第四章 實際案例說明
第一節 花蓮縣瑞穗國小 B1 棟檢測實例
本案例建築物花蓮縣瑞穗國民小學B1棟教室係位於花蓮縣瑞穗鄉溫泉路一段路十九號瑞穗 國小校園內，為地上2層鋼筋混凝土構造建築物，約於民國87年間完工，基地鄰近地勢平坦，結 構系統為鋼筋混凝土構架。總樓地板面積為1264.08m2各層樓樓高（建築物基底面定於1FL），基 礎為獨立(有繫粱)基礎及現況用途如表4-1所示。
表4-1 瑞穗國小樓高及用途 樓高及用途
樓層別 高度 樓地板面積 現況用途 原設計用途 1F 3.6 m 1264.08m2 教室 教室 2F 3.6m 1264.08m2 教室 教室
(資料來源：立展工程顧問有限公司)
計畫位置
圖4-1 瑞穗國小基本位置圖 (資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
圖4-2 瑞穗國小 B1 棟教室座落位置圖 (資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
圖4-3 瑞穗國小 B1 棟正向立面現況圖 (資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
圖4-4 瑞穗國小 B1 棟背向立面現況圖 (資料來源：立展工程顧問有限公司)
圖4-5 瑞穗國小 B1 棟二樓走廊立面現況圖 (資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
現場檢驗結果
1. 建築物曝露環境因子 (1) 環 境 調 查 因 子
花蓮縣瑞穗國小座落於一般的環境，且受日曬、雨淋或風蝕的構件；靠近地表受 地下水影響的構件，因此環境調查係數取1.10。
(2) 建 築 物 齡 期 因 子
花蓮縣瑞穗國小興建於民國87年，而檢測時間為民國99年，建築物設計齡期為50 年，因此齡期影響係數取1.20。
2. 中性化深度檢測試驗
於抗壓強度測試之前，先進行混凝土中性化深度量測，通常混凝土內之鋼筋在混凝土高 鹼性（酸鹼值pH≧12.5）環境下將形成一厚約20-60Å[1Å=10-10m]之氧化鐵(r-Fe2O3˙nH2O)鈍 化保護膜，具有保護鋼筋免被腐蝕之作用。但當經與空氣中之二氧化碳反應後，慢慢減低鹼 性，此現象稱為混凝土之中性化，若中性化深度達鋼筋位置，鈍化保護膜將被破壞而使鋼筋 易產生腐蝕。中性化試驗係將新鮮混凝土鑽心試體沿側面均勻塗刷酚酞乙醇1%酒精試液，並 由鹼性呈色反應來檢測中性化深度，及若顯現赤紫色即表示混凝土呈鹼性尚未中性化，若未 變色表示混凝土已呈中性化，量測其深度；是謂中性化深度。必要時並進行混凝土保護層厚 度之量測。當抗壓強度完成後，可取出部份水泥砂漿之樣品，繼續作氯離子含量測試，以瞭 解結構體之混凝土氯離子含量是否符合CNS規定標準值(鋼筋混凝土<0.3kg/cm3、預力混凝土
<0.15 kg/cm3)。
本案例之混凝土中性化程度試驗共計6顆，結果如下表4-2所示：
表4-2 瑞穗國小 B1 棟中性化試驗結果
樓層 試體編號 中性化深度
樓板-01 0.9
樓板-02 0.4
一層
樓板-03 0.2
樓板-01 0.7
樓板-02 0.6
二層
樓板-03 0.7
(資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
鋼筋混凝土設計規範規定梁柱鋼筋外應有一定厚度之保護層，一般設計為2~5cm，本 案例試體中性化深度均未超過2~5cm，研判混凝土中性化程度尚在合理範圍。仍建議定期 做水泥粉光及油漆粉刷，以降低中性化速率。
混凝土碳化深度對鋼筋鏽蝕影響的評定，可取構件的碳化深度平均值與該類構件保護 層厚度平均值之比來進行評定，本案例第一層與第二層所有檢測構件的中性化深度全部實 測比值均小於1，故評定標準值都取1。
3. 氯離子含量檢測
本案例氯離子含量試驗共2顆，相關檢測結果如下表4-3所示：
表4-3 瑞穗國小 B1 棟氯離子含量試驗結果
編號 位置 水溶性氯離子含量(kg/m3) 備註 1 樓板1F 0.0274 符合CNS標準 2 樓板2F 0.0227 符合CNS標準 (資 料 來 源 ： 立 展 工 程 顧 問 有 限 公 司 )
依據CNS3090規範，混凝土中最大水溶性氯離子含量規定為0.3kg/m3，本案例標的物 取樣試體氯離子含量試驗皆滿足CNS規定。且檢測的樓板1F與樓板2F其水溶性氯離子含 量(占水泥含量的百分比)皆小於 0.15%，誘發鋼筋鏽蝕的可能性很小，故評定標準值皆取 1。
4. 抗壓強度試驗
經研判本案例混凝土設計強度fc’=210kg/cm2，依混凝土施工規範計算鑽心試驗合格標準 如下：
(1) 同組試體強度之平均值，不得低於設計強度fc’之85%。
以本案例而言，規定強度fc’之85%為178.5kg/cm2。 (2) 任一試體強度，不得低於設計強度fc’之75%。
