專題製作
高氯離子建築(海砂屋)腐蝕鋼筋之力學 性質
專 題 生：劉澄洲
指導教授： 歐昱辰博士 中華民國 102 年 3 月 8 日
目錄
一、 摘要... - 1 -
二、 研究背景 ... - 1 -
三、 研究目的 ... - 2 -
四、 研究方法 ... - 2 -
(一)現地踏勘 ... -2-
1.新北市三芝... - 2 -
2.台中梧棲... - 7 -
(二)現地氯離子含量 ... -8-
(三)腐蝕鋼筋力學性質 ... -10-
1.現地海砂屋... - 12 -
2.實驗室加速腐蝕... - 13 -
(四)力學行為比對 ... -14-
五、 結論... - 19 -
六、 參考文獻 ... - 19 - 附錄 A 實驗腐蝕鋼筋照片 ... A-1 附錄 B 實驗數據表 ... B-錯誤! 尚未定義書籤。
- 1 - 一、 摘要
本研究的目的在於研究現地高氯離子建築(海砂屋)腐蝕鋼筋之力學行為，並 探討實驗室加速腐蝕鋼筋與現地腐蝕鋼筋力學性質之差異。本研究現地腐蝕鋼筋 採集自新北市三芝海灣新城高氯離子鋼筋混凝土建築。實驗室加速腐蝕鋼筋試驗 採通電腐蝕，藉由電化學原理來快速達成鋼筋腐蝕。腐蝕鋼筋取得後，再利用本 系結構實驗室之 100 頓萬能試驗機進行鋼筋的拉拔試驗，求取腐蝕鋼筋之力學性 質折減係數，實驗結果提供真實腐蝕鋼筋降伏應力、應變硬化應力與應變、極限 應力、極限應變與彈性模數折減係數公式，可為工程師模擬腐蝕鋼筋混凝土建築 結構行為使用。實驗結果亦顯示現地腐蝕鋼筋與實驗室加腐蝕鋼筋有相似之降伏 強度、應變硬化應力、極限應力與彈性模數的折減係數。惟就極限應變而言，現 地腐蝕鋼筋之折減係數遠小於實驗室加速腐蝕鋼筋，此因實驗室加速腐蝕鋼筋有 較嚴重的孔蝕，造成相同腐蝕量下較顯著的極限應變折減，此發現顯示實驗室加 速腐蝕試驗可得較保守的腐蝕鋼筋力學性質。
關鍵字: 鋼筋腐蝕、折減係數、鋼筋混凝土、縱向鋼筋、橫向鋼筋、電化學腐蝕、降伏強度、應 變應化應力、應變應化應變、極限應變、極限強度、彈性模數、裂縫寬度。
二、 研究背景
高氯離子混凝土建築，俗稱海砂屋，而海砂屋得出現，是因為過去有不肖建 商，使用海砂之前未作妥善的處理，導致房屋興建完成之後，數年內出現鋼筋嚴 重鏽蝕，混凝土塊大面積剝落的情形，嚴重時會影響到房屋的結構強度，在遭遇 到地震時，發生倒塌的危險性增加。依據中國國家標準 CNS 3090 A2042 預拌混 凝土及 CNS 13465 新拌混凝土水溶性氯離子含量試驗法規定檢測氯離子含量，
經檢驗後所得之水溶性氯離子含量如超過 0.3 ㎏/以上，該建築物即屬高氯離子鋼 筋混凝土建築物。
鋼筋腐蝕會造成體積膨脹，破壞彼此間的握裹，導致保護層混凝土突出或剝 落，腐蝕也造成鋼筋斷面積減少，並可能在局部地區產生孔蝕，降低構材承載力 與韌性。然而，目前工程界在進行鋼筋混凝土建築耐震能力評估時，皆未適當的 將鋼筋腐蝕對構材耐震行為的影響納入評估。其主要原因為工程界欠缺模擬腐蝕 鋼筋混凝土構件之方法，其中一重要關鍵為腐蝕鋼筋力學性質之模擬。
- 2 - 三、 研究目的
1.研究現地腐蝕鋼筋之力學性質
2.瞭解實驗室加速腐蝕鋼筋與現地腐蝕鋼筋力學性質之差異 四、 研究方法
(一)現地踏勘
現地踏勘主要分為兩棟高氯離子建築的建物，一棟是位在新北市三芝，另一 棟則是位在台中市梧棲，這兩棟建築皆有採集混凝土塊回實驗室做氯離子含量檢 測，另外新北市三芝的海砂屋則有採集腐蝕鋼筋回實驗室做鋼筋拉拔試驗，要採 集鋼筋需要準備砂輪機、發電機、梯子、鐵鎚、破碎機等重型機具，然而台中梧 棲因為距離甚遠，所以只採集新北市三芝海砂屋的鋼筋。
1.新北市三芝
主要的現地踏勘於位在新北市三芝一代-海灣新城(如圖一(a))，此棟建築為 民國六十幾年完工的建築物，然而因為此棟建築物鄰近於海邊，而海風會含帶大 量氯離子，若混凝土一有裂縫，會使這些氯離子侵入結構體內，致使鋼筋受到氯 離子影響而開始腐蝕，鋼筋腐蝕後會造成體積膨脹，破壞與混凝土間的握裹，導 致保護層混凝土突出或剝落，腐蝕也造成鋼筋斷面積減少，並可能在局部地區產 生孔蝕，降低構材承載力與韌性，而此棟建築經過二三十年氯離子的侵蝕，所以 大量的鋼筋腐蝕而使結構體本身產生保護層突出或脫落(如圖一(c))，嚴重到整片 樓版崩落(如圖一(b))。圖一(d)為學生與現地建築的合照。
