Vznik eflorescencie v farebnom betóne: príčiny, prevencia a úloha dodávateľa pigmentov

Biela vrstva na červenej dlažobnej kocke sa zvyčajne hlási ako problém s farbou. Ide však o problém prenosu solí. Eflorescencia v farebnom betóne je usadenina, ktorá vznikne, keď voda obsahujúca rozpustené soli dosiahne povrch betónu a odparí sa. Farebné pigmenty nie sú soľou a v väčšine prípadov ani nie sú príčinou – avšak ich obsah vody rozpustných látok je parameter, ktorý možno špecifikovať číselne a overiť testovaním; preto je to jedna z mála zložiek tohto problému, za ktorú môže dodávateľ niesť zodpovednosť.

Čo eflorescencia v farebnom betóne vlastne je

Eflorescencia vzniká v troch krokoch, pričom všetky tri musia nastať: prítomnosť rozpustných solí v pórovej vode; presun vody k povrchu, kde dochádza k odpareniu, kapilárnym tokom a difúziou; a odparovanie, pri ktorom sa soli usadia a kryštalizujú. Ak sa odstráni ktorýkoľvek z týchto troch faktorov, biela vrstva sa neobjaví – preto ide o problém spojený s vlhkosťou a soľami, nie o problém s farbením.

Soľ, ktorá sa najčastejšie vyskytuje pri výkvetoch na betóne, je uhličitan vápenatý. Voľný vápno – hydroxid vápenatý, Ca(OH)₂ – sa uvoľňuje počas hydratácie cementu, rozpúšťa sa vo vode v póroch, migruje na povrch a tam reaguje s atmosférickým oxidom uhličitým za vzniku uhličitanu vápenatého (CaCO₃), ktorý má nízku rozpustnosť a vylučuje sa ako biely povlak. Sulfáty a chloridy sa tiež objavujú, ak sú prítomné v použitých materiáloch alebo v miešacej vode.

Tri bielé povrchové javy sa často navzájom zamieňajú, hoci majú odlišné príčiny:

Iba prvý je problém s prenosom soli. Eflorescencia sa tiež opisuje v dvoch fázach: primárny , počas výroby a tuhnutia, keď sa jednotky tuhnú vo vlhkom prostredí alebo sa ukladajú za podmienok zlého vetrania, a sekundárna , neskôr počas prevádzky, kde ju spôsobuje voda prichádzajúca zvonka – dážď, zavlažovanie, stúpajúca vlhkosť alebo umývanie.

Prečo je rovnaký povlak horší na farebnom betóne

Na šedom betóne tenký biely povlak pôsobí ako mierne svetlejšia škvrna. Na červenej, čiernej alebo hnedej pigmentovanej povrchu je rovnaký povlak vysokokontrastnou značkou, preto je tolerancia v očiach kupujúceho oveľa prísnejšia. Samotný povlak sa nezmenil; zmenila sa jeho viditeľnosť.

Samotný pigment sa nepohybuje. Pigmenty oxidu železa sú anorganické oxidové častice nerozpustné vo vode, takže zostávajú tam, kde boli umiestnené v matrici; povlak, naopak, vzniká z materiálu, ktorý sa rozpúšťa, pohybuje sa vodou a znovu sa kryštalizuje na povrchu.

Pigment sa do diskusie dostáva len vtedy, ak prináša so sebou rozpustné soli. Značky oxidu železa sa dodávajú podľa limit obsahu látok rozpustných vo vode , často uvádzaný na publikovaných technických údajových listoch v rozmedzí 0.3% MAX , pričom obsah síranov je druhým parametrom z tej istej skupiny.

Štyri vstupné faktory, ktoré rozhodujú, či sa objaví výkvet

Vode. Sieť pórov je cestou a pomery vody ku cementu sú hlavným faktorom, ktorý ju ovplyvňuje. Zmes, ktorá je tvrdšia a je dokončená bez pridania vody na zlepšenie spracovateľnosti, má hustejší povrchový vrstvu, takže menej vody dosiahne povrch, kde sa vyparuje, a menej soli sa teda s ňou prenáša. Voda na dozrievanie sa počíta ako vstup: zatopenie alebo postrekovanie vodou, ktorá sama obsahuje rozpustené soli, zvyšuje zaťaženie soľami, preto sa práce, kde je dôležitý vzhľad, zvyčajne dozrievajú čistou pitnou vodou.

