Высолы в окрашенном бетоне: причины, профилактика и роль поставщика пигментов

Белый налёт на красной тротуарной плитке обычно считают дефектом окраски. На самом деле это проблема переноса солей. Высолы в окрашенном бетоне — это отложения, остающиеся после испарения воды, содержащей растворённые соли и достигающей поверхности бетона. Пигмент не является солью, и в большинстве случаев он не вызывает появления высолов — однако его водорастворимое содержимое представляет собой параметр, который можно задать численно и проверить, что делает его одной из немногих составляющих этой проблемы, за которую поставщик может нести ответственность.

Что такое высолы в окрашенном бетоне на самом деле

Образование высолов происходит в три этапа, и все три должны произойти: наличие растворимых солей в поровой воде; перемещение воды к поверхности испарения за счёт капиллярного течения и диффузии; испарение воды, в результате которого соли кристаллизуются. Устранение любого из этих трёх условий предотвращает появление налёта — именно поэтому это проблема влаги и солей, а не окраски.

Соль, наиболее часто обнаруживаемая при высолах в бетоне, — это карбонат кальция. Свободная известь — гидроксид кальция, Ca(OH)₂ — выделяется при гидратации цемента, растворяется в поровой воде, перемещается к поверхности и реагирует там с атмосферным диоксидом углерода, образуя карбонат кальция (CaCO₃), который обладает низкой растворимостью и выпадает в виде белого налёта.

Три белых поверхностных явления часто путают друг с другом, хотя причины их возникновения различны:

Только первое явление связано с переносом солей. Высолы также описываются в двух фазах: основной , в процессе производства и отверждения, когда изделия отверждаются во влажном состоянии или хранятся при плохой циркуляции воздуха, а также вторичные , позже в эксплуатации — под действием воды, проникающей извне: дождя, полива, капиллярного подсоса влаги или мойки.

Почему тот же налёт выглядит хуже на окрашенном бетоне

На сером бетоне тонкий белый налёт воспринимается как слегка более светлое пятно. На поверхности красного, чёрного или коричневого цвета тот же налёт образует контрастное пятно, поэтому допустимые отклонения в глазах заказчика значительно строже. Сам налёт не изменился; изменилась лишь его заметность.

Сами пигменты не перемещаются. Пигменты на основе оксидов железа — это водонерастворимые неорганические оксидные частицы, которые остаются в том месте, куда их поместили в матрице; налёт же формируется из вещества, которое растворяется, переносится водой и повторно кристаллизуется на поверхности.

Пигменты вступают в обсуждение только с точки зрения содержания в них растворимых солей. предела содержания водорастворимых веществ , который обычно указан в опубликованных технических паспортах в диапазоне 0.3% МАКС , с содержанием сульфатов в качестве второго параметра в той же группе.

Четыре входных параметра, определяющих появление высола.

Вода. Поровая сеть представляет собой путь, а водоцементное отношение является основным фактором, управляющим ею. Более жёсткая смесь, уложенная и заглаженная без добавления воды для повышения удобоукладываемости, формирует более плотный поверхностный слой, поэтому к испаряющей поверхности поступает меньше воды и, соответственно, переносится меньше солей. Вода для твердения также считается входным параметром: затворение или распыление воды, содержащей растворённые соли, увеличивает общую солевую нагрузку; поэтому при работах, где важен внешний вид, твердение обычно осуществляют чистой питьевой водой.

Цемент. Свободная известь — исходное сырьё для наиболее распространённого налёта; поэтому содержание щелочей в цементе — обычно указываемое в сертификате завода-изготовителя как эквивалент оксида натрия — и поведение свободной извести определяют количество доступного растворимого вещества. Если на объекте ранее наблюдались случаи появления высолов и состав бетонной смеси это позволяет, то выбор цемента с меньшим выделением щелочей — один из немногих доступных корректирующих параметров на ранней стадии.