(a) (b)
- 3 -
(c) (d) 圖一、現地海砂屋：(a)外觀照；(b)樓版崩落；(c)保護層突出、脫落；(d)學生與
建築合照
這次的踏勘主要位置有一樓內粱(圖二)、一樓外柱(圖三)、一樓外牆(圖四)、
二樓內粱(圖五)、二樓外粱(圖六)、以及三樓內柱(圖七)，因為此棟建築為海砂屋，
所以結構體內的鋼筋皆以腐蝕且造成大量的裂縫產生，有些甚至造成保護層的剝 落，所以在取樣的位置中若保護層以剝落的結構體，我們直接以砂輪機切斷鋼筋 (如圖三(d))及採集些許的混凝土塊，另外還要標示主筋與箍筋的位置；若保護層 未剝落，我們會先量測因鋼筋腐蝕所造成的各裂縫寬度大小(如圖五(a)(b))，再使 用破碎機敲除保護層，然後去量測此結構的主筋間距、箍筋間距、主筋保護層厚 度及箍筋保護層厚度，最後再切斷鋼筋與混凝土塊的採集。在切鋼筋時要注意的 是若鋼筋是縱向的，為了安全起見必須先切鋼筋下面，然後在切上面。然而此結 構體雖然已嚴重腐蝕，但其結構體在某些部份還是存在著承載此結構的力量，故 在切除鋼筋時要考慮到力量重分配的情形，若在過程中發現其餘鋼筋有產生變形 時，由其是柱，則須立即停止，否則會造成結構體的崩落。
(a) (b) 圖二、現地海砂屋-一樓內梁
- 4 -
(a) (b)
(c) (d) 圖三、現地海砂屋-一樓外柱
(a) (b) 圖四、現地海砂屋-一樓外牆
- 5 -
(a) (b)
(c) (d) 圖五、現地海砂屋-二樓內梁：(a)正面裂縫寬度；(b)下面及背面裂縫；(c)箍筋主
筋間距與箍筋主筋至保護層距離；(d)柱筋與箍筋近照
(a) (b)
- 6 -
(c) (d) 圖六、現地海砂屋-二樓外梁
(a) (b)
(c) (d) 圖七、現地海砂屋-三樓內柱
- 7 - 2.台中梧棲
此棟海砂屋市位在台中市梧棲區臨港路三段 664 巷(如圖八)，約民國七十年 代建造，而此棟建築與三芝海砂屋有個共通點，那就是都位於海邊，所以受到海 風所夾帶的氯離子使鋼筋腐蝕，不過此棟海砂屋鋼筋腐蝕的程度比三芝海砂屋好 一點，因為三芝海砂屋的樓版大量已崩落，不過此棟建築至少樓版都還在，但是 大部分的樓版下部保護層接以剝落，而且與樓版相連接的梁、柱，其保護層幾乎 也剝落了，致使大量鋼筋裸露在外。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f) 圖八、現地海砂屋-台中梧棲
- 8 - (二)現地氯離子含量
本研究所使用之氯離子量測儀為 Metorhm 公司所生產的 905 Titrando 電位差 自動滴定儀(如圖九)，利用滴定過程中電位之改變，繪出滴定反應圖，自動找出 滴定終點，並計算出溶液之濃度，並依據 AASHTO T260-97 量測水溶性自由氯 離子濃度之含量，其試驗步驟如下：
(1)先將各試體磨成粉末後，取通過 No.50 篩之粉末做為試驗樣本，並放置 烘箱烘乾一天。
(2)烘乾試驗樣本取 3 g 粉末加入 60 ~ 70 ml 去離子水中加熱至沸騰後，密 封放置於無鹽害之環境中 24 小時。
(3)以雙層濾紙(Whatman No.41 在上、No.40 在下)過濾試驗樣本溶液，將過 濾後所得之待測液加入 1 ~ 2 滴甲基橙指示劑，使其溶液顏色呈橙黃色，
如圖十(a)所示。
(4)於待測液中加入濃硝酸使其酸化，酸化完成之水溶液顏色將呈現粉紅色
，如圖十(b)所示。
(5)最後將待測液以去離子水補足至 150 ml 後，即可利用電位差滴定法進行 量測
(a) (b) 圖九、氯離子量測儀：(a)電位差自動滴定儀；(b)銀/氯化銀複合電極
- 9 -
(a) (b) 圖十、檢測液：(a)甲基橙指示劑之待測液；(b)硝酸之待測液
