本研究旨在探討混凝土加熱至不同目標溫度後，以不同冷卻方式、
再養護方式及再養護齡期，再以環氧樹脂進行火害補強，探討其成效 及結果。
3-1 實驗變數
本研究之實驗變數有加熱溫度、冷卻方式、再養護方式、再養護 齡期、混凝土強度五個變數。
1. 加熱溫度
根據以往文獻【4】、【7】、【8】、【9】顯示，一般強度混凝土加熱 溫度低於600℃時，殘餘強度可接近五成，若泡水再養護一個月強 度可恢復至六成，因此可預見600℃以下加熱溫度使用補強效果有 限，且與實際火災溫度相差甚遠；而文獻指出當火災超過800℃時，
混凝土殘餘強度不到二成，極可能在進行補強之前，已對結構物 造成立即性的損壞，且混凝土隔熱效果良好，損害部分大多侷限 於表面，要使混凝土構件內部超過800℃必須要許久的延時，探討 高溫800℃以上的火害補強失去其實用意義，基於以上原因，本研
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依上述變數本研究試體實驗組（如表 3-1）分類；另外為與補強 後試體強度作為比較，對照組分別如下，（1）未經高溫損害之試體面 乾內飽和抗壓強度：此試驗強度視為試體原始強度，本試驗所敘述試 體之殘餘強度百分比皆以此強度作為比較基準（2）加溫後自然冷卻 與急速冷卻無再養護之試體抗壓強度：此試驗強度為火害後之即時強 度，用於判定試體再養護成效之基準（3）加溫後自然冷卻與急速冷 卻以水再養護90 天之試體抗壓強度：此試驗強度為火害後經由再養 後達到極限穩定之強度，用於判定試體經由補強後成效之基準，本試 驗對照組（如表3-2）。普通強度混凝土共 30 組試體，每組試體 4 顆 標準試體，全實驗共使用 120 顆標準試體，高強度混凝土不考慮自然 降溫空氣冷卻及再養護齡期7 天共使用 76 顆標準試體。
3-2 試體製作及試驗設備
3-2-1 試體製作
本試驗以普通強度混凝土（配比如表 3-3）、高強度混凝土（配比 如表3-4），製作直徑10 cm 高度 20 cm 圓柱試體，試體的製作分三層
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搗實，以 3/8”搗棒均勻搗實每層各 25 下，填模完成後，將模頂刮平，
待24 小時後拆模放入飽和氫氧化鈣水當中進行養護。
3-2-2 試驗設備
1. 高溫爐：
本試驗加溫方式以詠欣有限公司 Yeong Shin 可程式控制高溫爐，
可設定2 組升溫程式，一組升溫程式可設定 8 段線性升溫段（參 閱照片3-1）。
2. 烘箱：為以免試體在試驗加溫階段產生爆裂現象，試體試驗之前 以本設備(照片 3-2)設定 105±5℃持續烘乾一週，。
3. 環氧樹脂灌入儀：
由本研究室設計委外製作， (如照片 3-3、圖 3-1)儀器共有兩槽，
左槽為環氧樹脂放置槽，用於儲存環氧樹脂，右槽為真空槽，內 部存放待試驗之試體，可抽為真空並外接壓力表顯示負壓大小，
環氧樹脂放置槽、真空槽兩槽之間以單向閥連接，真空槽又以單 向閥連接幫浦提供負壓，環氧樹脂放置槽下方、真空槽下方以及 真空槽連結幫浦之管線下方都各設有一組清洗開關閥，用於試驗 結束後環氧樹脂以及清洗液之排出。
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4. 萬能試驗機：抗壓試驗由 Shimadzu 公司 100 噸材料試驗機(參閱 照片3-4)進行試體抗壓強度試驗。
3-3 試驗方法
3-3-1 試體準備
本試驗當中試體拆模作業完成之後，將試體置入飽和氫氧化鈣水 溶液進行養護作業，養護完成後由養護池取出試體表面以乾布試乾視 為面乾內飽和，接著除對照組中之原始試體強度直接進行抗壓作業外，
其餘組別之試體由於許多研究指出，新拌混凝土孔隙內水分過高，升 溫時孔隙壓力加大容易造成爆裂，然而現實中火害建物如興建年代久 遠混凝土內之多於游離水大多早已蒸發，升溫後不應有爆裂情形，為 模擬真實情況，且預防試體爆裂損害設備、無法繼續進行試驗，試驗 前試體先以烘箱維持105±5℃持續烘乾一週後，待冷卻至室溫，再行 加溫步驟。
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3-3-2 試體加溫與冷卻
本研究以爐溫 600℃、800℃為目標控制溫度，升溫速率 7.5℃/min，
爐溫達至目標溫度後，持溫 3 小時，模擬建築技術規則中建築物之防 火時效（如表3-5）。本研究試體加溫後分為急速冷卻及自然冷卻，急 速冷卻是於爐溫達到目標溫度持溫三小時後，打開高溫爐門並以工具 將試體夾入水槽中急速降溫，自然冷卻是於爐溫達到目標溫度持溫三 小時後，將高溫爐門開啟使熱空氣與室內空氣自然對流，達到降溫效 果。由於高溫燒去混凝土上的標記不利試驗辨識，試體急速冷卻後二 小時將試體拿出水中晾乾，以便隔日標記，自然冷卻的試體待試體冷 卻後進行標記，降溫作業後24 小時進行再養護。
3-3-3 試體加溫後之冷卻及再養護
本試驗再養護分為水養護及空氣養護，水養護是將試體置入水槽，
使試體內水泥可進行再水化作用，回復部分強度；空氣養護是將試體 直接暴露於大氣中，不作任何養護動作，只吸收空氣中之水分，以模 擬現行火害建物之狀況，直至要灌入環氧樹脂補強時，再將試體取出 使用，完成再養護之試體，由於孔隙中有許多殘餘水分，不利環氧樹
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脂灌入，故先放至空氣中24 小時晾乾再以烘箱維持 105±5℃持續烘 乾2 天以蒸發孔隙自由水，烘乾作業後進行灌入環氧樹脂。
3-3-4 試體以環氧樹脂補強
環氧樹脂補強試體工作，首先將各管線開關閥關閉，再將環氧樹 脂放入環氧樹脂放置槽。待補強混凝土試體放入真空槽（如照片3-5），
隨後關閉環氧樹脂放置槽及真空槽之頂蓋，接著開啟真空幫浦至真空 槽管線單向開關閥，啟動真空幫浦，將真空槽空氣抽出形成負壓，待 真空壓力表顯示真空槽內壓力達到負壓0.5 kg/cm2後關閉馬達，並關 閉真空槽至真空幫浦之間的單向閥開關，接著開啟環氧樹脂放置槽及 真空槽連接管開關閥利用負壓抽取環氧樹脂放置槽內之環氧樹脂至 真空槽中並吸入試體中，直至負壓消失後，打開真空槽頂蓋取出試體。
試體取出後，分別打開環氧樹脂放置槽、真空槽以及真空槽與真空馬 達之間管線下方之清潔單向開關閥，排除剩餘環氧樹脂，待環氧樹脂 排除後，將各管線開關閥關閉，再將清洗藥劑放入環氧樹脂放置槽，
同樣以上述負壓步驟進行三次，將環氧樹脂灌入儀各管線清洗以保持 暢通、避免堵塞，補強作業7天後進行抗壓試驗，比較補強前後強度 之改變。
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