參考文獻
1. Stratfull.R.F.,"Half-Cell Potentials and the corrosion of steel in concrete" Highway research Record 433,1973,pp12~21 2. Department of Industry "Industrial Corrosion Monitoring
"Committee on corrosion (HMSO, London, 1978).
3. A.F. Baker''Potential Mapping Technique" Seminar on Corrosion in Concrete - Monitoring, Surveying, and Control by Cathodic Protection, London Press Centre, 13th May 1986.Paper No.3.
4. 吳範卿， "混凝土中鋼筋的電位與腐蝕關係研究"，中央大學土木 工程研究所碩士論文，1993。
5. 蘇伯仁， "檢測鋼筋混凝土腐蝕損傷之研究"，海洋大學河海工程 研究所碩士論文，1995。
6. 陳主文， "鋼筋腐蝕破壞程度之應力波檢測技術開發"，朝陽科技 大學營建工程研究所碩士論文，2000。
7. Houston, Atimtay and Ferguson,P.M. "Corrosion of Reinforcel steel Embedded in Structural Concrete, " Research Report, No.112-1-F,Centerfor Highway Research, University of Texas at Austin,1972.
8. Bird, C. E., and Callaghan,B.G.,"Corrosion of Reinforcing steel and other Metals in Concrete and the Possible Effect of Galvanic and Stray Currents," Conference on Concrete in Aggressive Environments(Pretoria, Oct. 1977)
9. Beeby,A.W."Cracking, Cover, and Corrosion of Reinforcement,
"Concrete International, Feb. pp.35~40，1983。
10. ASTM"Corrosion of Metals In Association with Concrete" ASTM Race street, PHilodelpHia, Pa. pp. 48~50 ，l983。
11. ACI Cimmittee 222"Corrosion of Metals in Concrete,ACI Journal,vol.82, No.1 Jan-Feb, pp.3~32，1985。
12. J.G.Cabrera，"Deterioration of Concrete Due to Reinforcement Steel Corrosion"，Cement and Concrete Composites. pp.
47~59 ，1996 。
13. 財團法人中興工程顧問社，"鋼筋混凝土橋樑腐蝕及使用年限之研 究"，1997。
14. 吳文斌， "鋼筋混凝土腐蝕耐久性量測技術之研究"，海洋大學材 料工程研究所碩士論文，2000。
15. 黃然、吳建國， "漁港結構物腐蝕特性與防治之研究"，行政院農 委會員專題研究計劃成果報告，1992。
16. 財團法人中興工程顧問社， "鋼筋混凝土橋樑腐蝕及使用年限之研 究"，1997。
17. 林維明 ，"鋼筋混凝土腐蝕要因及對策之檢討"，港灣技術研究所，
1989.12。
18. 施漢章，"濕性腐蝕的一般形態及其有關原理"，材料科學第 12 卷，
pp.54~63。
19. 施建志、林葆喜 ，"鋼筋混凝土結構腐蝕檢偵測技術與資料處理"，
鋼筋混凝土施工技術與結構物腐蝕防治研討會，1994.12。
20. Baker,E.A.,Moner,K.L.and Sanborn,C.B."Marine Corrosion Behavior of Bare and Metallic Coated steel Reinforcing Rods in Concrete," Chloride Corrosion of steel in Concrete STP-629.American Society for Testing and Materials pp.
