第五章 研究成果
第三節 硬固混凝土酸溶法氯離子含量試驗結果
硬固混凝土酸溶法氯離子方面，本研究以 CNS 14702（與 ASTM C1152 方法 相同）進行試驗。共進行設計強度 5000 psi 的 A 組系列配比酸溶法各項變數試 驗，包含 AH、AL、與 AM 組配比大面積旋轉磨粉機磨粉取樣與直徑 10 cm、高 度 1.2 cm 試體粉碎試驗過程。以及 B 組配比直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體粉碎 試驗過程。在直徑 5 cm 高度 5 cm、直徑 2.5 cm 高度 2.5 cm、直徑 1 cm 高度 1.2 cm 鑽心試體試驗方面以粗粒料體積 0.35 m3/m3的 AM 組系列配比進行。普通震 動電鑽磨粉取樣試驗方面以 3 cm 直徑鑽頭鑽取 1 mm、2 mm、3 mm、4 mm 深 度的粉樣進行試驗，同樣的亦以 AM 組配比進行。
表 5-6 與表 5-7 分別為高轉速旋轉全斷面磨粉機磨粉取樣與直徑 10 cm、高 度 1.2 cm 試體粉碎酸溶法試驗結果。表 5-8 為 B 組配比酸溶法氯離子濃度試驗 結果。表 5-9 為直徑 5 cm 高度 5 cm 鑽心取樣試體試驗結果。表 5-10 為直徑 2.5 cm 高度 2.5 cm 鑽心取樣試體試驗結果。表 5-11 為直徑 1 cm 高度 1 cm 鑽心取樣 試體試驗結果。表 5-12 至表 5-15 為 3 cm 直徑鑽頭鑽取 1 mm、2 mm、3 mm、4 mm 深度粉樣的酸溶法試驗結果。表中為進行 3 個試體樣本取樣後的試驗結果。
並將百分濃度平均值依各配比單位重換算新拌混凝土氯離子含量。所換算之混凝 土含量代表每立方公尺混凝土中之含量。由結果可以發現無論何種設計強度與粒 料體積量，即使未添加氯離子的配比，仍會於硬固混凝土檢測到氯離子的存在，
因此推估亦為拌合時使用自來水中所含的氯鹽，水泥生產過程所含的氯鹽所造成。
由於係採酸溶法試驗，所以混凝土內部總氯離子均會被萃取出來，因此其控制組 AH0 0.005007 0.005240 0.005928 0.115725 0.121115 0.136999 0.124613
AH1 0.009202 0.010522 0.009179 0.212679 0.243175 0.212132 0.222662
AH2 0.014058 0.014003 0.014016 0.324902 0.323626 0.323914 0.324147
AH3 0.018035 0.018037 0.017904 0.416806 0.416852 0.413768 0.415809
AH4 0.022401 0.022462 0.021969 0.517687 0.519097 0.507711 0.514832
AH5 0.026521 0.026784 0.026805 0.612900 0.618987 0.619450 0.617113
AM0 0.005334 0.006793 0.006056 0.123210 0.156910 0.139881 0.140000
AM1 0.010123 0.009926 0.010135 0.233823 0.229274 0.234094 0.232397
AM2 0.014793 0.014079 0.014588 0.341680 0.325194 0.336940 0.334605
AM3 0.018793 0.019001 0.018763 0.434065 0.438867 0.433386 0.435439
AM4 0.023130 0.023458 0.023228 0.534236 0.541818 0.536504 0.537519
AM5 0.027929 0.027057 0.027920 0.645059 0.624931 0.644864 0.638285
AM10 0.048582 0.048363 0.048951 1.121957 1.116905 1.130477 1.123113
AL0 0.005962 0.006162 0.005053 0.137631 0.142251 0.116637 0.132173
AL1 0.010594 0.009502 0.009764 0.244549 0.219354 0.225396 0.229767
AL2 0.013839 0.014764 0.014216 0.319459 0.340809 0.328159 0.329476
AL3 0.018481 0.018946 0.018484 0.426607 0.437350 0.426681 0.430213
AL4 0.023848 0.022603 0.022185 0.550501 0.521769 0.512107 0.528126
AL5 0.027481 0.027034 0.027484 0.634345 0.624032 0.634418 0.630932
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-7 A 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ10 cm、高度 1.2 cm 試體粉碎取樣）
配比 編號
試樣 1
（%）
試樣 2
（%）
試樣 3
（%）
試樣 1
