Bloei in gekleurd beton: oorzaken, preventie en de rol van de pigmentleverancier

Een witte aanslag op een rode betegelde tegel wordt meestal gemeld als een kleurprobleem. Het is echter een probleem met zouttransport. Opbloei in gekleurd beton is de afzetting die achterblijft wanneer water, dat opgeloste zouten bevat, het betonoppervlak bereikt en verdampt. Het pigment is niet het zout, en in de meeste gevallen is het ook niet de oorzaak — maar het wateroplosbare gehalte ervan is een parameter die kan worden gespecificeerd en getest, waardoor het één van de weinige aspecten van dit probleem is waarop een leverancier aansprakelijk kan worden gesteld.

Wat opbloei in gekleurd beton eigenlijk is

Opbloei ontstaat in drie stappen, en alle drie moeten plaatsvinden: oplosbare zouten aanwezig in het poriënwater; water dat via capillaire stroming en diffusie naar een verdampingsoppervlak migreert; en verdamping waardoor de zouten achterblijven om te kristalliseren. Verwijder één van deze drie factoren, en er verschijnt geen aanslag — wat verklaart waarom dit een vocht- en zoutprobleem is, en geen kleurprobleem.

Het zout dat het meest voorkomt in betonbloei is calciumcarbonaat. Vrij kalk — calciumhydroxide, Ca(OH)₂ — wordt vrijgegeven tijdens de hydratatie van cement, lost op in het porewater, migreert naar het oppervlak en reageert daar met atmosferische koolstofdioxide tot calciumcarbonaat (CaCO₃), dat een lage oplosbaarheid heeft en als witte afzetting neerslaat. Sulfaten en chloriden komen eveneens voor, wanneer deze stoffen via de gebruikte materialen of het mengwater in het beton terechtkomen.

Drie witte oppervlakstoestanden worden vaak met elkaar verward, hoewel hun oorzaken verschillend zijn:

Alleen de eerste vorm is een probleem van zouttransport. Betonbloei wordt ook beschreven in twee fasen: primaire , tijdens de fabricage en het uitharden, waarbij eenheden nat worden uitgehard of worden opgeslagen met slechte luchtcirculatie, en secundaire , later tijdens het gebruik, veroorzaakt door water dat van buitenaf binnendringt — regen, besproeiing, opstijgend vocht of spoeling.

Waarom dezelfde bloei er erger uitziet op gekleurd beton

Op grijs beton leest een dunne witte afzetting als een iets lichtere plek. Op een rood, zwart of bruin gepigmenteerd oppervlak vormt dezelfde afzetting een markering met hoog contrast, waardoor de tolerantie in het oog van de koper veel kleiner is. De afzetting zelf is niet veranderd; haar zichtbaarheid wel.

Het pigment zelf migreert niet. Ijzeroxidepigmenten zijn wateronoplosbare anorganische oxide-deeltjes, dus ze blijven op de plaats waar ze in de matrix zijn aangebracht; bloei daarentegen bestaat uit materiaal dat oplost, met water meebeweegt en aan het oppervlak opnieuw kristalliseert.

Waar pigment wel ter sprake komt, is de hoeveelheid oplosbare zouten die het meevoert. Ijzeroxidegraden worden geleverd volgens een limiet voor wateroplosbaar materiaal , die op technische datasheets vaak wordt vermeld in de orde van 0,3% MAX , met sulfaatgehalte als tweede parameter binnen dezelfde familie.

De vier ingangen die bepalen of blooming optreedt

Water. Het poriennetwerk vormt het transportpad, en de water-cementverhouding is de belangrijkste factor die hierop van invloed is. Een mengsel dat steviger aangestampt wordt en afgewerkt zonder toevoeging van water voor werkbaarheid, vormt een dichtere oppervlaktelaag; hierdoor bereikt minder water het verdampingsoppervlak en wordt minder zout meegevoerd. Curingwater telt als een ingang: het aanbrengen van water via onderdompeling of sproeien — waarbij dat water zelf opgeloste zouten bevat — verhoogt de zoutbelasting. Daarom wordt werk waarbij het uiterlijk kritisch is, meestal geconditioneerd met schoon drinkwater.