下表 1 為氯離子檢測出來的數據值，依據民國 87 年 6 月 25 日修訂公佈之 CNS 3090 A2042(預拌混凝土)第 19 節(新拌混凝土中最大水溶性氯離子含量規定) 表 10 規定「鋼筋混凝土須小於 0.3kg/m3(依水溶法)」。故此鋼筋混凝土結構為高 氯離子含量之建物，而且遠超出規範所訂定的數據值。
表 1、三芝現地氯離子含量與相對應的鋼筋腐蝕量
位置 氯離子含 量(kg/ )
腐蝕鋼筋重量 損失百分比
保護層 厚度 (mm)
主筋/
箍筋 號數
最大裂縫 寬度(mm)
主筋與箍 筋間距
(cm) 一樓
外柱 0.9 主:5.9/10.2 - #5/#3 - - 一樓
外牆 15.9 主:27.4/49.4 - #4/#3 - - 一樓內
梁 5.5 主:23.2/50.7 35 #6/#3 - 主:12/箍:31 二樓
外梁 4.8 主:38.5 45 #5/#3 27 主:7/箍:31 二樓
內梁 6.6 主:28.7 35 #5/#3 6 主:6/箍:29 三樓
外柱 11.6 - - - - -
三樓
內柱 3.2 主:37.8/33.8
箍:16.6 35 #5/#3 3.5 主:10/箍:27 台中
梧棲 3.9 - - - - -
- 10 - (三)腐蝕鋼筋力學性質
每支鋼筋有各自不同的強度，而為了要得到鋼筋的強度，所以我們須藉由鋼 筋拉力試驗來把鋼筋的強度拉出來，而所使用的儀器為 100 頓萬能試驗機，另外 在拉鋼筋的同時，我們也需要量測鋼筋的長度變化量，因為長度的變化量很微小，
所以我們也是用 NDI(藉由紅外線來感應)來量測，這樣一來，有了強度有了距離 就可以畫出應力應變曲線了。試驗步驟如下所示:
(1)把取回的現地鋼筋用鋼刷把鐵鏽刷掉 (2)拍照並標示所取位子(如圖十一 (b)) (3)量鋼筋的原重量及長度
(4)剪裁鋼筋，依照鋼筋的號數來決定長度，如#4=10*標稱直徑+20(cm) (5)在拍剪裁後的情況(如圖十一 (c))
(6)再重新量剪裁後的鋼筋重量及長度
(7)開啟 100 頓萬能試驗機，架設 NDI，並設定 NDI 要讀取的資料 (如圖十一 (d)、(e)、(f)、(g)、(h))
(8)在距離鋼筋兩端 10 公分及一個d 處做記號，並在一個d 處貼上泡棉膠 (9)把做好的鋼筋架設在 100 頓萬能試驗機上，並做歸零動作(如圖十一 (i)) (10)開始 NDI 並啟動力量
(11)關閉力量並停止 NDI
(a) (b)
- 11 -
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
- 12 -
(i) (j)
圖十一、鋼筋拉力實驗之流程：(a)刷鐵鏽前；(b)刷鐵鏽後；(c)剪裁後；(d)NDI 設備-電腦數據機(e) NDI 設備-NDI；(f) NDI 設備-拉力機；(g) NDI 設備 -夾距；(h) NDI 設備-Marker；(i)拉斷前；(j)拉斷後
1.現地海砂屋
(a) (b)
(c) (d)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Corrosion weight loss ratio 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Corrosion weight loss ratio 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Corrosion weight loss ratio 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1
- 13 -
(e) (f) 圖十二、現地腐蝕各力學性質與腐蝕量之關係：(a)降伏應力；(b)應變硬化應力；
(c)應變硬化應變；(d)極限應力；(e)極限應變；(f)彈性係數 2.實驗室加速腐蝕
(a) (b)
(c) (d)
Elasticmodulusratio
0 0.1 0.2 0.3 0.4
Corrosion weight loss ratio 0.5