30~50,1977。
21. 李釗， "氯離子與混凝土耐久性之關係"，混凝土中氯離子檢定及 規範研討會，國立中央大學，1995。
22. 蔡得時 ，"腐蝕環境對鋼筋混凝土結構物及材料耐久性之研究"
(博士論文) ，1998。
23. 洪乃丰， "混凝土中鋼筋的腐蝕與防護技術"<供應建築>第八期 -2001.第一期，1999。
24. 江明鴻 ，"混凝土氯離子滲透行為及腐蝕特性之研究"，海洋大學 材料工程研究所碩士論文，2000。
25. John E.Slater, " Corrision of Metais in assouation with Concrete" ASTM Special Teachnical publication 818, 1983,pp.34~44
26. 葉為忠、黃然、楊仲家、張建智， "以現場曝露試驗研究鹽份腐蝕 問題" 第二屆國道建設技術研討會論文集，pp. 465~493，1994。
27. 工業技術究院， "鋼筋混凝上腐蝕偵測及防蝕技術" (海砂結構物 檢測及防蝕技術)，技術簡介，1994。
28. 陳榮顯、施建志 ，"混凝土中氯離子檢測及試驗"，訓練班教材，
1994.3。
29. 黃兆龍、陳建成， "鋼筋混凝土防蝕技術與材料考量"，鋼筋混凝
土施工技術與結構物腐蝕防治研討會論文集，第 109~135 頁，
1994.12。
30. 施建志、林葆喜，"鋼筋混凝土結構物腐蝕檢偵測與資料處理"，鋼 筋混凝土施工技術與結構物腐蝕防治研討會，1994.12。
31. 黃兆龍， "混凝土申鋼筋腐蝕的探討"，港灣鋼筋混凝土結構物防 蝕技術研討會，1985。
32. 楊淵洲 ，"腐蝕診斷-實驗室(DC 及 AC 法及加速實驗法)"，鋼筋混 凝土結構物防蝕技術研討會，台中，1989.10。
33. 工業技術研究院能源與資源研究所，"日本地區海砂探勘與除鹽技 術考察報告"，1992。
34. 黃兆龍、陳建成，"鋼筋混凝土防蝕技術與材料考量"，鋼筋混凝土 施工技術與結構物腐蝕防治研討會論文集，第 109~135 頁，
1994.12。
35. 莊俊德、黃然、葉為忠， "鋼筋腐蝕行為及腐蝕量測技術之研究" 中 華民國防蝕工程學會年度論文集， pp.81~84，1994。
36. 蔡明谷， "鋼筋混凝土之鹽害之對策", 公路局研討論文集會，
1994。
37. 黃博仁， "鋼筋混凝土之鹽害",公路局海砂規範及檢測研討論文集 會，1994。
38. 黃兆龍，"混凝土中氯離子含量檢測技術及試驗"，訓練班教材，
1994。
39. 陳乃菱，"鹽害及中性化同時作用下鋼筋腐蝕機理之研究"，中原大 學土木工程學系碩士論文，1995。
40. 趙文成，"海砂屋腐蝕原理及品管要求"，新拌混凝土中氯離子含量 檢測訓練班教材，內政部營建署，1995.6。
41. 簡溢峰， "混凝土受鹽害及中性同時作用下鋼筋腐蝕量測技術及腐 蝕方法之研究"，中原大學建築研究所碩士論文，1997。
42. 日本土木工程學會，混凝土標準示方書"維持管理篇"，東京.2001。
43. 葉坤原， "應用超音波檢測技術與 Tepfers， 模式進行鋼筋混凝土 對腐蝕損傷之握裹強度研究"，中華大學土木工程學系碩士論文，
2002。
表 3-１、鹽害各階段過程的劣化定義
劣化過程 定 義 決 定 期 間 的 因 素 潛伏期 於鋼材上出現徵候位置的氯化物離子濃度
達到發生腐蝕界限濃度停止的期間
氯化物離子的擴散初期 所含氯化物離子濃度 進展期 鋼材開始腐蝕起進展至發生腐蝕龜裂的期
間
鋼材的腐蝕速度 加速期 因為發生腐蝕龜裂而腐蝕進行速度加快的
期間
劣化期 由於鋼材腐蝕量的增加而呈現耐負荷力顯 著下降的期間
有龜裂狀況下的鋼材腐 蝕速度
表3-2各國對鋼筋混凝土構造物氯離子含量規定【39】
國名 規 範 鹽分含量之規定
Cl－重量
（kg/m3 混凝土）
美國 ASC 318一89
．RC(鹽分影響下Cl－含量為水泥重之0.15
﹪以下
．RC(一般影響下) Cl－含量為水泥重之 0.3﹪以下
．Rc(乾燥影響下) Cl－含量為水泥重之1
﹪以下
0.45 0.90 3.00
英國 BS 8110-85 Part I
．浚渫粒料中之Cl－含量為水泥重之0.64
﹪以下
．混合劑時，應用CaCl2之場合：浚渫粒 料
Cl－之總合為水泥重之0.95﹪
．對水泥重量而言，總鹽化物含量：一般 RC為0.35以下
0.6
法國 DTU 21.4
．無筋水泥、混凝土保護層厚度為4cm以 上之RC、Cl－含量為水泥種之1.29﹪
．保護層厚度為2cm以上之RC、Cl－含量為 水泥重之0.65﹪
．RC用水所含之Cl－ 濃度為0.25g/l以下
3.87 1.94
日本建築學 會 JASS5,JASS
