CN101356434A - 浸透性无机质基混凝土改性材料的施工确认用检测材料及采用该检测材料的浸透性无机质基混凝土改性材料施工确认方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新颖的手段，能够方便、明确而客观地用眼确认在混凝土构造物的表面是否施用了适量的混凝土改性材料。本发明中的混凝土改性材料施工确认用检测材料的外层是含酸和指示剂的反应层，里层是粘附层，反应层和粘附层之间是隔断层。该混凝土改性材料施工确认用检测材料呈点状贴附于混凝土构造物表面上之后，喷洒混凝土改性材料时含于反应层的酸与含于混凝土改性材料的碱发生中和反应，含于反应层的指示剂就会显示显色反应，因此能够确认是否施用了适量的混凝土改性材料。隔断层可以防止从混凝土构造物溶出的碱性成分到达反应层的内侧而使反应层变色。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土改良技术，更具体地说涉及用于检测、确认混凝土构造物中是否施用了混凝土改性材料(含有被称为混凝土保护材料的一种材料。以下同。)的检测材料及采用该检测材料来检测是否施用了混凝土改性材料的方法。
背景技术
把一种混凝土改性材料涂布或喷洒在混凝土构造物的表面上，使之深浸于混凝土内部，与混凝土成分即氢氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙等发生反应而生成无机质结晶体，使混凝土内的连续细孔致密化，从而防止酸性雨、盐分、碳酸气体等有害物质的侵入，抑制混凝土的退化而可以延长混凝土的使用年限，这种类型的混凝土改性材料近年来受到关注并被大量需求。这种混凝土改性材料在下述专利文献中已有公开。
专利文献1：专利第JP2937309号公报
专利文献2：特开JP 2004-131316号公报
专利文献3：特开JP 2004-323333号公报
发明内容
然而，这种混凝土改性材料采用以碱性硅酸盐等为主成分的无色透明液体，很难从视觉上确认是否施用了这种材料。因此，目前的状况是在买方在场时施用该混凝土改性材料，但是，随着需求的扩大，当务之急是进行品质证明及现场管理系统的构建。
因此，本发明的目的是提供一种新颖的手段，能够方便、明确而客观地用眼确认在混凝土构造物的表面是否施用了适量的混凝土改性材料。
为了实现上述目的，本发明权利要求1提供一种混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：该检测材料用于检测在混凝土构造物表面是否施用了混凝土改性材料；该检测材料具有反应层、隔断层、粘附层，其中反应层与含在混凝土改性材料中的碱定量地发生反应而变色，隔断层设于反应层和粘附层之间，用于将该检测材料通过粘附层贴附于混凝土构造物时防止由混凝土构造物溶出的碱性成分到达反应层的内侧而使反应层变色。
本发明权利要求2提供一种根据权利要求1所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：反应层通过使酸和指示剂含浸于基材中并干燥后形成，当喷洒到混凝土构造物的改性材料中的碱浸透到反应层的吸水性基材中和酸发生中和反应时，指示剂显示显色反应，以此确认施用了适量的混凝土改性材料。
本发明权利要求3提供一种根据权利要求2所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：含于反应层中的酸为在室温下呈液体或固体的酸性物质，指示剂为在PH3～PH11之间能变色的PH指示剂。
本发明权利要求4提供一种混凝土改性材料施工确认方法，其特征在于：采用权利要求1至3之一所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，以隔开适当间隔呈点状用粘附层贴附于要施用混凝土改性材料的混凝土构造物表面上，然后在贴附了混凝土改性材料施工确认用检测材料的混凝土构造物的表面上喷洒混凝土改性材料，经过规定时间后通过用眼观察混凝土改性材料施工确认用检测材料的反应层的变色状态以确认施加了适量的混凝土改性材料。
本发明权利要求5提供一种权利要求4所述混凝土改性材料施工确认方法，其特征在于：在将混凝土改性材料喷洒至混凝土构造物表面上之后，在混凝土改性材料施工确认用检测材料的表面盖上盖片，以将反应层覆盖。
根据本发明中的混凝土改性材料施工确认用检测材料及采用该检测材料的混凝土改性材料施工确认方法，能够方便、明确而客观地用眼确认在混凝土构造物表面是否喷洒、施用了适量的混凝土改性材料。
附图说明
图1，是根据本发明之一的实施形态，将混凝土改性材料施工确认用检测材料贴附于混凝土构造物表面时其状态的截面示意图。
