超音波檢測

57

圖 4.21 各配比不同齡期 CBR 值

58

圖 4.22 S-CLSM 圓柱試體超音波發展情形

圖4.24~圖4.27為版型試體(60cmW×60cmL×15cmH)24小時內之波速值，試驗以4 小時後拆模，進行表面傳遞法與直接傳遞法量測，參考圖4.23測點 1~10為表面傳遞 檢測圖4.24(曲線1代表距離5cm量測之第一個量測點結果，曲線2代表距離10cm量測之 第二個量測點結果，依此類推每次量測增加5cm)。測點11為直接傳遞檢測(曲線11為 其檢測結果)。比較圖4.22與4.24，版型試體之4小時波速相較於圓柱試體較高，由於 試體澆置完成後，水溢出的情況比圓柱試體(10cmψ×20cmH)快，因此試體較早凝固，

波速發展也較早，其餘時間點波速發展與圓柱類似。圖4.22與圖4.28比較可知表面傳 遞與直接傳遞於檢測上數值明顯有差異，但曲線的趨勢都一致性4~12小時波速有明顯 之變化，12小時~24小時波速變化不明顯，曲線趨近平緩。數據有所差異其原因可能 為尺寸效應造成量測之誤差，以及量測方式不同所致，雖然兩種試體都有以直接傳遞 量測，由於尺寸不同量測會有所誤差。

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

4 9 14 19 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

C-3-3 C-4-3 C-5-3 C-5-4

59

圖 4.23 以超音波量測 S-CLSM 表面傳遞示意圖

圖 4.24 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-3-3) B

I G F

H E D C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 A

5cm 5cm

11

200 300 400 500 600 700 800 900

4 8 12 16 20 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

60

圖 4.25 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-4-3)

圖 4.26 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-5-3)

200 300 400 500 600 700 800 900 1000

4 8 12 16 20 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

4 8 12 16 20 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

61

圖 4.27 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-5-4)

圖 4.28 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

4 8 12 16 20 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

4 9 14 19 24

波速(m/s)

齡期(hrs)

P-3-3 P-4-3 P-5-3 P-5-4

62

圖4.29為S-CLSM圓柱試體(10cmψ×20cmH)於1~28天齡期超音波之波速，試體配 比為水固比0.36，灰水比分別為0.3、0.4、0.5，以及水固比0.45、灰水比0.5，由圖形 得知波速隨著齡期而成長，波速於早期時發展較為明顯，曲線幾乎成直線快速成長，

波速變化相當明顯， 於14天之後波速變化較緩慢，曲線近乎成水平線。波速因灰水 比(水泥量)增加而增加，由此可知S-CLSM於超音波檢測情形與混凝土相似，都會因 水泥量改變影響試體之波速與強度。

圖 4.29 S-CLSM 圓柱試體之超音波發展情形

圖4.30至圖4.33為S-CLSM版型試體(60cmW×60cmL×15cmH)，配比於齡期1~28 天之波速，由圖形得知波速的變化滿大，可能原因為表面傳遞檢測容易造成波形之散 射，人為施測時的誤差或試體本身有缺陷，都會影響量測之數值。圖4.29與圖4.34比 較可知表面傳遞與直接傳遞於檢測上數值明顯有差異，圓柱試體波速早期發展較快，

晚期發展則平緩，版型早期發展與圓柱類似，晚期呈現線性緩慢上升，因版型量測數 據較不穩定，因此雖然兩者早期發展類似，但晚期量測值有所差異。

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

C-3-3 C-4-3 C-5-3 C-5-4

63

圖 4.30 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-3-3)

圖 4.31 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-4-3)

700 800 900 1000 1100 1200

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

64

圖 4.32 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-5-3)

圖 4.33 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形 (P-5-4)

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

65

圖 4.34 S-CLSM 版型試體之超音波發展情形

由圖4.35可知水泥量的增加會影響試體強度及波速之變化，水泥量越多其強度與 波速越高，但水泥量增加到一定程度其波速變化不明顯，造成此結果的因素可能為試 樣土壤不同，造成骨材性質不相同；強度變化不大造成波速變化不明顯；試體本身內 部有所缺陷造成波速不穩定。

圖 4.35 水泥量與強度、波速之關係

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

波速(m/s)

齡期(days)

P-3-3 P-4-3 P-5-3 P-5-4

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

0 50 100 150 200 250

單軸壓縮強度

(kPa)

波速

(m/s)

水泥量(kg/m³

)

水泥量-波速 水泥量-強度

66

本試驗結果與李昌憲(2010)結果相似，證明土壤種類相近，於不同水泥量試驗所 得結果都會相同，佐證利用超音波檢測 S-CLSM 之可行性。

表 4-2 李昌憲(2010)之超音波檢測結果

水泥量(kgf/m³) 齡期(天) 迴歸方程式 相關係數R²

125

7天 y＝105.41x－29.079 R²＝0.7635 14天 y＝67.824x＋229.07 R²＝0.8257 28天 y＝44.118x＋430.86 R²＝0.8306

150

7天 y＝70.142x＋312.59 R²＝0.651 14天 y＝62.398x＋300.47 R²＝0.8111 28天 y＝36.895x＋543.94 R²＝0.7037

175

7天 y＝45.811x＋558.29 R²＝0.9761 14天 y＝47.257x＋448.06 R²＝0.9489 28天 y＝28.705x＋661.13 R²＝0.9434