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系統識別號 U0026-2508201010175900
論文名稱(中文) 建築物外牆磁磚與木構件內部缺陷檢測之研究
論文名稱(英文) The Study of Detecting the Internal Defects of Wall Tile and Wooden Member of Buildings
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生(中文) 許家豪
研究生(英文) Chia-Hao Hsu
學號 N6697150
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 180頁
口試委員 指導教授-李德河
口試委員-陳昭旭
口試委員-紀雲曜
口試委員-古志生
口試委員-吳建宏
口試委員-柯武德
口試委員-余騰鐸
中文關鍵字 缺陷  非破壞檢測  外牆磁磚空鼓  內部孔洞 
英文關鍵字 defects  non-destructive testing  wall tiles hollowing  internal hole 
學科別分類
中文摘要 台灣地處亞熱帶,為溫度及濕度均高之環境,加上建築物之施工品質、使用材料及其他不可抗拒之災害等因素影響下,使得容易造成建築物之建材劣化,出現內部損壞、表面龜裂與剝離,甚至外牆磁磚脫落等缺陷,進而對建築物之耐久性及外觀造成影響,甚至危及公共安全。然而若要將出現缺陷的建物大範圍敲除重建,不但成本方面較高,對於建築物本身的安全性亦會造成影響,因此如何獲得建築物缺陷的分佈及破壞的程度,以利後續進行修復便成為當前一重要的課題。因此本研究擬針對建築物之外牆磁磚空鼓及木質構件內部空洞等現象以非破壞檢測技術檢測之,討論各檢測方式對於不同缺陷的適用性及可行性。
本研究之研究成果如下:
1. 以打診法之頻率值、超音波波速值及增溫前後溫差值進行比對後,相關之趨勢為空鼓程度愈嚴重之磁磚,其所對應之頻率值較高、超音波波速值較大以及溫差值亦較大,可以此評估磁磚空鼓程度。
2. 現地磁磚空鼓率與各檢測法之關係分別為 : 打診法部分,其空鼓率(y)與頻率值(x)之線性關係為y = 0.0163x + 7.6165 (R2 = 0.78);超音波法部分,其空鼓率(y)與超音波波速值(x)之線性關係為y = 0.0693x -144.52 (R2 = 0.86);紅外線熱影像部分,其空鼓率(y)與最大溫差值(x)之線性關係為y = 39.688x - 551.43 (R2 = 0.90)。
3. 利用紅外線熱影像檢測技術、超音波檢測法及打診法對建築物外牆磁磚空鼓範圍檢測之結果比對後,其檢測方法所得之空鼓磁磚位置與空鼓程度皆一致,超音波法與打診法所對應之空鼓有較高估之情形。
4. 本研究利用超音波技術對木構件內部缺陷檢測,依本研究所用之分析方法,可以檢測出木構件內部有3.5 公分以上之孔洞。
英文摘要 Taiwan is located at subtropical area, with high temperature and humidity. Under the construction quality, using of materials and irresistible disasters and so on, lots of factors will cause some defects such as the internal damage, the deterioration of buildings and cracks in the surface even make the exterior brick falling, and then making the influences of durability and the appearance of the buildings even endangered the public safety.
However, if we want to knockout and rebuilding, it is not only high costs
but also cause the safety of buildings. One of the most important is how to acquire the destruction degree and the distribution of the defects for the building to beneficial the follow-up rehabilitation. This study is aimed to the
phenomena of the exterior wall tile hollowed and the internal hole of wooden member of buildings via the non-destructive testing. Discussing the applicability and feasibility of differ defects tests.
The results are as follows,
1. Comparing by the frequency value of hammer tapping, the velocity value
of ultrasonic and the temperature difference value after heating, the related trends of more severe hollowing of the tile, it is correspond to the higher frequency value, higher ultrasonic velocity value, and the higher temperature difference value, and this can assess the extent of tile hollowing.
