CNS 11297-2005 Method of capping cylindrical concrete specimens《混凝土圆柱试体盖平法》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 91.100.30 A322411297經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 74 年 7 月 19 日 94 年 5 月 13 日 (共 7 頁 )混凝土圓柱試體蓋平法 Method of capping cylindrical concrete specimens 1. 適用範圍：本標準規定以純水泥漿蓋平新拌模製混凝土圓柱試體，及以高強度石膏或硫磺灰漿蓋平硬固圓柱試體與混凝土鑽心試體之器具、材料與步驟。 備考：本標準中 內之單位係公制，其數值為近似值。 2. 要義與應用：當

2、新拌模製之混凝土圓柱試體、硬固圓柱試體或鑽心試體之端面不符合平面度與垂直度相關標準之規定時，本標準敘述供兩端表面平整之步驟。 3. 器具 3.1 蓋平板：製作純水泥蓋平及高強度石膏蓋平須在厚度 6mm 以上之玻璃板上，或 11mm 以上機械加工金屬板上，或 76mm 以上磨光花崗岩板上或玄武岩板上為之。除了承納熔融硫磺之凹圓處深度不得大於 12mm，硫磺灰漿蓋平須在類似的金屬 (1)或岩石板上製作。在任何情況下，蓋平板直徑需較試體直徑大 25mm以上，其工作面之平面度在 152mm 之距離內偏離平面量，不得大於 0.05mm。對任何表面種類及任何置放方向之金屬板而言，新製金屬板之表面粗糙度均不

3、得大於 3.2 m。新的表面不得有大於最後完工操作所造成之鑿孔、凹溝或刻紋。使用中之金屬蓋平板其鑿孔、凹溝或刻紋不得較 0.25mm 深或大於 32mm2之面積。 註 (1) 硫磺灰漿蓋平板之洛氏硬度建議為 48HRC。 3.2 對準器具：蓋平板須設有諸如導桿或牛眼水平儀等適當的對準設備，以確保蓋平面與圓柱試體中心軸之垂直偏差不大於 0.5 度， (大約 305mm 之距離內偏差3.2mm )。此外使用導桿時，導桿與蓋平板面的相對關係亦須 符合上述要求，而且必須使得任一個試體上的蓋平偏心不大於 2mm。 3.3 硫磺灰漿熔融鍋：熔融硫磺灰漿的鍋子應有自動控溫設備，且必須是金屬製或襯以不與熔融硫

4、磺起作用之材料。 注意事項：硫磺鍋應具有周邊加熱設備，且可將冷卻而表面成硬殼狀的硫磺混合物重新加熱時，不會發生意外。如果硫磺鍋無此設備，則可以利用一端與鍋底接觸，另端於 硫磺混合物冷卻時伸出其表面的金屬棒，以避免隨後再加熱時，表面硬殼下增強的壓力。金屬棒應有足夠尺寸，於重新加熱時可傳導充分熱量將棒頂周圍先融化一圈，以避免內部產生壓力。金屬製大長柄杓可用來代替金屬棒。硫磺鍋應在排氣罩下使用，並將其產生之煙氣抽出戶外。在一開放的火焰上加熱是危險的，因為硫磺的閃火點大約是 227C，而在過熱的情況 2 CNS 11297, A 3224 下硫磺混合物會燃燒。假如混合物開始燃燒，可用覆蓋物將烟火熄滅，

5、然後再裝新料使用。 4. 蓋平材料 4.1 蓋平材料之強度與蓋平厚度須符合表 1 之規定。 表 1 蓋平材料之抗壓強度與最大厚度 最大蓋平厚度， mm 圓柱試體抗壓強度 MPa kgf/cm2 蓋平材料之最小抗壓強度 MPa kgf/cm2 平均厚度 任意點厚度3.5 50 35.7至 510 35 357或圓柱試體強度，取其大者。6 8 大於 50大於 510 除第 4.1.1節規定外 ，抗壓強度不得小於圓柱試體之強度。 3 5 4.1.1 如果使用硫磺灰漿、高強度燒 石膏及除純水泥漿外之其他材料來測試強度大於 50 MPa 之混凝土時，材料製造商或使用者必須提供下列文件： (1) 使用該材

6、料蓋平之 15 個試體平均強度，不小於使用純水泥漿蓋平或磨平至 0.05mm 平面度之同組 15 個試體平均強度之 98%。 (2) 蓋平試體強度之標準差，不大於參考試體標準差之 1.57 倍。 (3) 評定試驗時，蓋平厚度符合要求。 (4) 評定試驗時，蓋平之硬化時間。 4.1.2 試驗報告必須包含蓋平材料 50mm 立方試體之抗壓強度，使用純水泥漿時，亦同。符合這些要求之蓋平材料允許用在較評定試驗混凝土強度高 20%以內之試體上。製造商必須逐 年試驗確認其所製造之材料，當配方或原料改變時，亦應再試驗確認。材 料使用者必須保有一份試驗報告，內容包括材料之試驗日期與使用日期，其評定報告之範例如

