第四章 研究成果
第一節 試驗參數說明
(1) 強度 (Strength, qu)
透過混凝土之單壓試驗求得完整應力應變曲線，於曲線中混凝 土可承受最大應力以強度稱之，單位為 MPa，如圖 4. 1 所示。
(2) 勁度 (Stiffness, E)
本研究針對勁度是以完整應力應變曲線中，峰前加載區間取 0.45~0.55 qu之數據進行線性回歸分析，得之斜率即定義為勁度，單 位為 GPa；又可稱為變形模數 (Modulus of Deformation)，即混凝土 承力過程中，其變形含可回復之彈性變形與不可回復之塑性變形，
如圖 4. 1 所示；另一為峰後之曲線，本計畫無定義其量化指標，其 定性之現象為當峰後之曲線越緩，其值越小。
(3) 韌度 (Toughness, Tpre, Tpost)
韌度之定義是指材料受不同應力路徑下，於破壞前單位體積所 吸收之能量，即為應力應變曲線下所包覆之面積，或稱為應變能密 度。本研究將韌度分為兩種，其一為峰前韌度 (Pre-peak Toughness, Tpre)，定義為應力應變起始原點 (O) 至尖峰強度 (qu) 曲線下圍繞 之面積；另為峰後韌度 (Post-peak Toughness, Tpost)，定義為應力應
變起始原點 (O) 至峰後加載比 (Load level, LL)4等於 50 % (F) 曲 線下圍繞之面積，單位為kJ/m3，如圖 4. 1 所示。
第二項 微觀破壞特徵 (1) 叢聚 (Localization)
AE 累積事件與正規化應變 (Normalized Strain) 曲線之臨界轉 折處，對照正規化加載比與正規化應變曲線所得當下加載比數值，
定義為叢聚加載比 (Load Level of Localization, LL,L) 單位為%，如 圖 4. 2 所示。
(2) 初裂 (Crack Initiation)
於電子斑紋干涉術光學影像中，藉由材料表面干涉條紋由變形 連續開始轉為變形不連續瞬間，對照其正規化加載比數值，定義為 初裂 加載比(Loading Level of Crack Initiation, LL,I)，單位為%，如 圖 4. 3 所示。
(3) 裂衍 (Crack Propagation)
初始裂縫產生後，藉由 ESPI 干涉條紋觀察表面裂縫之後續的 衍化過程，稱之裂衍。
第三項 超音波波速
4加載比(load level, LL)定義當下試體所承受之外加應力與其強度之比值，單位為
%。
透過超音波探傷儀量測之壓力波速 (Wave Velocity of Pressure, VP)與剪力波速 (Wave Velocity of Shear, VS)，單位為 km/s，並將二 者相除得正規化傷損指標「剪-壓波速比 (Velocity Ratio, VS/VP)」， 無單位。
圖 4. 1 混凝土常溫單壓試驗之巨觀參數說明
(C042_000_0025_000_-_0.0_1 為例) (資料來源：本研究整理)
圖 4. 2 微觀參數之叢聚定義
(C042_000_0025_000_-_0.0_1 為例)
(資料來源：本研究整理)
圖 4. 3 微觀參數之初裂定義
(C042_000_0025_000_-_0.0_1 為例)
(資料來源：本研究整理)
第二節 混凝土受熱驅作用之內部溫度分布與理論、數值解 析
第一項 溫度監測試驗成果分析
為評估混凝土受溫度作用達初始持溫時間 (詳第四章第二節第 二項)，採用單向度熱傳理論進行推估 (式 3. 16、式 3. 20)，與實驗 量測成果進行比對，並研析試體內部溫度受邊界溫度影響之情況，
本研究執行共計 4 組試驗，分別為最高溫度 300、400、500、800 ℃，
詳述於後。
針對高溫爐的控溫設定為最高溫度 600 ℃，升溫速率 10 ℃/min，
而於邊界上量測之溫度分布卻不同 (本研究於試體表面纏繞一熱電 耦線，定義其為試體之邊界溫度)，因為考慮電腦程式的感應器位置，
且爐內加溫過程 (空氣) 之溫度傳遞並非傳導，以對流為主，又根 據加熱元件與試體位置有明顯距離，皆是造成邊界上的溫度非電腦 控制的因素。則依據前述之分析模式，將邊界之非線性升溫歷程以 線性進行分析，而實際情況於不同位置之邊界升溫狀況可能不同，
如於圓周前、後之熱能傳遞可能較小，受到加熱原件佈設於圓周左 右影響，因此，為提升分析之信度，邊界之熱電耦線佈設於試體前 方之中間處，作為試驗之邊界升溫位置。