研究方法、內容與步驟

本研究採用理論推導與詴驗實驗與實際案例調查與檢測，建置滲漏資料庫，

建立鋼筋混凝土建築物滲漏檢測、分析判定技術(以集合住宅/大樓為案例)，將 滲漏相關問題提出具體檢測、方法、成果驗證、技術手冊及修護對策。本研究 將進行以下研究內容：

壹、研究方法與內容

由於材料內含水之多寡會影響電磁波之電磁屬性，因此，在混凝土內管線 在不同滲漏情狀時，滲透水流使滲漏部位或含水浸潤介質材料的相對介電常數 皆會增大與乾燥材料內含管線更無滲漏情狀時，其相對介電常數更相當大的差 異。在透地雷達(電磁波)剖面圖上產生反射頻率較低反射振幅較大的特徵影像，

其影像特徵中反射波訊號與振幅可經由反射訊號能量、時間差、波形、頻譜特 性等電磁參數進行判斷發生滲漏的位置。因此，本研究將以透地雷達檢測技術 進行材料結構構件內管線滲漏進行研究，本檢測技術是定性/定量全域性、非破 壞性、經濟快速、視覺圖像的檢測方法，是應用於判定材料結構內水分分佈的 一種創新電磁波檢測技術。藉由透地雷達電磁波反射時間（亦稱雙程走時，走 時）、振幅與波形等資料經過數位影像編碼運算處理後，開發出透地雷達量測 材料內滲漏之檢測技術，以二維或三維圖形的方式判斷材料內滲漏、位置以及 分佈範圍。

本研究針對鋼筋混凝土內管線滲漏檢測技術開發，首先建立材料內含管線 滲漏之數位影像編碼運算擷取技術與材料界面層反射訊號特徵與波傳現象。由 材料內含不同水層之界面波傳行為，分析電磁波入射在不同水層界面之反射訊 號特徵，如圖 1-2 所示。

圖 1-2 不同材料界面層

則材料乾/濕界面之含水深度分析定義為:

D=Dd+Dw

其中 D 為取樣深度、Dd 為乾材料深度、Dw 為濕材料深度。

依據電磁波波傳理論，透地雷達擷取反射訊號特徵(波速、雙程走時)包含 乾/濕材料之特性，因此將上式修正為:

D=Vd × Td + Vw × (Td/w - Td)

其中 Td 為乾材料狀態之反射時間、Td/w 為乾/濕狀態之反射時間、Vd 為 乾材料狀態之波速、Vw 為濕材料狀態之波速。

而材料內乾/濕界面之反射特徵的擷取，由各介面之間反射係數進行推導及 假設不同介質界面層中界面相對介電常數分析如圖 1-4 所示。

圖 1-4 不同介質界面層中相對介電常數 (資料來源：本研究繪製整理)

貳、研究步驟如下所述：

1. 收集相關國外管線滲漏文獻。

2. 進行測詴重覆性實驗，分別進行電磁波反射行為、訊號特徵、電磁參數歸 納分析，建立滲漏分析理論。

3. 評定決定管線滲漏準確性，擷取材料滲漏前後之波速或材料特徵進行比較。

由透地雷達表面波波速、參考點、入射角以及折射定律、天線對打方式進 行掃瞄數據擷取及數位化。

4. 建立不同材料管線滲漏判定模式，可由材料電磁參數特性及管線滲漏基本 假設進行修正。

5. 詴驗內容包括：材料(標準砂、混凝土、鋼筋、PVC 管)。將管線與單向、

多向之鋼筋組合配置，並於開孔管線內加注水產生滲漏。

6. 建立透地雷達電磁波量測不同材料內含管線滲漏判定模型，以 2D 及 3D 視 覺化方式顯現管線滲漏分佈與成果。

7. 應用本研究開發技術進行實際案例檢測（集合大樓住宅案例），納入不同類 型之實際資料，建置實務的滲漏分析判定方法。

整合本研究實際案例之實務狀況，建制建築構件內管線滲漏透地雷達檢測 方法與技術標準流程。由詴驗與實際案例資料建制實際老舊建築物之梁、柱、

版或磚牆等管線滲漏技術及研擬修護對策。