第五章 研究成果
第五節 試驗結果精密度分析
在 CNS 14702 硬固混凝土氯離子含量酸溶法對試驗精密度於相關條文 9.1.1 節與 9.1.2 節有相關規定。其 9.1.1 節規定為「單一實驗室之標準差經統計分析為 0.0015%氯離子,因此於同一實驗室對相同材料所做兩次正確操作試驗結果之差 不得大於 0.0042%」。9.1.2 節規定為「多個實驗室之標準差經統計分析為 0.0021%,
因此,於兩個不同實驗室對相同材料所做兩次正確操作試驗結果之差不得大於 0.0042%」。此 2 小節文字由 ASTM C1152 翻譯而來,於該標準的 10.1.1 節與 10.1.2
節。10.1.1 節原文為「The single-laboratory standard deviation has been found to be 0.0013 % chloride. Therefore, results of two properly conducted tests in the same laboratory on the same material should not differ by more than 0.0042 %.」10.1.2 節 全文為「The multilaboratory standard deviation has been found to be 0.0021 % chloride. Therefore, results of two properly conducted tests from two different laboratories on samples of the same material should not differ by more than 0.0106 %.」
若依此說明可能會使實驗室操作人員有語意的誤解。
在 CNS 14703 硬固混凝土氯離子含量水溶法對試驗精密度於相關條文 9.1.1 節與 9.1.2 節有相關規定。其 9.1.1 節規定為「單一實驗室試驗結果之標準差為 0.0013%時,則兩組在同一實驗室對相同材料試樣正確操作下的試驗結果相差不 應超過 0.0037%」。而 9.1.2 節規定為「多個實驗室試驗結果之標準差為 0.0037%
時,則兩組在同一實驗室對相同材料試樣正確操作下的試驗結果相差不應超過 0.0106%」。此段文字亦很有可能使實驗室操作人員有語意的誤解。但 ASTM C1218 10.1.1 節原文卻有較精準的解釋,其敘述為「The single-laboratory standard deviation has been found to be 0.0013 % chloride by mass of mortar or concrete.
Therefore, results of two properly conducted tests in the same laboratory on the same material are not expected to differ by more than 0.0037 %.」10.1.2 節全文為「The multilaboratory standard deviation has been found to be 0.0037 % chloride by mass of mortar or concrete. Therefore, results of two properly conducted tests from two different laboratories on samples of the same material are not expected to differ by more than 0.0106 %.」
由上述就可以明確知道標準差的單位就是混凝土中氯離子重量百分濃度。而 且兩個 ASTM 標準均有說明此數值可以為 ASTM C670 標準中所稱之 1s 及 d2s 值。ASTM C670 在我國對應的標準為 CNS 14704。
本次硬固混凝土氯離子酸溶法試驗目前結果是以相同材料三個試樣來進行,
因此依 CNS 14704 規定用以計算平均值之三個個別測定值之最大允收全距為 1s
(即標準差 0.0015%)的相乘係數 5.7,因此三組在同一實驗室對相同材料試樣 正確操作下試驗結果的最大允收全距不應超過 0.00855%氯離子百分濃度。表 5-12 至表 5-16 係將表 5-6 至 5-15 試驗結果計算其標準差,與全距值(最大與最 小值之相差值)。
表 5-24 A 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(大面積 磨粉機磨粉取樣)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(STD%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
AH0 0.005007 0.00524 0.005928 0.00048 0.00092 符合要求
AH1 0.009202 0.010522 0.009179 0.00077 0.00134 符合要求
AH2 0.014058 0.014003 0.014016 0.00003 0.00005 符合要求
AH3 0.018035 0.018037 0.017904 0.00008 0.00013 符合要求
AH4 0.022401 0.022462 0.021969 0.00027 0.00049 符合要求
AH5 0.026521 0.026784 0.026805 0.00016 0.00028 符合要求
AM0 0.005334 0.006793 0.006056 0.00073 0.00146 符合要求
AM1 0.010123 0.009926 0.010135 0.00012 0.00021 符合要求
AM2 0.014793 0.014079 0.014588 0.00037 0.00071 符合要求
AM3 0.018793 0.019001 0.018763 0.00013 0.00024 符合要求
AM4 0.02313 0.023458 0.023228 0.00017 0.00033 符合要求
AM5 0.027929 0.027057 0.02792 0.00050 0.00087 符合要求
