(57)【要約】【課題】適量のコンクリート改質材がコンクリート構造物の表面に施工されたことを目視にて容易、確実且つ客観的に確認することができる新規な手法を提供する。【解決手段】酸と指示薬を含む反応層２を表面側に有し、裏面側に粘着層３を有し、これらの間に遮断層４を有するコンクリート改質材施工確認用シール１を、コンクリート構造物の表面に点在状態に貼り付けた後に、コンクリート改質材を噴霧すると、反応層に含まれる酸がコンクリート改質材に含まれるアルカリと中和反応し、反応層に含まれる指示薬が呈色反応を示すので、適量のコンクリート改質材が施工されたことを確認することができる。遮断層は、コンクリート構造物６から溶出したアルカリ成分が反応層の裏面側に達して反応層を変色させてしまうことを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート改質材がコンクリート構造物の表面に施工されたことを検出するためのシール材であって、コンクリート改質材に含まれるアルカリに定量的に反応して変色する反応層と、粘着層と、粘着層によりコンクリート構造物に貼り付けられたときにコンクリート構造物から溶出したアルカリ成分が反応層の裏面側に達して反応層を変色させてしまうことを防止するために反応層と粘着層の間に設けられる遮断層と、を有してなることを特徴とするコンクリート改質材施工確認用シール。
【請求項２】
反応層が、基材に酸と指示薬を含浸後乾燥させることにより形成され、コンクリート構造物に噴霧された改質材に含まれるアルカリが反応層の吸水性基材に浸透して酸と中和反応したときに、指示薬が呈色反応を示すことにより、適量のコンクリート改質材が施工されたことを確認することを特徴とする、請求項１記載のコンクリート改質材施工確認用シール。
【請求項３】
反応層に含まれる酸が室温で液体または固体の酸性物質であり、指示薬がｐＨ３〜ｐＨ１１の間で変色するｐＨ指示薬であることを特徴とする、請求項２記載のコンクリート改質材施工確認用シール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載のコンクリート改質材施工確認用シールを用い、これを裏面の粘着層を介して、コンクリート改質材を施工すべきコンクリート構造物の表面に適当間隔をおいて点在状態に貼り付けた後、コンクリート改質材施工確認用シールが貼り付けられたコンクリート構造物の表面にコンクリート改質材を噴霧し、所定時間経過後に、コンクリート改質材施工確認用シールの反応層の変色状態を目視観察することにより適量のコンクリート改質材が施工されたことを確認することを特徴とする、コンクリート改質材施工確認方法。
【請求項５】
コンクリート改質材をコンクリート構造物の表面に噴霧した後、コンクリート改質材施工確認用シールの表面にカバーシートを貼着することにより反応層を覆うことを特徴とする、請求項４記載のコンクリート改質材施工確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの改質技術に関し、より具体的には、コンクリート構造物にコンクリート改質材（コンクリート保護材と呼ばれるものを含む。以下同じ。）が施工されたことを検出・確認するためのシール材及び該シール材を用いてコンクリート改質材の施工を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の表面に塗布または噴霧することによりコンクリート内部に深く浸透し、コンクリート成分である水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウムなどと反応して無機質結晶を形成し、コンクリート内の連続細孔を緻密化させることで酸性雨・塩分・炭酸ガスなどの有害物質の侵入を防ぎ、コンクリートの劣化を抑制しコンクリートの耐久年数を延ばすタイプのコンクリート改質材が近年着目され、需要が拡大している。このようなコンクリート改質材は下記特許文献に開示されている。
【特許文献１】特許第２９３７３０９号公報
