臺灣博碩士論文加值系統

由於鋼材腐蝕生□，造成港灣鋼筋混凝土構造物損壞崩塌，而氯離子係引起腐蝕重要因素。對於混凝土氯離子含量，如何事前防止侵入及事後去除處理，是防止或降低鋼筋腐蝕之有效處理方式。
研究文獻提及腐蝕的機理、混凝土之劣化、極化及脫鹽防蝕方式。本文從港灣構造物鋼筋腐蝕狀況、混凝土品質、脫鹽處理電解溶液及去鹽的成效分析，加以探討，經由各種實驗結果，脫鹽處理大致可去除60%以上之鹽量。對於降低鋼筋腐蝕及提升鋼筋混凝土構造物耐久性，是值得處理之方式。
現場港灣構造物如碼頭冠牆、鋼板樁等，經測試結果，其鋁陽極防蝕效果佳，可提升港灣鋼筋混凝土構造物的耐久性及使用年限。

Corrosion of steel caused reinforced concrete structures damaged and collapsed in marine environment Chloride could be considered as one of the major important corrosion factor. Therefore, preventing and eliminating chlorides in concrete should be an effective way to prevent steel corrosion.
Recent studies pointed out that corrosion theory, deterioration of concrete、polarization and desalinization treatment .In the study, four topics were discussed .They were included steel corrosion improvement, concrete quality, electrolyte variation and chloride removal efficient analysis .The test results showed that chloride removal from concrete is a effective and feasible way .it could remove up to 60% chloride .and steel corrosion is reduced, The durability of reinforced concrete structure is improved .
In field of harbor environment ,the test results about sheet-pile、coping-wall etc. showed that anti-corrosion was effective way ,the life of structures is improved.

目錄Ⅰ
表目錄Ⅲ
圖目錄Ⅳ
照片目錄Ⅵ
附錄目錄ⅩⅠ
第一章 緒論
1-1 前言1
1-2 研究動機2
1-3 研究目的3
1-4 研究方法3
第二章 文獻回顧
2-1 混凝土中鋼材的腐蝕機理6
2-2 港灣構造物腐蝕劣化的原因8
2-3 極化的理論12
2-4 電化學防蝕原理17
第三章 實驗規劃
3-1 試體規劃22
3-2 實驗材料22
3-3 試體製作24
3-4 實驗方法25
第四章 實驗結果與分析
4-1 夯錘試驗37
4-2 腐蝕電位量測試驗39
4-3 超音波試驗43
4-4 氯離子濃度測定44
4-5 PH值試驗45
4-6 場效掃瞄式電子顯微鏡附加EDS分析45
4-7 X光繞射分析50
4-8 EDTA對鈣離子試驗分析51
4-9 鋼板樁鋁陽極電位測試51
4-10 碼頭護岸冠牆頂面混凝土電位測試52
第五章 結論與建議
5-1 結論55
5-2 建議56
參考文獻57
附錄59
自述81
表 2-1 日本對海洋混凝土構造裂縫寬度支限制12
表 3-1 水泥飛灰之化學性質23
表 3-2 細骨材之篩分析23
表 3-3 混凝土210kg/cm²配合比(kg)24
表 3-4 試體編號25
表 3-5 試體取樣狀況25
表 3-6 超音波傳遞速度與混凝土品質關係27
表 3-7 腐蝕電位值與鋼筋腐蝕狀態28
表 4-1 鋼筋腐蝕之判斷42
表 4-2 X光繞射分析與電子顯微鏡觀察比較42
圖 1-1 實驗研究流程5
