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等效氯離子傳輸係數

等效氯離子傳輸係數與擴散係數指數函數回歸式:

𝐷𝑒𝑞 = D ∙ 𝑒𝑥𝑝(𝑎𝑃) ... 4-6

將所有配比 7 天壓力滲透試驗等效氯離子傳輸係數與 7 天貯鹽試驗擴散係數 作圖比較,以氯離子擴散係數 D 為橫軸,等效氯離子傳輸係數 Deq為縱軸,如圖 4-19 所示,顯示等效氯離子傳輸係數 Deq與擴散係數 D 兩者呈線性關係,藉由線 性迴歸可得以下方程式,相關係數 R2為 0.900 以上,屬於高度相關,如式 4-7 和 式 4-8,線的斜率越高表示靜水壓力越大,使氯離子傳輸的速率更快。而圖 4-20 顯 示 7 天壓力滲透試驗等效氯離子傳輸係數與 90 天貯鹽試驗擴散係數之關係,亦呈 線性關係,相關係數 R2為 0.900 以上,屬於高度相關。

7 天壓力滲透試驗 Deq與 7 天貯鹽試驗 D 比較:

𝐷𝑒𝑞 = 1.85 × 𝐷, 𝑤ℎ𝑒𝑛 𝑃 = 5 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2, 𝑅2 = 0.971 ... 4-7 𝐷𝑒𝑞 = 1.32 × 𝐷, 𝑤ℎ𝑒𝑛 𝑃 = 3 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2, 𝑅2 = 0.990 ... 4-8

7 天壓力滲透試驗 Deq與 90 天貯鹽試驗 D 比較:

𝐷𝑒𝑞 = 3.27 × 𝐷, 𝑤ℎ𝑒𝑛 𝑃 = 5 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2, 𝑅2 = 0.962 ... 4-7 𝐷𝑒𝑞 = 2.33 × 𝐷, 𝑤ℎ𝑒𝑛 𝑃 = 3 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2, 𝑅2 = 0.919 ... 4-8

若以等效氯離子傳輸係數適用範圍討論,本研究與金祖權等人[76]壓力滲透試 驗的條件處於靜水壓力值為 0.2 至 1.0MPa 之間,加壓時間為 35 天以內,若超出這 個範圍,等效氯離子傳輸係數的概念之適用性,詳細討論如本文 5.3 節所述。

表 4-28 各配比壓力滲透試驗等效氯離子傳輸係數 Deq

等效氯離子傳輸係數 Deq(10-8 cm2/s)

靜水壓力值

(kgf/cm2) 055OPC 055S40 055F20 055F40 055SF30 5 40.28、41.66*、

46.44* 18.25 42.37 58.87 25.33 3 30.22 13.88 29.50 40.64 19.87 0(擴散係數 D) 24.29 10.47 22.20 31.03 14.51

*備註 055OPC 進行 7、21、35 天壓力滲透試驗

(a) 055OPC (b) 055S40

(c) 055F20 (d) 055F40

(e) 055SF30 (f) 7、21、35 天壓力滲透試驗 圖 4-16 等效氯離子傳輸係數 Deq迴歸分析結果

(a) 055OPC (b) 055S40

(c) 055F20 (d) 055F40

(e) 055SF30

圖 4-17 等效氯離子傳輸係數與擴散係數正規化後與靜水壓力之關係

圖 4-18 055OPC 壓力滲透等效氯離子傳輸係數與文獻相似配比之數據比較

圖 4-19 不同靜水壓力等效氯離子傳輸係數與 7 天貯鹽試驗擴散係數之關係

圖 4-20 不同靜水壓力等效氯離子傳輸係數與 90 天貯鹽試驗擴散係數之關係

壓力滲透試驗取代貯鹽試驗可行性分析

5.1 前言

貯鹽試驗藉由內外部濃度梯度,氯離子在混凝土內以擴散的方式傳輸,國內外 規範以 90 天貯鹽試驗判斷混凝土耐久性,為縮短試驗過程,本研究以加靜水壓力 的方式加速氯離子侵入混凝土內,稱為「壓力滲透試驗」。

本文 2.7.1 節和 2.7.2 節中說明貯鹽試驗與壓力滲透試驗中,氯離子傳輸行為 分別為「擴散作用」與「擴散+滲流作用」,控制方程式分別為式 2-9 與式 2-14,因 此針對兩種控制方程式的參數進行分析,各個參數代入不同大小的數值,比較方程 式線型的差異,並從線型差異中訂定指標,如:相同試驗時間下,貯鹽試驗與壓力 滲透試驗氯離子侵入深度差異。透過本文第四章試驗結果,討論指標合理性。最後,

利用指標建立壓力滲透試驗作為加速性試驗取代 90 天貯鹽試驗的基礎。本章節分 析流程如圖 5-1 所示。本章節圖標說明如表 5-1 所示。

表 5-1 圖例說明

試驗 貯鹽試驗 壓力滲透試驗

3 kgf/cm2 5 kgf/cm2

試驗值圖例 X ▲ ●

方程式圖例 虛線--- 實線──

圖 5-1 可行性分析流程圖

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