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研究生:陳存永
論文名稱:非破壞性技術應用於水泥砂漿試體火害程度之研究
論文名稱(外文):A Research on the Fire-Damaged Extent of Sand and Cement Specimens Being Applied with Non-Damaged Techniques
指導教授:李振榮李振榮引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:營建工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:火害影像分析非破壞性技術水泥砂漿試體火害程度之研究
外文關鍵詞:Fire-DamagedImage Analytic TreatmentNon-Damaged TechniquesSand and Cement SpecimensA Research on the Fire-Damaged
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英國混凝土學會對火災後混凝土結構物安全評估方法中,也有說明以顏色來作為火害程度的分級,因此,混凝土火害後的表面顏色變化可用來推估現場火害溫度之研究。
本研究是應用影像分析技術來研究火害後水泥砂漿試體表面顏色之變化,以探討不同水灰比經過25℃、400℃、600℃、800℃、1000℃燒灼後,水泥砂漿試體表面顏色R、G、B、RG、RB、GB、RGB、H、S、I強度值及抗壓強度,以作為未來推估火場最高溫度及鑑定火害程度之參考。
混凝土遇高溫,表面顏色會隨著改變,因其改變不易以肉眼來分辨,需用數位相機(Camedia)取像,藉USB傳輸電纜將資料存入電腦建檔,再利用以基本統計原則做基礎之影像分析技術─圖像色層分析器(Delphi 軟體設計視窗),分析水泥砂漿試體火害圖像,統計出水泥砂漿試體在不同水灰比、不同溫度、不同延時下,RGB及HSI強度值及繪出分析圖。顯示在溫度800℃以下時,水泥砂漿試體表面顏色RGB強度值呈下降趨勢,高於800℃時則呈現上升趨勢;意即水泥砂漿試體受火害表面顏色三原色RGB變化,以紅色最大、藍色次之、綠色最小;同時發現延時對RGB也會有影響;以及由抗壓強度與H值、S值之迴歸分析出二者有高度相關,值得進一步研發其關係式,作為未來對火害建築物是否拆除重建或原狀修復之決策模式之參考,以達到降低評估費用及縮短鑑測時間,非常具有實用價值。

Among the safety evaluation methods of post-fire cement structures as suggested by the British Cement Studies Society, there is one that uses colors for gradation of fire-damaged extent. Therefore, the surface color change of post-fire cement can be used to deduce the temperature of the spot on fire.
This research applies image analyzing technique to study the surface color change of the specimens of post-fire sand and cement, and then investigate the intensities and compressive strengths of the surface colors of R.G.B., RG, RB, GB, RGB, H.S.I. of sand and cement specimens after burning at 25oC, 400oC, 600oC, 800oC and 1000oC, under different water-lime ratios. The results can be a reference for inference of the highest temperature of the spot on fire and the fire-damaged extent in the future.
As cement encounters high temperature, the surface color will be changed accordingly. Since the change cannot be easily visible by eyes, it has to rely on camedia to catch the image. Through USB transmission cable, the data are entered in computer and filed. Then use the image analyzing techniques with basic statistical principles as the foundation — color channel image analyzer (Windows software written in Delphi) to analyze the fire-damaged images of the specimens of sand and cement. Through statistics, we can know the intensities of R.G.B. and H.S.I. of the specimens of sand and cement under different water-lime ratios, different temperature and different time extension, and have an analytic diagram drawn. It shows that when the temperature is below 800oC, the intensity of surface color R.G.B. of sand and cement specimens tends to be decreasing; when the temperature is above 800oC, it tends to be increasing. It refers that the surface color change of the three primary colors R.G.B. of the fire-damaged specimens of sand and cement is: red the greatest, blue the next, and green the smallest. Meanwhile, it is found that time extension also affects the R.G.B.. Besides, from the regression analysis of compressive strength and H value, S value, it is known that the correlation between them is very high. It deserves further research and development on their relationship. And the research can be a reference for future decision-making of whether a fire-damaged building should be dismantled for rebuilding or merely renovated so as to minimize the evaluation expenses and shorten the time for apprasiement and testing. It has high practical value.

中文摘要…………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………Ⅱ
誌 謝…………………………………………………………………Ⅲ
目 錄…………………………………………………………………Ⅳ
表 目 錄…………………………………………………………………Ⅴ
圖 目 錄…………………………………………………………………Ⅵ
符號及代號說明…………………………………………………………Ⅶ
壹、緒論…………………………………………………………………1
一、研究背景…………………………………………………………1
二、研究目的…………………………………………………………2
三、研究範圍與限制…………………………………………………2
貳、文獻回顧……………………………………………………………4
一、火害程度分級及分類標準之研究………………………………4
二、火害對混凝土行為之研究………………………………………7
三、火害程度影響因素之研究………………………………………10
四、火害研判技術之研究……………………………………………11
參、試驗材料與研究方法………………………………………………15
一、試驗材料…………………………………………………………15
二、主要試驗設備……………………………………………………16
三、研究流程…………………………………………………………20
四、研究步驟…………………………………………………………21
五、試驗方法…………………………………………………………22
六、試驗計畫…………………………………………………………28
肆、試驗結果與分析……………………………………………………34
一、溫度對於水泥砂漿試體表面顏色R、G、B強度值的影響………34
二、延時對於水泥砂漿試體表面顏色R、G、B強度值的影響………43
三、水灰比對於水泥砂漿試體表面顏色R、G、B強度值的影響……65
四、溫度對水泥砂漿試體表面顏色H、S、I系統強度值的影響……71
五、抗壓強度對於水泥砂漿試體表面各種顏色強度值迴歸的影響…78
伍、結論與建議……………………………………………………………81
一、結論…………………………………………………………………81
二、建議…………………………………………………………………82
參考文獻……………………………………………………………………83

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