圖 2-1 鋼筋表面不同氧化程度鐵□之體積變化7
圖 2-2 孔蝕的機構9
圖 2-3 電位-PH圖(無Cl‾)10
圖 2-4 電位-PH圖(含Cl‾)10
圖 2-5 Cl‾與PH值對腐蝕影響11
圖 2-6 氯離子對腐蝕PH值影響11
圖 2-7 腐蝕電池電流電阻及陰陽極電位關係15
圖 2-8 鋼筋混凝土結構物陰極防蝕簡示圖18
圖 2-9 鋁犧牲陽極示意圖19
圖 2-10 電化學脫鹽示意圖20
圖 3-1 混凝土方形試體與鋼筋配置圖24
圖 4-1 添加NaCl試體腐蝕後夯壓強度關係37
圖 4-2 添加NaCl試體脫鹽處理後夯壓強度關係38
圖 4-3 添加NaCl試體於溼潤狀態夯壓強度關係38
圖 4-4 未添加NaCl試體在不同狀態夯壓強度關係38
圖 4-5 添加不同濃度NaCl試體抗壓強度關係39
圖 4-6 未添加NaCl試體在不同狀態抗壓強度關係39
圖 4-7 添加NaCl試體腐蝕電位關係(NaOH溶液)40
圖 4-8 添加NaCl試體腐蝕電位關係(CuSO4溶液)40
圖 4-9 添加NaCl試體腐蝕電位關係(NaOH溶液)41
圖 4-10 未添加NaCl試體在不同狀態腐蝕電位關係41
圖 4-11 脫鹽處理後氯離子去除率關係(電解液)44
圖 4-12 脫鹽處理後氯離子去除率關係(硬固混凝土)44
圖 4-13 不同脫鹽狀態下PH值變化關係圖45
圖 4-14 C1試體電子顯微鏡觀察46
圖 4-15 C2試體電子顯微鏡觀察47
圖 4-16 C11試體電子顯微鏡觀察48
圖 4-17 C31試體電子顯微鏡觀察49
圖 4-18 X光繞射分析圖50
圖 4-19 安平港護岸碼頭電位與深度測試關係51
圖 4-20 北護岸N1冠□頂面混凝土等電位圖52
照片 3-1 精密電子秤34
照片 3-2 電子秤34
照片 3-3 秤食鹽重量34
照片 3-4 測試用圓棒鋼筋34
照片 3-5 測試用鈦網34
照片 3-6 量測混凝土坍度34
照片 3-7 量測氯離子含量35
照片 3-8 試體製作35
照片 3-9 試體製作35
照片 3-10 試體製作35
照片 3-11 混凝土抗壓試驗機35
照片 3-12 脫鹽處理後測試鋼筋35
照片 3-13 夯錘機36
照片 3-14 夯壓試驗36
照片 3-15 超音波測試儀36
照片 3-16 硫酸銅電極測定儀36
照片 3-17 LC-4測定儀36
照片 3-18 氯離子滴定儀36
照片 3-19 附加EDS掃瞄式電子顯微鏡31
照片 3-20 附加EDS掃瞄式電子顯微鏡31
照片 3-21 試樣鍍金處理32
照片 3-22 試樣鍍金後置入儀器32
照片 3-23 加鉻酸鉀之試樣30
照片 3-24 加氯化銀滴定30
照片 3-25 準備滴定30
照片 3-26 滴訂完成30
照片 3-27 鈣離子滴定33
照片 3-28 鈣離子滴定完成33
照片 4-1 試體通電脫鹽處理53
照片 4-2 試體串聯通電脫鹽處理53
照片 4-3 氯化銀電極電位測定儀53
照片 4-4 氯化銀電極電位測試53
照片 4-5 曲柱電位測試53
照片 4-6 試樣置放處53
照片 4-7 電壓計與電流計56
照片 4-8 PH值測定儀54
照片 4-9 PH值測定54
照片 4-10 X光繞射儀54
附錄 一 夯壓強度試驗資料59
附表 1-1 添加NaCl試體腐蝕後夯壓強度59
附表 1-2 添加NaCl試體脫鹽處理後夯壓強度59
附表 1-3 添加NaCl試體於溼潤狀態下夯壓強度59
附表 1-4 未添加NaCl試體在不同狀態下夯壓強度59
附錄 二 抗壓強度試驗資料60
附表 2-1 添加不同濃度NaCl試體抗壓強度60
附表 2-2 未添加NaCl試體在不同狀態下抗壓強度60
附錄 三 半電池腐蝕電位試驗資料61
附表 3-1 添加NaCl試體腐蝕電位測試(NaOH溶液) 61
附表 3-2 添加NaCl試體腐蝕電位測試(CuSO4溶液)61
附表 3-3 添加NaCl試體腐蝕電位測試(NaOH溶液)61
附表 3-4 未添加NaCl試體在不同狀態腐蝕電位測試61
附錄 四 氯離子滴定試驗資料62
附表 4-1 A1試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)62
附表 4-2 B1試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)62
