TWI818700B - 混凝土地坪硬化劑 - Google Patents
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Abstract
一種混凝土地坪硬化劑，包含至少一種鋁酸鹽、至少一種防水劑及水。該鋁酸鹽選自於鋁酸鈉或鋁酸鉀。該混凝土地坪硬化劑施用於混凝土地坪時，該混凝土地坪硬化劑的鋁酸鹽的鋁酸根離子能夠經由該混凝土地坪的孔隙滲入內部而與內部的混凝土或砂漿內的游離鈣離子反應，形成堅固不溶解多邊形板狀鋁酸三鈣水合物的礦化結晶，致使該板狀鋁酸鈣水合物的礦化結晶能夠填充地形成在該混凝土地坪的混凝土或砂漿的孔隙中，從而提升該混凝土地坪的硬度，致使賦予該混凝土地坪具有更高的耐磨耗性。
Description
本發明是有關於一種用於建築領域的地面材料，特別是指一種混凝土地坪硬化劑。
由於混凝土地坪具有高硬度及高耐壓強度等特性，而具有堅固耐用的優點，因此，廣泛地被應用於土本工程領域中，作為建築材料。雖然混凝土地坪具有堅固耐用的優點，但因為外在因素的影響，例如雨水侵蝕等，不免仍會造成損傷，導致使用壽命受到影響。因此，有必要對混凝土地坪施予保護措施，以提高混凝土地坪的使用壽命。為解決上述問題，目前業界大多是採用對混凝土地坪施予混凝土地坪硬化劑的方式來改善。
以往的混凝土地坪硬化劑包含矽酸鹽、抗滲劑、濕潤分散劑、穩定劑及水，其中，該矽酸鹽例如矽酸鋰、矽酸鈉或矽酸鉀，而抗滲劑例如聚矽氧烷乳液或甲基矽酸鈉等。
雖然矽酸鹽能夠用於該混凝土地坪中，以提升該混凝土地坪的性能，但矽酸鈉或矽酸鉀的滲透性差，僅能夠使該混凝土地
坪的表面具有一定程度的硬度，但長久使用下，該混凝土地坪的耐磨耗性會下降，而相較於矽酸鈉及矽酸鉀，雖然矽酸鋰的滲透性較佳，但矽酸鋰的成本高。
因此，本發明的目的，即在提供一種成本低、滲透性佳且能夠賦予混凝土地坪具有不錯的耐磨耗性的混凝土地坪硬化劑。
於是，本發明混凝土地坪硬化劑，包含至少一種鋁酸鹽、至少一種防水劑及水。該鋁酸鹽選自於鋁酸鈉或鋁酸鉀。
本發明的功效在於：該混凝土地坪硬化劑施用於混凝土地坪時，該混凝土地坪硬化劑的鋁酸鹽的鋁酸根離子能夠經由該混凝土地坪的孔隙滲入內部而與內部的混凝土或砂漿內的游離鈣離子反應，形成游離鈣離子反應，形成堅固不溶解多邊形板狀鋁酸鈣水合物的礦化結晶，致使該板狀鋁酸鈣水合物的礦化結晶能夠填充地形成在該混凝土地坪的混凝土或砂漿的孔隙中，從而提升該混凝土地坪的硬度，致使賦予該混凝土地坪具有更高的耐磨耗性。
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝
土地坪硬化劑的實施例1施用於混凝土地坪後的狀態；圖2是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例2施用於混凝土地坪後的狀態；圖3是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例3施用於混凝土地坪後的狀態；圖4是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例4施用於混凝土地坪後的狀態；及圖5是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例7施用於混凝土地坪後的狀態；圖6是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例8施用於混凝土地坪後的狀態；圖7是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例9施用於混凝土地坪後的狀態；圖8是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例10施用於混凝土地坪後的狀態；圖9是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例11施用於混凝土地坪後的狀態；圖10是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的實施例13施用於混凝土地坪後的狀態；圖11是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混
凝土地坪硬化劑的實施例16施用於混凝土地坪後的狀態圖12是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的比較例1施用於混凝土地坪後的狀態；圖13是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明本發明混凝土地坪硬化劑的比較例2施用於混凝土地坪後的狀態；及圖14是一由掃描式電子顯微鏡所獲得的圖像，說明混凝土地坪。
以下對本發明進行詳細說明。
本發明混凝土地坪硬化劑包含至少一種鋁酸鹽、至少一種防水劑及水，其中，該鋁酸鹽選自於鋁酸鈉或鋁酸鉀。
在本發明的一些實施態樣中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該鋁酸鹽的總量為15wt%至60wt%。在本發明的一些實施態樣中，該鋁酸鹽的粒徑範圍為10nm至200nm。在本發明的一些實施態樣中，該鋁酸鹽的粒徑範圍為30nm至100nm。
該防水劑例如但不限於甲基矽酸鉀、甲基矽酸鈉、矽油或矽氧烷類防水劑等。該矽氧烷類防水劑例如但不限於甲基矽氧烷或聚矽氧烷樹脂等。在本發明的一些實施態樣中，該防水劑選自於甲基矽酸鉀、甲基矽酸鈉、矽油或矽氧烷類防水劑。在本發明的一