Песок и заполнитель. Непромытый или морской песок может содержать хлориды и большое количество мелких фракций. Хлориды увеличивают концентрацию растворимых солей, а мелкие фракции повышают потребность в воде при сохранении одинаковой удобоукладываемости. Промытый песок с хорошим гранулометрическим составом — более дешёвое решение, чем любая замена пигмента.

Добавки. Ускорители на основе хлорида кальция часто упоминаются как причина появления высола и повышенной концентрации хлоридов; если требуется ускорение твердения, обычно вместо них применяют ускорители без хлоридов. Пластифицирующие добавки также могут изменять поведение бетонной смеси при расслоении, а значит, влиять на объём воды, мигрирующей к поверхности до окончания пластичного состояния изделия.

Внешняя вода. Даже правильно изготовленное изделие может покрыться высолом в процессе эксплуатации, если оно постоянно остаётся влажным. Именно поэтому уклон, отвод воды и устройство швов определяют, насколько сильно будет проверена выбранная марка пигмента.

Что поставщик пигментов обязан вам предоставить — и чего он не обязан предоставлять

Пигмент — это один из пунктов баланса солей. Это реальный пункт, поддающийся испытанию:

Что поставщик не контролирует: водоцементное отношение, промывался ли песок, каким образом производилась твердение изделий и как они хранились. Пигмент, находящийся на пределе своей водорастворимости, может быть безупречным в смеси, уложенной во влажном состоянии и подвергнутой твердению под слоем стоячей воды.

Меры профилактики в порядке их эффективности

1. Прежде всего контролируйте количество воды. Укладывайте смесь при минимально допустимом водоцементном отношении, предусмотренном составом бетона, и не добавляйте воду на стройплощадке для повышения удобоукладываемости. Это наиболее значимый фактор, влияющий на пористую структуру, по которой соли переносятся к поверхности.
2. Контролируйте твёрдые компоненты. Используйте промытый песок, соответствующий заданному гранулометрическому составу; исключите хлориды из заполнителей и воды для затворения; при необходимости ускорения твердения применяйте ускоритель твердения без хлоридов.
3. Обрабатывайте поверхность для повышения плотности, а не для получения блеска. Полное уплотнение и единообразная отделка обеспечивают закрытие поверхностного слоя. Чрезмерное заглаживание затирочной машиной или шпателем приводит к подъёму цементного теста и мелких фракций на поверхность и может оставить слабый слой, который впоследствии начинает пылить или крошиться — это иной дефект, часто ошибочно называемый высолами.
4. Равномерно отвердите, затем дайте высохнуть. Отверждение способствует набору прочности, но одновременно сохраняет путь для выхода влаги, поэтому метод и продолжительность отверждения регулируются, а не максимизируются. Заливка жёсткой водой добавляет соли в процессе отверждения.
5. Высушите перед упаковкой. Паллетирование и упаковка изделий во влажном состоянии приводит к удержанию влаги на их поверхностях и часто становится причиной первичного высола на брусчатке.
6. Выберите проникающий репеллент вместо плёнкообразующего. Репелленты на основе силана и силоксана снижают проникновение воды, оставляя поверхность способной испарять влагу. Плёнкообразующие покрытия могут удерживать влагу под плёнкой и часто усугубляют появление высолов на влажном основании.
7. Удаляйте уже образовавшиеся высолы сухим способом. Сначала сухая щётка, затем промывка чистой водой и полный период просушки удаляют свежий налёт, не вдавливая его в поверхность. Кислотную промывку применяют на сером бетоне, однако на бетоне с интегральным колерованием она может изменить цвет поверхности, поэтому перед использованием протестируйте её на запасном изделии.

Как проверить перед тем, как переходить к массовому применению

Эффлоресценция — это системный эффект, поэтому её необходимо проверять на всей системе: испытание с использованием пигмента поставщика, но без цемента, песка, добавки, режима твердения и условий хранения покупателя практически ничего не проверяет.

