Pigment d’oxyde de fer pour blocs et dalles : les procédés de moulage à sec et à humide sont des opérations différentes

En résumé : Une usine de dalles de pavage et une centrale à béton peuvent acheter la même palette d’oxyde de fer et obtenir tout de même deux teintes différentes à partir de la même dose. Les unités coulées à sec sortent de la presse en quelques secondes. Celles coulées à l’humide sont versées dans un moule et y restent. Évaluez le pigment en fonction du procédé qui le façonne, distinguez clairement la dosage pour mélange de surface de celui pour mélange intégral, et validez la teinte sur une plaque fabriquée sur votre propre presse.

Deux usines commandent du rouge provenant du même lot. L’une fabrique des dalles de pavage sur une presse vibratoire, l’autre coule des dalles dans des coffrages en acier. Toutes deux dosent par rapport au poids de ciment, toutes deux inscrivent le même chiffre sur la fiche de fabrication. En l’espace d’un mois, l’une rappelle en disant que la teinte est pâle, l’autre affirme qu’elle a foncé.

Rien n’était défectueux dans le pigment.

Une seule poudre, deux machines différentes

Sur une ligne de fabrication à sec (mélange sans affaissement, pressé et démoulé sur une palette d’acier quelques secondes après le remplissage), le pigment entre en contact avec très peu d’eau et une forte pression. Sur une ligne de fabrication à humide (mélange coulable versé dans des moules ou coffrages, laissé à durcir avant démoulage), il entre en contact avec beaucoup d’eau et presque aucune pression jusqu’au démarrage des vibreurs.

La même poudre. Deux environnements.

La fonction réelle du pigment ne change pas. Il doit se répartir uniformément dans la pâte de ciment et y rester. Ce qui change, c’est la quantité de pâte atteignant la surface de l’élément fini, ainsi que la densité finale de cette surface. C’est là que la couleur est déterminée — et c’est la machine qui la détermine, bien avant que le pigment n’ait son mot à dire.

Où va l’eau

Le mélange à sec est humide, non fluide. Il contient juste assez d’eau pour permettre au presseur d’agir efficacement, ce qui signifie très peu de saignée, très peu de ségrégation et une face qui se referme sous l’effet de la compaction. La couleur apparaît profonde, car on observe une peau dense, riche en pâte.

La coulée humide entraîne beaucoup plus d’eau. Une partie s’élève. Lorsqu’elle atteint la surface supérieure, elle augmente localement le rapport eau-ciment à cet endroit ; un rapport plus élevé en surface donne, une fois l’élément séché, une couche plus poreuse et plus claire. La même charge de pigment apparaît alors plus claire et légèrement mate.

L’eau est la variable que personne n’inscrit sur la fiche de dosage.

Le mélange de face constitue sa propre commande d’achat.

La plupart des lignes de blocs et de dalles fonctionnent en deux couches. Le mélange de face (la fine couche riche en ciment qui assure la couleur) repose sur le mélange de corps (la couche grise de soutien qui confère à l’élément sa résistance). Seul le mélange de face contient du pigment. Le mélange de corps est généralement gris uni et toujours moins coûteux.

Cela complique davantage les calculs de coûts que la chimie. La couche superficielle peut ne représenter qu’une faible fraction de la masse totale de l’unité, si bien que la dose de pigment par tonne de mélange de surface est plusieurs fois supérieure à celle par tonne de produit fini. Si le fournisseur indique un prix par tonne de pigment en regard d’un coût par tonne de produit, et que l’usine dose le pigment par tonne de mélange de surface, les deux valeurs ne coïncideront jamais. Quelqu’un en déduit que le pigment est coûteux. Ce n’est pas le cas : ce sont les calculs qui sont erronés.

Les mélanges de surface utilisent également généralement des granulats plus fins et une teneur en ciment différente de celle du corps. Des granulats plus fins signifient une plus grande surface spécifique en concurrence pour la même quantité de pigment, ce qui affaiblit la perception de la couleur par rapport à la dose appliquée.

La quantité de pigment incorporée dans un mètre cube de béton constitue une question distincte, traitée dans dosage de pigment d’oxyde de fer pour béton . Ce qui importe ici, c’est que cette valeur doit être exprimée par tonne de mélange de surface, et non par tonne d’unité finie.

Le compactage détermine la profondeur à laquelle la couleur est perçue

Deux presses fonctionnant avec une même formule de mélange pour la face ne produiront pas une couleur identique. Le temps de vibration, la pression et l’humidité déplacent tous la pâte, et la face obtenue constitue un enregistrement de ces paramètres.

Une sur-vibration provoque une remontée de la pâte en surface : une face riche, sombre et vitreuse, susceptible de se fissurer ultérieurement. Une sous-vibration laisse la face ouverte : pâle, poussiéreuse et rapidement marquée par les manipulations. Ces deux cas résultent de problèmes liés à la presse, mais sont souvent classés à tort comme des réclamations concernant les pigments.

Lorsqu’une réclamation arrive accompagnée d’une photo prise au téléphone, les questions utiles sont des questions banales : quelle presse ? Quelle palette ? Combien de temps le mélange est-il resté dans la trémie avant d’être pressé ? Un mélange qui a séjourné une heure n’est plus le même mélange.

Côte à côte, sur une seule page

Efflorescence et salle de durcissement

L’efflorescence blanche sur une unité colorée indique un problème de sels. Ces sels proviennent du ciment, du sable, de l’eau de malaxage et, parfois, du sol sur lequel les unités sont empilées. Les oxydes de fer n’en sont pas la source. Les causes et les mesures correctives sont exposées dans efflorescence dans le béton coloré .