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1
Yieldstressratio
0 0.1 0.2 0.3 0.4
Corrosion weight loss ratio 0.6
0.7 0.8 0.9 1 1.1
Strain-hardeningstrainratio
- 14 -
(e) (f) 圖十三、加速腐蝕各力學性質與腐蝕量之關係：(a)降伏應力；(b)應變硬化應力；
(c)應變硬化應變；(d)極限應力；(e)極限應變；(f)彈性係數 (四)力學行為比對
做完現地鋼筋拉拔實驗及整理完數據後(如表 2)，就已經提供現地資料給工 程師，包含各力學性質之強度折減係數，然而我們實驗室也有做鋼筋加速腐蝕的 實驗，也做了相同的鋼筋拉拔實驗，把兩筆資料做比對，我們發現在相同的腐蝕 量下，兩種鋼筋有相似的勁度(彈性模數)與強度(降伏應力)，但實驗室加速腐蝕 鋼筋有顯著較低的變形能力(極限應變)，原因就目前的觀察應該是孔蝕所造成的 影響，在實驗室加速腐蝕鋼筋有較嚴重的孔蝕，這也就造成了加速腐蝕的鋼筋有 較低的變形能力，相對的現地鋼筋腐蝕較均勻，這也代表著實驗室加速腐蝕鋼筋 會得到較保守之結果。
更進一步得我們拿日本的文獻做比較(如表 3)，發現降伏強度的折減係數與 Li et al.、Kashiwabarart al.做出來的折減係數是相近的，而且彈性模數的折減係 數也與 Li et al.的彈性模數折減係數相近，不過大部分的數值相較起來日本是相 對的保守許多。另外其他力學性質如彈性模數(如表 4)、極限應力(如表 5)等則有 較大差異，這主要的原因就目前看來應該也是孔蝕所造成的影響，我們實驗試加 速腐蝕的鋼筋造成的孔蝕比較多，然而孔蝕的產生會造成鋼筋的韌性快速下降，
所以強度也就受到影響，下降的速度比起均勻腐蝕的鋼筋來的快。
0 0.1 0.2 0.3 0.4
Corrosion weight loss ratio 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4
Corrosion weight loss ratio 0.5
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4
- 15 -
表 2、各力學性質之 k 值折減係數比較
降伏應力 應變應 化應力
應變應
化應變 極限應力 極限應變 彈性模數 現地 1.19 1.19 0.68 1.14 0.90 1.22 實驗室 1.21 0.94 0.21 1.18 2.95 0.92
表 3、降伏強度折減係數
References Coefficient,k
For yield strength For tensile strength Kato et al.2006 3.7 3.7
Kashiwabarart al.,2000 1.17 --- Li et al.,1995 1.20-1.28 1.03-1.11
Li et al.,1997 1.25 ---
1.98 --- Iwanami et al.,2002 0.83 0.74
Yamakawa et al.,1994 2.3 --- Shinzato et al.,2003 5.2 4.3 Nakahodo et al.,2004 5.3 4.9 Uematsu et al.,2005 3.9 4.7 Oyado et al.,2001 1.89 ---
表 4、彈性模數折減係數
References Coefficient,k Diameter of reinforcing steel bar Li et al.,1995 0.4 D13
0.95 D13 Li et al.,1997 0.75 -
1.13 -
Iwanami et al.,2002 2.5 D16 Yamakawa et al.,1994 0.34 D6
表 5、極限強度折減係數
