傳統為研探隧道工程襯砌結構之表層混凝土受熱驅破壞後引致材料之傷損程度，常以鑽心取樣進行燒失量(重量損失)試驗，不但耗時且二度損傷結構體。本研究新創「新、速、實、簡」之非破壞檢測方法，以剪-壓波速比(Vs/Vp)為正規化熱損程度之指標。實驗上，首先針對超音波量測進行信、效度之驗證，後續以混凝土設計強度420kgf/cm2為試驗材料、升溫速率為10 ℃/min、最高溫度為25~600℃作為試驗控制變數模擬材料熱損行為，並進行傳統燒失量與3、7、14天之碳化試驗；同時搭配主動式超音波脈衝量測熱損及碳化後之剪-壓波速(體積變化)。
試驗結果顯示，常溫下之超音波脈衝量測於人為、儀器誤差之信度為±5 %；剪-壓波速比在常溫試體為0.55(下限值)，在高溫600 ℃之試體為0.7(上限值)。因火害溫度使材料膨脹裂損產生體積變化，其剪-壓波速比之臨界值發生於火害溫度600 ℃之傷損。在碳化試驗中，火害後混凝土碳化深度越大波速比越大，材料裂隙越多影響碳化程度較為明顯；而以燒失量推估火害最高溫度與實際溫度有相當之落差，波速比推估火害溫度適確性較燒失量高，驗證體積變化敏感於重量損失。

In tradition, to study the damage degree of concrete for tunnel lining structure surface subjected to heating, the ignition loss test (weight lost method) is often carried out with core sampling. This not only takes time but also induces second damage for the structure. This research developed a new non-destructive testing method to identify the thermal-induced damage degree of cementitious material fast using a normalized damage degree index, shear-pressure wave velocity ratio (Vs/Vp). In this study, the concrete with 420kgf/cm2 designed strength was used as the test material. The heating rate of 10 °C/min and the highest temperature ranged from 25 to 600 °C was used as the test variables to simulate the thermal-induced damage behavior. After the heat treatment, the traditional ignition loss test and 3, 7 and 14 days carbonization tests were conducted. In addition, the reliability and validity of ultrasonic pulse measurement was verified and then used to measure the shear-pressure wave velocity (volume change method) after the heat treatment and carbonization test.
The test results show that the manual and instrument error of the ultrasonic pulse measurement is ±5 % under normal temperature test. The lower bond and upper bond Vs/Vp of 0.55 and 0.7 was found at normal temperature and maximum temperature of 600 °C test, respectively. The critical value of Vs/Vp occurred at 600 °C was observed. For the carbonization test results, the greater carbonization depth with larger Vs/Vp was found. When more cracks existing, the deeper carbonization depth was occurred. Moreover, the maximum temperature of thermal-induced damage estimated by the loss of ignition has a big difference from the actual maximum temperature. The accuracy of the maximum temperature examined by the Vs/Vp is higher than that obtained from ignition loss. This results implied that the volume changes are sensitive to weight loss for investigation of thermal-induced damage in concrete.

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