7、表 2。 3 CNS 11297, A 3224 表 2 蓋平材料樣品評定報告（範例） 製造廠商： 蓋平材料名稱： 批號： 試驗日期： 簽署者： (試驗機構與負責人 ) 蓋平材料 控制組試體 強度比值 強度比值規範 判定 項目 混凝土試體試驗結果 蓋平材料種類 硫磺灰漿 磨平 平均抗壓強度，MPa 76.2 75.9 1.004 0.98 合格 標準差， MPa 2.59 1.72 1.506 1.57 合格 試體數目 15 15 測試時蓋平材料之齡期 7天 蓋平材料試驗結果 平均蓋平厚度，mm 2.8 50mm 立方試體抗壓強度， MPa 91 測試齡期 7天 認可使用之混凝土最高強度， M

8、Pa 1.2平均強度 91.4(2) 註 (2)規定強度為 75 MPa 或稍高。 4.1.3 蓋平材料之抗壓強度，須依 CNS 1010水硬性水泥墁料抗壓強度檢驗法 （用50mm 或 2in 立方體試體）測定。除了硫磺灰漿，製作試體之步驟須依CNS 1010 之規定。除非需要以其他步驟去除大空隙或空氣，立方試體之養護時間與條件，應與用於蓋平試體時相同。 4.1.4 每進一批新料及進料後每次不超過 3 個月的間隔時間都應試驗其強度。假如已知某批蓋平材料不符強度 要求時，該批材料應廢棄不用。而且，替換材料的強度則應每週試驗 1 次，直至連續 4 次都合乎要求為止。 4.2 純水硬性水泥漿 4.2

9、.1 純水硬性水泥漿 (3)用作蓋平材料前應先進行評定試驗，以建立水灰比與齡期對 50mm 立方試體抗壓強度之關係。 註 (3) 水泥應符合 CNS 61卜特蘭水泥中，第型、第型或第型之規定；亦得使用可產生所需強度之鋁酸鈣或其他水硬性水泥或混合水泥。 4.2.2 使用前 2 至 4 小時，以等於或小於可獲致所需強度之水灰比，將純水泥漿拌和均勻至所需稠度 (4)。為了維持可接受之稠度，必要時加以重拌 (5)。如 4 CNS 11297, A 3224 果所需之水灰比未超過，可再 加水拌和。獲致理想稠度之水灰比範圍，第型與第型水泥約為 0.32 至 0.36（質量比），第型水泥則為 0.35 至0

10、.39。 註 (4) 新拌水泥漿有泌水、乾縮等傾向因而產生不能接受之蓋平，故拌和後2 至 4 小時使用較為適當。 (5) 水泥漿所需稠 度依其蓋平後之外觀決定。流質水泥漿會產生條紋蓋平，硬稠水泥漿則導致較厚之蓋平。 4.3 高強度石膏水泥漿 4.3.1 高強度石膏中不得加入填充料或添加劑 (6)，應以 50mm 立方體試驗以決定水灰比及齡期對強度之影響。 緩凝劑可用來延長工作時間，但應決定其對所需水灰比與強度之影響 (7)。 註 (6) 低強度製模石膏，熟石膏或者是熟石膏與卜特蘭水泥之混合物並不適用於試體之蓋平。 (7) 水與石膏之比值應以最小比例的拌和用水並徹底攪拌，其強度由試拌結果決定。較

11、高之比值可延長工作時間，但會減低強度。 4.3.2 在所需之水灰比（即水與石膏 灰泥之比值）下拌和純石膏灰泥，因為凝結快，故應儘速使用。 4.4 硫磺灰漿 4.4.1 強度小於 35MPa 之混凝土，如果允許 2 小時以上的硬化時間，可使用市售專用的或是試驗室準備的硫磺灰漿。強度在 35MPa 以上之混凝土，除非如第 4.1.1 節所述證明較短時間可以適用外，試驗前硫磺蓋平硬化的時間至少應 16 小時。 4.4.2 抗壓強度之測定 依 CNS 1010 所規定之立方模與底板製作試體，金屬蓋板原則應如圖 1 所示 (8)。將設備各個組件之溫度調至 20 30C 後，所有與硫磺灰漿接觸的表面輕塗一

