Vznik výkvětů na barevném betonu: příčiny, prevence a role dodavatele pigmentů

Bílý povlak na červené dlažební kostce se obvykle hlásí jako barevný problém. Ve skutečnosti jde o problém přenosu solí. Vysolování barevného betonu je usazenina, která vznikne, když voda obsahující rozpuštěné soli dosáhne povrchu betonu a následně odpaří. Barvivo není sůl a ve většině případů není ani její příčinou – avšak jeho obsah vody rozpustných látek je parametr, který lze specifikovat číselně a ověřit zkouškou; to z něj činí jednu z mála složek tohoto problému, za kterou lze dodavatele odpovědně považovat.

Co vlastně vysolování barevného betonu je

Vysolování vzniká ve třech krocích, a všechny tři musí proběhnout: přítomnost rozpustných solí v pórové vodě; migrace vody k povrchu, kde dochází k odpařování, kapilárním prouděním a difuzí; a odpaření, při němž se soli zkrystalizují. Pokud jeden z těchto tří kroků vypadne, bílý povlak se neobjeví – právě proto jde o problém vlhkosti a solí, nikoli o barevný problém.

Nejčastěji uváděnou solí při výkvětu betonu je uhličitan vápenatý. Volné pálené vápno – hydroxid vápenatý, Ca(OH)₂ – se uvolňuje při hydrataci cementu, rozpouští se ve vodě v pórech, putuje na povrch a zde reaguje s atmosférickým oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu vápenatého (CaCO₃), který má nízkou rozpustnost a vysráží se jako bílý povlak. Sulfáty a chloridy se také objevují, pokud jsou do směsi přineseny materiály nebo voda pro míchání.

Tři bílé povrchové jevy se navzájem zaměňují, avšak mají různé příčiny:

Pouze první případ je problémem přenosu soli. Vysolování je také popsáno ve dvou fázích: primární , během výroby a zrání, kdy jsou prvky zrána mokře nebo skladovány za podmínek špatného proudění vzduchu, a sekundární , později v provozu, kdy je poháněno vstupem vody zvenčí – deštěm, zavlažováním, stoupající vlhkostí nebo oplachováním.

Proč je stejný povrchový nános horší na barevném betonu

Na šedém betonu tenký bílý nános vypadá jako mírně světlejší skvrna. Na červené, černé nebo hnědé pigmentované povrchové vrstvě je stejný nános značkou s vysokým kontrastem, takže tolerance z hlediska zákazníka je mnohem přísnější. Samotný nános se nezměnil; změnila se jeho viditelnost.

Pigment sám o sobě se nepřesouvá. Pigmenty oxidu železa jsou anorganické oxidové částice nerozpustné ve vodě, proto zůstávají na místě, kam byly umístěny v betonové matrici; naopak povrchový nános vzniká z látek, které se rozpouštějí, pohybují se vodou a znovu krystalizují na povrchu.

Pigment se do diskuse dostává tehdy, když přináší určité množství rozpustných solí. Železo-oxidové třídy jsou dodávány podle mez obsahu látek rozpustných ve vodě , obvykle uváděná na publikovaných technických listech v rozmezí 0.3% MAX , přičemž obsah síranů je druhým parametrem ze stejné skupiny.

Čtyři vstupy, které rozhodují o výskytu květení

Vodě. Pórová síť je cestou, a poměr voda/cement je hlavním faktorem, který ji ovlivňuje. Směs s vyšší tuhostí, která je dokončena bez přídavku vody za účelem zlepšení zpracovatelnosti, má hustší povrchovou vrstvu, takže méně vody dosáhne povrchu, kde se odpařuje, a méně soli je tedy k tomuto povrchu přenášeno. Voda použitá při dozrávání se počítá jako vstup: zaplavení nebo postřikování vodou, která sama obsahuje rozpuštěné soli, zvyšuje celkové množství solí, proto se práce, u nichž je důležitý vzhled, obvykle dozrávají čistou pitnou vodou.

Cement. Volný vápenec je surovinou pro nejčastější usazeniny, proto obsah alkalických prvků v cementu – obvykle uváděný na certifikátu z mlýnu jako ekvivalent oxidu sodného – a chování volného vápence určují množství dostupné rozpustné látky. Pokud má projekt historii vzniku květů a návrh směsi to umožňuje, stanovení cementu s nižším uvolňováním alkalických prvků je jedním z mála opatření, která lze uplatnit v předchozích fázích výroby.