Cement. Vrij kalk is de grondstof voor de meest voorkomende afzetting, dus het alkali-gehalte van het cement — vaak op het molenattest vermeld als equivalent natriumoxide — en het gedrag van vrij kalk bepalen hoeveel oplosbaar materiaal beschikbaar is. Wanneer een project eerder last heeft gehad van blooming en het mengsel dit toelaat, is het specificeren van een cement met een lagere alkali-afgifte één van de weinige maatregelen die vroeg in het proces kunnen worden genomen.

Zand en aggregaat. Ongezuiverd of marien afkomstig zand kan chloorzouten en een hoog gehalte aan fijne deeltjes bevatten. Chloorzouten verhogen de belasting met oplosbare zouten, terwijl fijne deeltjes de waterbehoefte verhogen voor dezelfde verwerkbaarheid. Een gewassen, goed gesorteerd zand is een goedkoper oplossing dan elke wijziging in het pigment.

Toevoegmiddelen. Calciumchlorideversnellers worden vaak genoemd als oorzaak van zowel efflorescentie als chloorbelasting; waar versnelling nodig is, worden doorgaans niet-chloorhoudende typen gespecificeerd. Waterreducerende toevоegmiddelen kunnen ook het uitspoelgedrag veranderen en daardoor beïnvloeden hoeveel water naar het oppervlak migreert terwijl het element nog plastisch is.

Extern water. Een correct vervaardigd element kan in gebruik toch effloresceren als het vochtig blijft, wat de reden is waarom helling, afvoer en voegvorming bepalen tot welke mate de keuze van het pigment ooit wordt getest.

Wat de pigmentleverancier u verschuldigd is — en wat niet

Het pigment is één post in een zoutbalans. Het is een reële post en het is meetbaar:

Wat de leverancier niet kan beheersen: de water-cementverhouding, of het zand gewassen was, hoe de elementen werden gehard en hoe ze werden opgeslagen. Een pigment dat zich op zijn wateroplosbare limiet bevindt, kan onschuldig zijn in een mengsel dat nat wordt aangebracht en onder staand water wordt gehard.

Preventie, in volgorde van effectiviteit

1. Beheers eerst het water. Plaats het mengsel bij de laagste water-cementverhouding die het mengselontwerp toelaat, en voeg ter plaatse geen water toe voor betere verwerkbaarheid. Dit is de krachtigste enkelvoudige maatregel om het poriënnetwerk te beïnvloeden dat zouten naar het oppervlak vervoert.
2. Stabiliseer de vaste stoffen. Gebruik gewassen zand binnen een gestandaardiseerde korrelverdeling, houd chloorverbindingen uit het toeslagmateriaal en het mengwater, en specificeer een chloorvrije versneller indien versnelling vereist is.
3. Vervolmaak voor dichtheid, niet voor glans. Volledige verdichting en een consistente afwerking sluiten de oppervlaktelaag af. Te veel afstrijken trekt pasta en fijne deeltjes omhoog en kan een zwakke laag achterlaten die later stoft of kalkt — een andere gebreksvorm, vaak verward met efflorescentie.
4. Gelijkmatig uitharden, daarna laten drogen. Uitharden ondersteunt de sterkteontwikkeling, maar houdt ook een vochtpad open, dus wordt de methode en duur beheerd in plaats van gemaximaliseerd. Het aanbrengen van een waterlaag met hard water voegt zouten toe tijdens het uitharden.
5. Droog voordat u inpakt. Het stapelen en inpakken van eenheden terwijl ze nog nat zijn, sluit vocht op tegen de oppervlakken en wordt vaak genoemd als oorzaak van primaire efflorescentie op tegels.
6. Kies een doordringende afstotende behandeling boven een filmvormende behandeling. Silanen en siloxanen verminderen waterdoordringing terwijl het oppervlak damp kan blijven afgeven. Filmvormende coatings kunnen vocht onder de film vasthouden, wat vaak wordt gerapporteerd als verergering van bloei op een vochtige ondergrond.
7. Verwijder bestaande bloei droog. Droog borstelen, gevolgd door een spoeling met schoon water en een volledige droogperiode, verwijdert verse afzetting zonder deze in het oppervlak te drijven. Zuurwassen wordt gebruikt op grijs beton, maar op integraal gekleurde oppervlakken kan het de oppervlaktekleur veranderen; test het daarom eerst op een reserve-eenheid.

Hoe te verifiëren voordat u zich bindt aan een grote hoeveelheid

Bloei is een systeemeffect, dus het moet op het systeem worden gecontroleerd: een proef met het pigment van de leverancier, maar zonder het cement, zand, toevoegmiddel, stollingscyclus en opslagomstandigheden van de koper, toont bijna niets.