图2标示采用酚酞溶液作为指示剂时的试验体显色反应状况图表。
图3标示采用甲基橙溶液作为指示剂时的试验体显色反应状况图表。
图4标示采用BTB溶液作为指示剂时的试验体显色反应状况图表。
图5标示采用AZY溶液作为指示剂时的试验体显色反应状况图表。
图6是对用于反应层的酸和指示剂进行预测的评价表。
符号说明
1混凝土改性材料施工确认用检测材料
2反应层3粘附层4隔断层5盖片6混凝土构造物
具体实施方式
图1是根据本发明之一的实施形态，将混凝土改性材料施工确认用检测材料1贴附于混凝土结构表面6的状态的截面示意图。
该混凝土改性材料施工确认用检测材料1是一种积层体，其外层是反应层2，里层是粘附层3，反应层和粘附层之间有隔断层4，举例来说可以制成约2～3cm左右直径的圆形。
反应层2是将酸和指示剂滴入基材使它们均匀含浸于整个基材之中并干燥后形成的。其中的基材是一种吸水性基材，可以采用如纱纸、织物、卵丝、非织布、海绵等材料。本发明应用中和滴定原理，在喷洒规定量的混凝土改性材料时，根据混凝土改性材料中的碱(强碱、二氧化硅等)使反应层2中含有当量的酸，该酸和碱发生中和反应时PH值的急剧变化可以从指示剂的显色反应中检测到。
上述酸，可以使用液体及固体的各种酸性物质(无机酸、有机酸)，例如抗坏血酸、蚁酸、柠檬酸、琥珀酸、水杨酸、丙酸、苹果酸、吉草酸、酒石酸、醋酸、乳酸、酪酸等有机酸、草酸、脯氨酸、氟酸、氟硼酸、硼酸、多磷酸、碘酸、磷酸、亚磷酸、亚硫酸、盐酸、氯酸、过碘酸、过溴酸、溴酸、硝酸、硫酸等的无机酸或它们的任意混合物等，但盐酸会在短时间内挥发掉，所以对本发明用途而言并非优选，另外，从后述的实验结果上看尤其可以优选采用磷酸、柠檬酸、硼酸。
上述指示剂，可以使用p-硝基酚、茜素黄(AZY)、甲酚红、氯酚红、刚果红、百里酚酞、百里酚蓝、四溴苯酚酞蓝、金莲橙000、中性红、酚酞、酚红、溴甲酚绿、溴甲酚紫、溴百里酚蓝(BTB)、溴酚蓝、溴酚红、甲基黄、甲基橙、甲基红或它们的混合物等，从后述的实验结果上看尤其优选采用酚酞。
因为粘附层3用于将混凝土改性材料施工确认用检测材料1贴附于要施用混凝土改性材料的混凝土构造物6的表面，所以粘附层除了需要对混凝土结构面6发挥足够的粘附力之外，还需要对层叠在粘附层外侧的隔断层4也要发挥足够的粘附力，而且由于混凝土构造物6的表面温度在夏天甚至会达到50～60℃，所以还需要具有在该温度条件下也能保持粘附力的耐热性，并且因反复受潮而具有相当湿度的情况下也不会失去粘合性等功能。
隔断层4介于反应层2和粘附层3之间，起到防止从混凝土构造物6溶出的碱性成分到达反应层2的内侧使反应层2变色的作用。隔断层4的材料，不仅要求能够充分贴紧上述粘附层3还要具有不被反应层2中的酸侵蚀以及在上述温度条件下也不会轻易变形等耐久性，由此可以看出隔断层4的构成材料可以优选采用如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料。
尽管图上没有标示，但因为混凝土改性材料的施工中会使用大量的水，为了排除受到水的影响，构成本发明混凝土改性材料施工确认用检测材料1的反应层2的外侧和/或里侧也可以设置吸水层。
如上所述构成的混凝土改性材料施工确认用检测材料1以规定间隔呈点状贴附于要添加混凝土改性材料的混凝土构造物6的表面上后，进行混凝土保护改良用作业(高寿命化或高耐久化)，即以点状贴附混凝土改性材料施工确认用检测材料1的混凝土结构表面6上，用喷雾器等喷洒混凝土改性材料。混凝土改性材料的喷洒方法参照由该混凝土改性材料制造销售方提供的施用说明书进行。因为在喷洒规定量的混凝土改性材料中含规定量的碱，所以，该规定量的碱与含于混凝土改性材料施工确认用检测材料1的反应层2中的当量的酸发生中和反应时PH值急剧变化，含于同一反应层2中的指示剂也随着呈现显色反应，因此，方便、明确、客观地能够用眼确认是否施用了规定量的混凝土改性材料。
以点状贴附混凝土改性材料施工确认用检测材料1的混凝土结构表面6上喷洒混凝土改性材料后，最好是要迅速地在混凝土改性材料施工确认用检测材料1的表面上盖上盖片5而将反应层2覆盖。这样可以更好地保存变色的密封材料。另外，还能防止从混凝土构造物6溶出的碱性成分通过混凝土构造物6的表面传到反应层2的表面而使反应层2变色。盖片5可以采用如不锈钢、塑料膜、厚纸等材料。
<试验例>
如上所述，本发明应用中和滴定原理来确定反应层2中含有的酸与指示剂的量，即要与含于所喷洒的规定量的混凝土改性材料中的碱(强碱、二氧化硅等)当量的酸，所含的指示剂要在酸和碱发生中和反应产生急剧的PH变化时能够发生显色反应，所以，事先进行了试验，以确认反应层2中应适用哪些酸和指示剂。