（kg/m
3）
試樣 2
（kg/m
3）
試樣 3
（kg/m
3）
平均值
（kg/m
3）
AH0 0.005229 0.005005 0.005073 0.120853 0.115674 0.117241 0.117923AH1 0.009427 0.009000 0.009418 0.217880 0.208011 0.217653 0.214515
AH2 0.013789 0.013639 0.013738 0.318674 0.315204 0.317500 0.317126
AH3 0.017725 0.017666 0.017955 0.409628 0.408278 0.414940 0.410948
AH4 0.021266 0.021700 0.021945 0.491474 0.501500 0.507161 0.500045
AH5 0.026713 0.026111 0.026293 0.617343 0.603412 0.607630 0.609462
AM0 0.005894 0.006325 0.006751 0.136151 0.146097 0.155945 0.146064
AM1 0.010188 0.010753 0.010929 0.235331 0.248381 0.252435 0.245382
AM2 0.015629 0.014650 0.014266 0.360989 0.338374 0.329502 0.342955
AM3 0.018457 0.019743 0.019165 0.426303 0.456010 0.442665 0.441659
AM4 0.023130 0.023758 0.023709 0.534236 0.548747 0.547611 0.543532
AM5 0.027871 0.027872 0.027637 0.643716 0.643751 0.638326 0.641931
AM10 0.048542 0.048960 0.050136 1.121033 1.130677 1.157852 1.136521
AL0 0.007405 0.007696 0.007352 0.170934 0.177652 0.169716 0.172767
AL1 0.011371 0.011797 0.011342 0.262500 0.272336 0.261826 0.265554
AL2 0.016177 0.015673 0.015638 0.373438 0.361799 0.360994 0.365410
AL3 0.020133 0.020440 0.020711 0.464747 0.471845 0.478091 0.471561
AL4 0.024110 0.025087 0.024792 0.556556 0.579100 0.572279 0.569312
AL5 0.028722 0.029538 0.028394 0.662990 0.681835 0.655423 0.666750
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-8 B 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ10 cm、高度 1.2 cm 試體粉碎取樣）
配比 編號
試樣 1
（%）
試樣 2
（%）
試樣 3
（%）
試樣 1
（kg/m
3）
試樣 2
（kg/m
3）
試樣 3
（kg/m
3）
平均值
（kg/m
3）
BH0 0.00219 0.00221 0.00259 0.050333 0.050821 0.059590 0.053582BH1 0.00556 0.00617 0.00560 0.127938 0.141926 0.128680 0.132848
BH2 0.00959 0.01023 0.00986 0.220463 0.235177 0.226734 0.227458
BH3 0.01422 0.01347 0.01526 0.327032 0.309847 0.350906 0.329262
BH4 0.01693 0.01790 0.01902 0.389279 0.411549 0.437299 0.412709
BH5 0.02300 0.02393 0.02487 0.528776 0.550306 0.571984 0.550355
BM0 0.00230 0.00255 0.00221 0.052975 0.058679 0.050893 0.054182
BM1 0.00581 0.00591 0.00608 0.133487 0.135719 0.139788 0.136332
BM2 0.00922 0.00907 0.00893 0.211870 0.208538 0.205251 0.208553
BM3 0.01386 0.01286 0.01331 0.318528 0.295610 0.305775 0.306638
BM4 0.01872 0.01912 0.02025 0.430280 0.439512 0.465481 0.445091
BM5 0.02469 0.02135 0.02221 0.567517 0.490667 0.510338 0.522840