【特許文献２】特開２００４−１３１３１６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２３３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、このようなコンクリート改質材はアルカリシリケートなどを主成分とする無色透明の液体であるため、これが施工されたことを視覚的に確認することが困難である。このため、発注者立会のもとで施工しているのが現状であるが、需要の拡大に伴い、品質証明と現場管理システムの構築が急務となっている。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、適量のコンクリート改質材がコンクリート構造物の表面に施工されたことを目視にて容易、確実且つ客観的に確認することができる新規な手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、コンクリート改質材がコンクリート構造物の表面に施工されたことを検出するためのシール材であって、コンクリート改質材に含まれるアルカリに定量的に反応して変色する反応層と、粘着層と、粘着層によりコンクリート構造物に貼り付けられたときにコンクリート構造物から溶出したアルカリ成分が反応層の裏面側に達して反応層を変色させてしまうことを防止するために反応層と粘着層の間に設けられる遮断層と、を有してなることを特徴とするコンクリート改質材施工確認用シールである。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載のコンクリート改質材施工確認用シールにおいて、反応層が、基材に酸と指示薬を含浸後乾燥させることにより形成され、コンクリート構造物に噴霧された改質材に含まれるアルカリが反応層の吸水性基材に浸透して酸と中和反応したときに、指示薬が呈色反応を示すことにより、適量のコンクリート改質材が施工されたことを確認することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、請求項２記載のコンクリート改質材施工確認用シールにおいて、反応層に含まれる酸が室温で液体または固体の酸性物質であり、指示薬がｐＨ３〜ｐＨ１１の間で変色するｐＨ指示薬であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載のコンクリート改質材施工確認用シールを用い、これを裏面の粘着層を介して、コンクリート改質材を施工すべきコンクリート構造物の表面に適当間隔をおいて点在状態に貼り付けた後、コンクリート改質材施工確認用シールが貼り付けられたコンクリート構造物の表面にコンクリート改質材を噴霧し、所定時間経過後に、コンクリート改質材施工確認用シールの反応層の変色状態を目視観察することにより適量のコンクリート改質材が施工されたことを確認することを特徴とする、コンクリート改質材施工確認方法である。
【０００９】
請求項５に係る本発明は、請求項４記載のコンクリート改質材施工確認方法において、コンクリート改質材をコンクリート構造物の表面に噴霧した後、コンクリート改質材施工確認用シールの表面にカバーシートを貼着することにより反応層を覆うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリート改質材施工確認用シール及びこのシールを用いたコンクリート改質材施工確認方法によれば、コンクリート構造物の表面に適量のコンクリート改質材が噴霧・施工されたことを目視にて容易、確実且つ客観的に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態によるコンクリート改質材施工確認用シール１をコンクリート構造物６の表面に貼り付けた状態を示す断面図である。
【００１２】
このコンクリート改質材施工確認用シール１は、表面側に反応層２を有し、裏面側に粘着層３を有し、これらの間に遮断層４を有する積層体であり、たとえば２〜３ｃｍ程度の直径を有する円形状に形成される。
【００１３】
反応層２は、基材に酸と指示薬とを滴下して乾燥させ、これらを基材全体に均一に含浸させることにより形成される。吸水性基材としては、たとえば、ろ紙、織物、ニット、不織布、スポンジを用いることができる。本発明は、中和滴定の原理を応用して、規定量のコンクリート改質材が噴霧されたときにその中に含まれるアルカリ（強アルカリ、シリカなど）と当量の酸を反応層２に含有させておき、これらが中和反応したときのｐＨ値の急激な変化を指示薬の呈色反応で検知するものである。
【００１４】
酸には、液体および個体の各種酸性物質（鉱酸、有機酸）を用いることができ、たとえばアスコルビン酸、ギ酸、クエン酸、コハク酸、サリチル酸、プロピオン酸、リンゴ酸、吉草酸、酒石酸、酢酸、乳酸、酪酸などの有機酸、シュウ酸、ピロリン酸、フッ酸、ホウフッ酸、ホウ酸、ポリリン酸、ヨウ素酸、リン酸、亜リン酸、亜硫酸、塩酸、塩素酸、過ヨウ素酸、過臭素酸、臭素酸、硝酸、硫酸などの無機酸、あるいはこれらの任意混合物などを用いることができるが、塩酸は短時間で揮発してしまうので本発明の用途には好ましくなく、また、後述の実験結果から特にリン酸、クエン酸、ホウ酸が好適に用いることができるものと考えられる。
