水泥試體測試報告對你有什麼意義?— 了解水泥試體強度測試

      簽約時,我要求每次灌漿都要有測試報告(不事先要求,水泥廠是不會每次都來做測試),因此,每次灌漿都會有水泥廠的品管人員來做測試。灌漿後的第29天,水泥公司的品管人員會通知我們到委託的測試機構,看測試報告。看了4次報告,每次都高出額定值1500PSI。天底下有這麼好的事嗎? 

      了解水泥試體的製作程序,有助於了解水泥試體測試值的意義。幾次測試下來,我大致了解水泥公司的測試條件和實際灌漿條件是有很大的差別,首先來談水泥廠專業品管人員如何完成一個水泥試體的流程: 

1) 從水泥預拌車取樣。

2) 重複以下3個步驟,分3次裝入試體鐵模內:

ü   每次裝入前混凝土要先攪拌均勻。

ü   每次裝入後用棒子搗實。

ü   每次搗實後要敲試體模,讓空氣冒出來。

3) 裝滿後抹平,靜置一夜後,開模取出水泥試體送至實驗室。

4) 實驗室將水泥試體置於蓄滿23℃(±2℃)水的恆溫槽養護。

5) 恆溫槽內的水添加0.3%的氫氧化鈣,使水中鈣離子濃度高於試體,藉此保持試體鈣離子不致流失。

6) 滿28天從恆溫槽取出試體,加壓測試強度。

7) 3個試體測試結果:4608psi、4594psi、4509psi  (訂料額定值:3000psi)

水泥試體置於恆溫槽圖

試體恒溫槽  

 

實際澆置在板模裡面的混凝土和上述的情況差很多,以下列出我觀察到的差異: 

1) 混凝土經幫浦車泵送,泵送過程是否被摻水是一個變數。

2) 灌注時用震動器搗實,通常無法達到如試體般的均勻密實,很多地方甚至無法深入搗實,混凝土的骨材與水泥漿體會產生析離現象,混凝土愈厚愈嚴重。例如,柱子的蜂窩現象大部分都在底部,原因就是粗骨材(碎石)下沉,泥漿上浮所產生粒料析離現象;經歷7次灌漿經驗,我發現搗實品質會因不同的工班,或不同的工作人員而有很大的差異。

3) 實際灌漿不太可能去敲板模,敲到氣泡完全都冒出來。

4) 板模會漏漿,導致漏漿局部混凝土成份比例改變。

5) 常溫澆水養護,白天和夜晚溫差大,無法和恆溫槽相比。

6) 灌漿後的工地不可能泡在0.3%的氫氧化鈣水池(飽和石灰水)中,部分鈣離子會因澆水養護而流失。 

 

自己做一個水泥試體

本著實驗精神,自己依以下程序實作一個水泥試體:

1) 工地直接現場取樣(經幫浦車灌注在板模上的混泥土)

2)  重複以下3個步驟,分3次裝入試體模:

ü   每次裝入前先攪拌均勻。

ü   每次裝入後用棒子搗實。

ü   每次搗實後要敲試體模,讓空氣冒出來。

3) 裝滿後抹平,靜置灌漿工地現場一起灑水養護8天。

4) 拆模靜置至滿28天,送至檢驗單位,抹上快乾石膏(加壓時受力才能平均),加壓測試強度。(費用約150元)

5)  測試結果:3229psi (訂料額定值:3000psi) 

自製水泥試體圖

自製試體  

 

天下沒有白吃的午餐

      實驗果顯示,自製水泥試體的數據非常貼近訂料額定值,這表示水泥公司產出的混凝土28天抗壓強度是足夠的;品管人員所做的試體在實驗室的養護下,所產生的抗壓強度顯然高出額定值很多(本案高出50%),如果我們不了解這測試過程,而認為自己賺到了50%的抗壓強度,那就誤會大了,畢竟,天下沒有白吃的午餐。下次拿到試驗報告時,先看清楚養護條件欄位,若是標示為23±2飽和石灰水時,則所得抗壓強度應高於額定值很多才算正常,至於應高出多少?我想不同的額定psi值和不同的水泥供應廠商,會有不同的答案。

 

混凝土抗壓試驗機在試體加壓圖

混凝土試壓機  

後記:

        最近我又自己做了一個試體,這次檢測試3698psi,比上次多了469psiWhy

請教專家所得答案:關鍵在溫度。水泥抗壓強度會隨著 "水泥水化作用" 持續成長約20年,一般而言在23±2飽和石灰水養護時,28天的強度約為最大強度的7080%。當養護溫度提高時它的抗壓強度成長會更快速。所以,在工地養護時,若天氣炎熱,溫度高於23,試體受到高溫影響而加速水化作用的情況下,抗壓強度是有可能高過在23±2飽和石灰水養護所得抗壓強度,反之,在天氣寒冷時所得強度自然會較低。

       由於每個工地灌漿時的環境與氣候均不盡相同,因此,業界定出23±2飽和石灰水的養護條件。大家在這個測試平台下所得數據就有一致的標準,參考或比較就有實質的意義。即使這並不能完全代表實際工地的混凝土強度,至少我們可以把在此條件下所得的測試報告強度,看成是混凝土在理想條件下能達到的強度。

 

 

 

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