第四章 試驗計畫
第五節 試驗方法
1.鹽霧試驗
本研究鹽霧加速劣化試驗係依據 CNS 11607 標準 3.1 節進行，相關試驗方式分 成 2 種型式，分別以中性鹽霧試驗法（NSS）進行的連續噴霧試驗，以及 NT Build 228-Prohesion 鹽霧循環劣化試驗方式。其中連續噴霧試驗已本研究團隊自有的鹽 霧試驗設備進行。鹽霧循環劣化以建研所設置之 SUGA CTP96 鹽霧試驗機進 行。
連續噴霧試驗進行前必須調配噴霧液，相關組成依標準規定用化學試藥級 的氯化鈉（純度 99.9%以上，20℃比重為 2.17，分子量為 58.44 g/mol）與導電率 低於20 μS/cm 的去離子水調配成濃度為 5
0.5 W/V％，且比重在 35℃為 1.026 至 1.032 之間的溶液，pH 值則調整於 6.5~7.2 範圍內。噴霧溫度設定為 35
1 ℃。相關運轉設定如表 4-9 所示，相關設備如圖 4-7 所示。相關噴霧時時間設定為進 行 240 小時（10 天）、480 小時（20 天）、720 小時（30 天）、960 小時（40 天）
的劣化試驗。
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表 4-9 鹽水噴霧裝置之運轉設定 試驗槽內之溫濕度 35±1℃
試驗槽內之相對濕度 99 ~98 % 加濕器之溫度 47±1℃
鹽水濃度（35℃ ) 5± 0.5W/V %
噴霧用空氣壓力 0.098±0.002MPa { 1.0±0.O25kgf /cm²}
收集鹽水霧所得溶液 於 80 cm²/1.0 ~2.0mL/ h pH 6.5~7. 2 ( 33~35℃) 收集鹽水霧所得溶液密度 1.022~1.036 ( 於 35℃)
鹽水貯槽水位 須保持一定水位
加濕器水位 保持於水位計之 2 標線間
（資料來源：CNS 11607）
圖 4-7 本研究團隊鹽霧試驗設備（連續噴霧試驗使用）
（資料來源：本研究自行整理）
鹽霧循環劣化試驗參考 NT Build 228－Prohesion 試驗方式進行。Prohesion 劣化試驗最初是由英國鐵道公司與 Mebon 塗料公司所發展出來的人工劣化模式，
而 Prohesion 這個詞彙主要是由 Protection is Adhesion 連結而來。最初由 Mebon 所發展的方法目前被北歐測試合作組織（Nordisk Innovations Center test methods, nordtest）列入規範。規範中的 Prohesion 劣化試驗內容為噴霧與乾燥過程的循環 組合。採用的噴霧溶液與連續噴霧試驗的溶液相同，以做為比較。試驗條件以 6 個小時為一個循環單位。分別為 4 個小時 20
5℃的噴霧過程和 2 個小時 35
2℃的乾燥過程。劣化試驗進行的過程一般均大於 1000 小時（167 次以上）。相關 試驗流程如圖 4-8 所示。相關研究文獻均表示 Mebon Prohesion 劣化試驗與自然 環境曝曬劣化試驗結果關聯性較佳。Mebon Prohesion 法經過一段時間發展之後 被各國所採用，但其循環程序組合則有不同的改變，以符合各種大氣環境曝曬劣 化所得到的結果。
圖 4-8 Mebon Prohesion 劣化試驗法
（資料來源：本研究自行整理）
鹽霧循環劣化試驗
4 小時鹽霧試驗，試驗溫度：35℃
2 小時烘乾，試驗溫度：35℃
試驗結束
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相關試驗使用建研所設置之鹽霧試驗機進行，此設備為日本 SUGA（日本須 賀試驗機株式會社）之 CTP96 鹽霧複合耐候試驗機。除可進行中性鹽霧劣化試 驗外，亦具備乾燥功能、濕潤功能、浸漬功能、與外氣導入等試驗功能，相關設 備如圖 4-9 所示。
圖 4-9 CTP96 鹽霧複合耐候試驗機外觀
（資料來源：本研究自行整理）
2. 各深度混凝土氯離子氯離子含量分析
本研究所使用的氯離子含量分析方法為 CNS 14702 硬固混凝土酸溶法氯離 子檢測法。以酸溶法進行氯離子檢測，可了解被水化生成物吸附的氯離子與在孔 隙結構中存在的總氯離子含量，因此被視為硬固混凝土中氯離子的總量。相關步 驟說明如下：
A. 其取樣過程係由試體上，進行研磨以取得 10 g 以上具代表性的樣本。相關研 磨設備如圖 4-10 所示。
圖 4-10 混凝土氯離子含量磨粉取樣設備
（資料來源：本研究自行整理）
B. 研磨後將粉末通過孔徑 850 μm 之 20 號篩（AASHTO T260 為 50 號篩），取通 過試驗篩粉末約 10 g 進行氯離子萃取工作。
C. 萃取過程係依據 CNS 1078” 水硬性水泥化學分析法”。將粉末進行秤重後放入 250 mL 燒杯中，加入 75 mL 去離子水使之分散，並加入 25 mL 稀硝酸（1:1）
進行酸化過程。
D. 將燒杯覆蓋與加熱至沸騰，如圖 4-11 所示。
E. 放置室溫冷卻後，利用重力或抽氣方式將溶液以 9 cm 粗質濾紙（AASHTO T260 為 Whatman 40 與 41 號濾紙）過濾，已取得氯離子量測濾液，如圖 4-12 所示。
F. 將濾液以硝酸銀配合電位滴定進行氯離子濃度量測，如圖 4-13 所示。
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G. 硬固混凝土氯離子含量計算下。
濾液滴定後依下列式(4-1)與式(4-2)計算硬固混凝土氯離子含量
試樣濾液中氯離子濃度
S
545 . P
3
N B A
cl （％） (4-1)
硬固混凝土氯離子含量
100 P
1
D
C
C cl （kg/m3） (4-2)式中
S
為試樣體積（g）；D
為混凝土烘乾密度或面乾內飽和密度（kg/m3）， 報告須註明採用的密度。若氯離子濃度較低，本計畫亦考量利用離子層析儀進行 氯離子濃度量測工作，離子層析法使用物理吸附與沖提機制，較不受到干擾，且 可量測至 ppb 級之濃度，因此本研究擬採用此法進行混凝土中氯離子的分析工作，但其缺點在於無法直接量測濃度高於 100 ppm 之樣品，以及受制於分離管柱使用 次數與費用，因此單次試驗成本較高。
圖 4-11 將氯離子萃取液燒杯覆蓋與加熱過程
（資料來源：本研究自行整理）
圖 4-12 將氯離子萃取液過濾過程
（資料來源：本研究自行整理）
圖 4-13 本計畫使用之 Metrohm 702 SM 型電位滴定儀
（資料來源：本研究自行整理）