近年來永續建築設計概念的推廣，使得建築師對於建築材料選擇的思維，
漸由強度、美觀、與成本的主要考量中，加入了耐久性的元素，且其重要性有 日亦增加的趨勢；結構體除在使用上超過力學極限或地震等外力因素外，可足 以導致整體毀損的因素在於構成結構系統中主要構建材料建材耐久性不足，致 使外在環境中有害因子藉由物理與化學機制進行侵蝕。而結構性建材並無法不 像裝修建材一樣，可以使用一段時間後完全可更替換，因此當考量結構物整體 服務年限時，除考量結構系統整體力學之可否承受使用靜載重或各種活載重能 力外，其構築建材本身的耐久性亦為考量的重要因子。
建築物除木構造建築物外，無論所採取大部分結構系統的形式為何，以混 凝土與金屬建材永遠佔大部份的結構體使用建材的大部份。一般而言，金屬建 材對外在環境中的離子如水氣、氯、硫化物、鹵化物等具有一定的活性，可以 立刻容易產生腐蝕的氧化與還原反應。而混凝土在設計概念中，除了承受各種 荷重外，亦提供鹼性環境與一定厚度作為金屬建材（如鋼）的保護層，延長鋼 材直接與外在環境中的離子直接接觸的時間。然而混凝土本身內部具有許多連 通的孔隙結構（如毛細孔隙或界面過渡區等），因此混凝土的保護層的作用無 法讓有害離子完全隔離於混凝土結構外，只是增加降低有害離子的傳輸路徑能 力，以延長有害離子與鋼材接觸的時間。
由於我國屬於海島型地理與氣候環境，因此結構體所面對的氣候環境是屬 於高溫潮濕的環境，加上國內高度經濟發展，都市或工業所造成的空氣污染亦 較部分歐美國家嚴重，所以各種建築所面對的耐久性問題較部分亦遠大於歐美 等國家嚴重。然而國內過去耐久性的考量與相關規範上大多僅考量在於可隨時 替換的裝修建材上，如門窗、填縫、塗料、或防水建材上。且大多參考於歐美 各國之標準訂定，與本土氣候環境能有些一段差距離。有鑑於此，內政部建築
室，目前已在台南風雨實驗室，初步先設置鹽霧劣化複合耐候試驗機、壓汞孔 隙量測儀、與離子層析儀、與掃描式電子顯微鏡等設備。因此可初步進行部分 份混凝土與金屬建材耐久性相關試驗評估工作或及研擬上述儀器之試驗手冊 規範研擬之工作，如易受環境影響而產生耐久耐候疑慮的金屬與混凝土建材 等。且因國內亦較缺乏此類之規範。因此可著手蒐集各國金屬與混凝土建築材 料耐久耐候試驗規範與相關文獻，並藉由配合所內新置之設備，可初步進行各 類金屬與及混凝土建材與氯離子入侵之相關耐久耐候試驗方法。因此本研究中 亦將擬建立鹽霧劣化複合耐候試驗機、壓汞孔隙量測儀、與離子層析儀各儀器 之標準操作方法與流程，以供人員研究或進行對外營運時有參考之依據。
1-2 研 究 目 的
建研所擬於材料試驗群成立中耐久耐候實驗室，初期已購置之鹽霧複合耐 候試驗機、壓汞孔隙儀、與離子層析儀，並已完成儀器訓練工作，目前暫置於 台南風雨實驗室中，且已有具多次操作之經驗。鹽霧複合耐後試驗機可針對建 築材料進行加速劣化之工作，壓汞孔隙儀與離子層析儀則可針對建材劣化前後 物性（孔隙）與化性（成分）上的改變進行分析。若搭配建研所所新置之掃描 式電子顯微鏡之微結構觀察，初步可著手進行各項建築材料耐久耐候之試驗研 究或試驗規範研擬之工作。由於這些儀器僅是試驗研究過程中所使用的主要工 具之ㄧ，因此無論對外營運或對內的研究仍須完全瞭解各試驗進行的程序與規 範的要求，以及這些設備在試驗中所扮演的角色，因此須進行相關試驗規範蒐 集與各設備的試驗手冊的建立。
