第三章 建築材料石綿含量試驗
第二節 試體規劃與實驗設備
有鑑於我國石綿進口量最高的年代是在 1980 年中後期，石綿瓦、石綿浪板、
夾板、天花板、水管制品也成為四處石見建材。這些房舍老舊破損拆除或改建的 過程中，石綿可能逸散至周遭環境，產生環境污染，造成更多人置於石綿健康危 害的風險之下。因此本次共選用了 5 件試體，其中環境樣本石綿瓦片 2 件為舊有 建築物拆除之材料，3 件試體為現有市售不同廠牌之防火被覆材料進行石綿含有 率試驗。
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1.試體 A（石綿瓦）：台南東區舊有建築物拆除之建材。
圖 3-1 試體 A（石綿瓦）
2. 試體 B（石綿瓦）：屏東長治舊有建築物拆除之建材。
圖 3-2 試體 B（石綿瓦）
3. 試體 C（防火被覆材）：市售某廠牌 F1-火壩防火被覆材料。
圖 3-3 試體 B（噴附式防火被覆材）
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4. 試體 D（防火被覆材）：市售某廠牌火壩 F-1（建築用）防火被覆材料。
圖 3-4 試體 D（噴附式防火被覆材）
5. 試體 E（防火被覆材）：市售某廠牌防火被覆材料。
圖 3-5 試體 E（噴附式防火被覆材）
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貳、設備
1.立體顯微鏡
圖 3-6 立體顯微鏡
2.偏光顯微鏡
圖 3-7 偏光顯微鏡
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3.X 光繞射分析儀
圖 3-8 X 光繞射分析儀 第三節 實驗步驟
壹、CNS 13970 試驗法鋼骨構造用噴附式火被覆材料石棉含量試驗法
本試驗方法是以低倍率立體顯微鏡檢查試體中纖維分佈的狀況，然後再以偏 光顯微鏡鑑定可疑之纖維，從其纖維的形態、顏色、延長性符號及中央光阻色染 色等光學特性做石綿種類鑑定。且對石綿纖維之定義為長度與直徑之比大於 3：
1。
實驗步驟：（如圖 3-9）
1. 裱敷 1.550 高色散折射率指數液於玻片試體，以低倍率立體顯微鏡作初 步觀察玻片上是否含有纖維。
2.若試體含有纖維則以偏光顯微鏡顯微鏡掃描觀察玻片纖維，若纖維全為 等向性物質（這些纖維並非石綿纖維），則鑑定未檢出石綿纖維。
3.如出現異向性物質，旋轉載物台觀察消光性角度、延長性符號及其折射 率指數鑑定為哪類石綿。（如表 3-1 及表 3-2）。
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貳、CNS 15546 建築材料中料石綿含量試驗法
本試驗量測方法係以 X 光繞射儀及顯微鏡鑑定作定性分析，確認試體是否含 有石綿後，針對判斷為〝含有石綿〞之試樣（噴塗蛭石除外），再以 X 光繞射分 析進行石綿定量分析之方法。
1.試驗程序：
（1）建材具代表性之試樣投入粉碎器經粉碎處理後，製成一次分析試樣，於 一次分析試樣中認定是否含有石綿。
（2）定性分析 X 光繞射分析方法，係將 X 光照射在石綿之際，因應不同石綿 種類，有特有之繞射角度，據此，鑑別出試驗中是否含有石綿。
（3）再將試樣放置玻璃片上加數滴折射液，以顯微鏡掃描觀察試體的形狀及 試樣折射率之色澤變化，鑑別是否含有石綿。
（4）經 X 光繞射及顯微鏡檢測進行交互比對後，需兩者檢測皆符合無檢出石 綿之情況才可判定為〝含有石綿〞，若僅有一種判定無石綿，則須再次 分析，若檢測結果有石綿，則判定為含有石綿，將一次分析試樣依規定 甲酸處理後製作二次分析試樣（如圖 3-10）。
（5）甲酸處理後的殘渣率在 0.15 時，將二次分析試樣中之石綿含量依基底準 吸收補正法之 X 光繞射方法計算，算出石綿含量。
（6）殘渣率超過 0.15 時，製作三次分析試驗，依基底準吸收補正法之 X 光繞 射方法計算，算出石綿含量。（如圖 3-11）
2.石綿含量之計算：分析試樣中石綿含量之計算規定如下
（1）從二次分析試驗計算石綿含量，依公式（1）算出。
………（1）
