金屬大氣曝曬試驗規劃

金屬大氣曝曬試驗包括三階段，分別為試片製作、劣化、分 析。

一、試片製作之工序：試片表面的清潔除鏽、試片標示編號、試 片基材秤重，完成後即可將試片置上曝曬架。如表面需經披 覆處理，則於秤重後予以披覆表面塗料，再將試片置上曝曬 架。

二、劣化過程之工序：將試片置上曝曬架，並擺放於指定之曝曬 場所，經自然曝曬後定時取樣。

三、分析工作之工序：到達預定取樣日期，即將試片下架，先以 目視觀察其腐蝕情況，並予以記錄，再將披覆材料去除（如 無披覆材料則可免除此步驟），之後利用化學藥品將腐蝕生成 物去除（化學酸洗），並以吹風機吹乾水痕，將試片秤重。重 覆化學酸洗、吹乾、秤重等步驟，直至試片為恆重後，始可 停止。記錄恆重結果，計算腐蝕速率。

4.1.2 試驗記錄

有關試驗之進行，我們可利用「鋼鐵建材自然曝曬劣化試驗 記錄表」來協助完成試驗期間之各步驟。

表 4-1 鋼鐵建材自然曝曬劣化試驗記錄表

4.1.4 前處理方式

經儲放、運搬等過程，試片表面多已沾有不潔物或鏽蝕生成 物，此時需將該等不潔物或鏽蝕予以去除，通常是以噴砂方式或 化學方式處理，而一般多採用噴砂方式，較為簡單有效。處理後 之試片應立即進行編號標示。

為使編號標示能耐長期曝曬，亦即經過長時間腐蝕劣化後仍 能辨識，一般多以數字衝頭鋼印在試片上打印編號，或使用中心 衝錐刻記。

4.1.5 基材秤重

試片在編號處理完成後，應即刻予以秤重。所秤重量須精確 至0.01g。秤重完畢需將試片置放於相對溼度 65%以下之環境中，

以避免鏽蝕作用再次進行。

4.1.6 披覆材料施作方式

試片表面若需塗佈披覆材料，要注意的是，第4.1.4 節中之表 面清潔除鏽則須依照該披覆材料的施工規範來進行。

4.1.7 上架位置

試片之上架位置，可以文字記載，或以簡圖、照片等表示。

以能敍明試片所在位置即可。必要時於試片吊掛標示牌。應以絕 緣材料如PP 材質或 Nylon 材質之螺栓將試片固定於曝曬架，以避 免因強風而有吹落甚至吹散等情況發生。另試片與曝曬架間需加 置絕緣墊片或夾板，以避免接觸處產生伽凡尼腐蝕，而影響試驗 結果。且置放方式應考慮避免試片因雨水相互污染情形。