些實施態樣中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該防水劑的總量為5wt%至20wt%。
在本發明的一些實施態樣中，該混凝土地坪硬化劑還包含至少一種濕潤劑。在本發明的一些實施態樣中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該濕潤劑的總量為0.5wt%至1wt%。該濕潤劑例如但不限於多醣體濕潤劑、有機矽表面活性劑，或烷氧基化表面活性劑。該多醣體濕潤劑例如但不限於廠牌為安鋒實業且型號為SW-401的多醣體濕潤劑等。該有機矽表面活性劑例如但不限於廠牌為BASF公司且型號為Hydropalat®WE 3120的有機矽表面活性劑或廠牌為BASF公司且型號為Hydropalat®WE 3189的有機矽表面活性劑等。該烷氧基化表面活性劑例如但不限於廠牌為BASF公司且型號為Hydropalat® SL 3682的烷氧基化表面活性劑或廠牌為BASF公司且型號為Efka®SL 3259的烷氧基化表面活性劑等。
該混凝土地坪硬化劑施用於混凝土地坪時，該混凝土地坪硬化劑的鋁酸鹽的鈉離子或鉀離子能夠與該混凝土地坪的表面的氫氧化鈣[Ca(OH)2]的鈣離子進行離子交換，而游離出鈣離子，此時，該鋁酸鹽的鋁酸根離子能夠與該鈣離子反應，形成板狀鋁酸鈣水合物，並進一步地，該鋁酸鹽還會經由該混凝土地坪的孔隙滲入內部而與內部的鈣離子反應，形成板狀鋁酸鈣水合物，致使該板
狀鋁酸鈣水合物能夠填充地形成在該混凝土地坪的孔隙中，從而提升該混凝土地坪的硬度，致使賦予該混凝土地坪具有更高的耐磨耗，性。此外，在施予該混凝土地坪硬化劑後，進一步地對經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的表面施予至少一道研磨處理及一道拋光處理。該研磨處理例如利用水磨片來進行。該水磨片例如#100水磨片、#200水磨片、#400水磨片或#800水磨片等。當為多道研磨處理時，該等研磨處理的水磨片為不同。該拋光處理例如利用拋光墊進行高速拋光。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
實施例1 混凝土地坪硬化劑
將30wt%且粒徑為30nm至100nm的鋁酸鈉、10wt%的甲基矽酸鉀、0.5wt%的多醣體濕潤劑(廠牌：安鋒實業；型號：SW-401)，及餘量的水於25℃至30℃的條件下混合，配置成pH為12.8的混凝土地坪硬化劑。
實施例2至17及比較例1至2
實施例2至17及比較例1至2的混凝土地坪硬化劑的配置與實施例1大致相同，主要差異在於：改變各成分的種類與用量，參閱表1及表2。
評價項目
莫氏硬度(Mohs scale of mineral hardness)量測：將實施例1至17及比較例1至2的混凝土地坪硬化劑施用於厚度為10cm的混凝土地坪，獲得經處理的混凝土地坪，並依據中華民國國家標準CNS 3299(2006版)的陶瓷面磚檢驗法，對該混凝土地坪及該等經處理的混凝土地坪進行量測，其中，該混凝土地坪的莫氏硬度為2。
滲透深度(單位：mm)量測：將實施例1至17及比較例1至2的混凝土地坪硬化劑施用於厚度為10cm的混凝土地坪，獲得複數經處理的混凝土地坪。然後，自每一經處理的混凝土的表面向下切割，並利用X射線能量散布分析儀(EDS)分析不同深度的剖面的成分是否含有鋁酸鈣，且搭配掃描式電子顯微鏡拍攝不同深度的剖面的微觀影像，並記錄含有鋁酸鈣的深度。同時，獲得混凝土地坪的影像圖，參閱圖14，及施用實施例1至4、實施例7至11、實施例13、實施例16及比較例1至2的混凝土地坪硬化劑後的經處理的混凝土地坪的影像圖，分別參閱圖1至圖13。
磨耗損失(單位：g)及磨耗減少率(單位：%)量測：將實施例1至17及比較例1至2的混凝土地坪硬化劑施用於厚度為10cm的混凝土地坪，獲得經處理的混凝土地坪，並依據中華民國國家標準CNS 10785(1984版)的建築材料及建築組件磨耗試驗法(砂紙
法)，且以荷重為500克而轉數為1000轉的條件，對該混凝土地坪及該等經處理的混凝土地坪進行量測，其中，該混凝土地坪的磨耗損失為10.7g。該磨耗減少率為[(10.7-經處理的混凝土地坪的磨耗損失)/10.7]x100%。
參閱圖14，未使用混凝土地坪硬化劑的混凝土地坪的原始態樣。參閱圖1至圖11，經本發明混凝土地坪硬化劑施用後的經處理的混凝土地坪含有板狀的鋁酸鈣水合物，而參閱圖12至圖13，經含有矽酸鹽的混凝土地坪硬化劑施用後的經處理的混凝土地坪含有針狀或纖維狀的矽酸鈣水合物。由通常知識可知，板狀的強度會優於針狀或纖維狀的強度，因此，本發明包含鋁酸鹽的混凝土地坪硬化劑能夠賦予混凝土地坪具有更高的耐磨耗性。
再者，由表1及表2的實驗數據可知，相較於包含矽酸鹽的混凝土地坪硬化劑的磨耗減少率及滲透深度，本發明包含鋁酸鹽的混凝土地坪硬化劑的磨耗減少率高且滲透深度深，此表示本發明混凝土地坪硬化劑更能夠賦予混凝土地坪具有較佳的耐磨耗性及滲透深度。
詳細地說，未使用混凝土地坪硬化劑的混凝土地坪的莫氏硬度為2，而實施例1至17的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的莫氏硬度為5至6，且比較例1至2的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的莫氏硬度為3至4。由此可知，相較於未使用混凝土地坪硬化劑的混凝土地坪的莫氏硬度，實施例1至17的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的莫氏硬度提升了3至4，但比較例1至2的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的莫氏硬度僅提升1至2。