本案例建築物鋼筋配置，經採非破壞性檢測方式，抽查各層梁、柱之鋼筋配置。鋼 筋探測目的是為了鋼筋配置，以做為評估及後續評估之參考。目前非破壞性檢驗方法中，
利用電磁波探測鋼筋最為廣泛，於99年5月27日委託築群企業有限公司就本案例建築物來 進行梁柱鋼筋配置、間距及保護層厚度之抽樣探測，共12處。探測位置及結果整理摘錄 如下表4-5所示：
表4-5 瑞穗國小 B1 棟梁柱鋼筋配置、間距及保護層厚度之抽樣探測結果
掃描結果 原設計
樓層桿件
(編號) 主筋 箍筋 主筋 箍筋
保護 層厚 度 (cm)
備註
SC1-1 2-#6 #3@20cm --- --- 5.0 SC1-2 2-#6 #3@20cm --- --- 5.0 SC1-3 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC1-4 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC1-5 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC1-6 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC2-1 2-#6 #3@20cm --- --- 5.0 SC2-2 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC2-3 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC2-4 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC2-5 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 SC2-6 3-#6 #3@20cm --- --- 3.0 (資料來源：立展工程顧問有限公司)
鋼筋保護層厚度，即最外層鋼筋外面與混凝土表面間之淨距離，本案例參照下表4-6
6. 結構體損壞調查彙整
本建築案例的損壞主要分佈於外走廊底板、隔間牆裂縫及窗臺上方及地面與地梁之裂 縫等。受損情形如下表4-8所示：
表4-8 瑞穗國小 B1 棟裂縫檢測結果
結構位置 受損範圍
2F 右向立面外牆 裂長不規則，縫寬約0.2 ㎜ 2F 右向立面外柱 裂長約0.7 ㎜，縫寬約 0.2 ㎜ 2F 右向立面外柱 裂長約2.5 ㎜，縫寬約 0.3 ㎜ 2F 正向立面樓梯間 裂長約3.0 ㎜，縫寬約 3.5 ㎜ 2F 正向立面樓梯間 裂長約3.2 ㎜，縫寬約 3.0 ㎜ 2F 正向立面校長室 裂長約1.0 ㎜，縫寬約 0.5 ㎜ 1F 正向立面地坪 裂長約2.6 ㎜，縫寬約 0.5 ㎜ 1F 右向立面地坪 裂長約3.5 ㎜，縫寬約 0.6 ㎜ 1F 右向立面地坪 裂長約3.5 ㎜，縫寬約 1.0 ㎜ 1F 右向立面地坪 裂長約5.1 ㎜，縫寬約 3.5 ㎜ (資料來源：立展工程顧問有限公司)
1樓表面損傷(裂縫)對結構使用功能影響程度不大，且表面損傷的發展狀況較為緩 慢，綜合以上評定結果，其結構構件表面技術狀況為較好，故其評定值取2。
2樓表面損傷(裂縫)對結構使用功能影響程度小，且表面損傷發展變化狀況發展緩 慢，綜合以上評定結果，其結構構件表面技術狀況為良好，故評定值取1。
表4-9 瑞穗國小一樓的耐久性指標權重值 項目
耐久 性指 標數
權重值 評定 標準值
腐蝕現況 0.727
腐蝕電位 1 0.210 NA
中性化深度 2 0.182 1
氯離子 3 0.315 1
腐蝕電流 4 0.293 NA
混凝土現況 0.273
電阻係數 5 0.068 NA
抗壓強度 6 0.145 1
裂縫 7 0.175 2
層離、剝落或露筋、掉棱與缺角 8 0.265 NA 混凝土
表面損
傷 蜂窩麻面、表面侵蝕、表面沉積 9 0.178
0.618
NA
鋼筋保護層厚度 10 0.169 5
環境影響因子
環境調查係數 1.1
建築物齡期影響係數 1.2
(資料來源：本研究繪製)
表4-10 瑞穗國小二樓的耐久性指標權重值 項目
耐久 性指 標數
權重值 評定 標準值
腐蝕現況 0.727
腐蝕電位 1 0.210 NA
中性化深度 2 0.182 1
氯離子 3 0.315 1
腐蝕電流 4 0.293 NA
混凝土現況 0.273
電阻係數 5 0.068 NA
抗壓強度 6 0.145 1
裂縫 7 0.175 1
層離、剝落或露筋、掉棱與缺角 8 0.265 NA 混凝土
表面損
傷 蜂窩麻面、表面侵蝕、表面沉積 9 0.178
0.618
NA
鋼筋保護層厚度 10 0.169 5
環境影響因子
環境調查係數 1.1
建築物齡期影響係數 1.2
(資料來源：本研究繪製)
將統計好的數據帶入單一構件的耐久性評估計算公式如下：