BM10 0.04455 0.04378 0.04410 1.023660 1.006015 1.013243 1.014306
BL0 0.00230 0.00246 0.00249 0.052938 0.056616 0.057277 0.055610
BL1 0.00700 0.00768 0.00689 0.160838 0.176315 0.158283 0.165145
BL2 0.01107 0.01226 0.01098 0.254171 0.281505 0.252152 0.262609
BL3 0.01347 0.01487 0.01455 0.309417 0.341457 0.334161 0.328345
BL4 0.01974 0.01949 0.02040 0.453403 0.447758 0.468587 0.456583
BL5 0.02306 0.02327 0.02393 0.529582 0.534456 0.549542 0.537860
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-9 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ5 cm 高度 5 cm 鑽心試體 AM0 0.007344 0.007303 0.008215 0.169631 0.168692 0.189744 0.176022
AM1 0.011981 0.010668 0.010506 0.276747 0.246412 0.242669 0.255276
AM2 0.017028 0.014964 0.015831 0.393302 0.345623 0.365656 0.368194
AM3 0.019011 0.019424 0.021312 0.439112 0.448650 0.492257 0.460006
AM4 0.025019 0.024781 0.023721 0.577853 0.572363 0.547877 0.566031
AM5 0.028179 0.029049 0.028603 0.650838 0.670934 0.660642 0.660805
AM10 0.046462 0.046319 0.047292 1.072984 1.069703 1.092160 1.078282
(資料來源：本研究自行整理) AM0 0.003820 0.006853 0.005773 0.088233 0.158293 0.133337 0.126621
AM1 0.010712 0.007995 0.011845 0.247419 0.184671 0.273605 0.235232
AM2 0.010787 0.013646 0.014878 0.249147 0.315194 0.343648 0.302663
AM3 0.018053 0.015725 0.017554 0.416975 0.363211 0.405459 0.395215
AM4 0.021626 0.017347 0.024000 0.499506 0.400664 0.554327 0.484832
AM5 0.023653 0.021737 0.026823 0.546315 0.502055 0.619520 0.555963
AM10 0.035692 0.044314 0.041168 0.824261 1.023393 0.950744 0.932799
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-11 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ1cm 鑽頭鑽取 1cm 深度） AM0 0.013427 0.006412 0.009073 0.310132 0.148117 0.209570 0.222606
AM1 0.013021 0.011510 0.012239 0.300756 0.265853 0.282685 0.283098
AM2 0.016204 0.013842 0.015604 0.374267 0.319717 0.360407 0.351464
AM3 0.024593 0.016807 0.022934 0.568026 0.388195 0.529717 0.495313
AM4 0.021354 0.022417 0.021251 0.493202 0.517758 0.490828 0.500596
AM5 0.028668 0.029686 0.030341 0.662137 0.685652 0.700779 0.682856
AM10 0.040465 0.040803 0.050170 0.934501 0.942309 1.158635 1.011815
(資料來源：本研究自行整理) AM0 0.004311 0.005246 0.002180 0.099588 0.121172 0.050350 0.090370
AM1 0.008407 0.008068 0.007504 0.194180 0.186345 0.173331 0.184619
AM2 0.009344 0.010205 0.009769 0.215831 0.235720 0.225632 0.225727
