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研究生: 王姿雅
Wang, Zih-Ya
論文名稱: 日式傳統壁體表面裝修材非破壞檢測方法的建立
Establishment of Non-destructive Testing(NDT)methods for traditional walls' finishing materials within Japanese style constructions
指導教授: 葉玉祥
Yu-Hsiang Yeh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 85
中文關鍵詞: 非破壞檢測SEM/EDSXRD大津壁色土
外文關鍵詞: NDT, walls' finishing, colored soil, SEM/EDS, XRD
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  • 考量古蹟的真實性,期望能達成「依原樣修復」的目標,因此,須有一套方法來直接獲取壁體的材料成分資訊,瞭解壁體原始的材料成分資訊後,後續再建立壁體的修復方法。本研究的目的為建立一套非破壞檢測方法來直接獲取壁體的相關科學資訊,例如:壁體的實質成分、配比、相關原料來源等。有了這些科學的量化資訊後,對日後壁體修復,包括其材料、方法能奠定充足的資訊,以達成壁體「依原樣修復」的真實性。
    壁體的上塗具有保護內部壁體並呈現空間氛圍的功能,修復時,應修復上塗來彰顯空間意涵。本研究針對上塗工法之大津壁,建立非破壞檢測方法,藉由實際採集之樣本進行實驗,來取得大津壁的科學資訊,並探討檢測方法中可能出現之問題以及注意事項。
    檢測流程包含三個項目:
    1. SEM/EDS:取得壁體的元素基本資訊。
    2. XRD:取得壁體所含之晶體結構。
    3. 篩分析與酸洗:定量出壁體的碳酸鈣比例,且最終產物可得到大津壁體之色土。後續針對色土進行顏色及元素分析,可獲取色土的更多資訊。
    綜合檢測結果,可發現同一建築物取樣之試體,其元素種類與比例分布較具一致性,可能不同建築物的材料或施作的配比有所差異。SEM/EDS結果顯示C、O、Ca為主要之元素,佔整體比例95%以上;XRD確認壁體含有CaCO3,說明大津壁的核心組成化合物;篩分析與酸洗可進一步定量CaCO3的比例,並取得大津壁的色土。綜合分析可發現,大津壁較白灰壁額外含有S、Fe元素,S元素為粗粒料中成分;Fe元素來自於色土,且為影響色土顏色之元素。
    本研究主要為建立日式傳統壁體:大津壁之非破壞檢測方法,利用此套檢測方法可具體得知大津壁含有之元素比例,並瞭解大津壁的主要晶體成分,最後定量CaCO3的比例及取得大津壁的關鍵成分色土。本研究獲取的科學資訊為壁體含有之的元素、碳酸鈣比例以及色土之資訊,對與日後壁體修復,其材料詳細配比、色土之來源、粒徑分布仍缺乏詳細資訊,後續研究可進一步針對這些項目建立更完善之檢測分析方法。

    The major purpose of this study was to establish a series of Non-destructive Testing (NDT) methods for traditional walls' finishing named Dajin and discussed possible problems and precautions in the testing methods. Experiment with samples collected and obtained scientific information of Dajin wall by the NDT methods.
    When it comes to the restoration of cultural heritage, the authenticity is the priority. Therefore, the restoring tasks need a method to directly obtain the material composition information of the wall in Japanese style. After understanding the original material composition information of the wall, method of restoration for the wall can be established subsequently.
    The inspection process consists of three parts:
    1. SEM/EDS: to estimate the basic elements information of the wall.
    2. XRD: to determine the crystalline structure contained in the wall.
    3. Sieve analysis and pickling: to quantify the proportion of calcium carbonate in the wall and to get the colored soil of Dajin wall. Subsequent analysis of color and element of the colored soil contribute to acquire further information about the colored soil.
    Based on the test results, the element types and proportion distribution of the samples from the same building were highly consistent, while the materials or construction proportion of different buildings may be different. SEM/EDS showed Carbon(C), Oxygen (O), and Calcium (Ca) were the main elements, accounting for more than 95% of the total. XRD confirmed that Dajin wall contained CaCO3, indicating the core component of the wall. Sieve analysis and pickling was able to further quantify the proportion of CaCO3 and acquired the colored soil of Dajin wall. Compared with the white clay wall, Dajin wall contained additional Sulfur(S) and Iron (Fe). S element was a component of coarse aggregate, while Fe element came from the colored soil and determined the layout of the colored soil.

    摘要 I 目錄 X 表目錄 XII 圖目錄 XIII 第一章 緒論 1 1-1研究動機 1 1-2研究對象 3 1-3研究目的 4 1-4研究方法 5 1-5研究貢獻 8 第二章 文獻回顧 9 2-1石灰的材料性質 9 2-2灰泥材料 10 2-3日式壁體 12 2-3-1壁體的構成 13 2-3-2壁體的工法 15 2-3-3上塗工法 16 2-4非破壞檢測工具與方法 18 2-4-1國內相關文獻 18 2-4-2日本相關文獻 22 2-5小結 26 第三章 案例與檢測方法 27 3-1 取樣案例 27 3-1-1 原臺南刑務所木造建築群 27 3-1-2 原日軍步兵第二聯隊官舍群(321巷官舍群) 29 3-2 非破壞檢測儀器 36 3-3 篩分析與酸洗 39 第四章 檢測結果與分析 41 4-1儀器檢測結果 41 4-1-1 SEM/EDS與XRD檢測流程 41 4-1-2檢測結果概述 46 4-1-3同空間部位間的比較 54 4-1-4平均值與標準差 57 4-1-5 XRD結果分析 60 4-2 篩分析與酸洗結果分析 61 4-2-1 篩分析與酸洗流程 61 4-2-2 篩分析與酸洗結果 66 4-2-3 後續分析 71 4-3 小結 79 第五章 結論與後續研究 81 5-1 結論 81 5-2 後續研究 83 參考文獻 86 附錄 90

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    下載圖示 校內:2023-09-30公開
    校外:2023-09-30公開
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