AM10 0.048582 0.048363 0.048951 0.00030 0.00059 符合要求
AL0 0.005962 0.006162 0.005053 0.00059 0.00111 符合要求
AL1 0.010594 0.009502 0.009764 0.00057 0.00109 符合要求
AL2 0.013839 0.014764 0.014216 0.00047 0.00092 符合要求
AL3 0.018481 0.018946 0.018484 0.00027 0.00047 符合要求
AL4 0.023848 0.022603 0.022185 0.00087 0.00166 符合要求
AL5 0.027481 0.027034 0.027484 0.00026 0.00045 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-25 A 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ10 cm、
高度 1.2 cm 試體粉碎取樣)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
AH0 0.005229 0.005005 0.005073 0.00011 0.00022 符合要求
AH1 0.009427 0.009000 0.009418 0.00024 0.00043 符合要求
AH2 0.013789 0.013639 0.013738 0.00008 0.00015 符合要求
AH3 0.017725 0.017666 0.017955 0.00015 0.00029 符合要求
AH4 0.021266 0.021700 0.021945 0.00034 0.00068 符合要求
AH5 0.026713 0.026111 0.026293 0.00031 0.00060 符合要求
AM0 0.005894 0.006325 0.006751 0.00043 0.00086 符合要求
AM1 0.010188 0.010753 0.010929 0.00039 0.00074 符合要求
AM2 0.015629 0.014650 0.014266 0.00070 0.00136 符合要求
AM3 0.018457 0.019743 0.019165 0.00064 0.00129 符合要求
AM4 0.023130 0.023758 0.023709 0.00035 0.00063 符合要求
AM5 0.027871 0.027872 0.027637 0.00014 0.00024 符合要求
AM10 0.048542 0.048960 0.050136 0.00083 0.00159 符合要求
AL0 0.007405 0.007696 0.007352 0.00019 0.00034 符合要求
AL1 0.011371 0.011797 0.011342 0.00025 0.00046 符合要求
AL2 0.016177 0.015673 0.015638 0.00030 0.00054 符合要求
AL3 0.020133 0.020440 0.020711 0.00029 0.00058 符合要求
AL4 0.024110 0.025087 0.024792 0.00050 0.00098 符合要求
AL5 0.028722 0.029538 0.028394 0.00059 0.00114 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-26 B 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ10 cm、
高度 1.2 cm 試體粉碎取樣)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
BH0 0.00219 0.00221 0.00259 0.00023 0.00040 符合要求
BH1 0.00556 0.00617 0.00560 0.00034 0.00061 符合要求
BH2 0.00959 0.01023 0.00986 0.00032 0.00064 符合要求
BH3 0.01422 0.01347 0.01526 0.00090 0.00179 符合要求
BH4 0.01693 0.01790 0.01902 0.00105 0.00209 符合要求
BH5 0.02300 0.02393 0.02487 0.00094 0.00187 符合要求
BM0 0.00230 0.00255 0.00221 0.00018 0.00034 符合要求
BM1 0.00581 0.00591 0.00608 0.00014 0.00027 符合要求
BM2 0.00922 0.00907 0.00893 0.00015 0.00029 符合要求
BM3 0.01386 0.01286 0.01331 0.00050 0.00100 符合要求
BM4 0.01872 0.01912 0.02025 0.00079 0.00153 符合要求
BM5 0.02469 0.02135 0.02221 0.00143 0.00334 符合要求
BM10 0.04455 0.04378 0.04410 0.00039 0.00077 符合要求
BL0 0.00230 0.00246 0.00249 0.00010 0.00019 符合要求
BL1 0.00700 0.00768 0.00689 0.00043 0.00079 符合要求
BL2 0.01107 0.01226 0.01098 0.00071 0.00128 符合要求
BL3 0.01347 0.01487 0.01455 0.00073 0.00140 符合要求
BL4 0.01974 0.01949 0.02040 0.00047 0.00091 符合要求
BL5 0.02306 0.02327 0.02393 0.00045 0.00087 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-27 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ5 cm 高度 5 cm
