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C5.3非破壞檢測作業
- 非破壞檢測一般常藉著媒介物而進行較間接之檢測，目前非破壞檢測所獲得之資料，有部分尚為定性，而非定量，例如超音波探傷及渦電流探傷，可發現缺陷之位置及範圍，而無法判斷其大小、方向等，因此需有長期之試驗作為判斷之參考。非破壞檢測工作無法預測構件所能承受之負荷及使用年限，僅能提供品質狀況，作為改良原始設計、材料選擇及製造時參考之用。非破壞檢測對象可包括人行天橋構件局部或人行天橋振動單元，混凝土構件及鋼構件檢測之適用性可參考表C5.1.1，另依各種檢測目的，可參考表C5.3.1選擇適當之構件非破壞檢測方法。表格以外其他方法，如振動量測法及電磁檢測法等可用於結構單元振動特性或特殊性人行天橋鋼纜索力推估。
- 反彈錘試驗法
- ( 1 ) 反彈錘試驗法(Rebound Hammer Method)又稱為衝錘法，係利用司密特衝錘(Schmidt Hammer or Swiss Hammer)等彈簧驅動鋼錘，撞擊硬化混凝土表面，測定反彈數值(Rebound Number)來推估抗壓強度之試驗方法。
- ( 2 ) 由於混凝土表面硬度為與標準試體比較而得，試驗前需清除表面風化部分，而推測所得之混凝土強度為相對強度而非絕對強度，故此法不能反應混凝土內部品質，僅可作為粗略測定混凝土構件強度之簡便快速方法。
- ( 3 ) 檢測法相關規定可參考CNS 10732、ASTM C805或其他相關規定辦理。
- 鋼筋腐蝕檢測法
- ( 1 ) 鋼筋腐蝕檢測原理係利用電化學方法，測定混凝土中鋼筋之腐蝕電位、電流或電阻，用以判斷鋼筋之腐蝕狀況。
- ( 2 ) 鋼筋腐蝕檢測方法可採用測定腐蝕電位、電流或電阻等方式進行，所選用之方法應依檢測位置、腐蝕程度、中性化情形及混凝土外表情況等因素決定之。常見檢測技術如下：
- ASTM C876之腐蝕電位法。此法又稱半電池電位法(Half-Cell Potential，HCP)，主要使用一個高輸入阻抗電位計，一端接一參考電極，如銅/硫酸銅(Cu/CuSO4)或銀/氯化銀(Ag/AgCl)，另一端銜接鋼筋，藉此量測鋼筋之腐蝕電位。
- 直接量測鋼筋腐蝕速度(電流)。可利用直流線性極化法(Linear Polarisation Resistant，簡稱DC法)、交流阻抗法(Alternative Current Impedance Method，簡稱AC法)、調和分析法(Harmonic Analysis Method)法等電化學反應試驗法進行之。
- 腐蝕電位、混凝土電阻同時量測。量測混凝土電阻可使用例如量測土壤電阻之Wenner method，並利用數學模式、腐蝕電位圖及混凝土電阻等資料，推測鋼筋之腐蝕速度。
- 音洩檢測法
- ( 1 ) 音洩檢測法(Acoustic Emission Testing，AT或AE)主要係利用構件產生變形、相變化或斷裂過程中，能量會以高頻率彈性波之型式釋放出來，此種應力波釋放模式稱為音洩。音洩檢測多用以探測材料缺陷，可檢測無法以目視檢測出之結構內部微小裂縫。
- ( 2 ) 由於音洩波(聲射波)可來自鋼結構裂縫之成長，裂縫處材料局部降伏、裂縫表面摩擦、麻田鐵(martensite)形成過程、混凝土結構物裂縫產生過程、混凝土及鋼筋相對滑動、碳纖混凝土中纖維破裂或失去連結等，故此法對於鋼筋混凝土結構物及鋼結構之缺陷皆適用。
- ( 3 ) 因檢測對象為偵測物件之損傷、缺陷及位置，故無一定之判定標準可遵循，需仰賴專業人員操作、校正及判讀，以避免誤判之情形發生。
- ( 4 ) 音洩檢測法相關規定可參考ASTM E569、ASTM E650、ASTM E749、ASTM E750、ASTM E751、ASTM E976、ASTM E1067、ASTM E1106、ASTM E1139、ASTM E1211、ASTM E1316、ASTM E1495及其他相關規定辦理。
- 紅外線檢測法
- ( 1 ) 紅外線檢測法(Infrared Thermographic Testing，TT或IT)係利用材料內部熱流不同分佈狀況來偵測其內部異常之方法，可用於小區域或大範圍之檢測，並可精確檢測出混凝土結構內部損傷。
- ( 2 ) 紅外線檢測法相關規定可參考ASTM D4788及其他相關規定辦理。
- 敲擊回音法
- ( 1 ) 敲擊回音法(Impact-Echo Method)係利用機械性敲擊方法將暫態應力波導入待測試體內部，再利用位移量測儀器來接收其位移擾動訊號，此訊號包含應力波被內部瑕疵反射回來之位移波形，若反射界面深度已知，則可經由縱波於敲擊面及反射界面來回所需時間，推求縱波在該物體內部行進速度，反之若波速已知，則可推算所求物體邊界或內部裂縫等反射界面之深度。
- ( 2 ) 試驗相關規定可參考ASTM C1383內容。
- 衝擊彈性波法
- ( 1 ) 衝擊彈性波法(PV)係利用衝擊錘(Impulse Hammer)敲擊結構物產生振動，並於施力點旁量測結構物表面反射波，經頻率域分析後，可偵測物體之裂縫長度、深度及位置等缺陷，適用於構件厚度、基樁健全度與長度測定、地中埋設物、地盤注入凝固液效果及空隙深度之測定等用途。
