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水泥之凝結時間試驗 (費開氏針法) 班級：土木三乙 座號： 姓名： 指導老師：施崑城、謝春慧 組別：第 組 組員： 、 、 、 、 一、試驗名稱： 水泥之凝結時間試驗(費開氏針法) 二、試驗目的： 用費開氏針測定水泥出凝和終凝時間，以作為： 1.判斷水泥性質 2.推測混泥土之凝結時間，可供輸送、澆置、搗實等工程施工計畫之參考。 3.判斷水泥之風化程度、及混入之雜質。 三、試驗儀器： 1. 天平：容量為1000公克，許可差為正負1.0公克。 2. 玻璃量筒：量取拌合水量用。 3. 橡皮手套：拌合水泥漿時，作為保護手部用。 4. 玻璃板(10cm Ｘ　10cm)：用以盛水泥漿試樣。 5. 刮刀：用以刮平水泥漿。 6. 鋁盤：作為拌合盤使用。 7. 馬錶：紀錄活動針下降之時間。 8. 桓濕櫃：用以養護水泥漿試樣。 9. 費開氏試驗儀：如圖2-6-4所示，費開氏試驗儀與標準稠度試驗所用者完全相同。惟在測定凝結時間，應如圖2-6-4所示，在活動圓桿Ｂ之一端裝上直徑1正負0.05公厘、長50公厘之活動針Ｄ，Ｄ針向下，柱塞端Ｃ向上。 四、試驗試樣： 欲測凝結時間之水泥500公克。 五、說明： (1)水泥加入適當水量拌合成水泥漿，經過一段時間後，逐漸顯現塑性狀態而至 凝固。其初期之塑性狀態為凝結開始時間，稱為初凝；凝固終了時間，即為 終凝，而呈現脆性。水泥自加入水量至初凝為止之時段，是為初凝時間；至 終凝為止之時段，則稱為終凝時間。 (2)水泥漿在凝結過程中，逐漸失去其流動性而保持固定形態，此時水泥漿體尚 無硬度與強度，略加壓力即告崩潰。其後開始逐漸產生強度與硬度，而成固 性狀態，是為硬化。 (3)凝結與硬化，主要係由水硬性化合物鋁酸三鈣(C3A) 、矽酸三鈣(C3S)、及 矽酸二鈣(C2S) 之水化作用。水化作用以C3A為最速，C2S較慢。水化作用隨 時間增長而減緩，細度高者，水化作用較速。 (4)水泥在凝結與硬化時間內會發生熱量，對大體積混凝土上頗具影響。 (5)水泥凝結時間過短過長，接不便施工，對水泥混凝土工程會產生不良結果。 故應在水泥的成分上作適當的控制與調配，以求獲得適當的凝結時間。通常 規定出凝為1小時以上，終凝為10小時內。 (6)凝結時間視拌合水量、拌合程度、溫度、及濕度等試驗條件而異。水量增加、 溫度減低，均減緩凝結時間。 (7)由於水泥之凝結時間與空氣溫度及濕度有相當關係，故試驗時所使用之各器 具與室溫須保持於20~27.5度c之間，而拌合用水及恆濕櫃須保持23±1.7 °C.試驗室之相對濕度，則不得低於50%，恆濕櫃之相對濕度亦須保持90% 以上。 六、試驗步驟： (1) 取500公克之水泥試樣於光滑而不吸水之拌合板上堆成圓錐形，中央部位 成一凹口。 (2) 用量筒依標準稠度所用之水量量取後,傾入中央凹口，在30秒鐘內用刮刀 將凹口邊緣的水泥推進凹口內水中。在30秒鐘，讓水泥充分吸收水分。在 此時間，同時以刮刀沿凹口邊緣抹刮其表面,以防止蒸發，記錄加水之時刻。 (3) 經30秒後，戴上橡皮手套，速將水泥與水充分拌和3分鐘，使成圓糊體置 於手中，使兩手水平距離約15公分，互相拋擲6次，使成均勻之圓球型水 泥漿。 (4)將水泥漿自錐形環之下方較大口徑處裝入，並蓋以玻璃板。同時刮平環頂凸 出之水泥漿(刮時應注意勿使環內糊體受壓力)。 (5)將內有試樣之錐形環及玻璃板，置於桓濕櫃，直至凝固時間之試驗開始為止 。在靜置期間不得有任何擾動。 (6)試樣靜置在桓濕櫃中30分鐘後，移置於費開氏試驗儀之活動針D之下方， 調整活動針D，使與水泥試體表面接觸，旋緊固定螺旋E。移動指針F，使對 準刻度表之零度、或讀取指針F所對刻度表之刻度值，作為初讀數。 (7)旋緊螺旋E之同時，按下馬錶，使活動圓桿藉其本身的重量貫入水泥試樣表 面下。在第30秒中末，讀取刻度表上刻度數。 (8)貫入深度超過25公厘時，應再置入桓濕櫃內。此後，每隔15分鐘(如為早 強波特蘭水泥，則需每隔10分鐘)依上述步驟測定，並讀取每次刻度表之刻 度數。直至貫入深度為25公厘、或低於25公厘為止。紀錄每次測定之針入 度(貫入深度)，以內插法決定第30秒末貫入深度25公厘時間，此即為初凝 時間，當針端不再很明顯的插入水泥試樣時，此即為其終凝時間。 七、注意事項及討論： 在水泥漿拌合時，應將拌合板、橡皮手套等先用濕布抹擦，以免過乾， 而吸收水泥漿內之水分。 拌合盤應由不受侵蝕、不吸