８５
８６
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100
0 0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
通電 未通電
圖5-11(d) 保護層厚度 9cm腐蝕電位
GP5000
0 0.5 1 1.5 2
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
電流密度(μA/cm2)
未通電 通電
圖 5-11(e) 保護層厚度4cm腐蝕電流密度
８７
GP5000
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
電流密度(μA/cm2)
未通電 通電
圖5-11(f) 保護層厚度6cm腐蝕電流密度
GP5000
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
電 流 密 度 (μ A /c m 2)
未通電 通電
圖5-11(g) 保護層厚度7cm腐蝕電流密度
８８
GP5000
0 0.5 1 1.5 2
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
電 流 密 度 (μ A /c m 2)
未通電 通電
圖5-11(h) 保護層厚度9cm腐蝕電流密度
由實驗數據可以發現，在四個保護層的初始電位在-200mv 左右，在通 電 168 小時候 4cm、6cm、9cm 腐蝕電位有明顯往下掉的趨勢，而由於保護 層厚度 7cm 為泡水面的關係，在通電加速腐蝕時間 144 小時電位就有明顯 往下掉的趨勢，四個保護層深度在 408 小時電位掉至將近-400mV。
由腐蝕電位的結果來看，初始電位在-200mv 左右，若依表 3-7 腐蝕電 位對蝕機率參考標準來看顯示腐蝕機率約為 10%~90% ，造成這種情形的原 因可能是受鋼筋表面鍍層的影響，隨著加速腐蝕時間的增加鈍態模遭破壞 後電位才開始明顯的往下掉。
８９
在腐蝕電流密度方面，四個保護層的初始電流密度都在-0.7μA/cm2左 右，隨著加速腐蝕時間的增加，電流密度下降都穩定在 0.4μA/cm2 ，而趨 勢跟腐蝕電位大致相同，4cm、6cm、9cm 在通電 168 小時 有明顯上升的趨 勢，保護層厚度 7cm 則在通電 144 小時電流密度就有明顯上升的趨勢。經 由兩部儀器量測的結果，由趨勢的變化可以合理的推估兩部儀器所量測到 鋼筋在加速腐蝕時間 144 小時至 168 小時間開始發生腐蝕。
相對標準氫電極而言，銅/硫酸銅參考電極大於-200mV時，鋼筋的腐蝕 狀態是低於 10%腐蝕機率，在-200~-350mV 之間腐蝕狀態是10%~90%的腐 蝕機率，而小於-350mV 和小於-500mV 的腐蝕狀態分別是高於 90%腐蝕機 率和嚴重腐蝕；利用這樣的參考電位可以來判別鋼筋的腐蝕程度。在 408 小時的加速腐蝕試驗中，每一次的斷電經過去極化後，皆搭配透地雷達同 步作一次量測，在時間同步及相同控制條件下，期望可以找到相對應的關 係。
圖5-12中分為(a)、(b)；(a)圖為相同保護層深度下透地雷達於腐蝕鋼筋 的反射電壓值，將兩者的趨勢做一比較分析，(b)圖為在保護層深度4cm時，
每一段時間下銅/硫酸銅腐蝕電位量測值。由透地雷達反射電壓結果顯示，
在三個不同加速腐蝕時間 72、192、288 小時分別有不同腐蝕程度的反射電 壓之變化，如圖 5-12(a)所示。鋼筋隨著加速腐蝕時間增加，透地雷達電磁 波反射電壓之變化於 72小時會產生明顯之變化，顯示鋼筋在外加電流72 小時後開始發生腐蝕的現象，當加速腐蝕時間為 288小時，其反射電壓之 變化已趨於平緩。
在保護層厚度 4cm之腐蝕電位方面依據之鋼筋腐蝕電位參考標準，本 試驗結果之腐蝕電位在加速腐蝕時間 192與 312小時為輕度、中度、嚴重 腐蝕之臨界，如圖 5-12(b)所示。而電磁波反射電壓之輕度腐蝕反映在透地
９０
雷達初期反射電壓在 72小時時已有明顯變化，相對於腐蝕電位量測提早約 120小時，可顯示透地雷達電磁波反射電壓可更敏感量測鋼筋腐蝕現象。
GPR
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
0hr 24hr 48hr 72hr 96hr 120hr 144hr 168hr 192hr 216hr 240hr 264hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
GPR電壓值(mV)
圖5-12(a) 保護層 4cm加速腐蝕時間相對應GPR反射電壓關係圖
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100 0
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
圖5-12(b) 保護層4cm銅/硫酸銅腐蝕電位量測相對應加速腐蝕時間關
係圖
嚴重腐蝕 輕度腐蝕 中度腐蝕
輕、中度腐蝕分界 中、高度腐蝕分界
９１
圖 5-13中分為(a)、(b)；(a)圖為相同保護層深度下透地雷達於腐蝕鋼筋 的反射電壓值，(b)圖為在保護層深度 6cm時，每一段時間下銅/硫酸銅腐蝕 電位量測值。由透地雷達反射電壓結果顯示，在三個不同加速腐蝕時間 72、 192、312小時分別有不同腐蝕程度的反射電壓之變化，如圖5-13(a)所示。
鋼筋隨著加速腐蝕時間增加，透地雷達電磁波反射電壓之變化於 72小時會 產生明顯之變化，顯示鋼筋在外加電流72 小時後開始發生腐蝕的現象，當 加速腐蝕時間為 312小時，其反射電壓之變化平緩上升。