References Coefficient,k Diameter of reinforcing steel bar Hattori & Miyagawa,2001 7.34 D10
Kobayashi,2005 21.5 D10
Ooi,2001 11.7 D13
- 16 -
依照表 6 所提供之 k 值折減係數，套用至下表 6 的公式，就可以得到鋼筋腐 蝕後所剩餘之各力學性質。
表 6、腐蝕鋼筋強度折減公式
, 1 ∙ % 式 1
, 1 ∙ % 式 2
, 1 ∙ % 式 3
, 1 ∙ % 式 4
, 1 ∙ % 式 5
, 1 ∙ % 式 6
圖十四、應力應變曲線(a)實驗室加速腐蝕；(b)現地海砂屋腐蝕
- 17 - (a)
(b)
圖十五、應力應變曲線(a)實驗室加速腐蝕；(b)現地海砂屋腐蝕 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
Strain 0
100 200 300 400 500 600 700
- 18 -
下圖十六為實驗室加速腐蝕鋼筋與現地鋼筋的比較，我們會發現現地鋼筋的 腐蝕比較均勻，而實驗室加速腐蝕的鋼筋孔蝕比較多。
(a) (b) (c) (d)
圖十六、腐蝕鋼筋比較：(a)(b)實驗室加速腐蝕鋼筋#4；(c)(d)現地鋼筋#5
- 19 - 五、 結論
做完現地鋼筋拉拔實驗及數據整理後，我們提供現地腐蝕鋼筋的降伏應力、
應變硬化應力與應變、極限應力、極限應變與彈性模數的折減係數公式，只要知 道鋼筋的腐蝕程度，套用這些資料就可以得知腐蝕後鋼筋所剩餘的強度，而這些 公式可為工程師模擬腐蝕鋼筋混凝土建築結構行為使用。然而我們實驗室也有做 鋼筋加速腐蝕的實驗，也做了相同的鋼筋拉拔實驗，把兩筆資料做比對，我們發 現實驗室加速腐蝕鋼筋與現地腐蝕鋼筋有相似之降伏強度、應變硬化應力、極限 應力與彈性模數的折減係數。惟就極限應變而言，現地腐蝕鋼筋之折減係數遠小 於實驗室加速腐蝕鋼筋，此因實驗室加速腐蝕鋼筋有較嚴重的孔蝕，然而孔蝕的 產生會造成鋼筋的韌性快速下降，所以強度也就受到影響，造成相同腐蝕量下較 顯著的極限應變折減，此發現顯示實驗室加速腐蝕試驗可得較保守的腐蝕鋼筋力 學性質。更進一步的我們拿日本的文獻做比對，發現某些強度折減係數與我們做 出來的強度折減係數是相近的，例如降伏強度與彈性模數，不過大部分的數值與 我們做出來的數值差異甚大，所以相較之下日本的數值保守許多，故若要使用日 本文獻的數值需要求證於當時相關的實驗數據。
六、 參考文獻
1. 卓奕杉，2012 年，「RC 梁鋼筋腐蝕之剪力行為評估與縱向鋼筋腐蝕之耐震 行為」，營建工程系，國立台灣科技大學，碩士論文
2. Yokota and Shimomura,Nov.2006,Report of research project on structural performance of deteriorated concrete structures by JSCE-331. International Workshop on Life Cycle Management of Coastal Concrete Structures,Nagaoka,Japan,
3. Kato, E.; Iwanami, M.; Yokota, H.;andMoriwake, A., “Variation of Chloride-Induced Deterioration in Existing RCDecks,”Proc. Ofthe Japan Concrete Institute,V. 28, 2006, pp.911-916. (in Japanese)
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6. Li, H.S.;Tomosawa, F.; Noguchi, T.;andKage, T., “FiniteElement Analysis of Reinforcement Concrete Beam Damagedby Rebar Corrosion,”Proc. of the Japan