Písek a kamenivo. Nemytý nebo mořský písek může obsahovat chloridy a vysoký podíl jemných částic. Chloridy zvyšují množství rozpustných solí a jemné částice zvyšují požadavek na vodu při stejné pracovatelnosti. Mytí písku a jeho správné třídění je levnějším řešením než jakákoli změna pigmentu.

Přísady. Zrychlovače na bázi chloridu vápenatého jsou často uváděny jako příčina vzniku výkvětů i zvýšeného obsahu chloridů; pokud je nutné rychlejší tuhnutí, obvykle se místo nich specifikují zrychlovače bez chloridů. Přísady ke snížení obsahu vody mohou také ovlivnit chování betonu při odvodňování a tím změnit množství vody, která se migruje k povrchu, dokud je beton ještě plastický.

Vnější voda. Dokonce správně vyrobená jednotka může v provozu vytvářet výkvěty, pokud zůstává vlhká; právě proto sklon povrchu, odvodnění a provedení spár určují, do jaké míry se vůbec projeví volba pigmentu.

Co vám dodavatel pigmentu zaručuje – a co nezaručuje

Pigment je jednou položkou v bilanci solí. Je to skutečná položka a lze ji ověřit testem:

Co dodavatel neovlivňuje: poměr voda–cement, zda byl písek omyt, jak byly prvky vytvrzovány a jak byly skladovány. Barvivo na svém limitu rozpustnosti ve vodě může být bez viny u směsi, která byla uložena ve vlhkém stavu a vytvrzována pod vrstvou stojící vody.

Prevence v pořadí její účinnosti

1. Nejprve ovládněte množství vody. Použijte nejnižší poměr vody a cementu, který dovoluje návrh směsi, a na stavbě nepřidávejte vodu za účelem zlepšení zpracovatelnosti. Toto je nejdůležitější faktor ovlivňující pórovou síť, která přenáší soli na povrch.
2. Upevněte tuhé látky. Používejte umytý písek v rámci stanoveného zrnitostního rozsahu, zabrňte vniknutí chloridů do kameniva i do vody pro směs a v případě potřeby urychlení použijte akcelerátor bez chloridů.
3. Dokončete povrch s ohledem na jeho hutnost, nikoli na lesk. Úplné zhutnění a rovnoměrné dokončení uzavírají povrchovou vrstvu. Příliš intenzivní trowelování vyvolává vystoupení cementové pasty a jemných částic směrem nahoru a může vést ke vzniku slabé vrstvy, která později prachuje nebo se mění na prášek – jde o jiný defekt, který se často označuje jako výkvět.
4. Správně utvrděte a poté nechte vyschnout. Utvrdňování podporuje vývoj pevnosti, ale zároveň udržuje otevřenou cestu pro vlhkost, proto je způsob i doba utvrdňování řízeny spíše než maximalizovány. Zalévání tvrdou vodou při utvrdňování přidává soli.
5. Než obalíte, nechte vyschnout. Paletizace a balení jednotek za mokra uchycují vlhkost proti povrchům a jsou často uváděny jako hlavní příčina primárního vykvétání na dlaždicích.
6. Vyberte pronikavý odpuzovač místo filmového. Odpuzovače na bázi silanu a siloxanu snižují vnikání vody, aniž by bránily uvolňování páry z povrchu. Filmotvorné nátěry mohou zadržovat vlhkost pod povrchem filmu, což je často uváděno jako zhoršení vykvétání na vlhkém podkladu.
7. Stávající vykvětlina se odstraňuje suchým způsobem. Suché kartáčování, následované opláchnutím čistou vodou a plným obdobím usušení, odstraní čerstvý povlak, aniž by ho vtlačilo do povrchu. Kyselinové oplachování se používá u šedého betonu, avšak u povrchů s integrovanou barvou může změnit barvu povrchu, proto jej nejprve vyzkoušejte na náhradní jednotce.

Jak ověřit, než se zavážete k velkovýrobě

Vykvétání je systémový jev, a proto musí být ověřeno v rámci celého systému: zkouška s pigmentem dodavatele, ale bez cementu, písku, přísad, režimu dozrávání a podmínek skladování kupujícího téměř nic neověřuje.

