自養護混凝土的製作方法
2023-10-06 17:28:49 1
專利名稱：自養護混凝土的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土，特別是涉及一種將高效能保溼粉末添加於拌合混凝土中，不需長時間人工溼治養護，可達到自養護功效，並可省卻人工成本且抗壓強度更好的具有吸水與保溼效果的自養護混凝土。
背景技術：
混凝土在自然氣候條件下凝結、硬化時，如果不採取任何養護措施，混凝土將會由於水分蒸發過快而早期大量失水，以致影響水泥水化反應的進行，造成混凝土表面出現脫皮、起砂或產生幹縮裂縫等現象，混凝土的強度和耐久性將隨之降低。因此，防止混凝土早期失水和幹縮裂縫的產生，在混凝土澆置後應及時進行養護。現有習知的混凝土在澆置後需要經適當的外部養護作業，以在混凝土的表面灑水或添水方式，保持足夠的水分，即所謂的「溼治」(moist curing)方法，以使其內含水泥完全水化，達到足夠的抗壓強度。然而，溼治方法需要人員周期性的澆水、噴灑或噴霧等經常性的養護，且溼潤及乾燥反覆作用，會造成結構體內部產生裂縫而使結構物失去整體性。
此外，目前對於一般混凝土的已知養護方法另還包括有護膜養護法與不透水物覆蓋養護法；而護膜養護法是在新澆置的混凝土表面噴塗一層液態薄膜養護劑(又稱薄膜養生液)後，養護劑可以在混凝土表面能很快形成一層不透水的密封膜層，阻止混凝土中的水分蒸發，使混凝土中的水泥獲得充分水化條件的一種養護方法，由於養護劑粘度較低，易於在混凝土表面低凹處聚積，薄膜會減低表面摩擦係數且效果不佳；不透水物覆蓋養護法僅適用於形狀簡單的大面積結構物。雖然國內外規範中均有對「適當養護」的規定，但是相關研究顯示，在實際施工上，即使是最基本的養護要求，有時也會被忽略而難以達到，更甚至完全沒有加以養護。
由此可見，上述現有的混凝土在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的自養護混凝土，便成為當前業界極需改進的目標。
有鑑於上述現有的混凝土存在的缺陷，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的自養護混凝土，能夠改進一般現有的混凝土，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經過反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容
本發明的主要目的在於，克服現有的混凝土存在的缺陷，而提供一種新型結構的自養護混凝土，所要解決的技術問題是使其利用保溼粉末(humectation powder)添加入混凝土中拌合，使得混凝土在澆置後即不需任何外部養護便可達到自養護的效果，在經過混凝土澆置的簡單施工後不需額外提供混凝土水分，便能達到減少混凝土拆模後水分的蒸發、提高水化程度、減少水分蒸發所造成的收縮、增加抗壓強度的功效。最理想的情況是達到混凝土澆置後即不需任何外部的養護工作，從而更加適於實用。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種自養護混凝土，其是在混凝土拌合中添加有保溼粉末，該保溼粉末是具有釋放水分予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後即不需任何外部的養護便可達到自養護的效果。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
前述的自養護混凝土，其中所述的添加的保溼粉末是具有一特定的用量，以使得該自養護混凝土的抗壓強度相較於無養護混凝土的抗壓強度至少提升10％以上。
前述的自養護混凝土，其中所述的保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的0.5～5wt％之間。
前述的自養護混凝土，其中所述的保溼粉末的添加量是約佔該混凝土中水泥配比的1wt％。
前述的自養護混凝土，其中所述的保溼粉末的添加量是約佔該混凝土中水泥配比的2wt％。
前述的自養護混凝土，其中所述的添加的保溼粉末是為選自於聚丙烯酸(poly-acrylic Acid)。
前述的自養護混凝土，其中所述的混凝土是具有自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC)的配比。
前述的自養護混凝土，其中所述的混凝土是具有傳統混凝土(OrdinaryPerformance Concrete，OPC)的配比。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為了達到上述目的，本發明提供了一種自養護混凝土，利用保溼粉末添加入混凝土中拌合，該保溼粉末是具有吸收大氣水氣並釋放予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後即不需任何外部的養護便可達到自養護的效果，因此，在經過混凝土澆置的簡單施工後，不需額外提供混凝土水分，便能減少混凝土拆模後水分的蒸發、提高水化程度、減少水分蒸發所造成的收縮、以及增加抗壓強度。最理想的情況是能夠達到混凝土澆置後即不需任何外部的養護工作。