5-86
．細粒料(I級) Cl－含量為0.04﹪以下
．細粒料(II、III級) Cl－含量為0.01﹪
以下
．混凝土Cl－含量為0．3kg/m3以下，超過 0．3kg/ m3至0.6kg/m3鋼筋須作防銹處 理
0.3 0.6
土木學會 RC協會
．一股RC之混擬土中之Cl－含量水泥重之
0.16﹪以下 0.49
日本
混凝土協會
．一般RC之混凝土中Cl－含量為0.16kg/
m3以下
．耐久性要求之RC混凝土中Cl－含量為 0．3
kg/ m3以上
0.3
CNS12891
預力混凝土
鋼筋混凝土(須考慮耐久性) 鋼筋混凝土（一般）
0.15 0.3 中華 O.6
民國
CNS3090 同上 同上
表 3-3 氯離子濃度相關規範【38】
材料 檢測依據 氯離子標準
水泥 ASTM C114
水 JIS < 200 PPM
摻料 無
粗粒料 I級粒料 0.04﹪粒料重
組成材料
綑粒料 JASS 5 II及III級粒料0.1﹪粒料重
構材種類
混凝土申最大水溶性 氯
離子Cl"含量，水泥重 量
之百分率 預力混凝土 0.06 暴 露 於 含 氯
之環境 0.15 經 常 保 持 乾
燥 或 防 止 受 潮
1.00
鋼筋混凝土
其他狀況 0.30 混
凝 土
ACI 318一89
為防止混凝土內鋼材腐蝕，齡期在28天至 56天之硬固混凝土之成分，包括水、粒 料、膠結材料及摻料，其氯離子之含量應 低於表中所規定之最大含量
表 3-4 腐蝕電位對腐蝕速率的簡易判定表 (ASTM C876-87)
相對於 Cu / CuSO4 電位 (mV) 腐 蝕 機 率
大於 -200 小於 10%
-200 到 -350 之間 不 確 定
小於 -350 大於 90%
表 3-5 腐蝕電流對腐蝕速率簡單判定表【19】
腐蝕電流（μA/cm2） 腐蝕程度
Icoor＜0.1 不腐蝕
0. 1＜Icoor ＜0.5 低腐蝕
0.5＜ Icoor ＜1.0 中度腐蝕
Icoor＞1.0 嚴重腐蝕
表 4-1 水泥之化學成分表（台灣水泥公司提供）
表 4-2 水泥之物理性質表（台灣水泥公司提供）
標準與試 驗值
項 目
中國國家標準 CNS691-R2001
試驗值
（Test Results）
墁料空氣含量（﹪） Max. 12.0 7.2 細度（cm/g） Min. 2800 3310
健度（﹪） Max. 0.80 0.05﹪
抗壓強度 Kgf/cm（psi）
3 天 Min. 126（1800） 210（3000）
7 天 Min. 197（2800） 282（4020）
28 天 Min. 281（1800） 384（5480）
凝結時間
初凝（hr:min） Min. 0:45 2:30 終凝（hr:min） Min. 8:00 3:50
第一型水泥（TYPE1）
標準與試 驗值
項 目
中國國家標準 CNS691-R2001
試驗值
（Test Results）
二氧化矽（SiO2） - 20.7
氧化鋁（Al2O3） - 5.4
氧化鐵（Fe2O3） - 3.2
氧化鈣（CaO） - 63.9
氧化鎂（MgO） Max. 6.0 2.0 三氧化硫（SO3） Max. 3.5 2.4 燒失量（L.O.I.） Max. 3.0 1.0 不溶殘渣（Ins.Res） Max. 0.75 0.1
矽酸三鈣（C3S） - 51.0
矽酸二鈣（C2S） - 21.0
鋁酸三鈣（C3A） - 8.9
鋁鐵酸四鈣（C4AF） - 9.8
表 4-3 細骨材篩分析表
篩號 留篩量（g） 留篩百分比（﹪） 累積百分比（﹪）
＃4 10 1 1
＃8 104 10.4 11.4
＃16 139 13.9 25.3
＃30 125 12.5 37.8
＃50 328 38.2 76
＃100 185 18.5 94.5
底盤 55 5.5 100
總重 1000
細度模數 2.46
表 4-4 竹節鋼筋之規格
項目 量測與試驗數值
稱號 D32
單位稱重（Kg/m） 6.380
質量公差（﹪） -0.2
節距（mm） 20.1
節高（mm） 1.90
間隙寬度（mm） 5.3
降伏點（Kgf/mm2） 500.0 抗拉強度（Kgf/mm2） 645.0
伸長率（﹪） 24.0
彎曲試驗（90o/ 180O） OK
表 4-5 竹節鋼筋之化學成分表
化學成分 試驗值 化學成分 試驗值
C 0.28 Ni 0.04
Si 0.08 Cr 0.01
Mn 1.02 Mo 0.00
P 0.019 V 0.004
S 0.020 CE 0.442 Cu 0.01 輻射偵測（μ
SV/hr）
0.11
圖 1-1 實驗流程圖
試體材料、設備準備
試體配比設計