AM0 0.007344 0.007303 0.008215 0.00052 0.00091 符合要求
AM1 0.011981 0.010668 0.010506 0.00081 0.00148 符合要求
AM2 0.017028 0.014964 0.015831 0.00104 0.00206 符合要求
AM3 0.019011 0.019424 0.021312 0.00123 0.00230 符合要求
AM4 0.025019 0.024781 0.023721 0.00069 0.00130 符合要求
AM5 0.028179 0.029049 0.028603 0.00044 0.00087 符合要求
AM10 0.046462 0.046319 0.047292 0.00053 0.00097 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
AM0 0.003820 0.006853 0.005773 0.00154 0.00303
標準差 過大
AM1 0.010712 0.007995 0.011845 0.00198 0.00385
標準差 過大
AM2 0.010787 0.013646 0.014878 0.00210 0.00409
標準差 過大 AM3 0.018053 0.015725 0.017554 0.00123 0.00233 符合要求
AM4 0.021626 0.017347 0.024000 0.00337 0.00665
標準差 過大
AM5 0.023653 0.021737 0.026823 0.00257 0.00509
標準差 過大
AM10 0.035692 0.044314 0.041168 0.00436 0.00862
標準差與全 距過大
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-29 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ1cm 鑽頭鑽取
AM0 0.013427 0.006412 0.009073 0.00374 0.00702
標準差 過大 AM1 0.013021 0.011510 0.012239 0.00076 0.00151 符合要求
AM2 0.016204 0.013842 0.015604 0.00123 0.00236 符合要求
AM3 0.024593 0.016807 0.022934 0.00410 0.00779
標準差 過大 AM4 0.021354 0.022417 0.021251 0.00065 0.00117 符合要求
AM5 0.028668 0.029686 0.030341 0.00084 0.00167 符合要求
AM10 0.040465 0.040803 0.050170 0.00551 0.00971
標準差與全
AM0 0.004311 0.005246 0.002180 0.00157 0.00307
標準差 過大 AM1 0.008407 0.008068 0.007504 0.00046 0.00090 符合要求
AM2 0.009344 0.010205 0.009769 0.00043 0.00086 符合要求
AM3 0.012690 0.012527 0.012696 0.00010 0.00017 符合要求
AM4 0.016587 0.016918 0.017300 0.00036 0.00071 符合要求
AM5 0.018315 0.022526 0.021887 0.00227 0.00421
標準差 過大
AM10 0.041860 0.040631 0.034176 0.00413 0.00768
標準差 過大
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-31 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ2.5cm 鑽頭鑽取
AM0 0.007693 0.002668 0.005560 0.00382 0.00702
標準差 過大 AM1 0.005699 0.008361 0.007251 0.00134 0.00266 符合要求
AM2 0.008289 0.011651 0.009399 0.00171 0.00336
標準差 過大 AM3 0.013018 0.012635 0.013694 0.00054 0.00106 符合要求
AM4 0.017990 0.016464 0.018298 0.00098 0.00183 符合要求
AM5 0.021588 0.020722 0.020803 0.00048 0.00087 符合要求
AM10 0.042465 0.047940 0.045513 0.00447 0.00887
標準差
AM0 0.006278 0.006763 0.007020 0.000377 0.00074 0.00860 符合要求
AM1 0.010458 0.011690 0.009900 0.000916 0.00179 0.00860 符合要求
AM2 0.013198 0.014522 0.013880 0.000662 0.00132 0.00860 符合要求
AM3 0.017295 0.018487 0.019225 0.000974 0.00193 0.00860 符合要求
AM4 0.021825 0.022525 0.023598 0.000893 0.00177 0.00860 符合要求
AM5 0.025250 0.022660 0.026443 0.001934 0.00378 0.00860 符合要求
AM10 0.050038 0.048110 0.048056 0.001129 0.00198 0.00860 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-33 混凝土硬固氯離子含量 CNS 酸溶法試驗精密度分析(ψ2.5 cm 鑽頭鑽取 4 cm 深度)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
AM0 0.006464 0.006136 0.006142 0.000188 0.00033 符合要求