4.1.8 曝曬地點

對於大氣曝曬之實驗，本案預定利用本所現有之場地，即位

處台北市景美地區的材料實驗中心及台南歸仁的實驗中心，可進

性中等，C4 表示腐蝕性高，C5 表示腐蝕非常高。

表 4-3 溼潤時間分類 溼潤時間

hour/year % 類別 τ≦10

10<τ≦250 250<τ≦2500 2500<τ≦5500

5500<τ

τ≦0.1 0.1<τ≦3

3<τ≦30 30<τ≦60

60<τ

3<S≦60 60<S≦300 300<S≦1500

S0

表 4-6 大氣腐蝕環境分類（以環境因子分類）

τ1 τ2 τ3 τ4 τ5

碳 鋼

S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3

P0-P1 1 1 1 or 2 1 2 3 or 4 2 or 3 3 or 4 4 3 4 5 3 or 4 5 5

P2 1 1 1 or 2 1 or 2 2 or 3 3 or 4 3 or 4 3 or 4 4 or 5 4 4 5 4 or 5 5 5

P3 1 or 2 1 or 2 2 2 3 4 4 4 or 5 5 5 5 5 5 5 5

鋅 與 銅

S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3

P0-P1 1 1 1 1 1 or 2 3 3 3 3 or 4 3 4 5 3 or 4 5 5

P2 1 1 1 or 2 1 or 2 2 3 3 3 or 4 4 3 or 4 4 5 4 or 5 5 5

P3 1 1 or 2 2 2 3 3 or 4 3 3 or 4 4 4 or 5 5 5 5 5 5

鋁

S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3 S0-S1 S2 S3

P0-P1 1 2 2 1 2 or 3 4 3 3 or 4 4 3 3 or 4 5 4 5 5

P2 1 2 2 or 3 1 or 2 3 or 4 4 3 4 4 or 5 3 or 4 4 5 4 or 5 5 5

P3 1 2 or 3 3 3 or 4 4 4 3 or 4 4 or 5 5 4 or 5 5 5 5 5 5

Note—Corrosivity is expressed as the numerical part of the corrosivity category code (for example: 1 instead of C1)。

金屬及混凝土耐久耐候性評估之應用與探討－戶外曝曬試驗

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4.1.9 劣化期間狀況

定期檢視試片情況，如有異常事項，可記載於上。

4.1.10 劣化後試片表面觀察

試片下架後，其表面外觀如有任何改變，皆需有所描述。如 鏽蝕分布、深度等。可附照片加以輔助。

4.1.11 去除腐蝕生成物

一、表面無披覆鋼板試片

去除表面無披覆鋼板試片之腐蝕生成物，可採用國家標 準CNS 附錄 A 之 C3.5 化學清洗法進行。因為此方法利用鹽 酸等強腐蝕性藥劑，建議選擇戶外空曠處或有良好抽氣設備 之地進行。人員應穿著具防護效果之衣著與面罩。

（一）設備

1.酸洗藥劑：將500mL鹽酸(HCl, ρ=1.19g/mL)與3.5g環 六 甲 基 四 銨(hexamethylenetetramine) 加 蒸 餾 水 至 1000mL後製成。

2.磅秤：可精確量至0.001g。

3.定量瓶：容量1000mL（或以上），泡製酸洗藥劑之用。

4.玻璃燒杯：容量2000mL（或以上），放置酸洗藥劑並 浸泡鋼板之用。

5.紙巾、吹風機：擦乾試片上之酸洗藥劑。

（二）步驟

1.將500mL鹽酸入定量瓶中。

2.秤取3.5g環六甲基四銨，並小心倒入定量瓶。

3.將蒸餾水倒入定量瓶，直至到達1000mL刻度線（需 緩慢逐次加入，以免發生噴濺）。

4.混合成為酸洗藥劑，置入玻璃燒杯中（需沿著燒杯壁 小心倒入，以免發生噴濺）。

5.將試片浸入酸洗藥劑中5分鐘。

6.5分鐘後取出，觀察腐蝕生成物去除狀況。若還留有 大量腐蝕生成物，可再浸入酸洗藥劑中5分鐘。試片 取出隨即以清水將酸洗藥劑沖洗乾淨。

7.將試片以紙中擦乾，並以吹風機將水漬吹乾。

8.進行秤重。再重覆步驟5~7，直至試片恆重，表示腐 蝕生成物已完全除去。

二、塗裝鋼板試片

此類試片需有二程序：首先將基材外之披覆料去除，再 以一、（二）之各步驟之化學清洗法進行腐蝕生成物去除。

（一）設備

1.強力去漆劑：注意是否對基材為無腐蝕性。

2.刮刀：刮除試片表面塗料之用。

3.酸洗藥劑：同前述一、（一）1。

4.磅秤：同前述一、（一）2。

5.定量瓶：同前述一、（一）3。

6.玻璃燒杯：同前述一、（一）4。

7.紙巾、吹風機：同前述一、（一）5。

（二）步驟

1.將試片浸於強力去漆劑30分鐘後，以刮刀刮除試片表 面塗料。

2.以清水將殘留去漆劑沖去。

3.將刮除塗料後之試片以一、（二）之各步驟之化學清

三、鍍鋅鋼板試片 1000mL所製成。

2.酸洗藥劑：同前述一、（一）1。

( )

0.9＜r_corr≦5 0.7＜r_corr≦2.1

5＜rcorr≦12

15＜r_corr≦30 2.1＜rcorr≦4.2

12＜r_corr≦25

650＜rcorr≦1500 80＜r_corr≦200

30＜rcorr≦60 4.2＜r_corr≦8.4

25＜rcorr≦50