AM3 0.012690 0.012527 0.012696 0.293106 0.289348 0.293245 0.291900
AM4 0.016587 0.016918 0.017300 0.383114 0.390746 0.399575 0.391145
AM5 0.018315 0.022526 0.021887 0.423005 0.520271 0.505513 0.482930
AM10 0.041860 0.040631 0.034176 0.966708 0.938331 0.789266 0.898101
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-13 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ2.5cm 鑽頭鑽取 2cm 深度） AM0 0.007693 0.002668 0.005560 0.177701 0.061635 0.128424 0.122587
AM1 0.007690 0.008361 0.007251 0.131640 0.193132 0.167486 0.164086
AM2 0.008289 0.011651 0.009399 0.191454 0.269115 0.217106 0.225892
AM3 0.013018 0.012635 0.013694 0.300671 0.291844 0.316300 0.302938
AM4 0.017990 0.016464 0.018298 0.415522 0.380275 0.422635 0.406144
AM5 0.021588 0.020722 0.020803 0.498599 0.478611 0.480475 0.485895
AM10 0.046460 0.047940 0.045513 0.980687 1.107133 1.051084 1.046301
(資料來源：本研究自行整理) AM0 0.006278 0.006763 0.007020 0.145022 0.156212 0.162146 0.154460
AM1 0.010458 0.011690 0.009900 0.241561 0.270013 0.228669 0.246748
AM2 0.013198 0.014522 0.013880 0.304847 0.335415 0.320585 0.320282
AM3 0.017295 0.018487 0.019225 0.399463 0.426994 0.444035 0.423497
AM4 0.021825 0.022525 0.023598 0.504102 0.520251 0.545046 0.523133
AM5 0.025250 0.022660 0.026443 0.583195 0.613370 0.610753 0.602439
AM10 0.050038 0.048110 0.048056 1.155589 1.111062 1.109798 1.125483
(資料來源：本研究自行整理)
表 5-15 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗值（ψ2.5 cm 鑽頭鑽取 4 cm 深 度）
配比 編號
試樣 1
（%）
試樣 2
（%）
試樣 3
（%）
試樣 1
（kg/m
3）
試樣 2
（kg/m
3）
試樣 3
（kg/m
3）
平均值
（kg/m
3）
AM0 0.006464 0.006136 0.006142 0.149297 0.141740 0.141879 0.144305AM1 0.010852 0.010141 0.009869 0.250649 0.234235 0.227964 0.237616
AM2 0.014041 0.013810 0.013100 0.324306 0.318974 0.302568 0.315283
AM3 0.019517 0.018642 0.017812 0.450784 0.430581 0.388311 0.423225
AM4 0.022544 0.022138 0.021416 0.520700 0.511311 0.494641 0.508884
AM5 0.027544 0.027222 0.026949 0.636183 0.628732 0.622427 0.629114
AM10 0.048175 0.043609 0.047703 1.112544 1.007108 1.101656 1.073769
(資料來源：本研究自行整理)
若將未添加氯離子的配比視為各變數組合的控制組，將各組硬固混凝土試驗 結果扣除控制組氯離子背景值，則可反應於拌合時外加的不同氯離子量對硬固混 凝土的影響。圖 5-7 為 A 組配比高轉速旋轉磨粉機磨粉取樣試驗結果平均值與拌 合時外加的氯離子量關係圖；圖 5-8 為 A 組配比直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體粉 碎試驗結果。由圖中可以發現兩者可以呈現良好的線性關係，且硬固混凝土氯離 子試驗結果接近拌合時外加的氯離子量。圖 5-9 為 B 組配比氯離子試驗結果，其 硬固混凝土氯離子試驗結果趨勢與圖 5-8 相同。圖 5-10 為鑽心取樣試驗結果；
