第四章 試驗結果與分析
第三節 混凝土電阻量測技術
ㄧ 、 混 凝 土 內 單 層 鋼 筋 之 電 阻 試 驗
本研究之電阻係數量測係採用 Wenner 四極式法，其值可視為混凝土內部孔隙多 寡與連通性的間接指標。當電阻越大經過試體的電流越少，代表混凝土越緻密，耐久 性佳。混凝土電阻係數會隨著試體本身含水率不同而變化，通常在實驗室中試體是以 面乾內飽和狀態為基準，但是現地量測時，特別在氣候乾燥下，試體卻很難達到面乾 內飽和狀態，其間的關聯性有必要加以探討。
本研究使用環境溼度80%與面乾內飽和狀態分析電阻係數，設計條件中環境溼度 40%的試體因過於乾燥，使電阻係數數值跳動不穩定，無法判斷其電阻係數。
(a) 未添加 NaCl 試體之電阻係數
表4-23 為水灰比 0.6 時未添加 NaCl 試體的電阻係數，圖號中 N 代表未腐蝕鋼筋，
F 代表均勻腐蝕鋼筋。由表中可知均勻腐蝕鋼筋與未腐蝕鋼筋之電阻係數相近，並沒 有顯著差異，依然兩者均受到鈍態膜之保護，所有試體在SSD 狀態下電阻係數大約為 3.0 kΩ-cm 左右。不同環境溼度之電阻係數比較如圖 4-23 所示，試體在環境溼度 80%
時，因為試體內的含水量比SSD 狀態少，當介質環境愈乾燥時，所通過的電流愈小，
因此電阻係數會較高。其與 SSD 狀態的比值隨保護層厚度的不同有所變化，約介於 4~5 之間，保護層厚度愈大時，因連通路徑增加，電阻係數亦略相對提高。綜上所述，
電阻係數的變化在敏感度上，溼度的效應係高於保護層效應。
(b) 添加 NaCl 試體之電阻係數
表 4-24 為添加 NaCl 試體之電阻係數，表 4-25 為局部腐蝕試體電阻係數，試驗的 試體有0.4、0.6 二種水灰比。由表中可知，水灰比 0.4 較 0.6 的電阻係數高，水灰比愈 低電阻係數相對增加，而且保護層厚度5cm 之試體比 2.5cm 試體之電阻係數略高，如
第四章 試驗結果與分析
圖4-24~圖 4-27 所示。此因為混凝土孔隙結構較緻密下，測量電阻係數時保護層厚度 愈大會增加電流傳導路徑，使保護層厚度大的試體電阻係數會略高於保護層厚度小之 試體。腐蝕鋼筋試體(A4F、A6F)電阻係數則比未腐蝕鋼筋試體(A4N、A6N)低，一方 面可能因鋼筋腐蝕使混凝土試體孔隙結構改變，另一方面因未腐蝕鋼筋表面有塗封效 應所致。試體溼度狀態為SSD 狀態之試體電阻係數明顯都比環境 80%低，因水是良好 導體，SSD 狀態試體含水量比環境溼度 80%試體高，所以電阻係數低。在含鹽試體中，
當溼度由SSD 狀態降至 80 %時，電阻係數可大幅提昇 3~5 倍。
此外，綜合比較 NaCl 的添加與否對電阻係數之影響，可發現含鹽試體中，因離 子的解離作用，導電度增加，致使其電阻係數較未含鹽試體為低。本研究中在SSD 狀 態下所量測得到的電阻係數值，對照於表 2-5 學者所建議的電阻係數與腐蝕狀態的關 係，可發現無論水灰比是在0.4 或 0.6 下，電阻係數值均小於 10 kΩ-cm，屬於高腐蝕 速率狀態，因此是否可引用此表作為評估準則，其適用性仍有待商確。
二 、 混 凝 土 內 雙 層 鋼 筋 之 電 阻 試 驗
電阻係數為混凝土試體品質的指標之一。混凝土電係數的大小，可用來評估腐蝕 電流與氯離子通過混凝土介質的能力。當電阻係數低代表電荷及含有氯離子的孔隙水 較容易在混凝土內流動，進而造成鋼筋腐蝕，電阻係數愈高表示混凝土愈緻密，使有 害物質不易通過混凝土。
雙層鋼筋試體的電阻係數為面乾內飽和狀態量測，試體的電阻係數隨著齡期的增 加，電阻係數則跟著增加如表 4-26 及圖 4-28 所示。鋼筋未腐蝕邊之電阻係數(B1CN 組)高於其他腐蝕邊(B1CF 組)的電阻係數，其原因如前所述。
既有RC 結構物鋼筋腐蝕量測技術及評估準則之研究
表4-23 未添加 NaCl 單筋試體之電阻係數(kΩ-cm)
80% SSD RSSD
R80%
A6N2.5 12.26 2.92 4.2
A6F2.5 11.9 2.88 4.1
A6N5 15.66 3.07 5.1
A6F5 13.98 3.02 4.6
表4-24 添加 NaCl 單筋試體之電阻係數(kΩ-cm)
80% SSD RSSD
R80%
A4N2.5 8.9 1.76 5.1
A4F2.5 5.03 1.54 3.3
A4N5 10.24 2.35 4.4
A4F5 6.93 2.26 3.1
A6N2.5 5.28 1.5 3.5
A6F2.5 3.76 1.4 2.7
A6N5 6.6 1.99 3.3
A6F5 6.39 1.95 3.3
濕 度 試 體
濕 度
試 體
(資料來源：本研究製作)
第四章 試驗結果與分析
表4-25 添加 NaCl 局部腐蝕試體之電阻係數(kΩ-cm)
80% SSD 腐蝕邊 未(N) 腐(Y) 未(N) 腐(Y)
A4H2.5 9.19 3.86 4.48 2.48 A4H5 9.95 5.91 4.95 3.65 A6H2.5 5.03 3.57 4.17 2.57
A6H5 5.3 3.7 4.3 3.2
表4-26 雙層鋼筋試體電阻係數(kΩ-cm)
試體編號 B1CN B1CF B1D1 B1D2
7 天 2.61 2.21 2.22 2.32 14 天 3.53 3.00 3.03 2.90 28 天 3.73 3.18 3.18 3.04
濕 度 試 體
(資料來源：本研究製作)
(資料來源：本研究製作)
既有RC 結構物鋼筋腐蝕量測技術及評估準則之研究
Resistivity(kΩ-cm) 12.26
2.92
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既有RC 結構物鋼筋腐蝕量測技術及評估準則之研究
Time (day) 2
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