鋼筋混凝土之耐久性研究

Abstract

鋼筋混凝土結構物具有安全及耐久等特性，但因人為因素及環境影響，如 設計不良、施工不佳、維護不善、使用不當、或處於惡劣環境，皆將促使 混凝土劣化，鋼筋受腐蝕，尤其氯離子及硫酸鹽的侵蝕影響最大。故本研 究將由氯離子及硫酸鹽對鋼筋混凝土耐久性之影響加以探討。本研究採用 乾濕循環加速作用，先以化學分方法得知混凝土中氯及硫酸鹽含量，以力 學試驗方法了解上述物質對混凝土強度及耐久性的影響，再由擴散試驗及 體積變化等物理試驗加以佐證，再配合電位量測、電阻量測及直流電電化 學方法測定鋼筋腐蝕程度。研究結果顯示，在不同海水濃度時，不論乾濕 循環否，混凝土中氯離子及硫酸鹽含量隨時間增加而漸增，而較高水灰比 所受影響較大。混凝土中氯離子的擴散在 180 天前水灰比不同有顯著差 異，而後將趨於穩定。其抗壓強度、動彈性係數、劈裂強度都有相同發展 趨勢，在180 天前較低水灰比試體其值隨時間而增加，較高水灰比試體則 趨向減低。由電阻及電位量測，在海水溶液浸蝕下28天時，顯示鋼筋已腐 蝕，而直流電電化學測定，試體內未含氯離子時，其腐蝕速率低於1 μm/ year，而含氯離子時，其值約為3∼5μm/year，而應力加速腐蝕則因時間 太短其腐蝕速率也低於1 μm/year。顯示海水對鋼筋混凝土具嚴重的侵蝕 ，對其定性描述不難，欲對其作定量的說明，必需由多項試驗配合，且做 長期觀察方能臻於完善。