Cement. Voľný vápnik je surovinou pre najbežnejší usadeninový materiál, preto obsah alkálií v cemente – zvyčajne uvádzaný na certifikáte výrobcu ako ekvivalent oxidu sodného – a správanie voľného vápnika určujú množstvo dostupného rozpustného materiálu. Ak má projekt históriu vzniku kvetov (bloom) a návrh betónovej zmesi to umožňuje, špecifikovanie cementu s nižším uvoľňovaním alkálií je jedným z mála opatrení, ktoré možno uplatniť v predchádzajúcich fázach výroby.

Piesok a štrk. Nepreplávaný alebo morský piesok môže obsahovať chloridy a vysoký podiel jemných častíc. Chloridy zvyšujú celkové množstvo rozpustných solí a jemné častice zvyšujú požiadavku na vodu pri rovnakej pracovnosti. Preplávaný, dobre zrnitý piesok je lacnejšie riešenie než akákoľvek zmena farbiva.

Prísady. Zrýchľovače na báze chloridu vápenatého sú často uvádzané ako príčina vzniku eflorescencie aj zvýšenej hladiny chloridov; ak je potrebné zrýchliť tuhnutie, zvyčajne sa namiesto nich špecifikujú nechloridové typy. Prísady na zníženie obsahu vody môžu tiež ovplyvniť správanie sa pri odvodňovaní a tým zmeniť množstvo vody, ktorá sa počas plastického stavu presúva na povrch výrobku.

Vonkajšia voda. Dokonale vyrobený výrobok môže v prevádzke stále vykazovať eflorescenciu, ak zostáva mokrý; preto sklon, odvodnenie a spájanie určujú, do akej miery sa vôbec otestuje rozhodnutie o farbive.

Čo vám dodávateľ farbív zaručuje – a čo nezaručuje

Farbivo je jednou položkou v bilancii solí. Je to reálna položka a je možné ju skúšať:

Čo dodávateľ nekontroluje: pomery vody a cementu, či bol piesok umytý, ako boli jednotky dozrievané a ako boli skladované. Farbivo na svojom hraničnom rozpustnom limite vo vode môže byť bez viny pri zmesi, ktorá bola položená mokrá a dozrievaná pod vrstvou stojacej vody.

Prevencia v poradí jej účinnosti

1. Najskôr ovládnuť vodu. Použite najnižšiu možnú pomer vody ku cementu, ktorý dovoľuje návrh zmesi, a na stavenisku nepridávajte vodu za účelom zlepšenia spracovateľnosti. Toto je najvýznamnejší jednotlivý faktor ovplyvňujúci pórovú sieť, ktorá prenáša soli na povrch.
2. Upevnite tuhé látky. Použite umytý piesok v rámci stanovenej zrnitosti, zabráňte vniknutiu chloridov do prímesí a miešacej vody a v prípade potreby urýchlenia použite nechloridový zrýchlovač.
3. Dokončite povrch s dôrazom na hustotu, nie na lesk. Úplné zhutnenie a konzistentné dokončenie uzatvárajú povrchovú vrstvu. Nadmerné tlačenie hladítkom privádza cimentovú kašu a jemné častice nahor a môže tak vytvoriť slabú vrstvu, ktorá sa neskôr rozpráši alebo zosklení – ide o iný defekt, ktorý sa často označuje ako výkvety.
4. Správne dozrievajte, potom nechajte vyschnúť. Dozrievanie podporuje vývin pevnosti, ale zároveň udržiava otvorenú cestu pre vlhkosť, preto sa metóda a trvanie dozrievania riadia, nie maximalizujú. Zalievanie tvrdou vodou počas dozrievania pridáva soli.
5. Vysušte pred zabalením. Pálenie a zabalenie jednotiek v stave, keď sú ešte mokré, zachytáva vlhkosť na ich povrchoch a často sa uvádza ako hlavný príčinový faktor primárnej eflorescencie na dlažobných kameňoch.
6. Vyberte penetračný odpudzovač namiesto filmového. Odpudzovače na báze silánov a siloxánov znížia vnikanie vody, pričom ponechajú povrch schopný uvoľňovať paru. Filmotvorné povlaky môžu zadržiavať vlhkosť pod povlakom a často sa uvádza, že zhoršujú eflorescenciu na mokrom podklade.
7. Existujúcu eflorescenciu odstráňte suchou metódou. Suché štetkované čistenie, nasledované oplachom čistou vodou a úplným vysušením, odstráni čerstvý povlak bez toho, aby ho vtláčalo do povrchu. Kyselinové umývanie sa používa na šedý betón, avšak na povrchoch s integrovanou farbou môže zmeniť farbu povrchu, preto ho najskôr vyskúšajte na náhradnom kuse.

Ako overiť pred tým, než sa zaviazete k veľkému objemu

Eflorescencia je systémový jav, preto ju treba overovať v rámci celého systému: skúška s pigmentom dodávateľa, ale bez cementu, piesku, prísad a podmienok dozrievania a skladovania kupujúceho, v podstate nič neoveruje.