材料試驗群中耐久耐候實驗室，初期已購置之鹽霧複合耐候試驗機、壓汞 孔隙儀、與離子層析儀，已完成儀器訓練工作，且已具多次操作之經驗。但由 於目前耐久耐候實驗室仍屬草創階段，部分設備仍待後續購置。因此本計畫在 考量現有設備下，初步將研究分成三部份進行，分別為（1）試驗方法手冊建 立、（2）試驗規範蒐集兩方面、（3）人員試驗訓練。試驗方法手冊方面主要
建立現有設備能夠進行與建材耐久性相關的試驗手冊。試驗規範蒐集方面則整 理國內外相關建材耐久性之研究與規範，以供後續擴充設備後以進一步執行相 關試驗研究工作。
在研究過程方面，金屬建材常用的為鋼或鋁的加工製品，而鋼或鋁的防蝕 研究目前在國內與國外的研究均相當豐碩，但大多僅在原料本身的研究，對於 金屬建材而言，若運用於鋼筋或鋼骨混凝土，則耐久性的關鍵在於混凝土抗外 在離子侵蝕的特性。若以其他裝修用的金屬建材而言，則大部份目前相關的研 究均在於防風抗雨的能力，對抵抗外在離子侵蝕的特性，如危害嚴重的氯離子 則較無太多的研究，且因為目前耐久耐候實驗室仍屬於草創階段，可進行金屬 建材的鹽霧劣化與重量損失的試驗分析研究，混凝土建材則可進行抗離子傳輸 性質評估試驗。因此本計畫在考量現有設備下，初步將研究分成三部份進行，
分別為（1）試驗方法手冊建立、（2）試驗規範蒐集兩方面、（3）進行試驗 驗證與人員訓練。試驗方法手冊方面主要統合建立現有設備能夠進行建立與建 材耐久性相關混凝土評估氯離子穿透特性的試驗方法手冊。而試驗規範蒐集方 面則整理國內外相關建材耐久性之研究與規範，以供後續建研所設備擴充設備 後可以進一步執行相關試驗研究工作。在人員試驗訓練方面，主要依據前述所 建立的試驗手冊，對建研所參與研究人員進行訓練。訓練過程則以試體配合儀 器實際操作進行。除讓所有人員熟悉儀器操作，亦考慮實驗室建置目的並不完 全在於對外的委託試驗，仍需考量所內人員可自行利用儀器進行相關建材研發 工作，故此部份重點主要在於讓所內人員可對試驗結果進行整理與分析工作。
相關研究目的與內容如下：
1. 各國金屬與混凝土建築材料耐久耐候研究文獻蒐集。
2. 相關試驗規範資料庫的建置與整理。
3. 建立鹽霧劣化複合耐候試驗機、壓汞孔隙量測儀、與離子層析儀之試驗方法 手冊。本土化之混凝土劣化耐久耐候標準試驗方法建立與驗證。
4. 藉由試驗實際進行，使研究人員充分熟悉儀器操作與原理。
5.依各種試驗規範所規定的程序進行，藉由實際試驗所獲得之資料建立對實驗
數據整理與分析的能力。
本研究主要工作分三大部分；(1)蒐集相關試驗規範，(2)建立試驗手冊， (3) 進行試驗驗證與人員訓練。除整理國內外相關研究與國外試驗規範外，並考量 耐久耐候實驗室現有三大主要設備（鹽霧複合耐候試驗機、壓汞孔隙儀、與離 子層析儀）之配合性，建立此主要設備之試驗手冊。並以試驗方式進行與現有 設備相關之規範驗證。計畫之各分項工作如表 1-1，並列出於本報告之位置。
表 1-1 研究計畫分項工作
項目 細項 本報告之章節
金屬建材 3-1-1
3-1-2 規範整理
混凝土材料 3-2-1
金屬鹽霧試驗 4-2
RCPT 4-3
Ponding 4-3
試驗工作
混凝土孔隙 4-4
鹽霧耐候試驗機 5-1
壓汞孔隙儀 5-2
試驗手冊
離子層析儀 5-3