【００１５】
指示薬には、ｐ−ニトロフェノール、アリザリンエローＲ（ＡＺＹ）、クレゾールレッド、クロロフェノールレッド、コンゴーレッド、チモールフタレイン、チモールブルー、テトラブロモフェノールブルー、トロペオリン０００、ニュートラルレッド、フェノールフタレイン、フェノールレッド、ブロムクレゾールグリーン、ブロムクレゾールパープル、ブロムチモールブルー（ＢＴＢ）、ブロムフェノールブルー、ブロムフェノールレッド、メチルエロー、メチルオレンジ、メチルレッドまたはこれらの混合物などを用いることができるが、後述の実験結果から特にフェノールフタレインが好適であると考えられる。
【００１６】
粘着層３は、このコンクリート改質材施工確認用シール１を、コンクリート改質材を施工すべきコンクリート構造物６の表面に貼り付けるためのものであるので、コンクリート構造物６の祖面に対して十分な接着力を発揮することが要求されるほか、その表面側に積層される遮断層４に対しても十分な接着力を発揮すること、コンクリート構造物６の表面温度が夏期には５０〜６０℃にも達することがあることからこのような温度条件でも接着力を維持できる耐熱性を備えていること、湿潤が繰り返されることに耐えてある程度の湿りがあっても接着性を失わないこと、などが要求される。
【００１７】
遮断層４は、反応層２と粘着層３との間に介在して、コンクリート構造物６から溶出したアルカリ成分が反応層２の裏面側に達して反応層２を変色させてしまうことを防止する役割を果たす。遮断層４の材料には、上述のように粘着層３に対して十分に密着できることのほか、反応層２に含まれる酸に侵されない耐久性があること、上述のような温度条件においても変形しにくいこと、などが要求され、これらの観点から、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのプラスチックが遮断層４の構成材料として好適である。
【００１８】
なお、図示しないが、コンクリート改質材の施工には多量の水が使用されるため、この水による影響を排除するために、反応層２の表面側及び／または裏面側に吸水層を設けて本発明のコンクリート改質材施工確認用シール１を構成しても良い。
【００１９】
このようにして構成されたコンクリート改質材施工確認用シール１は、コンクリート改質材を施工すべきコンクリート構造物６の表面に、所定間隔をおいて点在状態に貼り付けて用いられる。その後、コンクリートの保護改質（高寿命化ないし高耐久化）のための作業として、コンクリート改質材施工確認用シール１が点在状態に貼り付けられたコンクリート構造物６の表面に、コンクリート改質材をスプレーなどで噴霧する。コンクリート改質材の噴霧は当該コンクリート改質材の製造販売元から提供される施工説明書に沿って行う。規定量噴霧されたコンクリート改質材には所定量のアルカリが含まれているので、コンクリート改質材施工確認用シール１の反応層２に含まれる当量の酸と中和反応し、このときの急激なｐＨ変化により、同じく反応層２に含まれる指示薬が呈色反応を示すので、規定量のコンクリート改質材が施工されたことを目視にて容易、確実且つ客観的に確認することができる。
【００２０】
コンクリート改質材施工確認用シール１が点在状態に貼り付けられたコンクリート構造物６の表面にコンクリート改質材を噴霧した後、速やかに、コンクリート改質材施工確認用シール１の表面にカバーシート５を貼着することにより反応層２を覆うことが好ましい。これにより、変色したシールの保存性を向上することができる。また、コンクリート構造物６から溶出したアルカリ成分がコンクリート構造物６の表面を伝って反応層２の表面側に達して反応層２を変色させてしまうことを防止する。カバーシート５は、たとえばステンレス、プラスチックフィルム、厚紙などで形成することができる。
【００２１】
＜試験例＞
前述のように、本発明は、中和滴定の原理を応用して、噴霧された規定量のコンクリート改質材中に含まれるアルカリ（強アルカリ、シリカなど）と当量の酸、及び、これらが中和反応したときに生ずる急激なｐＨ変化により呈色反応を示す指示薬を反応層２に含有させておくものであるから、反応層２に含ませる酸と指示薬として好適なものを確認するための試験を行った。
【００２２】