12、層礦物油，並在熔 融鍋附近組裝之。將鍋內熔融的硫磺灰漿加溫至 129 143C 間，充分攪拌後開始製作立方體，使用長柄杓或其他適當的澆置器具將硫磺灰漿很快地充填入 3 個分隔室直至熔融料到達充填孔之頂部，讓其充分冷卻收縮與凝固後（大約 15 分鐘）再添加熔融之材料 (9)。完全凝固後拆模，但不要弄碎 由蓋板充填孔所形成的節塊。移除立方體上的油脂、尖角及突片，並依 CNS 1010 規定檢視承壓面之平面度。放於室溫下所需之齡期（但不少於 2 小時）後，依 CNS 1010 之規定作抗壓強度試驗並計算其抗壓強度。 註 (8) 必要時可用一塊 3mm 厚之酚甲醛平面板（即電木或稱膠木）上有適當間隙的

13、 3 個充填孔，嵌入蓋板與模子間以減緩試體的冷卻速率。 (9) 第 2 次充填有助於防止試體內大空隙或縮管的形成。但是不管怎麼注意，這些缺點也可能發生，所以，當強度低於預期值甚多時，最好檢視硫磺灰漿試體內部之均質性。 5 CNS 11297, A 3224 圖 1 50mm 立方試體模蓋板簡圖 5. 蓋平步驟 5.1 新拌模製圓柱試體：僅可使用純水泥漿蓋平，蓋平厚度應儘量薄。在模內混凝土泌水現象停止前（通常於製模後 2 至 4 小時），不要在面上塗加水泥漿。在模製圓柱試體時，刮平上端使與模頂平面齊平或稍低於模頂。蓋平前拭去試體頂面之游離水與水泥浮漿。先在試體上堆放圓錐形之水泥灰漿後在漿上再用塗

14、油之蓋平板輕壓直至蓋平板與模頂緣接觸為止。輕微扭轉蓋平板，以去除多餘的水泥灰漿及減少漿內之空隙，此時蓋平板一定不得搖擺。小心地在蓋平板與試模上蓋以濕麻布與聚乙烯布以防乾燥。硬化後用橡皮槌沿與蓋平面平行的方向輕擊蓋平板緣，以移除蓋平板。 備考： 第型純水泥蓋平通常需要 6 天以上才能獲得可接受的強度，而第型純水泥至少需要 2 天。乾燥的混凝土試體會吸收新拌純水泥漿之水分而導致不理想的蓋平。純水泥漿蓋平在乾燥時會縮裂，所以僅用於試驗前持續濕養之混凝土試體。高強度石膏蓋平遇水會軟化而破壞，因此，不得用於新拌混凝土或貯存於濕養室中相當時間。 5.2 硬固混凝土試體 5.2.1 通則：假如試體端面有塗料

15、、 油脂或臘質等材料時，將會影響到試體與蓋平間之結合力，故均應清除之 。必要時，試體兩端可以用鋼銼或鋼刷稍微刮毛以使蓋平具有適當的附著 力。蓋平板上可以塗上一層薄薄的潤滑油脂蓋板平面圖蓋板剖面圖12.7mm6.4mm22.2mm 孔徑錐形擴孔至23.8mm 102 mm44.5 mm 254 mm22.2mm 6 CNS 11297, A 3224 以防止蓋平料沾黏蓋平板面。 5.2.2 試體端面條件：未蓋平試體端 面上任一點，與經過端面最高點且與試體中心軸垂直平面間之距離，不得大於 3mm，如果超過 3mm，則於蓋平前試體端面應該予以鋸切或磨平。 備考： 上述規定之目的在控制蓋平最厚與最薄厚

16、度間之差值，此距離之查核可以利用直角曲尺之一邊與試體接觸並平行其中心軸，另一邊接觸試體端面之最高點，然後量取曲尺邊與試體端面最低點之距離。 5.2.3 高強度石膏或純水泥漿蓋平依第 4.2 節或第 4.3 節所述拌和，其水灰比不得超過蓋平材 料試驗中所決定者。利用第 3.1 節所述之蓋平板，依照第 5.1節規定之步驟蓋平，其結果應符合第 3.2 節之要求。一般情況，使用高強度燒石膏 45 分鐘內可移除蓋平板時，蓋平不會有明顯之缺陷，使用純水泥漿時，移除時間則為 12 小時之後。 備考： 有幾種方法可以讓蓋平面垂直試體之中心軸。將水泥漿或燒石膏置於蓋平板上，再將試體放下，試體上以牛眼水平儀幫助對

