Pigmentul de oxid de fier și hidratarea cimentului: ce efect are asupra timpului de priză și rezistenței

Pe scurt: Pigmentul de oxid de fier este o pulbere fină, iar pulberile fine concură cu toate celelalte componente din amestecul de beton pentru apă și aditivi. În majoritatea uzinelor, efectul asupra timpului de priză și al rezistenței la 28 de zile este mic și se atribuie în mod eronat pigmentului, deși cauza reală se află altundeva. Executați un amestec martor și un amestec colorat, ambele folosind același ciment, aceeași raport apă/ciment și aceeași metodă de întărire, apoi comparați timpul de priză și rezultatele încercărilor pe cuburi. Această singură pereche de amestecuri răspunde la întrebarea pe care clienții dumneavoastră o formulează de fapt.

O uzină de beton schimbă culoarea într-o zi de vineri, iar rezultatele încercărilor pe cuburi sunt scăzute marți. Pigmentul este acuzat în primul rând, deoarece este singurul element a cărui modificare este vizibilă. Uneori acest lucru este justificat. De multe ori, nu este.

Acesta este procesul care are de fapt loc în amestecător în momentul adăugării culorii.

Pigmentul este o a doua pulbere într-un sistem deja încărcat.

Grăunții de ciment se hidratează și, în acest proces, absorb apă și eliberează căldură. Oxidul de fier roșu (Fe2O3) nu face niciuna dintre acestea. Este chimic inert într-un sistem de ciment Portland, motiv pentru care păstrează culoarea timp de decenii.

Ceea ce aduce este suprafața. Un pigment, la doza obișnuită pentru betonul colorat integral, adaugă un număr mare de particule foarte fine. Aceste particule au nevoie de apă și o doresc în momentul în care amestecul este încă plastic. Rezultatul este, de obicei, o ușoară creștere a cerinței de apă și un amestec plastic care pare ușor mai rigid la aceeași tasare.

Există un al doilea efect care surprinde uzinele. Suprafețele fine ale pigmentului pot reține o parte din adaosul antrenator de aer sau din adaosul reducător de apă, înainte ca acesta să ajungă la ciment. Doza pe care ați notat-o pe fișa de dozare este încă în tambur. O cantitate mai mică din ea își îndeplinește funcția.

Timpul de priză este primul aspect în care observați acest fenomen

Setarea este un eveniment termic și chimic. Silicatul de calciu tricalcic (C3S, faza principală care conferă rezistență în cimentul Portland) începe să reacționeze și pasta se întărește. Orice factor care încetinește accesul apei la grăunțele de ciment deplasează această curbă spre dreapta.

În practică, o compoziție colorată se întărește adesea puțin mai târziu decât cea de referință. O întârziere de zece sau douăzeci de minute este frecventă și, de obicei, inofensivă. Ceea ce contează este dacă această deplasare este constantă și dacă variază în funcție de creșterea dozei de pigment.

Există două metode pentru a clarifica situația. Acul Vicat (ASTM C191, un test de penetrare pe pastă) oferă un rezultat numeric precis în laborator. Metoda rezistenței la penetrare (ASTM C403, o sondă introdusă într-o mortar tamponat) funcționează mai bine pe o compoziție reală care conține agregate. Ambele metode, aplicate pe o probă de referință și pe una colorată, ambele provenind din aceeași partidă de ciment, indică mărimea deplasării.

Separarea pigmentului de toate celelalte componente

Pierderea de rezistență are mulți factori cauzali. Variația loturilor de ciment, umiditatea agregatelor, toleranța la dozare, întărirea și temperatura turnării influențează toate această valoare. Dacă modificați simultan atât pigmentul, cât și compoziția amestecului, nu veți învăța nimic.

Mențineți martorul corect: același siloz de ciment, aceeași grămadă de agregate, același raport apă/ciment (w/c, adică masa apei împărțită la masa cimentului), aceeași partidă de aditivi. Modificați doar pigmentul. Turnați cilindri din ambele amestecuri, întăriți-i împreună și efectuați încercările de compresiune la 7 și 28 de zile conform ASTM C39.