1. Изготавливайте пробные изделия из реальных материалов — собственного цемента, песка, заполнителя и добавки, с предполагаемой дозировкой и финишной обработкой. Включите одну поддонную партию, прошедшую твердение и хранение в точности так же, как и серийная продукция, поскольку именно на этой партии проявляется первичная эффлоресценция, если она вообще возникнет.
2. Оценивайте после завершения твердения, а не сразу после распалубки. Проверяйте на 7-й и снова на 28-й день при одинаковом освещении по сравнению с эталонным образцом, хранившимся в согласованных условиях. Большинство споров о «неправильном цвете» на самом деле касаются несоответствия эталонного образца.
3. Работайте по документам, а не по устным гарантиям. Для бетона с интегральным колерованием исходной точкой является ASTM C979 / C979M-16 ,Стандартная спецификация на пигменты для бетона с интегральным колерованием — смачиваемость водой, стойкость к щелочам, сульфатам, растворимость в воде, стабильность при атмосферной сушке, светостойкость и соответствие цвета поставки. Для пигментов, используемых в цементных и известковых строительных материалах, EN 12878 устанавливает требования и методы испытаний. ASTM C1400-23 ,Стандартное руководство по снижению потенциала высолообразования в новых каменных стенах , разработано для каменных стен, а не для бетонных элементов, однако его принципы ограничения растворимых солей и контроля переноса влаги применимы к производству тротуарной плитки и керамической плитки. ASTM C936 / C936M устанавливает требования к продукции для сплошных бетонных блоков для замковой тротуарной плитки.
4. Запросите у поставщика файл партии — содержание водорастворимых веществ, содержание сульфатов и стойкость к щелочам для поставленной партии; ΔE относительно эталонного образца поставщика; и сохранённый контрольный образец.

Там, где пигмент действительно не является переменной

Выбор пигмента изменяет оттенок, насыщенность, силу колерования и поведение при диспергировании. Он не влияет на пористую структуру бетона, количество воды в смеси, содержание щелочей в цементе или способ сушки изделий. Поэтому при появлении высола первыми возникают вопросы, позволяющие определить причину: водоцементное отношение, при котором укладывалась смесь, состав примесей в песке, а также методы твердения и хранения изделий.

О ПОСТАВЩИКЕ

Kompaniya Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. proizvodit pigmenty okisi zheleza v techenie 26 let, godovaya moshchnost proizvodstva sostavlyaet 50 000 tonn, postavki osushchestvlyayutsya klientam iz bolee chem 150 stran i regionov. Ryad krasnykh pigmentov na osnove okisi zheleza vklyuchaet marki 110, 130 i 190, a takzhe nano-, ultra-tonkodispersnye, legkoraspredelyayushchiesya, ustoychivye k kislote i shchelochi i prednaznachennye dlya kontakta s pishchevoy produktsiey varianty, a takzhe uslugu podbora tsveta napryamuyu s zavoda. Sertifikaty vklyuchayut REACH, RoHS, CE i ISO, a takzhe IATA DGR dlya vozdooshnykh perevozok i IMDG Code dlya morskikh perevozok. Minimalnyy obyom zakaza — 1 metricheskaya tonna v plyonkovykh meshkakh po 25 kg, dostupnykh na skladskom zapase; malenkie obraztsy dlya ispytaniy predostavlyayutsya otdelno i ne vkhodyat v MOQ. Tovary so sklada otpravlyayutsya cherez 3–5 rabochikh dney, a individualnye zakazy — cherez 7–15 rabochikh dney. Kontrol kachestva osushchestvlyaetsya na vsekh etapakh — ot ispytaniya syrya do proverki gotovoy produktsii, a dannye o sokhranenii tsveta mezhdu raznymi partiyami (ΔE) dostupny po zaprosu.

Наша статья Дозировка пигментов на основе оксидов железа для бетона: кг на м³ в разделе «Новости» охватывает нормы введения и способы их проверки применительно к вашим собственным материалам.

Чтобы оценить пигмент в сочетании с вашей конкретной бетонной смесью и циклом твердения до появления высолов в окрашенном бетоне, что может привести к спорам, направьте нам данные о вашем цементе и песке, указанную норму введения пигмента и метод твердения — и запросите технический паспорт и пробный образец. Контакт: [email protected] / +86-13400211655.