直径１１０ｍｍの市販の薄手の定量ろ紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ（登録商標、東洋濾紙）５Ａ）を１／４（約２４．２ｃｍ２）にカットした後、このカットろ紙の全体に指示薬が染み込むように適量を滴下して室内乾燥（約２０℃）し、さらにメスピペットで試薬の酸０．６ｍｌを同じくカットろ紙の全体に染み込むように滴下して室内乾燥（約２０℃）した。１ｃｍ２当たりの酸量は約０．０１２ｍｅｑとなる。このカットろ紙の端部を２ｍｍ程度カットして、２ｃｍ×２ｃｍの試験体を作成した。指示薬にはフェノールフタレイン、メチルオレンジ、ＢＴＢ、アリザリンイエローの４種の溶液を用い、酸には塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、クエン酸の６種を用いて、これらを組み合わせることにより計２４種類の試験体を作成した。これらの試験体が、本発明のコンクリート改質材施工確認用シール１における反応層２に対応する。
【００２３】
コンクリート改質材としてはケイ酸リチウム系およびケイ酸ナトリウム系の市販品を用い、市販品の原液を３倍、１０倍及び１００倍の水で希釈した３３％希釈液、１０％希釈液及び１％希釈液を調製した。これらのｐＨ値を測定したところそれぞれ１１．４１、１１．３１及び１０．６８であった。なお、該市販品の使用説明書によれば３３％希釈液として１回当たりの噴霧量０．０５Ｌ／ｍ２（＝０．００５ｍｌ／ｃｍ２）で噴霧すべきものとされており、噴霧１回当たりのアルカリ量は約０．０１２ｍｅｑ／ｃｍ２である。
【００２４】
各試験体をペーパータオルに載せ、その上方５ｃｍからコンクリート改質材の各希釈液サンプルを下向きにスプレーで噴霧した。希釈液サンプルの噴霧量は約０．１５ｇ≒０．１５ｍｌであり、試験体を含む直径４ｃｍの円形領域に噴霧されたことから、１ｃｍ２当たりの噴霧量は約０．０１２ｍｌであった。したがって、１回の噴霧により試験体ｃｍ２に存在するとされる酸の量は０．００４ｍｅｑであるため、濃度３３．３％を基準とすると、噴霧回数を３回として実験を行った。
【００２５】
また、３３％希釈液においては、１回の噴霧によるアルカリの量は、試験体のカットろ紙１ｃｍ２当たり０．００４ｍｅｑであった。試験体にあらかじめ染み込ませてある酸の量は、試験体１ｃｍ２当たり約０．０１２ｍｅｑであることから、３３％希釈液を基準とすると、３回の希釈液の噴霧により試験体の酸が中和されることになる。以上のことから噴霧回数を３回として実験を行った。
【００２６】
図２〜図６に示す試験結果に見られるように、３３．３％希釈液サンプルを噴霧した場合には明確な呈色反応が確認され、１０％希釈液サンプル及び１％希釈液サンプルと比較しても呈色反応に大きな違いがあることが確認された。
【００２７】
しかしながら、酸や指示薬によってはろ紙が劣化し崩れやすくなっている試験体や、指示薬が劣化して変色している試験体も見受けられたため、乾燥後の酸の残留状況、ろ紙の劣化状況、酸による指示薬の劣化状況、指示薬の呈色反応の明確さの各項目について、酸及び指示薬ごとに評価した。この結果が図７に示されており、特に好適と考えられる酸はリン酸、クエン酸、塩酸、ホウ酸であるが、塩酸は蒸発しやすい特性を有するため、本発明の用途には不適であると考えられる。また、特に好適であると考えられる指示薬はＡＺＹ、フェノールフタレインであるが、メチルオレンジも斑が少なく比較的安定した呈色反応を示したことから、組み合わせる酸の種類によっては好適に使用可能となり得るものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態によるコンクリート改質材施工確認用シールをコンクリート構造物の表面に貼り付けた状態を示す断面図である。
【図２】指示薬としてフェノールフタレイン溶液を用いた試験体の呈色反応状況を示す図表である。
【図３】指示薬としてメチルオレンジ溶液を用いた試験体の呈色反応状況を示す図表である。
【図４】指示薬としてＢＴＢ溶液を用いた試験体の呈色反応状況を示す図表である。
【図５】指示薬としてＡＺＹ溶液を用いた試験体の呈色反応状況を示す図表である。
【図６】反応層に好適に用いられる酸と指示薬を予測するための評価表である。
【符号の説明】
【００２９】
１  コンクリート改質材施工確認用シール
２  反応層
３  粘着層
４  遮断層
５  カバーシート
６  コンクリート構造物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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