- 20 -
Concrete Institute,V. 19, 1997,pp. 1147-1152. (in Japanese)
7. Iwanami, M.; Yokota, H.;Okuyama, K. and Toni, K., “MechanicalBehavior of RC Columns Damaged by Alkali-Silica Reaction and Proposal of Strengthening Method,”JournalofMaterials, Concrete Structures and Pavements,V. 704, No. 55, 2002, pp.129-142. (in Japanese)
8. Yamakawa, T.; Iraha, S.; Tamaki, Y.; and Ohta, T., “An Experimental Study on Aseismatic Behavior of R/C Columns Subjected to Electro-Chemical Corrosion Damage,” Proc. Of the Japan Concrete Institute, V. 16, pp. 805-810. (in Japanese)
9. Shinzato, H.;Yamakawa, T.;Morishita, Y.;andTamayose, Y.,“An Experimental Study on Seismic Performance ofRC Columns Damaged by Exposure Test,”Proc.
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10. Nakahodo, H.;Yamakawa, T;andYamada,Y.,“Experimentaland Analytical Investigation of RC Columns Damagedin Exposure Field,”Proc. Ofthe Japan Concrete Institute,V. 26, 2004, pp. 1657-1662. (in Japanese)
11. Uematsu, S.;Yamakawa, Nakahodo, H.;and Yamada, Y., “Cyclic Loading Test of RC Columns Damaged Due to Exposureat the Coast in Okinawa,”Proc. of the Japan ConcreteInstitute, V. 27, 2005, pp. 1483-1488. (in Japanese)
12. Oyado, M.;Nishiwaki, K.; Hasegawa, M.;andNagaoka, T., “Deterioration and Load Capacity of Reinforced ConcreteBeam after a Long Term Exposure,”Proc.
Ofthe Japan ConcreteInstitute, V. 23, 2001, pp.1315-1320. (in Japanese)
13. Hattori, A.,andMiyagawa, T., “Prediction of Degradationand Performance in RC Beams Subjected to Chloride Attackby Corrosion Monitoring,”Proceedings of 7th InternationalConference on Inspection, Appraisal, Repair &Maintenance ofBuildings& Structures, V. 2, 2001, pp. 81-88.
