 非水平狀態檢測測區平均回彈值，精確至0.1；
非水平狀態檢測時回彈值修正值，可按表4.9 採用。
結構材料生命週期評估基準與耐久性評估指標之建立(1)
表 4.9 非水平狀態檢測時回彈值修正值
(資料來源:本研究整理)
(3) 水平方向檢測混凝土澆注頂面或底面時，應按下列公式修正:
式中: 水平方向檢測混凝土澆注表面、底面時，測區的平均回 彈值，精確至 0.1；
混凝土澆注表面、底面回彈值修正值，可按表4.10 採 用。
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表 4.10 混凝土澆注表面、底面回彈值的修正
(資料來源:本研究整理)
(4) 檢測時，如反彈儀處於非水平狀態，同時混凝土檢測面又不是混凝土的澆注測面，則應 對測得測區平均回彈值，先進行角度修正，再進行不同澆注面的修正。
5.強度曲線
(1) 混凝土強度換算值，一般可採用以下三類測強曲線計算:
(a) 統一測強曲線:由全國有代表性的材料、成型養護工藝配製的混凝土試件，通過試 驗所建立的曲線。
(b) 地區測強曲線:由本地區常用的材料、成型養護工藝配製的混凝土試件、通過試驗 所建立的曲線。
(c) 專用測強曲線:由於結構或構件混凝土相同的材料、成型養護工藝配製的混凝土試
結構材料生命週期評估基準與耐久性評估指標之建立(1)
件，通過試驗所建立的曲線。
(2) 檢測時，應按專用測強曲線、地區測強曲線、統一測強曲線的次序，選用測強曲線 (3) 統一測強曲線的表達式為:
式中: 測區混凝土換算強度值，精確至0.1MPa；
測區經修正後的平均回彈值，精確至0.1；
測區平均碳化深度，精確至0.5mm。 時，按 無碳化處理； 時，按 計算。
(4) 統一測強曲線的平均相對誤差
(5) 當有下列情況之一時，測區混凝土強度值不得使用統一測強曲線換算:
(a) 粗集料最大粒徑大於 60mm。
(b) 特種成型工藝製作的混凝土。
(c) 檢測部位曲率半徑小於 250mm。
(d) 潮濕或浸水混凝土。
(6) 當構件混凝土抗壓強度大於 60MPa 時，可採用標準能量大於 2.207J 的混凝土反彈儀，
並應另行制訂檢測方法及專用測強曲線進行檢測。
6.混凝土強度的計算
(1) 當有地區測強曲線或專用測強曲線時，混凝土強度換算值應按地區測強曲線或專用測強 曲線換算得出。
(2) 對於泵送混凝土，當碳化深度值不大於 2.0mm 時，每一測區混凝土強度換算值應按表 4.11 進行修正。
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表 4.11 泵送混凝土測區混凝土強度換算值的修正值
(資料來源:本研究整理)
(3) 結構或構件或關鍵控制部位的測區混凝土換算強度平均值，可根據各測區的混凝土強度 換算值計算。當測區數為10 個及以上時，應計算強度標準差。平均值及標準差應按下 列公式計算:
式中: 結構或構件測區混凝土強度換算值的平均值，精確至 0.1MPa；
結構或構件或關鍵控制部位的測區數；
測區混凝土換算強度值的標準差，精確至0.1MPa。
(4) 結構或構件或關鍵部位的混凝土強度推定值 應按下列公式確定:
(a) 當該結構或構件測區數少於 10 個時:
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式中: 結構或構件中或關鍵控制部位最小的測區混凝土換算強 度值。
(b) 當該結構或構件的測區強度值中出現小於 10.0MPa 時:
(c) 當該結構或構件測區數不少於 10 個時，應按下列公式計算:
(d) 當結構或構件或關鍵控制部位的測區數大於 10 個時，但測區混凝土強度換算值標準 差過大(當混凝土強度等級低於或等於 C30 時， ；當混凝土強度等級高 於C30 時， 時，則其混凝土強度推定值 可按下式計算:
(5) 結構或構件的混凝土強度推定值是指相應於強度換算值總體分布中保證率不低於 95%
的結構或構件或關鍵部位中的混凝土抗壓強度值。
(D) 結構混凝土現場檢測強度的評定標準
1. 結構混凝土強度，應在結構承重構件或其主要受力部位布置測區。
2. 對混凝土建築結構，應根據每一承重構件或其主要受力部位的實測強度推定值和測區平均換 算強度值，按下式計算其推定強度均質係數 和平均強度均質係數 ，並可按表4.12 對 其強度狀態做出評定。
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表 4.12 結構混凝土現場檢測強度的評定標準
(資 料來源:本研究整理)
三 、 表 觀 損 傷 的 檢 測 與 評 定 (A) 混凝土建築結構構件表觀損傷分類
混凝土建築結構構件的表觀損傷總體上可分為如下三類:一是裂縫，包括非結構受力裂縫 和結構受力裂縫；二是層離、剝落或露筋及掉棱或缺角；三是蜂窩麻面、表面侵蝕及表面沉積 等。
(B) 混凝土建築結構構件表觀損傷的損傷度指標
混凝土建築結構構件表觀損傷的損傷度指標如表4.13 所例。
結構材料生命週期評估基準與耐久性評估指標之建立(1)
表 4.13 混凝土建築結構構件表觀損傷的損傷度指標體
(資料來源:本研究整理)
(C) 混凝土建築結構構件表觀損傷檢測
裂縫檢測的主要內容為:裂縫的形態；裂縫分布情況；裂縫周圍有無銹跡、銹蝕產物和凝 膠泌出物；裂縫的寬度、長度和間距等。檢測方法以目力檢查為主，輔以刻度放大鏡(最小分辨
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率不得大於0.05mm)量測。用鋼捲尺(最小分辨率不得大於 1.0mm)測量裂縫的長度和間距。
在進行裂縫檢測時，應注意查明裂縫發生的時間和原因，並判斷裂縫是否趨於穩定，對尚 未穩定的裂縫可用千分表、引伸儀等監測裂縫寬度和長度的發展情況，監測時間以 6~12 個月 為宜。
對層離、剝落或露筋、掉棱或缺角、蜂窩麻面、表面侵蝕及表面沉積等表觀損傷的檢測，
主要檢測面積和深度，檢測方法為人力目測、輔助鋼尺測量和錘擊檢查。
在進行表觀損傷檢測時，應檢查寬度超過0.05mm 的裂縫以及大小超過 20mm 的其他表觀 損傷。
裂縫檢測結果的描述應注意如實反映裂縫的形態、分布情況和裂縫周邊混凝土表面狀況，
盡可能採用圖形和照相進行表觀損傷的描述，對所有的表觀損傷均應有詳盡的文字描述。
(D) 表觀損傷的分級評定
對混凝土建築結構構件的表觀損傷，可根據表觀損傷程度(大小、多少或輕重)、表觀損傷 對結構使用功能的影響程度(無、小、大)和表觀損傷發展變化狀況(趨向穩定、發展緩慢、發展
對混凝土建築結構構件的表觀損傷，可根據表觀損傷程度(大小、多少或輕重)、表觀損傷 對結構使用功能的影響程度(無、小、大)和表觀損傷發展變化狀況(趨向穩定、發展緩慢、發展