AM1 0.010852 0.010141 0.009869 0.000508 0.00098 符合要求
AM2 0.014041 0.013810 0.013100 0.000490 0.00094 符合要求
AM3 0.019517 0.018642 0.017812 0.000853 0.00171 符合要求
AM4 0.022544 0.022138 0.021416 0.000571 0.00113 符合要求
AM5 0.027544 0.027222 0.026949 0.000298 0.00059 符合要求
AM10 0.048175 0.047939 0.047703 0.000236 0.00047 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
由表中可以發現高轉速旋轉磨粉機磨粉取樣與直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體 粉碎的硬固氯離子試驗結果均可符合標準的精密度要求。而直徑 5 cm 高度 5 cm 鑽心試體的硬固氯離子試驗結果亦符合標準的精密度要求。而直徑 2.5 cm 高度 2.5 cm 鑽心試體取樣與普通電鑽磨粉取樣鑽取深度 2 公分以下的試驗結果,有部 分配比不符合試驗標準精密度要求。但鑽頭直徑 2.5 cm 鑽取深度 3 公分以上的 試驗結果均可符合標準精密度要求。
若比對表 5-16 硬固混凝土酸溶法氯離子試驗與拌合時外加氯離子量線性關係 迴歸方程式斜率,如表 5-34 所示。可以發現斜率 0.9 以上的取樣或配比系列,其 試驗標準差與允收全距精密度均可符合要求。而斜率 0.9 以下的取樣或配比系列,
其部分取樣方是便有部分配比無法通過試驗標準差與允收全距精密度要求,因而 影響了斜率計算值。
表 5-34 硬固混凝土酸溶法氯離子試驗與拌合時外加氯離子量線性迴歸方程式 與精密度之間關係
取樣方式 配比系列 線性迴歸方程式 精密度符合情形
高轉速旋轉磨粉機大 面積磨粉取樣
AH Y=0.981X 全部符合要求
AM Y=0.986X 全部符合要求
AL Y=0.993X 全部符合要求
直徑 10 cm、高度 1.2 cm 試體粉碎取樣
AH Y=0.975X 全部符合要求
AM Y=0.991X 全部符合要求
AL Y=0.987X 全部符合要求
BH Y=0.941X 全部符合要求
BM Y=0.946X 全部符合要求
BL Y=0.974X 全部符合要求
直徑 5 cm 高度 5 cm 鑽
心試體粉碎取樣 AM Y=0.924X 全部符合要求
直徑 2.5 cm 高度 2.5
cm 鑽心試體粉碎取樣 AM Y=0.833X 6/7 配比不符合要求 直徑 1 cm 高度 1.2 cm
鑽頭電鑽磨粉取樣 AM Y=0.803X 3/7 配比不符合要求 直徑 2.5 cm 高度 1 cm
鑽頭電鑽磨粉取樣 AM Y=0.788X 3/7 配比不符合要求 直徑 2.5 cm 高度 2 cm
鑽頭電鑽磨粉取樣 AM Y=0.837X 3/7 配比不符合要求 直徑 2.5 cm 高度 3 cm
鑽頭電鑽磨粉取樣 AM Y=0.972X 全部符合要求
直徑 2.5 cm 高度 4cm
鑽頭電鑽磨粉取樣 AM Y=0.952X 全部符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
水溶法試驗方面,單一實驗室試驗結果之標準差為 0.0013%,依 CNS 14704 規定用以計算平均值之三個個別測定值之最大允收全距為 1s 的相乘係數 5.7,因 此三組在同一實驗室對相同材料試樣正確操作下試驗結果的最大允收全距不應 超過 0.00741%氯離子百分濃度。表 5-35 至表 5-40 為精密度分析結果。表中僅直 徑 2.5cm 鑽頭鑽取 2cm 深度取樣方式的 AM10 配比標準差偏高以外,其餘均符 合精密度要求。
表 5-35 A 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 水溶法試驗精密度分析(ψ10 cm、
高度 1.2 cm 試體粉碎取樣)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
AH0 0.00296 0.00226 0.00334 0.00055 0.00108 符合要求
AH1 0.00425 0.00417 0.00469 0.00028 0.00052 符合要求
AH2 0.00634 0.00667 0.00624 0.00023 0.00043 符合要求
AH3 0.00824 0.00876 0.00784 0.00046 0.00092 符合要求
AH4 0.00921 0.00980 0.00982 0.00035 0.00061 符合要求
AH5 0.00990 0.00914 0.01077 0.00082 0.00163 符合要求
AM0 0.00288 0.00298 0.00291 0.00005 0.00010 符合要求
AM1 0.00371 0.00351 0.00357 0.00010 0.00020 符合要求
AM2 0.00463 0.00509 0.00509 0.00027 0.00046 符合要求
AM3 0.00856 0.00815 0.00830 0.00021 0.00041 符合要求
AM4 0.01013 0.01049 0.01026 0.00018 0.00036 符合要求
AM5 0.01428 0.01273 0.01337 0.00078 0.00155 符合要求
AM10 0.02631 0.02437 0.02709 0.00129 0.00272 符合要求
AL0 0.00243 0.00226 0.00280 0.00028 0.00054 符合要求
AL1 0.00411 0.00363 0.00365 0.00027 0.00048 符合要求
AL2 0.00575 0.00594 0.00569 0.00013 0.00025 符合要求
AL3 0.00887 0.00741 0.00782 0.00075 0.00146 符合要求
AL4 0.01134 0.01258 0.01212 0.00063 0.00124 符合要求