14. Kobayashi, K., “Experimental Study on Seismic Behaviorof RC Member Deteriorated by Chloride Induced Corrosion,”Concrete Research and Technology, V. 16, 2005, pp. 49-60. (inJapanese)
15. Ooi, T., “Evaluation of Reinforcing Steel Corrosion inConcrete Cylinder,”Proc.
of the 25th JUCC Congress onCement and Concrete, JUCC, 1998, pp. 111-116 (in Japanese)
A-1
附錄 A 實驗腐蝕鋼筋照片
A-2
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
A-3
(i) (j) (k) (l)
(m) (n) (o) (p)
A-4
(q) (r) (s) (t)
(u) (v) (W)
圖 A-1 實驗室加速腐蝕鋼筋:(a)厚 15-3-1；(b) 厚 15-3-2；(c) 厚 C28-5-1；(d) 厚 C28-5-2；(e) 厚 50-3-1；(f) 厚 50-3-2；(g) 厚 C28-3-2；
(h) 厚 C28-4-1；(i) 厚 C28-6-1；(j) 厚 50-2-1；(k) 厚 15-2-2；(l) 厚 50-5-1；(m) 奕 1-5；(n) 奕 3-4；(o) 奕 6-6；(p) 奕 2-4；(q) 奕 4-5；
(r) 奕 3-1；(s) 奕 2-6；(t) 奕 3-3；(u) 奕 4-1；(v) 奕 6-4；(w) 奕 3-6
A-5
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
圖 A-2 現地腐蝕鋼筋鐵鏽刷除前:(a)1F 內梁；(b)3F 內柱(箍)；(c)3F 內柱；(d)1F 外牆；(e)2F 外梁；(f)2F 內梁；(g)1F 外柱-1；(h)1F 外柱-2
A-6
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
圖 A-3 現地腐蝕鋼筋鐵鏽刷除後: (a)1F 內梁；(b)3F 內柱(箍)；(c)3F 內柱；(d)1F 外牆；(e)2F 外梁；(f)2F 內梁；(g)1F 外柱-1；(h)1F 外柱-2
A-7
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g) (h)
A-8
(i) (j) (k) (l)
圖 A-4 現地腐蝕鋼筋鐵鏽刷除且裁切後: (a)1F 內梁-1；(b) 1F 內梁-2；(c) 1F 內梁-3；(d) 3F 內柱(箍)；(e) 3F 內柱-1；(f) 3F 內柱-2；(g) 1F 外牆-1；(h) 1F 外牆-2；(i) 2F 外梁；(j) 2F 內梁；(k) 1F 外柱-1；(l) 1F 外柱-2
B-1
附錄 B 實驗數據表
B-2
B-3 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 459.806 477.7858 0.013519 658.316 0.126787 202812.1
8.試驗成果圖：
B-4
B-5 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 395.4592 457.2405 0.014706 609.089 0.084301 181348.4
8.試驗成果圖：
B-6 鋼筋抗拉試驗 1.試驗日期： 08/24/2012
2.測試者：劉澄洲 3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-4.2%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-7 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 429.242 442.4968 0.011833 619.460 0.117256 218637.3
8.試驗成果圖：
B-8
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-5.7%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-9 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 439.5293 452.7697 0.011367 618.971 0.091893 226353.7
8.試驗成果圖：
B-10
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-10.1%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-11 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 400.066 403.711 0.007547 573.673 0.09327 220906.1
8.試驗成果圖：
B-12
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-11.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-13 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 405.833 431.854 0.01032 581.174 0.074277 239343.4
8.試驗成果圖：
B-14 鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 09/05/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-12.1%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-15 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 362.622 430.597 0.013797 542.191 0.066851 174822.5
8.試驗成果圖：
B-16
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-10.9%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-17 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 352.471 415.7747 0.015566 520.501 0.055116 140757.4
8.試驗成果圖：
B-18
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-13.6%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-19 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 355.622 399.582 0.012003 538.105 0.07519 182041.3
8.試驗成果圖：
B-20
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-19.9%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-21 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 302.692 324.409 0.004018 469.105 0.049338 168623.3
8.試驗成果圖：
B-22
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 09/05/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-9.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-23 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 374.706 403.085 0.009056 565.421 0.089272 185798.6
8.試驗成果圖：
B-24
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-17.1%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-25 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 314.163 353.201 0.00757 468.243 0.05625 215813.9
8.試驗成果圖：
B-26
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-8.2%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-27 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 390.328 440.539 0.014667 564.607 0.063613 171836.2
8.試驗成果圖：
B-28
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-8.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-29 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 408.269 433.416 0.012376 566.3067 0.062237 182253.4
