臺灣博碩士論文加值系統

台灣四面環海，許多沿海鋼筋混凝土結構物位處鹽害環境，鹽害會進一步造成鋼筋腐蝕，隨使用年限增長影響結構安全性與使用性能。因此，本研究擬定一套鹽害腐蝕預測模型，將台灣劃分為八個區域，透過大氣腐蝕資料及氣象資料的蒐集，建立出飛來鹽衰減預測式，配合混凝土表面氯鹽量轉換公式，可得各地區的混凝土表面氯鹽量，接著，利用Fick第二擴散定律來描述氯離子在混凝土中的擴散行為，進而求出鋼筋表面氯鹽量。其中，擴散的維度又分為一維及二維擴散，由於擴散方程式中的參數存在不確定性，本研究基於可靠度理論，以可靠度分析法計算出台灣各地區鋼筋腐蝕發生之可靠度指標或破壞機率，並找出其防蝕可靠度區間。最後，配合可靠度設計方法，提出混凝土保護層厚度之設計建議值，此建議值同時也能檢核現行規範之混凝土保護層厚度是否具有抵抗鏽蝕發生之能力，作為工程師評估之依據，以維持台灣鋼筋混凝土結構物之耐久性能。

In Taiwan, chloride attack causes a significant threat to RC buildings in the marine environment. The attack has the negative impact on safety and serviceability of buildings, especially in longer service period. This research will focus on the RC building in Taiwanese coastal region. The study divides Taiwan to eight zones with chloride attack issue and establishes an empirical prediction model for chloride concentration based on factors including atmospheric corrosion, environment, and distance from the coastline. In order to detect the content of chloride on the reinforcing bars surface, the study will apply airborne chloride regression equation to predict an amount of airborne chlorides. The next step is to obtain the surface chloride content based on the relationship between airborne chlorides content and surface chloride content. Furthermore, applying Fick’s Second Law of Diffusion to predict the chloride content on the reinforcing bars surface. According to the reliability theory, this study will consider uncertainties in the chloride diffusion equation. Using reliability analysis and design to obtain the probability and reliability index of chloride induced corrosion. Finally, the study will define a target reliability index to recommend the minimum required concrete cover thickness and eventually improve safety and serviceability of RC buildings in Taiwan.

摘要　I
ABSTRACT　II
誌謝　III
圖索引　VII
表索引　X
第一章 緒論　1
1.1 研究動機　1
1.2 研究目的　2
1.3 論文架構　3
第二章 文獻回顧　4
2.1 國內外鹽害腐蝕預測模型　4
2.1.1腐蝕影響因子　4
2.1.2飛來鹽與影響因子之關係　5
2.1.3飛來鹽量採集方式　10
2.1.4飛來鹽衰減預測式　12
2.1.5混凝土表面氯鹽量轉換公式　14
2.1.6氯離子擴散方程式　16
2.2 建築物之耐久性可靠度設計　20
2.2.1國內外鹽害環境下最大水灰比規定　22
2.2.2國內外鹽害環境下最小混凝土保護層厚度規定　24
2.2.3可靠度基本理論　27
2.2.4可靠度設計方法之概念　30
2.2.5鹽害環境下耐久性可靠度設計　31
第三章 鋼筋混凝土結構物鹽害腐蝕預測模型　33
3.1飛來鹽與影響因子之關係　35
3.2 鹽害環境資料蒐集　38
3.3 鹽害腐蝕預測模型　45
3.3.1飛來鹽衰減預測式　45
3.3.2混凝土表面氯鹽量轉換公式　53
3.3.3氯離子擴散方程式　55
第四章 氯離子擴散行為與可靠度分析　57
4.1 氯離子擴散行為　58
4.1.1 一維氯離子擴散方程式　58
4.1.2 二維氯離子擴散方程式　61
4.1.3 一維與二維鋼筋表面氯鹽量之比較　63
4.2鋼筋腐蝕發生之可靠度分析　66
4.2.1力矩法(Method of Moment)　68
4.2.2一維與二維鋼筋腐蝕發生機率之比較　75
4.2.3一維擴散之可靠度分析方法選用　77
4.2.4台灣之混凝土保護層厚度可靠度分析　84
第五章 混凝土保護層厚度設計　93
5.1鋼筋腐蝕發生之界限方程式　94
5.2可靠度設計方法(力矩法)　95
5.3混凝土保護層厚度設計　100
5.3.1 台灣之建議混凝土保護層厚度趨勢　100
5.3.2 台灣之建議混凝土保護層厚度分布圖　120
5.3.3 綜合討論　131
5.4建議混凝土保護層厚度與現行規範之合適性　133
第六章 結論與建議　140
6.1 結論　140
6.2 建議　141
參考文獻　143
附錄A 二維擴散方程式　147
附錄B 可靠度指標計算(力矩法)　151

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