在保護層厚度 6cm之腐蝕電位方面依據之鋼筋腐蝕電位參考標準，本 試驗結果之腐蝕電位在加速腐蝕時間 192與 312小時為輕度、中度、嚴重 腐蝕之臨界，如圖 5-13(b)所示。
GPR
-50 0 50 100 150 200
0hr 24hr 48hr 72hr 96hr 120hr 144hr 168hr 192hr 216hr 240hr 264hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
GPR電壓值(mV)
圖5-13(a) 保護層 6cm加速腐蝕時間相對應GPR反射電壓關係圖
嚴重腐蝕 輕度腐蝕 中度腐蝕
９２
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100
0 0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
圖5-13(b) 保護層6cm銅/硫酸銅腐蝕電位量測相對應加速腐蝕時間關
係圖
圖 5-14中分為(a)、(b)；(a)圖為相同保護層深度下透地雷達於腐蝕鋼筋 的反射電壓值，(b)圖為在保護層深度 7cm時，每一段時間下銅/硫酸銅腐蝕 電位量測值。由透地雷達反射電壓結果顯示，在三個不同加速腐蝕時間 48、 168、288小時分別有不同腐蝕程度的反射電壓之變化，如圖5-14(a)所示。
鋼筋隨著加速腐蝕時間增加，透地雷達電磁波反射電壓之變化於 72小時會 產生明顯之變化，顯示鋼筋在外加電流48 小時後開始發生腐蝕的現象，當 加速腐蝕時間為 312小時。
在保護層厚度 7cm之腐蝕電位方面依據之鋼筋腐蝕電位參考標準，本 試驗結果之腐蝕電位在加速腐蝕時間 144與 312小時為輕度、中度、嚴重 腐蝕之臨界，如圖 5-14(b)所示，而在中度與嚴重腐蝕程度而言，腐蝕電位 與透地雷達反射電壓皆相差 24小時，其原因是鋼筋保護層7cm為泡水面，
其鋼筋腐蝕生成的速度也較其它保護層來的快，藉此證明腐蝕電位無法反
輕、中度腐蝕分界 中、高度腐蝕分界
９３
映鋼筋是否為均勻腐蝕，但以透地雷達電磁波反射電壓可反映出加速腐蝕 時之不均勻腐蝕現象。
GPR
0 50 100 150 200 250
0hr 24hr 48hr 72hr 96hr 120hr 144hr 168hr 192hr 216hr 240hr 264hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
GPR電壓值(mV)
圖5-14(a) 保護層 7cm加速腐蝕時間相對應GPR反射電壓關係圖
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100 0
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
圖5-14(b) 保護層7cm銅/硫酸銅腐蝕電位量測相對應加速腐蝕時間關
係圖
嚴重腐蝕 輕度腐蝕 中度腐蝕
輕、中度腐蝕分界 中、高度腐蝕分界
９４
圖 5-15中分為(a)、(b)；(a)圖為相同保護層深度下透地雷達於腐蝕鋼筋 的反射電壓值，(b)圖為在保護層深度 9cm時，每一段時間下銅/硫酸銅腐蝕 電位量測值。由透地雷達反射電壓結果顯示，在三個不同加速腐蝕時間 72、 192、312小時分別有不同腐蝕程度的反射電壓之變化，如圖5-15(a)所示。
鋼筋隨著加速腐蝕時間增加，透地雷達電磁波反射電壓之變化於 72小時會 產生明顯之變化，顯示鋼筋在外加電流72 小時後開始發生腐蝕的現象，當 加速腐蝕時間為 312小時，其反射電壓之變化逐漸下降。
在保護層厚度 9cm之腐蝕電位方面依據之鋼筋腐蝕電位參考標準，本 試驗結果之腐蝕電位在加速腐蝕時間 192與 312小時為輕度、中度、嚴重 腐蝕之臨界，如圖 5-15(b)所示。
GPR
-20 0 20 40 60 80 100 120
0hr 24hr 48hr 72hr 96hr 120hr 144hr 168hr 192hr 216hr 240hr 264hr 288hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
GPR電壓值(mV)
圖5-15(a) 保護層 9cm加速腐蝕時間相對應GPR反射電壓關係圖
嚴重腐蝕 輕度腐蝕 中度腐蝕
９５
GANIN
-500 -400 -300 -200 -100 0
0 hr 24 hr 48 hr 72 hr 96 hr 120 hr 144 hr 168 hr 192 hr 216 hr 240 hr 264 hr 288 hr 312hr 360hr 408hr
(時間)
腐蝕電位(mV)
圖5-15(b) 保護層9cm銅/硫酸銅腐蝕電位量測相對應加速腐蝕時間關
係圖
由電磁波反射訊號擷取圖像數位化編碼，經由相對介電常數、反射係數 反功率反射係數計算反射電壓之變化，並與腐蝕電位之電壓值建立鋼筋腐 蝕程度之相關性。將不同保護層之透地雷達電磁波反射電壓之變化與由
ASTM C876 之標準值進行比較與探討，如表5-1所示。
輕、中度腐蝕分界 中、高度腐蝕分界
９６
表 5-1鋼筋腐蝕機率與反射電壓之對照表
腐蝕狀態 電化學腐蝕電位 電磁波反射電壓
4cm 1~64mV 6cm 23~69mV 7cm 8~87mV
(泡水面/腐蝕較嚴重) 低於10%
腐蝕機率 (輕度腐蝕)
>-200mV
9cm 0~12mV 4cm 64~107mV 6cm 69~118mV 7cm 87~169mV
(泡水面/腐蝕較嚴重)
10%~90%腐蝕機率
(中度腐蝕) -200~-350mV
9cm 12~71mV 4cm <107mV 6cm <118mV 7cm <169mV
(泡水面/腐蝕較嚴重) 高於90%腐蝕機率
(嚴重腐蝕) <-350mV
9cm <71mV
９７