- ( 2 ) 試驗相關規定可參考ASTM C597或其他相關規定辦理。
- 超音波檢測法
- ( 1 ) 超音波檢測法(Ultrasonic Testing，UT)係利用聲波傳入結構物以檢測其內部損傷、缺陷、厚度及位置，當超音波遇到不同密度之物體則產生不同之訊號，依此原理即可檢測結構物之內部損傷、缺陷、厚度及位置。
- ( 2 ) 相關規定可參考CNS 11051、CNS 11224、CNS 11399、CNS 11401、CNS 12618、CNS 12622、CNS 12845、CNS 13342、CNS 13403、CNS 13404、ASTM C597及其他相關規定辦理。
- 射線檢測法
- ( 1 ) 射線檢測法(Radiographic Testing，RT)係利用射線照射物體，當受照射物體內部存在有缺陷或不連續時，其透射和吸收特性將不同於原物體其他無損傷部位，因而產生深淺不同影像，藉此可檢測物體內部缺陷，用於混凝土內部空洞、缺陷、鋼筋與鋼腱位置及保護層厚度等之檢測。
- ( 2 ) 射線檢測法相關規定可參考CNS 11409、CNS 11226、CNS 11379、CNS 11751、CNS 12619、CNS 13020、ASTM C1040及其他相關規定辦理。
- ( 3 ) 射線檢測過程具有輻射等之安全問題，操作人員須具行政院原子能委員會核發之有關合格執照。
- 渦電流檢測法
- ( 1 ) 渦電流檢測法(Eddy Current Testing，ET)可用於檢測鋼筋位置、號數及保護層厚度。鋼筋探測儀(Rebar Detection System or Rebar Locator)為渦電流檢測法主要應用儀器之一，係利用法拉第(Faraday) 電磁感應定理及鋼筋強磁特性，將載有交流支線圈探頭置於混凝土表面，使鋼筋等金屬導體在其交換磁場部分產生漩渦狀之渦電流，並藉由量測單位時間磁束變化量所產生之電力關係，求得混凝土中鋼筋配置等相關資訊。
- ( 2 ) 渦電流檢測相關規定可參考CNS 11050、CNS 11400、CNS 11823、CNS 12620、CNS 13405、CNS 13406及其他相關規定辦理。
- 磁粒檢測法
- ( 1 ) 磁粒檢測法(Magnetic Particle Testing，MT)之檢測原理為利用鐵磁性材料因瑕疵存在會產生磁漏現象的特性，觀察磁粒分布情形，以檢測試體瑕疵。檢測方法為將粉末狀或懸浮液之磁粒，散佈於產生磁場之鐵磁性試體，再觀察磁力線之方向及磁料分布情形，以檢測試體瑕疪。
- ( 2 ) 磁粒檢測法相關規定可參考CNS 11048、CNS 11377、CNS 11750、CNS 13341及其他相關規定辦理。
- 液滲檢測法
- ( 1 ) 液滲檢測法(Penetrant Testing，PT)可檢測金屬或非金屬表面瑕疵至數微米(μm)之極細微損傷。
- ( 2 ) 液滲檢測法相關規定可參考CNS 11047、CNS 11225、CNS 11376、CNS 11398、CNS 11749、CNS 13464及其他相關規定辦理。
- 透地雷達法
- ( 1 ) 透地雷達法(Ground Penetrating Radar，GPR)係利用高頻脈衝電磁波(Electromagnetic)中之微波貫穿待測物體，當遇到介質不連續時將產生反射和折射波，而此反射波隱含所貫穿結構物之厚度、反射面之介質比對等資訊，經檢查可得知物體厚度及位置等。
- ( 2 ) 透地雷達法相關規定可參考AASHTO R37-04、ASTM D4748、ASTM D6087及其他相關規定辦理。
- 地電阻檢測法
視電阻率(Apparent Resistivity)通常不代表地下各地層之實際電阻率，僅代表此種電極排列下之地層導電性綜合效應。電流極展距越大，電流穿入越深，其效應愈接近下部地層性質，因此於探測過程將電流極展距逐次加大，即可獲得由淺至深之地層反應訊號及電阻率分佈。 - 振動量測法
- ( 1 ) 利用感測器量測鋼纜之加速度、速度或位移反應，並藉由訊號分析技術獲得鋼纜模態頻率，再以此模態頻率為基準，經相關理論評估，可得鋼纜索力值。可由索力改變量對結構安全之影響進行評估，檢核各鋼纜索力容量是否在安全範圍內。
- ( 2 ) 相同原理可用於人行天橋振動單元模態頻率、阻尼比及模態振形推估，由其改變量掌握人行天橋結構特性之變化，確保安全。
- 微波雷達檢測法
類似振動檢測法，惟以遠距微波動態位移測量儀量測橋上安裝之反射覘標，以求外力作用時動態垂直位移，作為後續分析依據。 - 電磁檢測法
可用於量測鋼纜索力值，係由磁彈儀為激磁線圈施加脈衝電壓信號，激磁線圈於鋼纜內部產生磁場強度，同時測量線圈內產生感應電壓；當鋼纜索力發生變化時，內部磁場強度亦會發生變化，同時測量線圈內感應電壓產生變化，通過磁彈儀檢測出測量線圈上感應電壓之微小變化，進而推算出鋼纜索力。
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