17、準，或者於試體上置放蓋平泥漿後，將蓋平板壓下，再以牛眼水平儀調整水平。另外一種較佳的方法，採用可於硬固混凝土試體上滑動之縱向開縫之半高模具，並以金屬卡夾調整位置，同時確保所需之蓋平厚度。蓋平灰漿可放在蓋平板上或試體上，下壓直到試模與蓋平板接觸。過於硬稠之灰漿須要很大之壓力，並且可能產生過厚或有缺陷之蓋平。 5.2.4 硫磺灰漿蓋平：將硫磺灰漿加熱至 130C 左右，加熱時不斷以金屬溫度計插進其中心附近量測溫度。每 隔一段時間清除鍋中之殘留硫磺灰漿後充填新料，以確保鍋內任何舊料使用不超過 5 次以上。強度在 35 MPa 以上之試體，不得使用舊料蓋平。新料 放入鍋內時必須乾燥，否則會產生泡沫，同

18、樣的理由，熔融的硫磺灰漿要 避開水分。蓋平板或器具在使用前應該稍微加熱一下，如此可減緩蓋平之 冷卻凝固而得較薄之蓋平。每次蓋平前在蓋平板上輕輕敷油並攪和一下熔 融之硫磺灰漿。蓋平時，濕養試體之兩端應充分乾燥，以防止在蓋平下或蓋平內產生直徑大於 6 mm 之蒸氣孔或泡沫孔，孔徑超過 6 mm 時，應予更換後再重新蓋平（10），為使蓋平能與試體端面緊密結合，蓋平前試體端面不得沾油。 使用垂直對準設備時，將灰漿 倒入蓋平板上，提起試體使其側面與導桿保持接觸後，沿著導桿下滑至蓋 平板上。試體端面繼續置於蓋平板上，其側邊並與導桿確實接觸直到灰漿硬化為止。灰漿用量應足夠蓋平試體。 注意事項：當硫磺灰漿遭受

19、如 石臘或油脂等有機物污染，在蓋平時會產生硫化氫氣， 該氣體為無色且具腐蛋臭。但是不能賴此臭味作為警告，因為 在曝露狀況下，這種氣味很快就會消失。硫化氫氣濃度高時， 足以致命。濃度低時也會產生嘔吐、胃部不適、頭昏、頭痛或 刺激眼睛等症狀。除上述原因加上其他的理由，硫 7 CNS 11297, A 3224 磺灰漿熔融 鍋要置於備有抽風罩之罩蓋下，同時，蓋平附近的通風也必須良好。 註 (10) 應定期於試驗後，檢視硫 磺蓋平之蒸氣孔或泡沫孔。試驗前可用硬幣或輕金屬敲擊蓋平，是 否有中空的聲音，如有中空，應將蓋平移除後重做。 5.2.5 每日查核 (1) 每天抗壓試驗前的蓋平工作，至少須隨機查核代

20、表工作過程中開始、中間及結束的 3 個以上樣品之平面度。查核工作以直尺及測隙規為之。每個試體由不同直徑量測 3 次以上，以確定蓋平面之平面誤差不大於 0.05 mm。同時查核孔洞區域（10），並將這些量測結果記錄在試驗室之品質管制文件內。如果蓋平不能符合平面度之規定或發現有孔洞時，應移除後重新蓋平。 (2) 每天的抗壓試體過程中，至少須隨機查 核代表當天工作開始、中間與結束之蓋平厚度 3 次。選取樣品進行抗壓試驗後，隨機取得分佈整個蓋平面之 6 片蓋平片，這些蓋平片須與試體完全分離。利用分厘卡、卡尺或其他量測厚度之設備， 量測並記錄各蓋平片厚度，其量測值精確至 0.2 mm。求得厚度之平均值與

21、最大值後，再與表 1 所示各值比較，將厚度量測之結果記入試驗室之品質管制文件內。 備考： 蓋平可用鐵鎚與尖鑿移除，將鑿尖約略平行蓋平面之方向，並放在蓋平與試體之黏結線上，當鐵鎚鎚擊鑿子時產生楔形作用。移除前，在蓋平上放置電線膠帶，可以較簡單地移除整片蓋平。移除時膠帶可以避免蓋平碎片散離，而且使得在整個蓋平面上均勻取樣較為簡易。 6. 蓋平後試體之保護 6.1 蓋平完畢至試驗期間，濕養試體應重新放回濕養室，或以兩層濕麻布包裹養護或以霧狀噴水器噴濕，以保持濕潤狀態。用石膏蓋平者不能放入水中浸泡，也不能放在濕養室內超過 4 小時。如果放在濕養室內，石膏蓋平面須防止水滴滴落其上。 6.2 在蓋平材料有足夠時間獲致第 4.1 節規定強度前，不得進行蓋平後試體之試驗。 引用標準： CNS 61 卜特蘭水泥 CNS 1010 水硬性水泥墁料抗壓強度檢驗法用 50 mm 或 2 in 立方體試體