………（2）
式中：
Ci：一個分析樣之石綿含量（%）
AS：從檢量線得知二次分析試樣之石綿質量（mg）
M1：一次分析試樣之稱重值（mg）
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r：減量率。惟未減量時ｒ=1。
（2）從三次分析試驗計算石綿含量，依公式（2）算出。
圖 3-10 建材製品中石綿含量之量測方法定性分析流程圖
取樣
一次分析試樣之製作方法
X 光繞射分析方法之定性分析方法 顯微鏡之定性分析方法
有石綿之繞射峰 無石綿之繞射峰 纖維狀粒子 4 以上 纖維狀粒子未達 4
︵ ︵
依顯微鏡之定性 分析方法
纖維狀粒 子未達 4 纖維狀粒
子 4 以上
含有石綿 無含有石綿
定量之二次分析試樣及三次分析試樣之製作方法
︵ ︵
︵
︵︵
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圖 3-11 建材製品中石綿含量之量測方法定量分析流程圖
第四節 實驗結果與分析
本次選用的 5 件建材分別以 CNS 13970 與 CNS 15546 所規定之偏光顯微和 X 光繞射儀進行石綿含有率定性分析。以徧光顯微鏡鑑定結果為:試體 A（石綿瓦）
其延長性符號（表 3-3）為正且中央光阻色散梁色（noil=1.55）：藍色（垂直纖維 方向）（圖 3-16 ）、洋紅（平行纖維方向）（圖 3-17 ），屬白石綿形態。試體 B
（石綿瓦）其延長性符號為正（表 3-3）且中央光阻色散梁色（noil=1.55）：藍色
（垂直纖維方向）（圖 3-18 ）、洋紅藍色（平行纖維方向）（圖 3-19 ），屬白石 綿形態。這二件試體以 X 光繞射定性分析結果，亦都出現石綿繞射波峰（圖 3-26 及圖 3-27）。試體 A 及試體 B 都為早期的石綿瓦建材，因此皆以含有白石綿為主。
試體 C、試體 D 及試體 E，依顯微鏡分析未含有纖維（圖 3-20～圖 3-25 ），且 X 光繞射分析也未有石綿繞射峰產生（圖 3-28、圖 3-29 及圖 3-30 ），因此判定為 無含有石綿成份，此三件試體為現在市面上常用使用之鋼構被覆材料。
試體 A 及試體 B 依徧光顯微鏡及 X 光繞射分析鑑定顯含有白石綿後，進一步
定量之二次分析試樣及三次分析試樣之製作方法
︵
殘渣率：0.15 以下
三次分析試樣之製作方
基底標準收補正法之 X 光繞射定量分析方法
檢量線
定量分析
計算石綿含量
是 否
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表 3-8 試體 E（噴附式防火被覆材）：石綿含量試驗結果
測試項目 石綿種類
單位 測試方法 結果 測試方法 結果
溫石綿（白石綿） ％ CNS 13970/
立體顯微與 偏光顯微鏡
未檢出 CNS 15546/
立體顯微 鏡、偏光顯 微鏡、重量 法與 X 光繞 射光譜
未檢出
鐵石綿（褐石綿） ％ 未檢出 未檢出
青石綿 ％ 未檢出 未檢出
斜方角閃石 ％ 未檢出 未檢出
透閃石綿 ％ 未檢出 未檢出
陽起石綿 ％ 未檢出 未檢出
（資料來源：本研究自行整理）
圖 3-12 取樣（試體研磨後放置瓷器中）
（資料來源：本研究自行拍攝）
白石綿
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圖 3-13 試體酸處理（以 450℃灰化處理後進行酸處理）
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-14 載玻片
（資料來源：本研究自行拍攝）
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圖 3-15 X 光繞射儀試體盤
（資料來源：本研究自行拍攝）
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圖 3-16 試體 A（石綿瓦） 偏光顯微鏡下照片(垂直)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-17 試體 A（石綿瓦） 偏光顯微鏡下照片(平行)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-18 試體 B（石綿瓦）偏光顯微鏡下照片(垂直)
