高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式

第三節 第三節

第三節 高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式 高溫試驗後各試體破壞模式

包覆型鋼骨鋼筋混凝土柱的耐火性能，與鋼骨至混凝土表面的保護層厚度有 極大關係，混凝土為熱傳性較低的材料，可延遲柱內部鋼骨力學性質受高溫的破 壞，提升柱之防火時效。因此調查火災後表面保護層損害情況為研判損壞程度的 重要依據。根據文獻，一般火害後混凝土表面之觀察重點有表面裂縫數量及分 佈、爆裂、顏色變化及鋼筋外露等情形。

試體 試體

試體試體 SN4 與試體與試體與試體與試體 SH4

高溫試驗結束後，爐內溫度依舊相當高待試體經過 21 小時冷卻後打開爐門 觀察，SN4 試體在加溫爐內的情形如圖 4-9 (a)-(b)，表面受熱段有明顯裂縫，裂 縫寬度約略 1 mm，其中裂縫多集中於試體受熱段角隅處，角隅處的裂縫寬度較 寬，接近 2 mm。角隅處混凝土剝落如圖 4-9 (b)所示，顏色變化最深呈現焦黃色，

如圖 4-9 (c)所示。試體受熱段表面顏色約呈現均勻的淺黃色，未受熱段顏色則無 明顯變化，呈現混凝土本來的灰色。試體東北角隅剝落，剝落縱長約略延伸 147 cm，如圖 4-9 (c)所示，靠近受熱段下段剝落寬度最長約 8 cm，角隅處保護層剝 落深度約略 3 cm，未觀察到箍筋及主筋外露，顯示鋼筋仍受到混凝土良好的保 護。

試體 SH4 經高溫試驗後外貌變化，近乎相同的，唯一不同之處僅是試體 SH4 角隅處未如 SN4 發生剝落，見圖 4-9 (e)-(f)。

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(a) (b)

(c) (d)

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(e) (f)

圖 圖

圖圖 4-9 試體試體試體試體 SN4 與試體與試體與試體與試體 SH4 高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化 (資料來源:本研究整理)

試體 試體

試體試體 CN4 與試體與試體與試體與試體 CH4

高溫試驗結束待試體經過 21 小時冷卻後打開爐門，試體 CN4 在加溫爐內的 情形如圖 4-10 (a)-(f)所示。剝落後的混凝土表面骨材沿著平行受熱面的方向劈 裂，呈現磚紅色且發現剝落的混凝土保護層多呈現片狀，如圖 4-11 (c)-(d)所示。

觀察到受熱段保護層完全地剝落，如圖 4-11 (f)所示，其中裂縫均勻分布於試體 受熱段。試體受熱段表面顏色約呈現均勻的淺黃色，未受熱段顏色則無明顯變 化。試體受熱段保護層嚴重剝落，受熱段柱周長由原來 125.6 cm 縮減為平均周 長 116.3 cm，其中以柱試體受熱段下半部周長減少最多。受熱段箍筋多處，外露 如圖 4-11 (e)-(f)所示，北面箍筋外露最為嚴重，其中包括安裝熱電偶測點 R3 之 箍筋，主筋仍受混凝土良好的保護。

試體 CH4 經過高溫試驗後外觀變化與 CN4 大致相同，均發生嚴重的爆裂、

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保護層剝落，如圖 4-11 (g)-(h)。

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

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(g) (h)

圖 圖

圖圖 4-10 試體試體試體 CN4 與試體試體 與試體與試體與試體 CH4 高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化 (資料來源:本研究整理)

試體試體

試體試體 SN3 與試體與試體與試體與試體 SH3

高溫試驗結束待試體經過 21 小時冷卻後打開爐門，試體 SN3 在加溫爐內的 情形如圖 4-11(a)所示。試體受熱段表面顏色約呈現均勻的淺黃色，未受熱段顏 色則無明顯變化。裂縫寬度約略 1 mm，呈現網格狀分佈，受防火綿包覆保護的 試體北面，裂縫的密度較受火面少，裂縫寬度多小於 0.5 mm。受熱段西南側一 處角隅保護層剝落。

試體 SH3 經過高溫試驗後外觀變化與 SN3 大致相同，但無角角隅剝落現象，

見圖 4-11(b)。

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(a) (b)

圖 圖

圖圖 4-11 試體試體試體 SN3 與試體試體 與試體與試體與試體 SH3 高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化 (資料來源:本研究整理)

試體 試體

試體試體 CN2 與與與與 CH2

高溫試驗結束待試體經過 21 小時冷卻後打開爐門，觀察到受熱段保護層完 全地剝落，受熱段的試體保護層剝落，使用來固定防火綿的熱電偶線鬆脫，熱可 能由鬆脫的防火綿旁傳入，此次試驗量測之溫度歷時可能因此失準。

試體 CH2 打開爐門後觀察，受火段表面顏色約呈現均勻的淺黃色，試體受 火段保護層嚴重剝落，包覆防火綿段則不受影響，混凝土保護層，見圖 4-12 (b)，

防火綿拆掉後混凝土表面約略呈現灰白色。受火段箍筋少量外露，主筋未外露。

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(a ) (b)

圖 圖

圖圖 4-12 試體試體試體 CN2 與試體試體 與試體與試體與試體 CH2 高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化高溫試驗後外觀變化 (資料來源:本研究整理)