再者，未使用混凝土地坪硬化劑的混凝土地坪的磨耗損失為10.7g，而實施例1至17的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的磨耗損失為2.95g至5.6g，且比較例1至2的經混凝土地坪硬化劑處理的混凝土地坪的磨耗損失為6.9g至7.4g，由此可知，相較於比較例1至2的混凝土地坪硬化劑，本發明實施例1至17的混凝土地坪硬化劑確實能夠有效地減少混凝土地坪的磨耗損失，從而能夠賦予混凝土地坪具有優異的耐磨耗性。
綜上所述，該混凝土地坪硬化劑施用於混凝土地坪時，該混凝土地坪硬化劑的鋁酸鹽的鋁酸根離子能夠與該混凝土地坪的表面的鈣離子反應，及經由該混凝土地坪的孔隙滲入內部而與內部的鈣離子反應，形成板狀鋁酸鈣水合物，致使該板狀鋁酸鈣水合物能夠填充地形成在該混凝土地坪的孔隙中，從而提升該混凝土地
坪的硬度，致使賦予該混凝土地坪具有更高的耐磨耗性，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
無。
Claims (7)
- 一種混凝土地坪硬化劑，包含：至少一種鋁酸鹽，選自於鋁酸鉀或鋁酸鈉；至少一種防水劑，選自於甲基矽酸鉀、甲基矽酸鈉、矽油或矽氧烷類防水劑；及水；其中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該鋁酸鹽的總量為15wt%至65wt%，且該防水劑的總量為5wt%至20wt%。
- 如請求項1所述的混凝土地坪硬化劑，其中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該鋁酸鹽的總量為15wt%至60wt%。
- 如請求項1所述的混凝土地坪硬化劑，其中，該鋁酸鹽的粒徑範圍為10nm至200nm。
- 如請求項1所述的混凝土地坪硬化劑，還包含至少一種濕潤劑。
- 如請求項4所述的混凝土地坪硬化劑，其中，以該混凝土地坪硬化劑的總量為100wt%計，該濕潤劑的總量為0.5wt%至1wt%。
- 如請求項4所述的混凝土地坪硬化劑，其中，該濕潤劑選自於多醣體濕潤劑、有機矽表面活性劑，或烷氧基化表面活性劑。
- 如請求項1所述的混凝土地坪硬化劑，其中，該混凝土地坪硬化劑的pH值為12以上。
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| TW202408971A TW202408971A (zh) | 2024-03-01 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW111132682A TWI818700B (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 混凝土地坪硬化劑 |
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|---|---|
| TW (1) | TWI818700B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105541173A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 苏州市姑苏新型建材有限公司 | 一种渗透型液体硬化剂及其制备方法 |
| CN106746890A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 富思特新材料科技发展股份有限公司 | 一种混凝土密封固化剂 |
| CN114276750A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-05 | 高速铁路建造技术国家工程实验室 | 一种混凝土表层增强材料及其制备与施工方法 |
-
2022
- 2022-08-30 TW TW111132682A patent/TWI818700B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105541173A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 苏州市姑苏新型建材有限公司 | 一种渗透型液体硬化剂及其制备方法 |
| CN106746890A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 富思特新材料科技发展股份有限公司 | 一种混凝土密封固化剂 |
| CN114276750A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-04-05 | 高速铁路建造技术国家工程实验室 | 一种混凝土表层增强材料及其制备与施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| TW202408971A (zh) | 2024-03-01 |
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