1. Vytvořte zkouškové jednotky z reálných materiálů — vlastní cement, písek, kamenivo a přísadové látky, stanovené množství přísady a dokončení. Zahrňte jednu paletu, která byla vytvrzována a skladována stejným způsobem jako výroba, protože právě na této paletě se objevuje primární eflorescence, pokud se vůbec objeví.
2. Hodnoťte po vytvrzení, nikoli po vyformování. Zkontrolujte po 7 dnech a znovu po 28 dnech ve stejném osvětlení proti referenčnímu vzorku uchovávanému za dohodnutých podmínek. Většina sporů týkajících se „nesprávné barvy“ se týká právě referenčního vzorku.
3. Pracujte s dokumenty, nikoli s ústními zárukami. Referenčním bodem pro beton s integrovanou barvou je ASTM C979 / C979M-16 ,Standardní specifikace pro pigmenty pro beton s integrovanou barvou — smáčivost vodou, odolnost vůči alkáliím, sírany, rozpustnost ve vodě, stabilita při atmosférickém vytvrzování, odolnost vůči světlu a shoda barvy dodávky. Pro pigmenty používané v stavebních materiálech na bázi cementu a vápna EN 12878 stanovuje požadavky a zkušební metody. ASTM C1400-23 ,Standardní pokyn pro snížení rizika vzniku eflorescencí u nových zdmičných stěn , je psán pro zdmičné stěny spíše než pro betonové prvky, avšak jeho zásady týkající se omezení rozpustných solí a řízení přenosu vlhkosti platí i pro výrobu dlažeb a obkladových prvků. ASTM C936 / C936M upravuje požadavky na výrobek pro plné betonové interlockové dlažební prvky.
4. Požádejte dodavatele o soubor dávky — obsah vody rozpustných látek, obsah síranů a odolnost vůči alkáliím pro dodanou dávku; rozdíl ΔE ve srovnání se standardem dodavatele; a uchovaný referenční vzorek.

Tam, kde barvivo skutečně není proměnnou

Výběr barviva mění odstín, intenzitu barvy, barvící sílu a chování při disperzi. Nemění však pórovou strukturu betonu, množství vody v směsi, obsah alkálií v cementu ani způsob sušení prvků. Pokud tedy dojde ke vzniku eflorescence, nejprve se klade řada otázek, které pomohou určit příčinu: poměr voda–cement, jaké látky nese písek a jak byly prvky vysušeny a skladovány.

O DODAVATELI

Společnost Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. vyrábí pigmenty oxidu železa již 26 let, s roční výrobní kapacitou 50 000 tun, a dodává zákazníkům ve více než 150 zemích a regionech. Řada červených oxidů železa zahrnuje třídy 110, 130 a 190, dále nano-, ultrajemné, snadno dispergovatelné, kyselinově i alkalicky odolné a třídy vhodné pro kontakt s potravinami, včetně barevného přizpůsobení přímo z továrny. Mezi certifikáty patří REACH, RoHS, CE a ISO, pro leteckou dopravu platí IATA DGR a pro námořní dopravu IMDG Code. Minimální objednací množství činí 1 metrická tuna v plátěných pytlích po 25 kg, skladem k dispozici; malé vzorky jsou dodávány samostatně pro testování a nejsou započítávány do MOQ. Položky ze skladu jsou odesílány během 3–5 pracovních dnů, individuálně upravené položky během 7–15 pracovních dnů. Kontrola kvality probíhá od testování surovin až po kontrolu hotových výrobků a údaje o barevné konzistenci mezi více šaržemi (ΔE) jsou na vyžádání k dispozici.

Náš článek Dávkování pigmentu oxidu železného pro beton: kg na m³ v sekci Novinky zahrnuje míry přídavku a způsob jejich ověření proti vašim vlastním materiálům.

Chcete-li posoudit pigment ve srovnání s vaší vlastní směsí a cyklem dozrávání ještě před tím, než se eflorescence barevného betonu stane předmětem sporu, pošlete nám údaje o vašem cementu a písku, vaši míru přídavku a metodu dozrávání a požádejte o technický list a zkušební vzorek. Kontakt: [email protected] / +86-13400211655.