（資料來源：本研究自行拍攝）
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圖 3-19 試體 B（石綿瓦）偏光顯微鏡下照片(平行)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-20 試體 C（噴附式防火被覆材）偏光顯微鏡下照片(垂直)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-21 試體 C（噴附式防火被覆材）偏光顯微鏡下照片(平行)
（資料來源：本研究自行拍攝）
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圖 3-22 試體 D（噴附式防火被覆材）偏光顯微鏡下照片(垂直)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-23 試體 D（噴附式防火被覆材） 偏光顯微鏡下照片(平行)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-24 試體 E（噴附式防火被覆材）偏光顯微鏡下照片(垂直)
（資料來源：本研究自行拍攝）
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圖 3-25 試體 E（噴附式防火被覆材） 偏光顯微鏡下照片(平行)
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-26 試體 A（石綿瓦）X 光繞射圖譜
（資料來源：本研究自行拍攝）
白石綿繞射峰
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圖 3-27 試體 B（石綿瓦）X 光繞射圖譜
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-28 試體 C（噴附式防火被覆材）X 光繞射圖譜
（資料來源：本研究自行拍攝）
白石綿繞射峰
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圖 3-29 試體 D（噴附式防火被覆材）X 光繞射圖譜
（資料來源：本研究自行拍攝）
圖 3-30 試體 E（噴附式防火被覆材）X 光繞射圖譜
（資料來源：本研究自行拍攝）
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第四章 鋼構件被覆材料耐火性能試驗標準之草案
國內新材料、新技術及新工法對於防覆材料申請認可案件，可接受國外指定 實驗室（如 UL）出具之試驗報告進行評定，依其出具之性能證明文件所登載被 覆厚度加乘 1.25 倍為核准採用之防火被覆厚度。國內尚未訂定鋼骨被覆材料防 火性能試驗及評估的方法，每次試驗結果僅對該次測試試體有效，不可依不同斷 面尺寸調整被覆厚度。
本研究在訂定鋼骨結構耐火被覆材料性能驗證基準時，引入與 ISO 規格相同 之內容 CNS 化，以求驗證方法與國際規格之協調。
第一節 鋼結構構件防火被覆材料性能之特定要求 草案
1. 適用範圍
本標準規定鋼構造建築物作為梁、柱或拉力構件使用的結構鋼構件所用防火 被覆系統之測試方法。本標準供與 CNS 12514-1 所規定結合使用。本標準適 用於鋼材斷面(包含鋼管斷面)，且僅考量鋼構件無腹板開口之斷面。由 I 型 鋼或 H 型鋼斷面分析之結果值可直接適用於相同斷面因數的角鋼、槽鋼及 T 型鋼斷面，不論是否用作為個別構件，如支柱或諸如鋼製桁架構造等預製結 構系統之部分。本標準不適用於實心鋼棒、鋼條或填充混凝土之鋼管斷面。