8.試驗成果圖：
B-30
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 09/05/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-6.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-31 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 406.022 437.251 0.011021 595.772 0.082896 194376.2
8.試驗成果圖：
B-32
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-5%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-33 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 442.772 451.782 0.011603 626.9269 0.107497 240788.3
8.試驗成果圖：
B-34
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #9
4.試驗鋼筋說明：卓奕杉學長#9-5.8%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-35 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 428.402 438.492 0.011412 604.871 0.087208 248643.2
8.試驗成果圖：
B-36
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-15.3%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-37 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 369.605 388.929 0.007175 549.239 0.074412 158167.4
8.試驗成果圖：
B-38
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-18.6%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-39 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 348.360 389.725 0.011066 505.717 0.069222 136120.7
8.試驗成果圖：
B-40
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-14.9%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-41 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 382.174 389.974 0.007665 573.395 0.090712 166142.6
8.試驗成果圖：
B-42
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-8.5%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-43 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 420.468 434.821 0.00971 615.936 0.107989 175982.6
8.試驗成果圖：
B-44
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-31.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-45 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 290.818 299.669 0.004027 398.365 0.044759 198408.3
8.試驗成果圖：
B-46
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-22.7%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-47 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 338.379 372.428 0.010214 492.265 0.058652 168488.6
8.試驗成果圖：
B-48
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-13.8%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-49 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 384.178 417.717 0.009418 565.676 0.053723 153094.1
8.試驗成果圖：
B-50
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-28.4%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-51 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 291.256 323.828 0.008328 449.015 0.055926 132983.1
8.試驗成果圖：
B-52
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-21.3%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-53 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 349.181 380.112 0.009718 508.640 0.058854 127034.5
8.試驗成果圖：
B-54
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-13.2%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-55 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 367.463 398.744 0.010262 549.596 0.070116 139794.7
8.試驗成果圖：
B-56
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-13.7%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-57 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 352.961 400.502 0.011657 567.546 0.075919 152088.2
8.試驗成果圖：
B-58
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-12%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-59 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 336.145 387.323 0.007918 545.356 0.079975 180275.6
8.試驗成果圖：
B-60
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 08/24/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #4
4.試驗鋼筋說明：陳厚亨學長#4-9.5%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-61 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 404.726 452.376 0.011247 602.407 0.076521 157450.3
8.試驗成果圖：
B-62
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 09/25/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #5
4.試驗鋼筋說明：(現地)1F 柱(外)-1-5.9%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
B-63 7.試驗鋼筋之應力應變圖：
y(MPa) h(MPa) h u(MPa) u Es (MPa) 246.331 302.465 0.01937 393.557 0.110217 187798.7
8.試驗成果圖：
B-64
鋼筋抗拉試驗
1.試驗日期： 09/25/2012 2.測試者：劉澄洲
3.試驗鋼筋號數： #5
4.試驗鋼筋說明：(現地)1F 柱(外)-2-10.2%
5.使用儀器：
(1)萬能材料試驗機 (2) Optotrak Certus System
6.試驗儀器架設完成圖：