2. The relationship with the tile of hollowing rate at on-site inspection area
and different methods is : hammer tapping, the hollowing rate (y) and the
frequency value (x), the linear relationship y = 0.0163x + 7.6165 (R2 =
0.78); ultrasonic detection, the hollowing rate (y) and ultrasonic velocityvalue (x), the linear relationship y = 0.0693x - 144.52 (R2 = 0.86); infrared(IR) thermography, the hollowing rate (y) and maximum temperature difference value (x), the linear relationship y = 39.688x - 551.43 (R2 = 0.90).
3. To compare the results of testing by using infrared thermography
technique, ultrasonic detection and hammer tapping to detect the
hollowing location and extent of wall tiles, the results are consistent, but the ultrasonic detection and hammer tapping have a higher estimate of the situation hollowing.
4. This study uses ultrasonic technology to detect internal defects of wood member, used in accordance with this research method, it can detect the internal hole of wood member over 3.5 cm diameter.
論文目次 摘要I
AbstractII
致謝IV
目錄V
表目錄VII
圖目錄IX
第一章 緒論1
1-1研究動機與目的1
1-2研究方法2
1-3研究流程2
第二章 文獻回顧4
2-1 超音波檢測之相關研究4
2-1-1 立木樹幹徑向波速之超音波檢測4
2-1-2 超音波應用於木麻黃立木樹幹心腐之探測4
2-1-3 混凝土圓柱試體完整性檢測4
2-1-4 木材內部破壞之超音波技術檢測5
2-1-5 混凝土表面裂縫檢測5
2-1-6 混凝土冷縫檢測6
2-1-7 評估混凝土抗壓強度6
2-1-8 結構物鋁門窗框是否密實檢測6
2-1-9 傳統疊斗式大木構架現場檢測7
2-1-10 超音波儀結合斷層影像技術7
2-2紅外線熱影像之相關研究10
2-2-1 工程地質應用 10
2-2-2 土木結構、大地工程相關檢測11
2-2-3 古蹟結構檢測 19
2-3 增溫設備相關研究22
2-3-1 混凝土壁體內部孔洞檢測 24
2-3-2 混凝土壁體內部剝離孔洞檢測25
2-3-3 結構補強之碳纖維貼片檢測26
2-3-4 混凝土蜂窩試體檢測27
2-3-5 砂箱內部孔洞檢測27
2-3-6 傳統建築灰泥壁畫受潮檢測28
2-4 打診法之相關研究31
第三章 基本理論及儀器介紹32
3-1 超音波檢測法之基本原理32
3-1-1 超聲學概述32
3-1-2 超音波產生原理32
3-1-3 超音波種類及特性33
3-1-4 超音波之檢測技術36
3-2 超音波儀器介紹38
3-3 紅外線熱影像之基本原理40
3-3-1 黑體理論40
3-3-2 熱傳遞理論41
3-3-3 實際物體的輻射42
3-3-4 相關重要因素 45
3-4 紅外線熱影像儀器介紹48
3-5 打診法之基本原理53
3-6 打診法之儀器介紹54
第四章 研究方法與內容56
4-1 室內混凝土磁磚缺陷模擬試驗56
4-1-1混凝土試體製作56
4-1-2空鼓設計與磁磚鋪貼58
4-1-3混凝土磁磚試體檢測方法63
4-2 現地建築物外牆磁磚缺陷檢測69
4-2-1 現地建築物外牆磁磚缺陷檢測方法70
4-3 木構件內部缺陷定位檢測73
第五章 研究結果與討論78
5-1 建築物外牆磁磚檢測78
5-1-1 室內試驗(磁磚缺陷模擬試驗)78
5-1-2 現地試驗96
5-1-3 各檢測方法之综合比較115
5-1-4 建築外牆磁磚缺陷檢測流程118
5-2 成功大學雲平大樓各立面空鼓磁磚損傷程度檢測120
5-2-1 試驗規劃120
5-2-2 試驗結果123
5-3 木構件內部缺陷檢測142
5-3-1 量測結果142
5-3-2 木構件內部缺陷檢測流程 172
第六章 結論與建議174
6-1 結論174
6-2 建議175
參考文獻176
自述180
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