1. Odliate skúšobné jednotky z reálnych materiálov — vlastný cement, piesok, štrk a prísadové látky, plánovaná miera pridaní a dokončenie. Zahrňte jednu paletu, ktorá bola vysušená a skladovaná presne tak, ako sa vysúšajú a skladujú výrobky v sériovej výrobe, pretože práve na tejto palete sa objavuje primárna eflorescencia, ak sa vôbec objaví.
2. Hodnoťte po vysušení, nie po vytvarovaní. Skontrolujte po 7 dňoch a znova po 28 dňoch za rovnakého osvetlenia a porovnajte s referenčným vzorkom uchovávaným za dohodnutých podmienok. Väčšina sporov o „nesprávnej farbe“ je v skutočnosti sporom o referenčnom vzorku.
3. Pracujte z dokumentov, nie z ústnych záruk. Referenčný bod pre betón s integrovanou farbou je ASTM C979 / C979M-16 ,Štandardná špecifikácia pre pigmenty pre betón s integrovanou farbou — zmáčateľnosť vodou, odolnosť voči alkáliám, sírany, rozpustnosť vo vode, stabilita pri atmosférickom vysušovaní, odolnosť voči svetlu a zhoda farby dodávky. Pre pigmenty používané v stavebných materiáloch na báze cementu a vápna EN 12878 stanovuje požiadavky a skúšobné metódy. ASTM C1400-23 ,Štandardný sprievodca na zníženie potenciálu vzniku eflorescencie v nových murovacích stenách , je určený pre murovacie steny, nie pre betónové prvky, avšak jeho zásady obmedzujúce rozpustné soli a kontrolujúce prenos vlhkosti sa vzťahujú aj na výrobu dlažobných prvkov a dlaždíc. ASTM C936 / C936M upravuje požiadavky na výrobok pre pevné betónové interlockové dlažobné prvky.
4. Požiadajte dodávateľa o súbor dávkových údajov — obsah vody rozpustnej látky, obsah síranov a odolnosť voči alkáliám pre dodanú dávku; rozdiel ΔE voči štandardu dodávateľa; a uchovaný referenčný vzorkový prvok.

Ak pigment skutočne nie je premennou

Výber pigmentu mení odtieň, intenzitu farby, farbivú silu a správanie sa pri disperzii. Neovplyvňuje však pórovú štruktúru betónu, množstvo vody v zmesi, obsah alkálií v cemente ani spôsob sušenia prvkov. Preto ak sa objaví eflorescencia, najprv treba zodpovedať otázky, ktoré pomôžu určiť príčinu: pomery voda–cement, aké nečistoty nesie piesok a ako boli prvky dozrievané a skladované.

O DODÁVATELOVI

Spoločnosť Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. vyrába pigmenty oxidu železnatého už 26 rokov, s ročnou výrobnou kapacitou 50 000 ton, a dodáva zákazníkom v viac ako 150 krajinách a regiónoch. Rad červených oxidov železnatých zahŕňa triedy 110, 130 a 190, ako aj nano-, ultra-jemnozrnné, ľahko dispergovateľné, kyselino- a alkaliostálne a potravinársky bezpečné triedy, vrátane farebnej úpravy priamo z výrobnej haly. Medzi certifikáty patria REACH, RoHS, CE a ISO, pre leteckú prepravu platí IATA DGR a pre námornú prepravu IMDG Code. Minimálna objednávka je 1 metrická tuna vo vreciach po 25 kg z prírodných vlákien, ktoré sú dostupné zo skladu; malé vzorky sa dodávajú samostatne na testovanie a nezapočítajú sa do minimálnej objednávky. Položky zo skladu sa odosielajú do 3–5 pracovných dní, individuálne položky do 7–15 pracovných dní. Kontrola kvality sa vykonáva od testovania surovín až po kontrolu hotového výrobku a údaje o farebnej konzistencii viacerých výrobných šarží (ΔE) sú na požiadanie k dispozícii.

Náš článok Dávkovanie pigmentu oxidu železného do betónu: kg na m³ v časti Správy sa zaoberá pridanými množstvami a spôsobom ich overenia vo vzťahu k vašim vlastným materiálom.

Ak chcete posúdiť pigment vo vzťahu k vašej vlastnej zmesi a cyklu dozrievania predtým, než sa eflorescencia farebného betónu stane predmetom sporu, pošlite nám údaje o vašom cemente a piesku, vašu dávkovaciu mieru a metódu dozrievania a požiadajte o technický list a skúšobný vzorku. Kontakt: [email protected] / +86-13400211655.