1. Giet proefelementen met de werkelijke materialen — eigen cement, zand, aggregaat en toevoegmiddel, de beoogde dosering en afwerking. Neem één pallet op die exact op dezelfde manier wordt gestold en opgeslagen als in de productie, want daar verschijnt primaire bloei het eerst, indien deze optreedt.
2. Beoordeel na het stollen, niet bij het ontkisten. Controleer na 7 dagen en opnieuw na 28 dagen, onder hetzelfde licht en vergeleken met een referentiestaal dat onder overeengekomen omstandigheden is bewaard. De meeste geschillen over ‘verkeerde kleur’ betreffen eigenlijk geschillen over de referentie.
3. Werk op basis van documenten, niet op basis van verzekeringen. Voor integraal gekleurd beton is het referentiepunt ASTM C979 / C979M-16 ,Standaardspecificatie voor pigmenten voor integraal gekleurd beton — waterwettability, alkaliweerstand, sulfaten, watersolubiliteit, stabiliteit bij atmosferische uitharding, lichtbestendigheid en kleurafstemming van de zending. Voor pigmenten die worden gebruikt in cement- en kalkhoudende bouwmaterialen, EN 12878 omschrijft eisen en testmethoden. ASTM C1400-23 ,Standard Guide for Reduction of Efflorescence Potential in New Masonry Walls , is geschreven voor metselwerkwanden in plaats van betoneenheden, maar de beginselen ervan met betrekking tot het beperken van oplosbare zouten en het reguleren van vochttransport zijn ook van toepassing op de productie van bestrating en tegels. ASTM C936 / C936M omschrijft producteisen voor massieve betonnen interlockende bestratingseenheden.
4. Vraag de leverancier om het partijdossier — watersolubel materiaal, sulfaatgehalte en alkaliweerstand voor de geleverde partij; ΔE ten opzichte van de standaard van de leverancier; en een bewaarde referentiestaal.

Waarbij het pigment echt niet de variabele is

De keuze van het pigment verandert de kleurtoon, de diepte, de kleurkracht en het dispersiegedrag. Het verandert niet de poriestructuur van het beton, het water in het mengsel, het alkali-gehalte van de cement of de wijze waarop de elementen zijn gedroogd. Dus wanneer een bloei optreedt, komen eerst de vragen die de oorzaak lokaliseren: de water-cementverhouding waarmee het mengsel is aangebracht, wat het zand bevat en hoe de elementen zijn gehard en opgeslagen.

OVER DE LEVERANCIER

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produceert al 26 jaar ijzeroxidepigmenten, met een jaarlijkse productiecapaciteit van 50.000 ton, en levert klanten in meer dan 150 landen en regio’s. De reeks ijzeroxiderood omvat de kwaliteiten 110, 130 en 190, plus nano-, ultrafijne, goed verdeelbare, zuur- en alkalibestendige en voedselcontactkwaliteiten, evenals kleurafstemming rechtstreeks vanuit de fabriek. De bedrijfsverificaties omvatten REACH, RoHS, CE en ISO, met IATA DGR voor luchttransport en IMDG-code voor zeetransport. De minimale bestelhoeveelheid bedraagt 1 metrische ton in 25 kg geweven zakken, direct uit voorraad leverbaar; kleine monsters worden afzonderlijk verstrekt voor testdoeleinden en tellen niet mee voor de MOQ. Voorraadartikelen worden binnen 3–5 werkdagen verzonden; op maat gemaakte artikelen binnen 7–15 werkdagen. De kwaliteitscontrole strekt zich uit van grondstoffentesting tot eindproductinspectie, en gegevens over kleurconsistentie tussen meerdere batches (ΔE) zijn op aanvraag beschikbaar.

Ons artikel Dosering ijzeroxidepigment voor beton: kg per m³ in de rubriek Nieuws behandelt toevoegingspercentages en hoe u deze kunt verifiëren aan de hand van uw eigen materialen.

Om een pigment te evalueren ten opzichte van uw eigen mengsel en stollingscyclus, voordat bloei in gekleurd beton een geschil wordt, stuur ons dan de gegevens over uw cement en zand, uw toevoegingspercentage en uw hardingsmethode, en vraag een specificatieblad en een proefmonster aan. Contact: [email protected] / +86-13400211655.