混凝土的改性方法及改性材料技术

提供即使裂纹宽度在某一宽度以上，也可利用凝胶填充裂纹，从而可赋予充分的防水性、止水性的改性方法。该方法包括：第1工序，其是在具有裂纹的混凝土的表面注入或喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序；第2工序，其是在具有被含有硅酸盐的溶液润湿的混凝土的表面的裂纹内部注入或涂布通过加水而流化的无机系材料来进行填充的工序；和第3工序，其是在将无机系材料填充到裂纹内后的混凝土的表面喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序。布含有硅酸盐的溶液的工序。布含有硅酸盐的溶液的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混凝土的改性方法及改性材料


[0001]本专利技术涉及混凝土的改性方法和改性材料，更详细地说，涉及用于修补在混凝土中形成的裂纹的改性方法和改性材料。

技术介绍

[0002]混凝土的表层暴露在干燥、日照、温度变化、湿度变化、暴露于雨或二氧化碳、冻害等各种环境中。由于这些原因，重要的是力求保护混凝土，防止混凝土的劣化，从而延长寿命。但是，实际上难以制作没有裂纹的混凝土。
[0003]因此，通常在建筑、土木结构物的设计施工中规定：对于混凝土结构物，允许某一定程度的裂纹宽度，对于超过该宽度的裂纹宽度，实施适当的处理。在通常的建筑结构物中该裂纹宽度设为0.3mm，在通常的土木结构物中设为0.2mm。
[0004]目前，作为修补这样的混凝土的裂纹的方法，提出了：涂布碱金属的硅酸盐水溶液，使其渗透到裂纹中，与混凝土中的成分反应而形成凝胶，利用该凝胶填充裂纹的方法(例如，参照专利文献1~5)。
[0005]现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-212674号公报专利文献2：日本特开2004-323333号公报专利文献3：日本特开2005-239523号公报专利文献4：日本特开2010-070403号公报专利文献5：日本专利第5504414号公报。

