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第三章 濕氣檢測

第五節 濕氣檢測方法與流程

濕氣太高所引起木材腐朽之診斷是以在木材所發生之表面及內部腐朽 現象為對象,其認知是藉人們之五官感覺或使用儀器進行欲診斷對象之檢 測,可以次述加以分類。

壹、木材表面之腐朽診斷:

1. 藉人們之五官感覺者-視覺(變色、菌絲附著、性狀)、聽覺(打音) 觸覺(水分、探針)、嗅覺(臭氣)

2. 利用儀器者-呈色、含水率、硬度、顯微鏡、生長錐、鑽孔類、成 分分析、容積重(容積密度)、強度等。

貳、木材內部之腐朽診斷:

1. 藉人們之五官感覺-聽覺(打音)

2. 利用儀器者-穿孔(生長錐-鑽孔),音波(打音、彈性波、超音波) 化學線(X-ray、γ-ray、中子線、電磁波)等。

上述事項是依診斷法之性格而定。例如,提到目視診斷法時,診斷部材 是在現場以非破壞,不需採取試片就能直接觀察而加以診斷,但對於腐朽程 度則無法就數量加以明確。如需對數量明確時,則需將診斷部材作為試材,

取回實驗室就其容積重、抗壓、抗彎、抗衝擊彎曲等之強度進行測定,或進 行化學成分之分析,將其結果與健全部分進行比較,以判定其腐朽程度。

另外,對於變色、水分、打音等在外觀上是看不出任何異常部材之診斷,

對於初期的腐朽是利用顯微鏡觀察木材組織中之菌絲,或將診斷部材之切片 中之菌絲進行人工培養,使其菌絲出現,並使其出現子實體再鑑定菌的種類 之方法。因孢子或菌絲是以肉眼無法判別,此方法對於初期腐朽是無法判 定。因此以目視所判定之腐朽部分與健全部分之境界,與境界之健全部分也 有菌絲侵入之可能,在修補時有必要將包含腐朽部分以外加以切除。藉人們

之五官感覺能判斷之腐朽部分,是已達到腐朽之後期,該部分之強度已未滿 健全時之 50%。

叁、在腐朽診斷被要求事項

診斷之目的是依對象之建築物狀況,或腐朽程度之不同而異,即其不僅 要問及是否有腐朽,與其劣化程度相對應之目的(要求)會被提示。

精密診斷是所謂一次診斷或二次診斷之結果,其狀況或劣化程度會達某 程度之明確化是被要求的。因此在其被要求內容大概可區分於次:

1. 在建築物之木質部看不到菌絲或子實體,但地板下方土壤表面或混凝土 基礎表面等可看到菌絲狀之物:那些菌或子實體是來自具有木材腐朽力 之真菌呢?另外,生長之木質部是否具有腐朽之活力呢?

2. 稍許之菌絲會附著在木材表面呢?在其直下方及周邊之木材為健全的狀 態:菌絲是否為具有腐朽能力之真菌呢?

3. 在木材表面菌絲會茂盛,其直下方或其周邊之木質部腐朽,藉觸診、打 診很容易加以確認狀態:在木材內部之菌絲生長範圍到底至何處為止 呢?

4. 菌絲之活力會衰退,木材會明顯的成褐色或白色化,腐朽一看即可判斷,

但是該部分之含水率會減低狀態:此部分成為原因之真菌是否已死滅 呢?即腐朽是為過去式?或現在式呢?

在這些問題之延續上,常常會提出次述之要求:

1 與 2 之狀態被判斷是由木材腐朽所引起之場合:這些確實以藥劑處理,

希望能達到殺菌,並確認已被殺菌。當使殺菌之事項被確認之情況,該部材 是不需抽換,但可明確的是能確保構造安全性。

3 之場合:希望將部材之抽換範圍加以特定之。

4 之場合:腐朽是現在進行式之場合,1 及 2 同樣之診斷會被要求。構 造安全性診斷是利用某種方法進行定量之殘存強度之測定會被要求內容,但

其已超越腐朽診斷之範疇。

表 3.5.1 現場調查項目 調查項目 方法

腐朽度

以目視、打音進行判定 切斷破壞面觀察

非破壞檢查 超音波傳播速度 打擊音周波數成分 固有振動數

pilodyn 表面腐朽偵測 彈性反撥力

木螺釘栓入扭力 結構安全性 載重試驗

目視判定一般在部材可露出之場合,藉著觀察之目視判定是一般所進行 之方法。腐朽程度之判定會依有無經驗而定。但必要將區分成如(表 3.5.2)

