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結論與建議

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6-1 結論

利用透地雷達實驗進行鋼筋混凝土之腐蝕情形檢測,近年來已引起工程界 及學術界廣泛重視,由於透地雷達具有非破壞性、施測快速,且具有高解析度 等優點,符合土木工程非破壞性檢測需求,目前廣泛應用於鋼筋混凝土材料、

地底下埋設物調查、道路鋪面檢測及古蹟探測等方面上,本論文利用混凝土正 立方試體(15cm×15cm×15cm)中央埋置一根#10(D32)竹節鋼筋之不同水灰比

(0.4、0.5、0.6及0.7),以直流電源供應器進行完全加速腐蝕及部分加速腐蝕,

再分別進行透地雷達實驗及電化學實驗,將實驗所得結果進行分析及比較,並 探討鋼筋腐蝕情形,就實驗分析之結果,可得下列結論:

一、 透地雷達電磁波擷取及分析之腐蝕鋼筋最大振幅值、介電常數、腐蝕鋼筋 介面反射係數、功率反射係數及反射電壓之變化,可明顯呈現鋼筋腐蝕程 度之變化,較傳統電化學量測腐蝕的方法靈敏及方便;利用透地雷達量測 腐蝕情形,並不致對結構物產生破壞,可以比電化學量測方法較提前發現 鋼筋腐蝕;透地雷達法靈敏性較高,當鋼筋有輕微腐蝕現象時,即可由透 地雷達所擷取之訊號觀察而得。

二、 腐蝕鋼筋最大振幅值、介電常數、功率反射係數及反射電壓都隨著鋼筋腐 蝕生成量增加而增加,而腐蝕鋼筋及混凝土反射係數隨腐蝕量增加而減少。

三、 透地雷達電磁波反射係數隨鋼筋腐蝕生成物增加而增加,主要原因為鋼筋 周圍的腐蝕量越多,則鋼筋腐蝕生成物將越緻密,將使得透地雷達反射訊 號改變量增加,顯示鋼筋腐蝕生成物與無腐蝕鋼筋之電性參數不同。

四、 水灰比0.4與0.5之鋼筋混凝土試體不同腐蝕程度之腐蝕鋼筋介電常數均隨 著加速腐蝕時間增加而增加;而水灰比0.6與0.7之鋼筋混凝土試體,其腐蝕 鋼筋介電常數不規則變化,主要原因為高水灰比混凝土試體其含水量較

高,混凝土緻密性較低而孔隙較大,進而造成電磁波入射,造成介面較多,

腐蝕鋼筋之最大振幅值擷取不易,其介電常數有不規則變化

五、 本研究經由透地雷達及電化學實驗,將可建立透地雷達電磁波物理參數與 腐蝕電位之關係,顯示利用非破壞性透地雷達電磁波法檢測鋼筋腐蝕之程 度是可行的。

六、 利用透地雷達技術進行鋼筋腐蝕檢測,可避免檢測過程破壞老舊或已損傷 之鋼筋混凝土結構體,並可作為相關鋼筋混凝土結構安全評估與修復補強 之參考依據。

6-2 建議

一、 本實驗採用RAMAC/GPR系統透地雷達,其天線頻率為1GHz,因鋼筋混凝 土之鋼筋埋置較淺,若能將天線頻率提高至2.3GHz,除可提升判讀待測物 之精確度外,亦可解決混凝土試體水灰比w/c=0.6及w/c=0.7,透地雷達電磁 波介電常數較無明顯之趨勢等問題。

二、 本研究僅針對混凝土試體水灰比w/c=0.4、w/c=0.5、w/c=0.6及w/c=0.7,進 行透地雷達實驗,並判斷其腐蝕程度,並得到不錯之結果,倘能針對不同 尺寸之鋼筋、不同保護層深度及不同水灰比混凝土作相關實驗及整理,並 建立相關資料庫,將可作為後續結構物之維護及補強之參考。

三、 本研究僅針對混凝土正立方試體(15cm×15cm×15cm)中央埋置一根#10(D32) 竹節鋼筋,進行透地雷達實驗,得到腐蝕鋼筋之透地雷達電磁波參數與加 速腐蝕時間及腐蝕電位關係,建議嗣後針對不同尺寸之鋼筋、不同保護層 深度及不同水灰比混凝土,再進行相關實驗,並建立更完整之關係圖,將 可作為判斷未知混凝土結構物腐蝕程度之參考,對嗣後實際工程之應用,

將有極大助益。

四、 本研究利用透雷達實驗判斷鋼筋腐蝕程度,若能針對訊號處理持續研究,

並進行電腦數值模擬,將電腦數值模擬所求得結果與實驗結果比較,將可 使透地雷達更準確判斷鋼筋腐蝕情形。

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