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题但是，在裂纹宽度为某一宽度以上的情况下，由于在形成凝胶前无法将硅酸盐水溶液保持在裂纹内，所以存在无法期待利用凝胶填充裂纹的问题。
[0007]解决课题的手段鉴于上述课题，本专利技术提供混凝土的改性方法，所述改性方法包括：第1工序，其是在具有裂纹的混凝土的表面注入或喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序，所述硅酸盐含有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少2种；第2工序，其是在具有被含有硅酸盐的溶液润湿的混凝土的表面的裂纹内部注入或涂布通过加水而流化的无机系材料来进行填充的工序；第3工序，其是在将无机系材料填充到裂纹内后的混凝土的表面喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序。
[0008]专利技术的效果根据本专利技术，即使裂纹宽度为某一宽度以上，也可利用凝胶填充裂纹，可赋予充分的防
水性、止水性。
附图说明
[0009][图1] 表示修补在混凝土中形成的裂纹的操作的流程的流程图。
[0010][图2] 说明混凝土中产生裂纹的状态的图。
[0011][图3] 表示各溶液渗透到裂纹中的状态的示意图。
[0012][图4] 例示出容纳2个混凝土块的透明容器的图。
[0013][图5] 例示出在容器内容纳2个混凝土块，并将周围用填缝材料密封的情况的图。
[0014][图6] 例示出堵塞2个混凝土块间的间隙的情况的图。
[0015][图7] 例示出在堵塞了间隙的2个混凝土块的上部覆盖水的情况的图。
具体实施方式
[0016]混凝土是通过将水泥、骨料、水、混合剂投入到搅拌机中，进行混炼，组装型箱，浇注到型箱内，进行养护使得适当地进行凝结，脱模，由此制备成所期望的形状。
[0017]水泥是含有熟料和石膏，且通过水合反应或聚合等而硬化的粉体，所述熟料是通过混合石灰石、粘土等并进行焙烧而生成的。骨料利用砂砾或砂等，减少水泥的比例，抑制由水泥的水合反应引起的发热和水分的蒸发所导致的收缩。混合剂是为了提高强度和耐久性、调整凝结速度等而添加的药剂。
[0018]养护是管理温度和水分含量直至混凝土充分硬化的操作。在养护操作中，用油布等覆盖混凝土，利用加热器等将温度保持在适当温度，且进行洒水等而将水分含量保持在规定量。
[0019]混凝土含有多余的水分，由于多余水分蒸发所引起的干燥收缩、温度变化、湿度变化、暴露于雨或二氧化碳、冻害，另外，受到建筑物的重量或地震力等来自外部的负荷，从而产生裂纹。
[0020]混凝土的裂纹只要是某一定程度的宽度就是可允许的。另一方面，对于超过该宽度的裂纹宽度，要求实施适当的处理。在需要处理的裂纹中，存在从裂纹宽度低于0.2mm的小裂纹到0.2mm以上的大裂纹。参照图1对修补这两者的方法进行说明。
[0021]图1是表示修补在混凝土中形成的裂纹的操作的流程的流程图。操作从步骤100开始，在步骤101中，清扫混凝土表面的基底等来进行处理，以便容易注入用于修补的溶液。基底的清扫例如通过使用刷子、基于清水的高压水、金属丝刷等，拂去尘埃等来进行。
[0022]在混凝土10中，由于上述原因，形成如图2所示的裂纹11。图2(a)是例示出外观上看到的裂纹的图，图2(b)是放大表示用切割线A-A切割的截面的图。若形成裂纹11，则雨水和二氧化碳等经由裂纹11进入到混凝土10内，使混凝土10劣化，内部的钢筋生锈等，使耐久性降低。为了堵塞该裂纹而进行修补。
[0023]在步骤102中，测定混凝土表面的裂纹的宽度。裂纹宽度为图2(b)所示的裂纹的宽度，可使用裂纹标尺(规尺)、或通过用照相机拍摄裂纹并分析拍摄图像来计算宽度的系统等作为测定器进行测定。裂纹宽度与裂纹的大小有关，越大则雨水等越容易渗透，从而混凝土的强度降低。
[0024]在步骤103中，确认裂纹宽度是否为0.2mm以上，在0.2mm以上的情况下，进入步骤
104，在低于0.2mm的情况下，进入步骤124。在步骤104中，确认裂纹宽度是否为0.3mm以上。在这里，以0.2mm、0.3mm的2个裂纹宽度为标准进行判断，但不限定于0.2mm、0.3mm，可适宜设定适当的宽度。
[0025]在裂纹宽度为0.3mm以上的情况下，进入步骤105，使用盘磨机等磨削装置，沿着裂纹形成截面为U形或V形的沟。在这种情况下，由于裂纹大，裂纹容易扩展，所以为了提高强化效果，将形成这样的沟以增加粘接面积的U形切口密封填充施工法并用。
[0026]在用基于清水的高压水或金属丝刷清扫沟内后，进入步骤106，在为了渗透得深而进行洒水后，在步骤107中，在沟内注入或喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液(以下称为硅酸盐溶液)，使裂纹的表面成为润湿状态。通过这样成为润湿状态，将裂纹内部表面附近的混凝土改性，并且之后将无机系材料填充到裂纹中时与混凝土一体化。
[0027]关于硅酸盐溶液，例如是将硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少2种混合，并添加适量的水而制作的碱金属硅酸盐水溶液。碱金属硅酸盐水溶液是pH为11~12，硅酸盐的粒径小到约1~10nm，6~8(mPa
·
s)这样的低粘度的溶液。含有至少2种碱金属的理由是因为，利用水中的混合碱效应，降低碱金属离子的迁移率，由此抑制与钙离子的反应，可将碱金属离子送达至混凝土的深部，例如距表面200mm左右。另外，由于碱金属离子到达混凝土深部，所以在水分消失后以硅酸钠、硅酸钾等的形式残留的硅酸盐若事后暴露于雨水等中，则会再次使深部的钙离子溶出，与硅酸盐形成凝胶，由此提供自动修补裂纹的作用，进而可提供长期的修补性。
[0028]配合2种以上的这些硅酸盐的原因在于，与单独的硅酸盐的情况相比，硬度、密度增加，化学耐久性提高。混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.混凝土的改性方法，所述改性方法包括：第1工序，其是在具有裂纹的混凝土的表面注入或喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序，所述硅酸盐含有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少2种；第2工序，其是在具有被所述含有硅酸盐的溶液润湿的混凝土的表面的裂纹内部注入或涂布通过加水而流化的无机系材料来进行填充的工序；第3工序，其是在将所述无机系材料填充到裂纹内后的混凝土的表面喷雾或涂布含有硅酸盐的溶液的工序。2.根据权利要求1所述的改性方法，其中，所述无机系材料为水泥，所述硅酸盐含有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少2种。3.根据权利要求2所述的改性方法，其中，所述硅酸盐含有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的2种，且2种所述硅酸盐以摩尔比计以1:9~9:1的比例配合。4.根据权利要求1所述的改性方法，其中，所述硅酸盐含有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的2种，且2种所述硅酸盐以摩尔比计以1:1的比例配合。5.根据权利要求1~4中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：富田丰，
申请(专利权)人：日本长延混凝土株式会社，
类型：发明
国别省市：