附表 4-3 C1試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)62
附表 4-4 D1試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)62
附表 4-5 E1試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)62
附表 4-6 A2試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)63
附表 4-7 B2試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)63
附表 4-8 C2試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)63
附表 4-9 D2試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)63
附表 4-10 E2試體脫鹽處理後氯離子去除率(電解液)63
附圖 4-1 A1試體去鹽百分率(電解液)62
附圖 4-2 B1試體去鹽百分率(電解液)62
附圖 4-3 C1試體去鹽百分率(電解液)62
附圖 4-4 D1試體去鹽百分率(電解液)62
附圖 4-5 E1試體去鹽百分率(電解液)62
附圖 4-6 A2試體去鹽百分率(電解液)63
附圖 4-7 B2試體去鹽百分率(電解液)63
附圖 4-8 C2試體去鹽百分率(電解液)63
附圖 4-9 D2試體去鹽百分率(電解液)63
附圖 4-10 E2試體去鹽百分率(電解液)63
附表 4-11 脫鹽處理後試體氯離子去除率(硬固混凝土)64
附表 4-12 脫鹽處理後試體氯離子去除率(硬固混凝土)64
附錄 五 PH值量測試驗資料65
附表 5-1 NaOH電解液脫鹽前後PH值(10V 3mV)65
附表 5-2 NaOH電解液脫鹽前後PH值(30V 30mV)65
附表 5-3 CuSO4電解液脫鹽前後PH值(30V 30mV)65
附圖 5-1 不同脫鹽狀態PH值變化(10V 30mV)65
附圖 5-2 不同脫鹽狀態PH值變化(10V 3mV)65
附圖 5-3 不同脫鹽狀態PH值變化(10V 3mV)65
附錄 六 碼頭護岸鋼板樁電位測試資料66
附表 6-1 安平港碼頭護岸鋼板樁電位測試66
附錄 七 冠牆頂面電位測試資料67
附表 7-1 北護岸冠牆頂面電位測試67
附表 7-2 南護岸冠牆頂面電位測試68
附表 7-3 碼頭冠牆頂面電位測試68
附錄 八 電子顯微鏡觀察69
附圖 8-1 C1 試體電子顯微鏡觀察69
附圖 8-2 C2 試體電子顯微鏡觀察70
附圖 8-3 C11試體電子顯微鏡觀察71
附圖 8-4 C31試體電子顯微鏡觀察72
附圖 8-5 D1試體電子顯微鏡觀察73
附圖 8-6 D2 試體電子顯微鏡觀察74
附圖 8-7 D11試體電子顯微鏡觀察75
附圖 8-8 D31試體電子顯微鏡觀察76
附圖 8-9 E1 試體電子顯微鏡觀察77
附圖 8-10 E2 試體電子顯微鏡觀察78
附圖 8-11 E11試體電子顯微鏡觀察79
附圖 8-12 E31試體電子顯微鏡觀察80

1.程子萍/鋼筋混凝土之腐蝕速率監測/海砂與土木建築結構物可靠度關係研習會講義/民國83年8月
2.Uhlig,H.H.and Revie,R.W./”Corrosion and Corrosion Control,＂/3rd edition, Wiley Interscience, N.Y., PP.28-35,1985.
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13.蘇寶洲/普蜀蘭反應對碳酸鈣白華之影響機制/成功大學土木工程研究所碩士論文/民國91年7月
14.王櫻茂/鹽害(Ⅱ)海砂/混凝土構造物耐久性 /pp.132-147
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18.王媛俐、姚燕/重點工程混凝土耐久性的研究與工程應用/中國建材工業出版社/90年1月第一版
19.陳力俊等/材料電子顯微鏡學/民全書局/91年4月再版五刷
20.羅俊雄等/碼頭鋼板樁腐蝕檢測與維護/港灣構造物安全檢測與評估研習會論文集/民國91年7月/pp.4.25