試體製作

第三章實驗計劃第一節試驗規畫

第二節試體製作

本研究依據原混凝土鋼承板試體尺寸規格進行製作。

3-2-1 試體尺寸：

本研究修復混凝土鋼承板試體尺寸為 600 ㎝×600 ㎝，樓版厚度 15 ㎝，鋼承板厚度1.2mm，保護層厚度依規範規定為 2 ㎝，如圖 3.3 所示。

圖 3.3 試體立面圖(本研究整理)

3-2-2 鋼筋：

下層主筋配置#4 @305mm，上層鋼箍筋為#3 @150 mm，如圖 3.3 所示。

3-2-3 鋼承板：

鋼承板厚度 1.2 mm，肋高 76mm，肋距 305mm。

3-2-4 混凝土

本研究混凝土採用環球水泥股份有限公司預拌混凝土廠供應，粗骨材為台灣常見之矽質骨材，水泥為環球水泥股份有限公司生產之波特蘭水泥第I 型，常溫設計抗壓強度為210kgf/cm²，其詳細配比內容，如表3.1 所示。於混凝土澆置時製作 15×30cm 的圓柱試體，藉以評估28 天抗壓強度是否符合要求，如表 3.2 所示。並在試驗前進行抗壓強度試驗以做為評估加載依據。

3-2-5 剪力釘

小梁剪力釘長度為1.5 倍鋼承板凹槽深度，及小梁剪力釘間距縮小一半配設，即剪力釘直徑取D = 16mm、長度取 L = 1.5×76mm=114 mm；剪力釘配置於梁軸向取 30.5cm 之一半（≧ 6d）、於梁橫向取 15cm（≧ 4d），如圖 3.4 所示。

圖 3.4 修復混凝土鋼承板試體之剪力釘及鋼承板(本研究整理)

表 3.1 修復混凝土配比表（f

c’=210kgf/cm²

）

(本研究整理)

表 3.2 修復混凝土抗壓強度

水膠比 W/（C+P）

各成分的含量（kg/m³）

水水泥爐石飛灰細粒料粗粒料化學添加物 0.59 183 221 64 31 989 839 3.16

齡期(天) 7 28 83 350

平均抗壓強度

(kgf/cm²) 250 352 389 383

3-2-6 試體熱電偶線配置

為量測修復試體混凝土、鋼筋及鋼承板之溫度，於試體內預先埋設 K－Type 型式的熱電偶線，以量測試體加熱期間混凝土、鋼筋與鋼承板溫度變化及分佈情形，可提供後續數值分析及其他相關研究用，如圖3.5 所示，其相關量測位置與原混凝土鋼承板試體一致，但限於經費與人力，量測數量將酌予減少，分為4 種形式，(1)單純樓版，如編號TS-C31、TS-C33、TS-C35 (2)小梁上方樓版，如編號 TS-C22、TS-C24、TS-C42、

TS-C44(3) 外大梁上方樓版，如編號 TS-C02、TS-C04、TS-C20、TS-C40 (4) 內大梁上方樓版，如編號TS-C26、TS-C46、TS-C62、TS-C64。

圖 3.5 試體熱電偶線配置示意圖(本研究整理)

圖3.6 為單純樓版熱電偶線配置情形，此斷面包含兩處平面位置：肋底及肋高各一，

總計有8 個測溫點。在肋底處之厚度方向佈有 4 點（b1~b4），分別在鋼承板表面(b1)、

下層主鋼筋表面(b2)(即混凝土保護層)、鋼承板肋高之混凝土(b3)、下層溫度鋼筋底表面(b4)；在肋高處之厚度方向配置有 4 點（t1~t4），分別在鋼承板表面(t1)、下層溫度鋼筋底表面(t2)、鋼承板肋高上方 5 公分處混凝土(t3)、混凝土表面(t4)。

TS-C35

TS-C33

TS-C31 TS-C24

TS-C22

TS-C44

TS-C42 TS-C04

TS-C02

TS-C40 TS-C20

TS-C26 TS-C46

TS-C64

TS-C62

N

圖 3.6 單純樓版熱電偶線配置圖

圖3.7 為小梁上方樓版熱電偶線配置情形，該斷面包含兩處平面位置：肋底及肋高各一，總計有8 個測溫點。在肋底處之厚度方向佈有 4 點（b1~b4），分別在剪力釘周圍之鋼承板表面(b1)、下層主鋼筋表面(b2) (即混凝土保護層)、鋼承板肋高之混凝土(b3)、

下層溫度鋼筋底表面(b4)；在肋高處之厚度方向佈有 4 點（t1~t4），分別在鋼承板表面 (t1)、下層溫度鋼筋底表面(t2)、鋼承板肋高上方 5 公分處混凝土(t3)、混凝土表面(t4)。

圖 3.7 小梁上方樓版熱電偶線配置圖

圖3.8 為外側大梁上方樓版熱電偶線配置情形，該斷面總計有 6 個測溫點（g1~g6）。

圖 3.9 為內側大梁上方樓版熱電偶線配置情形，由於處於新舊混凝土交界面，

測溫點數較外大梁多，該斷面總計有9 個測溫點。

圖 3.9 內大梁上方樓版熱電偶線配置圖

3-2-7 試體修復製作

本研究試體修復製作過程簡述如下：將受火害之樓版打除，重新吊裝新的小梁，

再依序進行鋼承板鋪設、剪力釘植銲、新舊樓版介面植筋、鋼筋配設及熱電偶線埋設等，另為避免移除混凝土表面細砂及灰塵影響新舊混凝土黏結力，以高壓水槍將移除混凝土表面細砂及粉塵去除，以利新舊混凝土之接合。預拌混凝土澆置前，新舊混凝土黏結界面，分別在火害修復區(1)以水泥漿添加海菜（主要成份為甲基纖維素(Methyl Cellulose)，運用在水泥或砂漿中時，可增強附著性、保水性及工作性）；火害修復區 (2)以環氧樹脂黏結材料施作(已於 106 年進行火害試驗)，探討兩者受火害之差異，如圖3.10~圖 3.15。

(a)火害修復區(1)

(b) 火害修復區(2)

圖 3.11 混凝土鋼承板重新鋪設(本研究整理)

圖 3.12 修復樓版之熱電偶線埋設照片(本研究整理)

圖 3.13 修復樓版以高壓噴水清潔(本研究整理)

圖 3.15 樓版修復完成(本研究整理)

3-2-8 火害實驗區熱電偶樹配置

為瞭解火害實驗區間溫度的分布及傳遞，與之前火害實驗相同將配置熱電偶樹，

分成2 種，一種為配置在鋼承板下方，設計在靠近牆邊 1/2 跨距的位置，該位置在垂直高程上佈有7 個測溫點，另一種則配置於小梁下，設計在 1/3 梁長的位置，該位置在垂直高程上佈有6 個測溫點，火害實驗區的熱電偶樹配置圖，如圖 3.16 及圖 3.17 所示。

圖 3.16 鋼承板下熱電偶樹配置圖(本研究整理)

TT-C03

TT-C36

TT-C63 TT-C24 TT-C44

TT-C22 TT-C42

TT-C30

Opening

750mm 750mm 750mm 600mm 600mm 300mm 110mm