藉由上述技術方案，本發明自養護混凝土至少具有下列優點依本發明的自養護混凝土，由於其是在混凝土拌合中添加保溼粉末，該保溼粉末是具有釋放水分予混凝土的功能，而使得混凝土在澆置後即不需要任何外部的養護便可以達到自養護的效果。該所添加的保溼粉末是具有一特定的用量，而可使得該自養護混凝土的抗壓強度相較於無養護混凝土的抗壓強度至少提升10％以上。較佳地，該保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的0.5～5wt％。在一具體實施例中，該保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的2wt％。藉此結構，可以經濟、有效地養護混凝土，且能夠以簡便的施工方式便能夠達到施工品質管理及施工設計規範的要求。
綜上所述，本發明是有關於一種自養護混凝土，能避免水分由混凝土表面過度的蒸散，可以有效的解決現有習知的混凝土因養護失敗使得水泥水化不完全，導致混凝土的發展不符合要求的問題。本發明是將高效能保溼粉末添加在拌合中混凝土中，其用量約佔混凝土中水泥用量0.5～5wt％，該保溼粉末能夠吸收空氣中水氣並釋放水分予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後不需要額外的水分或任何外部的養護，而可以達到自養護的目的及功效。另外，本發明相比經溼治養護的自充填混凝土不但不需要長時間人工溼治養護，並可省卻人工成本且抗壓強度更好。本發明具有上述諸多優點及實用價值，其不論在產品結構或功能上皆有較大的改進，在技術上有顯著的進步，並產生了好用及實用的效果，且較現有的混凝土具有增進的功效，從而更加適於實用，並具有產業的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
圖1是依本發明的自養護混凝土的施作流程圖。
圖2A至圖2C是分別表示在RH＝50％、RH＝67.5％與RH＝85％大氣溼度狀態下，不同養護條件下傳統混凝土(OPC)的水分損失與天數對照圖。
圖3A至圖3C是分別表示在RH＝50％、RH＝67.5％與RH＝85％大氣溼度狀態下，不同養護條件下傳統混凝土(OPC)的水分損失與天數對照圖。
圖4A至圖4C是分別表示在RH＝50％、RH＝67.5％與RH＝85％大氣溼度狀態下，不同養護條件下傳統混凝土(OPC)的抗壓強度比較圖。
圖5A至圖5C是分別表示在RH＝50％、RH＝67.5％與RH＝85％大氣溼度狀態下，不同養護條件下自充填混凝土(SCC)的抗壓強度比較圖。
1混凝土拌合2混凝土拌合中添加保溼粉末3混凝土澆置4觀察是否達自養護效果T1填加有1％保溼粉末的自養護方式混凝土T2填加有2％保溼粉末的自養護方式混凝土A現有習知的無養護的混凝土B現有習知的經溼治養護的混凝土具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的自養護混凝土其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
為使得混凝土的養護更便利、有效，本發明是利用具有保溼與吸水特性的高效能保溼粉末(humectation powder)添加在拌合中的混凝土，使混凝土在澆置後能達到「自養護(Self-Curing)」的目的及功效。所謂「自養護混凝土」是指不需人工額外提供混凝土水分，甚至能在澆置後完全不需要任何外部的養護，就能達到自我養護的目的。
請參閱圖1所示，是依本發明的自養護混凝土的施作流程圖。本發明較佳實施例的自養護混凝土的主要施作流程，其包括有混凝土拌合的步驟1、混凝土拌合中添加保溼粉末的步驟2、混凝土澆置的步驟3以及觀察是否達自養護效果的步驟4。
首先，在步驟1中選用任意的各式混凝土配比，其可包含適當比例的粗粒料、細粒料、水泥(cement)、卜作嵐材料(Pozzolans)、強塑劑與拌和水等等，例如傳統混凝土(Ordinary Performance Concrete，OPC)、自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC)、高性能混凝土、優生混凝土、輕質混凝土或是重質混凝土等等。
之後，在步驟2中，添加保溼粉末於拌合中混凝土，該保溼粉末是具有吸收大氣水氣並釋放水分予混凝土的功能。較佳地，該保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的0.5～5wt％。在一具體實施例中，該保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的2wt％。也就是說，該保溼粉末的添加量應正比於該混凝土中水泥用量為較佳。具體而言，該保溼粉末是為選自於聚丙烯酸(poly-acrylic Acid)材質的粉末。該保溼粉末是具有強力吸收大氣水氣的特性並可提供混凝土養護所需的水分。
在本發明的具體實施例中，其是以傳統混凝土(Ordinary PerformanceConcrete，OPC)與自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC)進行具體實施例的試驗比對，發現均具有降低水分損失的功效，其中，針對傳統混凝土(OPC)的試驗是如附表一與表二，針對自充填混凝土(SCC)的試驗是如附表三與表四。然而下列試驗是用於舉例說明本發明的功效，並不局限特定的混凝土。
表一養護OPC的水分重量損失(RH＝67.50％)
表二養護OPC的水分重量損失(RH＝85％)
其中，RH表示大氣溼度，由附表一與附表二可知，本發明的自養護混凝土，無論是添加1％或是2％的保溼粉末，均可在OPC基礎配比下達到降低水分損失並達到自養護的功效。請再配合參閱圖2A、圖2B、圖2C所示，可以了解，本發明的自養護混凝土無論是在大氣溼度(RH)50％、大氣溼度67.5％與大氣溼度85％，均具有降低OPC混凝土內水分損失達到自養護的功效。