本標準規定防火被覆試驗程序，此程序規定為測定防火被覆系統充分維持妥 善界定範圍的變形量、加熱爐及鋼材溫度之一貫性與適當性的能力，須施行 之各項試驗，使不致顯著損及防火被覆系統之功效，並提供有關當防火被覆 系統暴露於 CNS 12514-1 所規定的標準溫度/時間曲線時，其熱學特性之數據。
在建築法規之特殊情況中，活性防火被覆材料依據悶燒曲線可為一項要求，
其應用之試驗法與要求事項如附錄 G(鋼材斷面為歐洲與英國尺寸，台灣並無 採用，是否合適，宜重新檢討)所述。
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本標準適用於標準及定義中界定的被動性與活性防火被覆系統，其安裝或施 作方式應能在曝火時仍維持預期之性能。
加熱試驗方法訂定數據蒐集與表示之規定，然後可直接作為 CNS 12514-11 之 輸入，用以直接應用於各種形狀、尺度及耐火時效的鋼材斷面之界限。
2. 引用標準
下列標準因本標準所引用，成為本標準之一部分。下列引用標準適用最新版 (包括補充增修)。
CNS 12514-1 建築物構造構件耐火試驗法－第 1 部：一般要求事項 CNS 12514-6 建築物構造構件耐火試驗法－第 6 部：梁特定要求 CNS 12514-7 建築物構造構件耐火試驗法－第 7 部：柱特定要求 CNS 14651 建築物防火詞彙－一般火災現象用語
CNS 14652 建築物防火詞彙－防火試驗用語 CNS 14996 建築物防火詞彙－防火安全用語 CNS 15694 材料耐燃性測試－不燃性試驗
ISO 1716 Reaction to fire tests for products − Determination of the gross heat of combustion (calorific value)
IEC 60584-1 Thermocouples − Part 1: Reference tables 用語及定義 3. 用語與定義
CNS 14651、CNS 14652、CNS 14996、CNS 12514-1 所規定及下列用語及定義 適用於本標準。
3.1 特徵鋼材溫度(characteristic steel temperature)
用以測定黏著性修正因數的結構鋼構件之溫度，以(平均溫度＋最高溫度)/2 計算而得。
3.2 設計溫度(design temperature) 供結構設計時的鋼材構件之溫度。
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3.3 防火被覆(fire protection)
藉由防火被覆系統對鋼材構件所賦予之保護，使鋼材構件之溫度在整個曝火 期間受到限制。
3.4 防火被覆系統(fire protection system)
防火被覆材料連同任何支撐系統，包含測試的鋼絲網。
備考：活性防火被覆材料系統包括適合的底漆與表面塗層(面漆)。
3.5 防火被覆厚度(fire protection thickness)
乾燥的單層防火被覆系統之厚度，或防火被覆系統所有被覆層厚度之合。
備考 1.支撐系統構件或接合層之厚度不包含於防火被覆厚度內。
備考 2.對活性防火被覆系統而言，此厚度為塗層乾燥薄膜之平均厚度，不 包含適合的底漆與表面塗層(面漆)。
3.6 H 型鋼斷面(H section)
與斷面深度比較，具有寬翼板之鋼材構件，其主要作用為承載與其縱軸相互 平行的的載重，此載重可由彎矩與剪力組合而成。
3.7 I 型鋼斷面(I section)
具有形狀有如〝I〞字母的短翼板之鋼材托梁或椼架，其主要作用為承載橫 貫其縱軸的載重。
備考：此等載重通常造成梁構件之彎矩，此翼板可為平行狀或逐漸細尖狀。
3.8 被動性防火被覆材料(passive fire protection material)
加熱中不改變其實體形狀之材料，憑藉其物理性質或熱性質提供保護。
備考：被動性防火被覆材料可包括含有水或進行吸熱反應的材料，其在加熱 時產生冷卻效應。此等材料可採用噴覆塗層、底塗、防火毯、防火板 或防火厚板等形式。
3.9 活性防火被覆材料(reactive fire protection material)
特殊配方的材料，當加熱時產生化學反應使其實體形狀改變，並藉由熱絕緣