圖 5-11 為普通震動電鑽磨粉取樣試驗結果。由圖中可以發現兩者可以呈現良好 的線性關係，硬固混凝土氯離子酸溶法試驗結果小於拌合時外加的氯離子量，且 隨著普通震動電鑽鑽入深度越淺更有氯離子酸溶法試驗結果小於拌合時外加的 氯離子量的情形產生，其中以直徑 1 cm 鑽頭鑽取 1cm 深度差異最大。
圖 5-7 A 組配比硬固混凝土酸溶法氯離子量與添加量關係圖（大面積磨粉取樣）
Chl or id e ion in h ar d en c on cr ete ( k g/m
3)
0
Chl or id e ion in h ar d en c on cr ete ( k g/m
3)
D10cm H1.2cm
圖 5-8 B 組配比硬固混凝土酸溶法氯離子量與添加量關係圖（D10cm H1cm 試
Chl or id e ion in h ar d en c on cr ete ( k g/m
3)
0
Chl or id e ion in h ar d en c on cr ete ( k g/m
3)
D10cm H1.2cm
圖 5-11 AM 組配比硬固混凝土酸溶法氯離子量與添加量關係圖（震動電鑽取樣）
Chl or id e ion in h ar d en c on cr ete ( k g/m
3)
0 D2.5cm H1 cm
0 D2.5cm H2 cm
0 D2.5cm H3 cm
0 D2.5cm H4 cm
Drill
表 5-16 硬固混凝土酸溶法氯離子試驗與拌合時外加氯離子量線性關係迴歸方 程式與相關係數
取樣方式 配比系列 線性關係迴歸方程式 相關係數
R2
高轉速旋轉磨粉機大面積磨 粉取樣
AH Y=0.981X 0.999
AM Y=0.986X 0.999
AL Y=0.993X 0.999
直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體 粉碎取樣
AH Y=0.975X 0.998
AM Y=0.991X 0.999
AL Y=0.987X 0.999 BH Y=0.941X 0.994 BM Y=0.946X 0.997 BL Y=0.974X 0.995 直徑 5 cm 高度 5 cm 鑽心試體
粉碎取樣 AM Y=0.924X 0.997
直徑 2.5 cm 高度 2.5 cm 鑽心
試體粉碎取樣 AM Y=0.833X 0.997
直徑 1 cm 高度 1.2 cm 鑽頭電
鑽磨粉取樣 AM Y=0.803X 0.983
直徑 2.5 cm 高度 1.2 cm 鑽頭
電鑽磨粉取樣 AM Y=0.788X 0.995
直徑 2.5 cm 高度 2 cm 鑽頭電
鑽磨粉取樣 AM Y=0.837X 0.982
直徑 2.5 cm 高度 3 cm 鑽頭電
鑽磨粉取樣 AM Y=0.972X 0.998
直徑 2.5 cm 高度 4cm 鑽頭電
鑽磨粉取樣 AM Y=0.969X 0.999
(資料來源：本研究自行整理)
圖 5-12 A 組配比混凝土氯離子試驗值除以外加氯離子量比值與不同粒料體積 量關係圖（大面積磨粉取樣、D10 cm H1.2 cm 試體粉碎取樣、與新拌混凝土試
驗結果比較，設計強度 5000 psi）
(資料來源：本研究自行整理)
圖 5-13 是取樣相同方式 B 組配比與 A 組配比的比較圖。由圖中可以發現，
B 組配比硬固混凝土酸溶法與新拌混凝土的斜率比值均略小於 A 組配比。圖 5-14 採鑽心方式的 AM 組配比與新拌混凝土試驗結果比值比較圖；圖 5-15 為採普通 震動電鑽磨粉方式的 AM 組配比與新拌混凝土試驗結果比值比較圖。由圖 5-14 中可以發現只有直徑 5 cm 高度 5 cm 鑽心試體的酸溶法硬固混凝土氯離子斜率 0.924 接近於 1，圖 5-15 的普通震動電鑽磨粉方式的直徑 2.5 cm 深度 3 cm 以上 的酸溶法硬固混凝土氯離子斜率大於 0.95。其餘取樣方式斜率均低於 0.9，但其 硬固混凝土酸溶法斜率仍高於新拌混凝土的 0.7，相關原因將於後續試驗精密度 分析中加以探討。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0.4 0.35 0.3
混凝土氯離子試驗結果/外加氯離子量
Volume of coarse aggregate (m
3/m
3)
圖 5-13 A、B 組配比混凝土氯離子試驗值除以外加氯離子量比值關係圖（D10 cm H1.2 cm 試體粉碎取樣）
(資料來源：本研究自行整理)
圖 5-14 AM 組配比混凝土氯離子試驗值除以外加氯離子量比值與不同取樣方 式關係圖（鑽心試體粉碎取樣與新拌混凝土試驗結果比較）
(資料來源：本研究自行整理)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
0.4 0.35 0.3
混凝土氯離子試驗結果/外加氯離子量
A series B series
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
D5cm H5cm D2.5cm H2.5cm 新拌混凝土
混凝土氯離子試驗結果/外加氯離子量
Take Core
圖 5-15 AM 組配比混凝土氯離子試驗值除以外加氯離子量比值與不同取樣方 式關係圖（鑽心試體粉碎取樣、普通電鑽磨粉取樣、與新拌混凝土試驗結果比較）
(資料來源：本研究自行整理)