表三養護SCC的水分重量損失(RH＝67.50％)
表四養護SCC的水分重量損失(RH＝85％)
由附表三與附表四可知，本發明的自養護混凝土，無論是添加1％或是2％的保溼粉末，均可在SCC基礎配比下達到降低水分損失達到自養護的功效。請再配合參閱圖3A、圖3B、圖3C所示，可以了解，本發明的自養護混凝土，無論是在大氣溼度(RH)50％、大氣溼度67.5％與大氣溼度85％，均具有降低SCC混凝土內水分損失達到自養護的功效。
此外，請參閱圖4A至圖4C所示，分別表示在RH＝50％、RH＝67.5％與RH＝85％大氣溼度下，本發明的自養護混凝土運用在傳統混凝土(OPC)配比時，與無養護的傳統混凝土以及溼治養護的傳統混凝土在抗壓強度上的比較圖。T1表示本發明填加有1％保溼粉末的自養護混凝土，T2表示本發明填加有2％保溼粉末的自養護混凝土，A表示現有習知的無養護的基礎配比混凝土，B表示現有習知的經溼治養護的基礎配比混凝土，T1、T2、A與B的混凝土配比均為大致相同，但T1額外在OPC混凝土中添加了相對水泥配比1wt％的保溼粉末，T2額外在OPC混凝土中添加了相對水泥配比2wt％的保溼粉末。本發明的自養護混凝土T1與T2，無論是在大氣溼度50％、67.5％與85％的狀態中，其抗壓強度均大於無養護的混凝土A與經溼治養護的混凝土B。故可以推論，當大氣溼度越高時，該保溼粉末更易於「抓取」吸收大氣水氣並釋放水分予混凝土，使得本發明的自養護混凝土較採用OPC混凝土配比中具有較佳抗壓強度的功效。
此外，當本發明的自養護混凝土運用於自充填混凝土(SCC)配比尤能達到較佳抗壓強度的功效。由於，本發明在混凝土拌合中添加的保溼粉末是具有吸收大氣水氣並釋放水分予混凝土的功能，請參閱圖5A、圖5B、圖5C所示，在一預定的自充填混凝土(SCC)的基礎配比中，本發明的自養護混凝土T1與T2無論是在大氣溼度50％、67.5％與85％狀態中，其抗壓強度均大於無養護的混凝土A與經溼治養護的混凝土B。經計算得知，本發明的自養護混凝土T1與T2的抗壓強度在不同溼度狀態中，均可以大於無養護的自充填混凝土A的抗壓強度10％以上，其分別為(254與293)比205，(313與353)比216，(383與398)比225，其單位為kgf/cm2。隨著大氣溼度的提高，本發明的自養護混凝土T1與T2的抗壓強度具有越明顯的提升，甚至能高於經溼治養護的自充填混凝土B。故本發明的自養護混凝土T1與T2增加抗壓強度的功效卓然明顯，比起經溼治養護的自充填混凝土B甚至具有更強的抗壓強度，表示本發明的自養護混凝土不但不再需要長時間的人工溼治養護，省卻人工成本，而且抗壓強度更好。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種自養護混凝土，其特徵在於其是在混凝土拌合中添加有保溼粉末，該保溼粉末是具有釋放水分予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後即不需任何外部的養護便可達到自養護的效果。
2.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的添加的保溼粉末是具有一特定的用量，以使得該自養護混凝土的抗壓強度相較於無養護混凝土的抗壓強度至少提升10％以上。
3.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的保溼粉末的添加量是佔該混凝土中水泥配比的0.5～5wt％之間。
4.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的保溼粉末的添加量是約佔該混凝土中水泥配比的1wt％。
5.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的保溼粉末的添加量是約佔該混凝土中水泥配比的2wt％。
6.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的添加的保溼粉末是為選自於聚丙烯酸(poly-acrylic Acid)。
7.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的混凝土是具有自充填混凝土(Self-Compacting Concrete，SCC)的配比。
8.根據權利要求1所述的自養護混凝土，其特徵在於其中所述的混凝土是具有傳統混凝土(Ordinary Performance Concrete，OPC)的配比。
全文摘要
本發明是有關於一種自養護混凝土，是將高效能保溼粉末添加在拌合混凝土中，其用量約佔混凝土中水泥用量0.5～5wt％，該保溼粉末是能吸收空氣中水氣並釋放水分予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後不需額外水分或任何外部養護，而可達到自養護的功效。本發明能避免水分由混凝土表面過度蒸散，可解決習知混凝土因養護失敗使得水泥水化不完全，導致混凝土不符要求的問題。本發明將高效能保溼粉末添加在拌合中混凝土中，該保溼粉末能吸收空氣中水氣並釋放水分予混凝土的功能，使得混凝土在澆置後不需額外水分或任何外部養護，而可達到自養護功效；另本發明相比經溼治養護的自充填混凝土不但不需長時間人工溼治養護，並可省卻人工成本且抗壓強度更好。
文檔編號C04B24/00GK101077831SQ20061008064
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月23日 優先權日2006年5月23日
發明者趙文成 申請人:趙文成