水溶液 pH8、13 加入 氯 離 子 濃 度 3 ﹪ 、 0.3﹪、 0﹪調配
RC 試體 製作
泡水養護
試體檢測
實驗後觀察
測值分析及檢討
試驗結果 裸鋼試體
製作
圖 3-1 金屬腐蝕示意圖【25】
圖 3-2 鋼鐵 E-pH 之關係圖【40】
電解溶液
OH
-Fe2+
陽極(金屬氧化) 陰極(水的還原)
電極之電勢
陽 極 化
電 位
陰 極 化
FeO
2H
--2 7 16
中性溶液
酸性程度 鹼性程度
混凝土 腐蝕區
Fe++
Fe++
H2/H+
電極之電勢
O2/OH
-圖 3-3 DC 線性極化法
圖 3-4 簡單之鋼筋混凝土等效電路【19】
△E／△I
電流
E（電 位）
Rp
圖 3-5 等效電路的 Nyquist Plot【19】
圖 3-6 GPM 暫態變化反應圖
劣
化
性 使用期間 能
下 降
潛伏期 進展期 加速期 劣化期
圖 3-7 鋼筋混凝土劣化進行過程【42】
圖 3-8 鋼筋腐蝕後體積變化示意圖【19】
混凝土出現龜裂 鋼材腐蝕開始
圖 4-1 粗骨材放置區
圖 4-2 GPM-5000（Galvanostatic Pulse Method）腐蝕測量儀
圖 4-3 鼓式拌合機
圖 4-4 試體模具
圖 4-5 鋼筋外加電流加速腐蝕示意圖
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
時間(小時) 腐蝕電位 mV (vs.Ag/Agcl)
pH=8之水溶液 pH=13之水溶液 pH13低氯 pH13高氯
圖 5-1 不同水溶液中鋼筋腐蝕電位與時間關係圖
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
時間(小時) 腐蝕電流(μA/cm2)
pH8水溶液 pH13水溶液 pH13低氯 pH13高氯
圖 5-2 不同水溶液下之腐蝕電流與時間關係圖
圖 5-3 鋼筋在 pH13 的水溶液中經過 1000 小時腐蝕圖
圖 5-4 鋼筋在 pH13 高氯水溶液中經過 1000 小時腐蝕圖
圖 5-5 鋼筋在 pH13 低氯水溶液中經過 1000 小時腐蝕圖
圖 5-6 鋼筋在 pH8 水溶液中經過 1000 小時腐蝕圖
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0
腐蝕電位mv(vs.Ag/AgCl) 腐蝕電流(μA/cm2)
pH8水溶液 pH13水溶液 pH13低氯 pH13高氯
圖 5-7 鋼筋在四種不同水溶液環境中腐蝕電位與腐蝕電流的關係圖
圖 5-8 鋼筋在混凝土澆注後置於水中養生及取出後之腐蝕電位與腐蝕 電流對時間之關係圖
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0
0 91 182 274 366 456 547 639 731
時間(小時) 腐蝕電位mv(vs.Ag/AgCl)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
腐蝕電流(μA/cm2)
腐蝕電位 腐蝕電琉
試體取出水面
圖 5-9 凝固混凝土浸置水中再起出之腐蝕電位與腐蝕電流對時間 之關係圖
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0
0 182 366 547 731 912 1096 1277 1461
時間(小時) 腐蝕電位mv(vs.Ag/AgCl)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
腐蝕電流(μA/cm2)
腐蝕電位 腐蝕電流
試體取出水面
圖 5-10 未加速腐蝕長樑鋼筋混凝土試體（一）
-500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0
A B C D E
位置 腐蝕電位 mV(vs.Ag/AgCl)
0 20 40 60 80 100 120
腐蝕電流(μA/cm2)
腐蝕電位 腐蝕電流
圖 5-11 未加速腐蝕長樑鋼筋混凝土試體(一)在不同位置上鋼筋之腐蝕 電位與腐蝕電流對時間之關係圖
圖 5-12 已加速腐蝕長樑鋼筋混凝土試體（二）
-500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0
A B C D E
位置 腐蝕電位mV(vs.Ag/AgCl)
0 20 40 60 80 100 120
腐蝕電流(μA/cm2)
腐蝕電位 腐蝕電流
圖 5-13 已加速腐蝕長樑鋼筋混凝土試體(二)在不同位置上鋼筋之腐蝕 電位與腐蝕電流對時間之關係圖