Jernoxidpigment og cementhydrering: Hvad det gør ved indstillingstiden og styrken

Kort sagt: Jernoxid-pigment er et fint pulver, og fine pulverer konkurrerer med alt andet i en betonblanding om vand og tilslag. I de fleste anlæg er effekten på udrækningsperioden og 28 dages styrke lille og bliver fejlagtigt tilskrevet pigmentet, når årsagen ligger andre steder. Kør én kontrolblanding og én farvet blanding med samme cement, samme vand-cement-forhold og samme udrækning, og sammenlign derefter udrækningsperioden og kuberesultaterne. Den enkelte parvis blanding besvarer det spørgsmål, din kunde faktisk stiller.

Et batch-anlæg skifter farve på en fredag, og kuberne viser lav styrke tirsdag. Pigmentet bliver straks anklaget, fordi det er det eneste, der tydeligt har ændret sig. Nogle gange er det retfærdigt. Ofte er det det ikke.

Dette er, hvad der rent faktisk sker i blanderen, når du tilføjer farve.

Pigmentet er et andet pulver i et overfyldt system

Cementkorn hydraterer og optager derved vand samt frigiver varme. Jernoxidrød (Fe2O3) gør hverken det ene eller det andet. Den er kemisk inaktiv i et Portland-cementsystem, hvilket er grunden til, at den bevarer sin farve i årtier.

Det, den faktisk bidrager med, er overflade. Et pigment ved typisk dosering til integreret farvning af beton tilføjer et stort antal meget fine partikler. Disse partikler har brug for vand – og de har brug for det i det øjeblik, hvor blandingen stadig er plastisk. Resultatet er normalt en lille stigning i vandbehovet og en plastisk blanding, der føles lidt mere stejl ved samme slumptal.

Der er en anden effekt, der kan få produktionsanlæg til at fejle. Fine pigmentoverflader kan fjerne en del af luftindblæsnings- eller vandreducerende tilslag, inden det når cementen. Den dosis, du skrev på parti-kortet, er stadig i tromlen. Mindre af det udfører dog arbejde.

Udhærdningstiden er det første, hvor du bemærker det

Indstilling er en varme- og kemisk begivenhed. Tricalciumsilikat (C3S, den primære styrkegivende fase i Portlandcement) begynder at reagere, og pastaen bliver stej. Alt, der bremser vandets adgang til cementkornene, forskyder den kurve mod højre.

I praksis indstiller en farvet blanding ofte lidt senere end kontrolblandingen. Ti eller tyve minutter er almindeligt og normalt uskadeligt. Det afgørende er, om forskydningen er konsekvent, og om den ændrer sig, når pigmentdoseringen øges.

To metoder afgør det. Vicat-nålen (ASTM C191, en nedtrængningsnåltest på pasta) giver dig et præcist tal i laboratoriet. Metoden til måling af nedtrængningsmodstand (ASTM C403, en sonde trykket ned i sigtet morter) fungerer bedre ved en reel blanding med tilslag i. Begge metoder, udført på en kontrol- og en farvet prøve fra samme cementparti, viser størrelsen af forskydningen.

Adskil pigment fra alt andet

Styrketab har mange årsager. Variation i cementpartier, tilvandring i tilslag, doseringstolerancer, udrivning og temperatur ved hældning påvirker alle resultatet. Hvis du ændrer både pigment og blanding samtidigt, lærer du intet.

Hold kontrolblandingen troværdig. Samme cementsilo, samme tilslagslager, samme vand-cement-forhold (v/c, vægten af vand divideret med vægten af cement), samme parti tilslagsmidler. Ændr kun pigmentet. Støb cylindre fra begge blandinger, udriv dem side om side og mål trykstyrken efter 7 og 28 dage i henhold til ASTM C39.

Hvis den farvede blanding ligger under kontrolblandingen ved begge aldre – og forskellen bliver større – har du en reel effekt, og dosis er det første, du skal undersøge. Hvis de to resultater ligger inden for spredningen fra dine egne tests, er pigmentet ikke årsagen til problemet, og du bør i stedet undersøge udrivning og fugt.

Vær også ærlig om spredningen. To cylindre er ikke bevis. Blandeanlæg, der diskuterer halv megapascal med enkeltterninger, diskuterer normalt støj.

Tre ting, der betyder mere end farven

Bland farvestof efter vægt, ikke efter skovl. Et farvestof vejet til nærmeste kilogram på en 2-kubikmeter-batch er fint. Et farvestof tilsat med skovlen er det ikke, og den farvevariation, der følger, bliver normalt lagt til leverandøren.

Fordelingstid. Farvestof, der tilføjes ved cyklens afslutning og tappes tredive sekunder senere, fordeler sig aldrig ordentligt. Man får striber, og man får en blanding, der opfører sig anderledes end den, man testede i laboratoriet. Giv den en fuld blandetid og overvåg tappningen.

Udhærdning hver gang. Farvet beton bedømmes på overfladen, og det er på overfladen, at udhærdning først viser sig. En farvet plade, der tørres for tidligt, ser flækkeret ud og tolkes normalt som en fejl ved farvestoffet. Det er normalt ikke det.

Hvor fabrikken begår fejl, sker næsten altid her, i disse tre, og ikke i pigmenttromlen.

En prøve, der besvarer spørgsmålet i én hældning

1. Tag cementpartibetegnelsen fra den partiet, du faktisk vil bruge, og hold kontrolblandingen og prøveblandingen på det samme partiet.
2. Fastlæg vand-cement-forholdet og tilsætningsstofdoseringen på papir, inden du starter, og notér den ønskede slumptestværdi.
3. Bland en kontrolblanding uden pigment. Støb cylindre, og udfør en Vicat- eller trængningshærdningstest.
4. Bland den farvede blanding med din produktionsdosering. Samme cement, samme tilslag, samme vand-cement-forhold. Støb og test på samme måde.
5. Registrér slumpværdien for begge blandinger. Hvis vandbehovet ændrede sig, notér, hvor meget vand eller tilsætningsstof der krævedes for at genoprette den ønskede slumpværdi.
6. Knus cylindrene efter 7 og 28 dage. Gem resultaterne sammen med batchdokumentationen – ikke i nogen persons notesbog.
7. Hvis du anvender mere end én pigmentdosering i produktionen, gentag testen ved den øverste doseringsgrænse. Effekten er dosisafhængig.
8. Opbevar en prøve af pigmentpartiet (den godkendte prøve, der opbevares til sammenligning) og cementpartiet sammen, så der er dokumentation til næste års diskussion.

Hvad pigmentleverandøren skylder dig her

En pigmentleverandør kan ikke fortælle dig, hvordan deres produkt opfører sig i din blander. De kan fortælle dig, hvad det indeholder, og de kan levere det samme produkt parti efter parti, så din prøve forbliver gyldig.

Vi har fremstillet jernoxidpigmenter i 26 år og producerer røde (Fe2O3), gule (α-FeOOH), sorte (Fe3O4), brune samt sammensatte grønne og blå kvaliteter til beton, mørtel, asfalt, belægninger, plast og gummi. Vores mindste ordre er 1 ton (1.000 kg), og prøvemængder kan udtages fra det samme produktionsparti, som tilbuddet henviser til, med partinummer og analysecertifikat leveret sammen.

Hvis du arbejder med en bestemt tid eller styrkekrav på en farvet blanding, send os venligst blandingens sammensætning samt cementpartiet, du bruger. Vi tilpasser pigmentpartiet til dette, så den eneste variabel i din prøve er den, du ønskede at teste.

Kontakt: [email protected] | +86-13400211655