Le pigment détermine dans quelle mesure l’efflorescence est visible. Un dépôt blanc sur une face sombre donne l’apparence d’un défaut. Sur une face beige ou terreuse, ce même dépôt peut passer pour un phénomène naturel d’usure. Si votre marché est très exigeant quant à l’efflorescence, cela constitue un argument en faveur de la teinte choisie pour la face et un argument pour fixer, dans le bon de commande, une limite plus stricte concernant la teneur en matières solubles dans l’eau.

Les unités à séchage à froid durcissent généralement dans une chambre à vapeur ou à brouillard, à une température contrôlée par l’usine. Les unités à mouillage humide peuvent durcir dans le moule, sous bâche ou à l’air libre. Les deux types peuvent présenter de l’efflorescence. Seule la chambre offre un paramètre réglable.

Que mentionner sur le bon de commande

Un seul chiffre de pureté ne constitue pas une spécification. Ce sont ces lignes qui déterminent réellement si deux lots se comportent de la même manière sur votre ligne.

• La norme. L’ISO 1248 couvre les pigments d’oxyde de fer. L’EN 12878 couvre les pigments destinés aux matériaux de construction à base de ciment et de chaux. L’ASTM C979 couvre les pigments pour béton coloré dans la masse. Nommez celle que la spécification de votre client exige, et tenez le fournisseur responsable de son respect.
• La couleur sous forme de chiffre. Une limite ΔE (un chiffre unique représentant l’écart global de couleur, mesuré selon l’ASTM D2244) par rapport à un étalon conservé (un échantillon physique scellé de la couleur approuvée). Mesurez-le sur une plaque durcie, jamais sur une poudre en vrac.
• À l'humidité. Matière volatile à 105 °C, selon l’ISO 787-2. Un sac humide est lourd et s’agglomère fortement dans un mélange sec à faible teneur en eau.
• Matière soluble dans l’eau. La fraction qui se dissout et peut migrer lorsque l’humidité se déplace, selon l’ISO 787-3. Elle revêt une importance particulière sur une surface destinée à rester en extérieur pendant vingt ans.
• Résidu sur tamis. Ce qui reste sur la passoire d’essai, exprimé en pourcentage. Une fraction grossière invisible dans un mélange coulé apparaît sous forme de taches sur une surface comprimée.
• Puissance teintante. La distance sur laquelle une masse donnée de pigment colore une base blanche. Cela n’a d’importance que lorsque vous changez de grade, et, dans ce cas, cela revêt une importance considérable.
• Marquage du lot et prélèvement d’un échantillon conservé. Exigez les deux à chaque livraison. En leur absence, tout litige relatif à la couleur manque de preuve des deux côtés.

Si le chiffre même de la tolérance fait encore l’objet d’un désaccord, définir une tolérance ΔE explique comment choisir une valeur que vous pourrez justifier.

Une journée sur votre propre presse

Les plaques de laboratoire sont utiles pour évaluer un fournisseur. Elles ne constituent pas une approbation. L’approbation intervient sur votre machine, dans votre mélange et avec votre cycle de cuisson.

1. Prélever 25 kg de mélange facial depuis le malaxeur de production pendant que la fiche de fabrication est encore ouverte. Un mélange laboratoire ne reproduira pas l’humidité de votre granulat.
2. Presser trois plaques sur la presse de production aux réglages de production. Noter le numéro de presse, la date et l’âge du mélange au dos.
3. Les faire durcir exactement comme le fait l’usine : même chambre, même température, même durée.
4. Lire la teinte à sec. Les éléments humides paraissent toujours plus foncés et vous conduiraient à une conclusion erronée.
5. Comparer par rapport à l’étalon conservé sous la même lumière et noter la valeur ΔE. La lumière du jour et une lampe d’atelier donnent des résultats différents ; choisir l’une des deux et s’y tenir systématiquement.
6. Archiver la plaque avec le numéro de lot. Lorsqu’une réclamation arrive six mois plus tard, cette plaque est le seul témoin objectif dont vous disposez.

Il s’agit de la version « côté presse » du nouveau protocole d’essai de lot , raccourci pour tenir dans un seul poste de travail dans une usine de blocs.

Rien de tout cela n’est compliqué, et presque rien n’apparaît sur une fiche technique. Cela dépend de votre presse, de votre sable et de votre salle de durcissement. Un fournisseur ayant visité suffisamment d’usines vous le dira dès le départ, au lieu de vous fournir un tableau de dosage.

À PROPOS DU FOURNISSEUR

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. fabrique des pigments synthétiques d’oxyde de fer depuis 26 ans, couvrant les teintes rouge (Fe2O3), jaune (α-FeOOH, un oxyde de fer hydraté), noir (Fe3O4), brun ainsi que des nuances composées vertes et bleues, destinées au béton, aux revêtements, aux plastiques et à la céramique. La commande minimale est de 1 tonne (1 000 kg). Nous fournissons l’échantillon de référence conservé, le marquage par lot et les données d’essai réellement nécessaires pour une approbation « face-mix », et nous vous indiquerons clairement si un problème de couleur provient de votre presse plutôt que de notre sac.

Envoyez un courriel à [email protected] ou appelez le +86-13400211655 pour lancer un essai avec votre propre mélange « face mix ».