所示之大、中、小程度。

表 3.5.2 依大、中、小判定腐朽程度

判定

(級)

觀察事項

大(1)

腐朽結果木材會崩潰,既使加上小的外力亦可使其即刻折斷之狀

中(2) 腐朽已進行相當的時間,但加上外力亦不會使其即刻折斷之程度 小(3) 腐朽稍許可看出,但幾乎是可忽視狀態

完全看不出腐朽狀態

而最重要者是一旦決定之判斷基準是不能改變,此事是發揮經驗之意義 很重要。如有大、中、小程度之基準時,個人差會較小,如經驗累積之結果,

過小或過大評價之腐朽是會知道。當經驗已累積之場合,亦可採用(表 3.5.3)

所示,包含健全材在內 0~5 之 6 階段的腐朽程度進行判定。(表 3.5.3)是 日本森林綜合研究所防腐研究室所採用的基準。判定時不僅是觀察,尚會以 螺絲起子穿刺,就木材凹陷狀態進行觀察,可以鐵鎚敲擊看是否有空洞音,

不僅是木材表面,木材內部之腐朽所引起空洞亦須注意。

表 3.5.3 腐朽之目視判定基準(日本林試所)

腐朽度

(級)

觀察

0 健全之場合

1 在部分輕度之腐朽可確認之場合 2 在全面輕度腐朽可確認之場合

3 2 之腐朽度,再加部分較嚴重腐朽可確認之場合 4 全面嚴重腐朽可確認之場合

5 腐朽會引起形狀崩潰之場合

腐朽之範圍就各部材單位區分成「稍許」「顯著」「大部分」程度時,

則可作為修補、抽換之判斷。可以 50mm 或 100mm 為單位以測定腐朽部材的 長度。

而目視判定腐朽之評價應視部材在構造上是具有何種重要性?但一般 因腐朽而已經崩潰掉,或稍加上外力即會折斷之場合,可考慮為已不勘使 用。此在腐朽評價中,其相當於等級 0~5(表 3.5.3)中被評價為等級 4~5 者,而(表 3.5.2)之等級 1~3 中其被評價為第 3 者。另外,部材既使腐朽

已可確認,腐朽之等級 0~5(表 3.5.3)中相當於等級 3,而等級 1~3(表 3.5.2)中相當於等級 2 者,而且白綿狀菌絲可在部材上被確認時,其換氣 孔等其他條件如不變時,將來有可能發生崩潰之危險者,其需採取能使換氣 孔等之通風良好之措施之同時,部材進行抽換是較為理想。

觸診是以手觸摸木材表面,或壓制木材表面時,則木材之水分量或硬度

(強度)是有限度的可加以判定。但是木材之固有強度是有分散的,所以對 於欲調查之領域之周圍進行評估,強度或水分之變動加以評估是必要的。若 有必要則需配合進行打診,但打診是對於內部之較大空洞,或水分狀態之較 大變化可加以判定之程度。既使相當熟練的人,打音結果亦很難獲得極細之 資料。但打音診斷是在欲檢查領域之周圍,盡可能以一定之角度與強度進行 打診時,在領域內之音色的變化是可感覺到的。

有關診斷項目或判定基準有說明書被提案。因此,參考此說明書進行木 質部腐朽之檢查時,大半事故可加以預防。但依這些檢查方法以判斷腐朽是 必要有某種程度之經驗。在行政上進行修補或交換時,不少被要求藉數值進 行判斷。因此,為能更客觀的進行判定,使用機械之測定的必要性已提高。

載重實驗之外,材色觀察、子實體有無、打音等,進行簡單之腐朽判定 與利用超音波傳播速度進行腐朽度判定之組合,超音波傳播速度進行判定方 法之有效性或基準值等。有關超音波測定是在醫學診斷或金屬探測被廣範使 用。對於木材一般亦應用在材質特性之明瞭或等級區分,而神山等以木造住 宅之老朽度診斷技術之開發為目的,提出超音波透過速度之測定方法,或是 木材各種特性與超音波速度之關係,並提出當腐朽部之傳播時間達健全材部 分之 1.8 倍以上時,該構材需進行抽換。

圖 3.5.1 濕氣檢測流程圖

木材表面腐朽

五官檢測

木材內部腐朽

視覺︵變色、菌絲附著、性狀︶ 聽覺︵打音︶ 觸覺︵水分、探針︶ 嗅覺︵臭氣︶

儀器檢測

含水率 顯微鏡 觀察周圍環境

檢測結果記錄