Оксиден пигмент от желязо и хидратация на цимента: какво влияние оказва върху времето за затвърдяване и якостта

Накратко: Желязноокисният пигмент е фин прашец, а фините прашеци конкурират с всичко останало в бетонната смес за вода и добавки. В повечето заводи ефектът върху времето на затвърдяване и 28-дневната якост е малък и се обвинява пигментът, докато истинската причина е другаде. Изпълнете една контролна смес и една оцветена смес, използвайки един и същ цимент, едно и също съотношение вода/цемент и еднакво отлежаване, след което сравнете времето на затвърдяване и резултатите от кубчетата. Тази единствена двойка смеси отговаря на въпроса, който вашият клиент всъщност задава.

Бетонозамесвателният завод променя цвета си в петък, а резултатите от кубчетата, получени във вторник, са ниски. Първо се обвинява пигментът, тъй като той е единственото нещо, което е видимо променено. Понякога това е справедливо. Често обаче не е.

Това е това, което действително се случва в смесителя, когато добавяте цвят.

Пигментът е вторият прашец в претъпканата система

Циментните зърна хидратират и по този начин поглъщат вода и отделят топлина. Червената желязна окис (Fe2O3) не прави нито едно от двете. Тя е химически неактивна в портландцементната система, което е причината да запазва цвета си десетилетия.

Това, което наистина добавя, е повърхността. Пигментът при типичната дозировка за интегрално оцветяване на бетона добавя голям брой много фини частици. Тези частици имат нужда от вода и я искат точно в момента, когато сместа все още е пластична. Резултатът обикновено е малко увеличение на водната потребност и пластична смес, която изглежда леко по-стегната при същия утайки.

Има втори ефект, който изненадва производствените предприятия. Фините повърхности на пигментите могат да отвлекат част от въздухововлекателната или водоредуциращата добавка, преди тя да достигне цимента. Дозата, която сте записали в картичката за замеса, все още е в барабана. По-малка част от нея извършва полезната си работа.

Първо забелязвате това при времето на затвърдяване

Настройката е топлинно и химично събитие. Трикалциевият силикат (C3S, основната фаза, осигуряваща якостта в портландцемента), започва да реагира и пастата се затвърдява. Всичко, което забавя достъпа на вода до цементните зърна, измества тази крива надясно.

На практика оцветената смес често се затвърдява малко по-късно от контролната. Забавянето обикновено е десет или двадесет минути и обикновено е безвредно. Важното е дали изместването е последователно и дали се променя при увеличаване на дозата пигмент.

Две метода решават въпроса. Иглата на Вика (ASTM C191, тест за проникване в паста) дава ясно число в лабораторни условия. Методът за устойчивост на проникване (ASTM C403, проба, натисната в ситен разтвор с агрегат) работи по-добре при реална смес с агрегат. И двата метода, приложени върху контролната и оцветената проба от един и същ цементен партиден номер, показват големината на изместването.

Разделяне на пигмента от всичко останало

Загубата на якост има много причини. Променливост в партията цимент, влажност на агрегатите, допуски при дозиране, отвличане и температура на бетонирането — всички те влияят върху резултата. Ако промените едновременно и пигмента, и състава, няма да установиш нищо.

Запази контролния замес честен: същият силос с цимент, същата купчина агрегати, същото съотношение вода/цимент (w/c — теглото на водата, разделено на теглото на цимента), същата партия добавки. Промени само пигмента. Направи цилиндри от двата замеса, отвличай ги едновременно и извърши изпитания за натисково разрушение след 7 и 28 дни според ASTM C39.

Ако оцветеният замес показва по-ниска якост от контролния както на 7-ия, така и на 28-ия ден, а разликата се увеличава, това е реален ефект и първото нещо, което трябва да провериш, е дозата. Ако резултатите от двата замеса попадат в рамките на обичайната вариация при твоите собствени изпитания, пигментът не е проблемът, а трябва да провериш отвличането и влажността.

Бъдете честни и за разпръснатостта. Две цилиндъра не са доказателство. Заводите за бетон, които спорят за половин мегапаскал с единични кубчета, обикновено спорят за шум.

Три неща, които имат по-голямо значение от цвета

Дозиране на пигмента по тегло, а не с лъжица. Пигмент, претеглен с точност до килограм за партида от 2 кубични метра, е напълно приемлив. Пигмент, добавен с лопата, не е приемлив, а последвалата вариация в цвета обикновено се приписва на доставчика.

Време за дисперсия. Пигментът, добавен в края на цикъла и изпуснат тридесет секунди по-късно, никога не се диспергира напълно. Получават се ивици, а сместа се държи различно от тази, която сте тествали в лабораторията. Оставете пълно време за смесване и наблюдавайте изпускането.

Винаги извършвайте затвърдяване. Оцветеният бетон се оценява по повърхността, а именно там първо се проявява ефектът от затвърдяването. Оцветена плоча, която изсъхне преждевременно, изглежда петниста и често се интерпретира като дефект на пигмента. Обикновено това не е така.

Там, където заведението прави грешка, почти винаги е тук — в тези три неща, а не в барабана с пигмент.

Един опит, който отговаря на въпроса с едно замесване.

1. Използвайте номера на партидата цимент, която ще използвате в производството, и поддържайте контролния и опитния замес с тази една партида.
2. Фиксирайте водно-цементното съотношение и дозата добавка на хартия преди започване и запишете целевата консистенция (слъмп), която искате да постигнете.
3. Замесете контролен замес без пигмент. Направете цилиндри и извършете измерване на началото или края на ствърдяването (Vicat или пенетрационно измерване).
4. Замесете оцветения замес при производствената доза. Същият цимент, същите агрегати, същото водно-цементно съотношение. Направете цилиндри и извършете измерването по същия начин.
5. Запишете консистенцията (слъмп) за двата замеса. Ако се промени водната потребност, отбележете количеството вода или добавка, необходимо за възстановяване на целевата консистенция (слъмп).
6. Разчупете цилиндрите на 7 и 28 дни. Запазете резултатите заедно с производствените протоколи, а не в чужд бележник.
7. Ако използвате повече от една доза пигмент в производството, повторете опита при горната граница на диапазона. Ефектът зависи от дозата.
8. Запазете проба от партидата на пигмента (одобрената проба, която се пази за сравнение) заедно с партидата на цимента, за да имате доказателства при евентуален спор през следващата година.

Какво дължи доставчикът на пигменти на вас в този случай

Доставчикът на пигменти не може да ви каже как продуктът му се държи във вашия смесител. Той може да ви информира какъв е съставът му и може да ви доставя един и същи продукт партида след партида, за да остане валидно вашето изпитание.

Произвеждаме пигменти на основата на желязен оксид от 26 години, като получаваме червени (Fe2O3), жълти (α-FeOOH), черни (Fe3O4), кафяви, както и комбинирани зелени и сини марки за бетон, разтвори, асфалт, покрития, пластмаси и гума. Минималната ни поръчка е 1 тон (1000 кг), а пробните количества могат да бъдат взети от същата производствена партида, към която се отнася оферта, като партиден номер и сертификат за анализ се предоставят заедно.

Ако търсите определено време или въпрос, свързан с якостта на оцветена смес, изпратете ни проекта на сместа и лота цимент, който използвате. Ще подберем лота на пигмента според него, така че единствената променлива във вашия опит ще бъде точно тази, която сте искали да тествате.

Контакт: [email protected] | +86-13400211655