臺灣博碩士論文加值系統

本研究之目的在於探討敲擊回音法量測混凝土強度之評估與比較。將敲擊回音法檢測技術應用在土木工程，不僅可以確認結構物的安全，更可提昇結構物興建的施工效率與品質。
研究實施伊始，先收集敲擊回音法之使用方式及資料，接著瞭解如何正確操作儀器，並熟悉試驗方法，再進行「敲擊回音法量測混凝土強度」試驗，以十四組不同強度之混凝土試體進行敲擊回音試驗，再取得鑽心試體進行抗壓試驗。本論文係利用敲擊回音法在不同設計強度之混凝土試體上作表面量測，除了藉由兩加速規接收之時域波形的壓力波速時間差來計算應力波波速外，亦從已知試體厚度之反射波共振頻率來估算波速，二者與超音波對打所量測之波速作比較。然後，將各試體作混凝土鑽心抗壓試驗，將各種方法所得之壓力波波速對抗壓強度作回歸分析，探討其檢測混凝土強度之可行性。
關鍵詞：敲擊回音法、應力波、縱波、壓力波。

This thesis was to explore the impact-echo method in determination of the assessment of comparison of the strength in concrete. With the applications of the advanced technology of impact-echo method in civil engineering, we could identify the safety of structures and enhance the effectiveness and quality of construction.
At the very beginning of this research we collected relevant data by utilizing the impact-echo method. The second step was to understand the operations of instruments and to investigate the methods of experiment in order to accomplish the evaluation and comparison of the impact-echo method in determination of the strength in concrete in the end. We adopted fourteen different groups of the strength in concrete for the experiment of the impact-echo method and obtained the drill core of concrete to test the compression strength of the concrete. This thesis used the impact-echo method to perform the surface measurement on concrete specimens of different design strength. Two accelerometers were used to receive the stress wave and time difference read in the time domain responses was used to calculate the wave speed. Besides, the resonant peak read in the frequency response was also used to evaluate the wave speed. Both, results were compared with these measured by the ultrasonic-pulse method. Finally, the specimens were core-drilled and performed compressive strength tests. The wave speeds measured by each method were performed the regression analysis with respect to the strength to investigate the possibility to predict the strength of concrete using these methods.
Key Words：Impact-Echo Method, Stress Waves, Longitudinal Waves, Compression Waves.

目 錄
摘要 ---------------------------------------------------------Ⅰ
Abstract -----------------------------------------------------Ⅱ
誌謝 ---------------------------------------------------------Ⅲ
目錄 ---------------------------------------------------------Ⅳ
圖目錄 -------------------------------------------------------Ⅶ
表目錄 -------------------------------------------------------Ⅸ
第一章 緒論 ---------------------------------------------------1
1.1 研究背景與動機 --------------------------------------------1
1.2 文獻回顧 --------------------------------------------------2
1.3 研究動機及目的---------------------------------------------6
1.4 研究方法及步驟 --------------------------------------------7
第二章 原理 ---------------------------------------------------9
2.1 超音波的基本原理 ------------------------------------------9
2.1.1 超音波原理及波的種類 ------------------------------------9
2.1.2 頻率、波速及波長 ---------------------------------------10
2.1.3 超音波 -------------------------------------------------11
2.1.4 超音波的應用 -------------------------------------------12
2.1.5 超音波計算Cp之公式--------------------------------------12
2.2 敲擊回音法的基本原理 -------------------------------------12
2.2.1. 起源與發展 --------------------------------------------12
2.2.2 應力波 -------------------------------------------------13
2.2.3 彈性波的傳遞 -------------------------------------------17
2.2.4 波速、頻率及波長 ---------------------------------------17
2.2.5 波前之質點位移 -----------------------------------------20
2.2.6 P波波速量測原理 ----------------------------------------21
第三章 量測儀器、設備與試驗計畫 ------------------------------24
3.1 量測儀器及設備 -------------------------------------------24
3.1.1超音波儀 ------------------------------------------------24
3.1.2敲擊回音儀 ----------------------------------------------25
3.1.3 混凝土鑽心試體 -----------------------------------------27
3.2 試體製作 -------------------------------------------------31
3.3 試驗方法 -------------------------------------------------39
3.3.1 超音波試驗 ---------------------------------------------39
3.3.2 時間領域分析試驗 ---------------------------------------39
3.3.3頻率領域分析試驗 ----------------------------------------44
3.3.4 鑽心試驗 -----------------------------------------------46
3.3.5 抗壓試驗 -----------------------------------------------46
第四章 試驗結果與討論 ----------------------------------------48
4.1 波速之量測 -----------------------------------------------48
4.1.1 超音波量測波速 -----------------------------------------48
4.1.2時間領域分析量測波速 ------------------------------------54
4.1.3頻率領域分析量測波速 ------------------------------------69
4.1.4 鑽心試體量測波速及抗壓強度------------------------------71
4.2 試驗結果討論 ---------------------------------------------74
4.2.1 Cp值的比較 ---------------------------------------------74
4.2.2 量測抗壓強度 -------------------------------------------76
4.2.3 回歸分析 -----------------------------------------------76
第五章 結論 --------------------------------------------------81
參考文獻 -----------------------------------------------------82
作者簡介------------------------------------------------------87

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