Dacă amestecul colorat obține valori mai mici decât martorul la ambele vârste și diferența se agravează, efectul este real și prima verificare trebuie să se refere la doza de pigment. Dacă rezultatele celor două amestecuri se încadrează în intervalul de variație al propriilor dvs. încercări, pigmentul nu este cauza problemei și ar trebui să investigați întărirea și umiditatea.

Fii sincer și despre împrăștiere. Două cilindri nu constituie dovezi. Uzinele de beton care discută despre jumătate de megapascal cu cuburi individuale discută, de obicei, despre zgomot.

Trei lucruri care contează mai mult decât culoarea

Dozarea pigmentului în funcție de masă, nu după lingură. Un pigment cântărit cu precizie până la cel mai apropiat kilogram pentru o partidă de 2 metri cubi este acceptabil. Un pigment adăugat cu lopata nu este acceptabil, iar variația de culoare care rezultă este, de obicei, atribuită greșit furnizorului.

Timpul de dispersie. Pigmentul adăugat la finalul ciclului și evacuat la treizeci de secunde după aceea nu se dispersează niciodată corespunzător. Obții dungi și o amestecare care se comportă diferit față de cea testată în laborator. Acordă-i un interval complet de amestecare și urmărește evacuarea.

Întotdeauna hidratare. Betonul colorat este evaluat pe suprafață, iar suprafața este locul unde efectele hidratării apar prima dată. O placă colorată care se usucă prematur pare neuniformă și este interpretată, în mod eronat, ca fiind defectuoasă din cauza pigmentului. De obicei, nu este vorba de un defect al pigmentului.

Locul în care uzina greșește este aproape întotdeauna aici, în aceste trei elemente, și nu în tamburul de pigment.

Un test care răspunde la întrebare într-o singură turnare

1. Extrageți numărul lotului de ciment pe care îl veți folosi efectiv și mențineți amestecurile de referință și de test pe același lot.
2. Stabiliți raportul apă-ciment și doza de aditiv pe hârtie înainte de a începe și notați valoarea de tasare (slump) pe care o țintiți.
3. Preparați un amestec de referință fără pigment. Turnați cilindri și efectuați o măsurătoare de priză cu aparatul Vicat sau prin penetrare.
4. Preparați amestecul colorat la doza de producție. Același ciment, aceleași agregate, același raport apă-ciment. Turnați și măsurați în același mod.
5. Înregistrați valoarea de tasare (slump) pentru ambele amestecuri. Dacă cerința de apă s-a modificat, notați câtă apă sau aditiv a fost necesar pentru a recupera valoarea țintă de tasare (slump).
6. Rupeți cilindrii la 7 și 28 de zile. Păstrați rezultatele împreună cu înregistrările lotului, nu în caietul cuiva.
7. Dacă utilizați mai multe doze de pigment în producție, repetați testul la limita superioară a intervalului. Efectul este dependent de doză.
8. Păstrați o mostră păstrată a lotului de pigment (mostra aprobată menținută pentru comparație) împreună cu lotul de ciment, astfel încât argumentul anului viitor să aibă dovezi care să-l susțină.

Ce vă datorează furnizorul de pigmenți în această situație

Un furnizor de pigmenți nu vă poate spune cum se comportă produsul lor în amestecătorul dumneavoastră. El vă poate spune ce conține produsul și vă poate livra același produs, lot după lot, astfel încât testul dumneavoastră să rămână valid.

Producem pigmenți de oxid de fier de 26 de ani, obținând grade roșii (Fe2O3), galbene (α-FeOOH), negre (Fe3O4), maro, precum și verzi și albastre compozite, destinate betonului, mortarului, asfaltului, învelișurilor, materialelor plastice și cauciucului. Comanda minimă este de 1 tonă (1.000 kg); cantitățile pentru teste pot fi prelevate din același lot de producție la care se referă oferta, iar numărul lotului și certificatul de analiză sunt furnizate împreună.

Dacă dorești să obții un timp sau o rezistență specifică pentru o compoziție colorată, trimite-ne proiectul compoziției și lotul de ciment pe care îl folosești. Vom potrivi lotul de pigment cu acesta, astfel încât singura variabilă din încercarea ta să fie cea pe care ai intenționat-o să o testezi.

Contact: [email protected] | +86-13400211655