AL5 0.01646 0.01687 0.01732 0.00043 0.00086 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-36 B 組配比混凝土硬固氯離子含量 CNS 水溶法試驗精密度分析(ψ10 cm、
高度 1.2 cm 試體粉碎取樣)
配比 編號
試樣 1
(%)
試樣 2
(%)
試樣 3
(%)
試驗結果 標準差
(%)
試驗值計算 全距值(%)
精密度 判斷
BH0 0.00213 0.00187 0.00200 0.00013 0.00026 符合要求
BH1 0.00270 0.00279 0.00292 0.00011 0.00022 符合要求
BH2 0.00543 0.00593 0.00546 0.00028 0.00050 符合要求
BH3 0.00774 0.00756 0.00803 0.00024 0.00047 符合要求
BH4 0.01129 0.01049 0.01133 0.00047 0.00084 符合要求
BH5 0.01430 0.01548 0.01563 0.00073 0.00133 符合要求
BM0 0.00029 0.00031 0.00031 0.00001 0.00002 符合要求
BM1 0.00282 0.00289 0.00177 0.00063 0.00112 符合要求
BM2 0.00551 0.00473 0.00516 0.00039 0.00078 符合要求
BM3 0.00858 0.00762 0.00788 0.00050 0.00096 符合要求
BM4 0.01045 0.01145 0.01162 0.00063 0.00117 符合要求
BM5 0.01465 0.01311 0.01359 0.00079 0.00154 符合要求
BM10 0.02871 0.02673 0.02752 0.00100 0.00198 符合要求
BL0 0.00298 0.00331 0.00244 0.00044 0.00087 符合要求
BL1 0.00407 0.00369 0.00383 0.00019 0.00038 符合要求
BL2 0.00690 0.00724 0.00656 0.00034 0.00068 符合要求
BL3 0.00828 0.00933 0.00892 0.00053 0.00105 符合要求
BL4 0.01169 0.01193 0.01221 0.00026 0.00052 符合要求
BL5 0.01465 0.01452 0.01483 0.00016 0.00031 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-37 混凝土硬固氯離子含量 CNS 水溶法試驗精密度分析(ψ2.5cm 鑽頭鑽取
AM0 0.00210 0.00262 0.00176 0.00043 0.00086 符合要求
AM1 0.00370 0.00321 0.00295 0.00038 0.00075 符合要求
AM2 0.00433 0.00474 0.00499 0.00033 0.00066 符合要求
AM3 0.00691 0.00623 0.00753 0.00065 0.00130 符合要求
AM4 0.00858 0.00882 0.00923 0.00033 0.00065 符合要求
AM5 0.01150 0.01084 0.01141 0.00036 0.00066 符合要求
AM10 0.02527 0.02541 0.02441 0.00054 0.00100 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
AM0 0.00196 0.00170 0.00229 0.00030 0.00059 符合要求
AM1 0.00306 0.00289 0.00352 0.00033 0.00063 符合要求
AM2 0.00488 0.00506 0.00487 0.00011 0.00019 符合要求
AM3 0.00625 0.00698 0.00584 0.00058 0.00114 符合要求
AM4 0.00917 0.00839 0.00869 0.00039 0.00078 符合要求
AM5 0.01211 0.01068 0.01125 0.00072 0.00143 符合要求
AM10 0.02729 0.02970 0.02613 0.00182 0.00357
標準差 過大
(資料來源:本研究自行整理)
表 5-39 混凝土硬固氯離子含量 CNS 水溶法試驗精密度分析(ψ2.5cm 鑽頭鑽取
AM0 0.00324 0.00246 0.00244 0.00046 0.00080 符合要求
AM1 0.00361 0.00369 0.00362 0.00004 0.00008 符合要求
AM2 0.00502 0.00512 0.00464 0.00025 0.00048 符合要求
AM3 0.00636 0.00703 0.00677 0.00034 0.00067 符合要求
AM4 0.00838 0.00897 0.00863 0.00030 0.00059 符合要求
AM5 0.01171 0.01209 0.01079 0.00067 0.00130 符合要求
AM10 0.02670 0.02730 0.02677 0.00033 0.00060 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)
AM0 0.00247 0.00192 0.00177 0.00037 0.00070 符合要求
AM1 0.00327 0.00342 0.00291 0.00026 0.00051 符合要求
AM2 0.00408 0.00436 0.00470 0.00031 0.00062 符合要求
AM3 0.00715 0.00702 0.00660 0.00029 0.00055 符合要求
AM4 0.00832 0.00804 0.00873 0.00035 0.00069 符合要求
AM5 0.01269 0.01153 0.01265 0.00066 0.00116 符合要求
AM10 0.02475 0.02468 0.02420 0.00030 0.00055 符合要求
(資料來源:本研究自行整理)