将市售的直径为110mm的很薄的定量纱纸(ADVANTEC(注册商标、东洋滤纸)5A切成1/4(约24.2cm2)，滴下适量指示剂使其渗入到切纸的全部并在室内干燥(约20℃)，用计量吸管滴下0.6ml的试剂酸使其渗入到该切纸的全部并在室内干燥(约20℃)。每1cm2的酸量取为约0.012meq。将该切纸的端部切成2mm左右，制成2cm×2cm的试验体。指示剂采用酚酞、甲基橙、BTB、茜素黄4种溶液，酸采用盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、醋酸、柠檬酸6种，把这些酸和指示剂进行自由组合做成24种试验体。这些试验体与本发明混凝土改性材料施工确认用检测材料1的反应层2相对应。
混凝土改性材料采用市售的硅酸锂基和硅酸钠基，将市售品的原液用3倍、10倍及100倍的水调制成33％稀释液、10％稀释液、及1％稀释液。测定它们的PH值分别为11.41、11.31、及10.68。另外，根据该市售品的使用说明书，作为33％稀释液，每次要喷洒的喷洒量为0.05L/m2(＝0.005ml/cm2)，每次喷雾的碱量约0.012meq/cm2。
将各试验体放置于纸巾上，用喷雾器从其上方5cm向下喷洒混凝土改性材料的各稀释液样品。稀释液样品的喷雾量为约0.15g≈0.15ml，因喷洒的范围为包括试验体在内的直径为4cm的圆形区域，故每1cm2的喷雾量为约0.012ml。因此，因每喷洒一次试验体，每cm2试验体中存在的酸量为0.004meq，所以，如果以浓度33.3％为基准，进行试验则要喷洒3次。
另外，对于33％稀释液而言，每1次喷洒到每1cm2试验体切纸上的碱量为0.004meq。预先渗入试验体的酸为试验体每1cm2约0.012meq的量，所以，如果以33％稀释液为基准，通过3次的稀释液的喷洒即可中和试验体的酸。因此，进行试验则要喷洒3次。
如图2～图6的实验结果所示，在喷洒33.3％稀释液样品时能够观察到明显的显色反应，而10％稀释液样品和1％稀释液样品的显色反应则没有33.3％稀释液明显。
然而在试验中出现了纱纸被酸和指示剂腐蚀而易碎的试验体以及指示剂退化而变色的试验体，所以针对干燥后的酸的残留状况，纱纸的退化状况、因酸而造成指示剂退化的状况、指示剂显色反应的明确度等各项目，评价了酸和指示剂在上述状况下的情况。其结果如图7所示，酸可以优先采用磷酸、柠檬酸、盐酸、硼酸，但盐酸具有易蒸发的特性，所以针对本发明而言并非优选。另外，指示剂可以优先采用AZY、酚酞，但甲基橙也是瑕疵少而且显示比较稳定的显色反应，所以作为组合酸的种类可以考虑优选使用。
Claims (5)
1、一种混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：所述检测材料为一种用于检测在混凝土构造物的表面是否施用了混凝土改性材料的检测材料，具有反应层、隔断层、粘附层，其中反应层与含在混凝土改性材料中的碱定量地发生反应而变色，隔断层设于反应层和粘附层之间，用于将该检测材料通过粘附层而贴附于混凝土构造物时防止由混凝土构造物溶出的碱性成分到达反应层的内侧而使反应层变色。
2、根据权利要求1所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：反应层通过使酸和指示剂含浸于基材中并干燥后形成，当喷洒到混凝土构造物的改性材料之中的碱浸透到反应层的吸水性基材中，和酸发生中和反应时，指示剂显示显色反应，以此确认施用了适量的混凝土改性材料。
3、根据权利要求2所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，其特征在于：含于反应层中的酸为在室温下呈液体或固体的酸性物质，指示剂为PH3～PH11之间能变色的PH指示剂。
4、一种混凝土改性材料施工确认方法，其特征在于：采用权利要求1至3之一所述的混凝土改性材料施工确认用检测材料，以隔开适当间隔呈点状用粘附层贴附于要施用混凝土改性材料的混凝土构造物表面上之后，在贴附了混凝土改性材料施工确认用检测材料的混凝土构造物的表面上，喷洒混凝土改性材料，经过规定时间之后，通过用眼观察混凝土改性材料施工确认用检测材料的反应层的变色状态以确认施加了适量的混凝土改性材料。
5、根据权利要求4所述的混凝土改性材料施工确认方法，其特征在于：在将混凝土改性材料喷洒至混凝土构造物表面上之后，在混凝土改性材料施工确认用检测材料的表面盖上盖片，以将反应层覆盖。
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