Виникнення висолів на забарвленому бетоні: причини, профілактика та роль постачальника пігментів

Білий наліт на червоній бруківці зазвичай сприймають як проблему кольору. Насправді це проблема перенесення солей. Висоли в забарвленому бетоні — це осад, що залишається після випаровування води, яка переносить розчинені солі до поверхні бетону. Пігмент не є сіллю, і в більшості випадків він не є її джерелом — але його водорозчинний вміст є параметром, який можна вказати числом і перевірити, що робить його однією з небагатьох складових цієї проблеми, за яку постачальника можна притягнути до відповідальності.

Що таке висоли в забарвленому бетоні насправді

Утворення висолів проходить у три етапи, і всі три мають мати місце: наявність розчинних солей у поровій воді; переміщення води до поверхні випаровування за рахунок капілярного потоку та дифузії; випаровування, під час якого солі кристалізуються. Якщо прибрати будь-який із цих трьох елементів, висоли не утворюються — саме тому це проблема вологи й солей, а не проблема фарбування.

Сіль, яку найчастіше виявляють при висолі на бетоні, — це кальцій карбонат. Вільне вапно — кальцій гідроксид, Ca(OH)₂ — виділяється під час гідратації цементу, розчиняється у поровій воді, мігрує до поверхні й реагує там з атмосферним вуглекислим газом, утворюючи кальцій карбонат (CaCO₃), який має низьку розчинність і випадає в осад у вигляді білого нальоту. Сульфати та хлориди також можуть присутніти, якщо вони надходять разом із вихідними матеріалами або водою для замішування.

Три білих поверхневих явища часто плутають одне з одним, хоча їхні причини різні:

Лише перша є проблемою транспортування солі. Висол також описують у двох фазах: основний , під час виробництва й затвердіння, коли вироби затвердівають у вологому середовищі або зберігаються за умов поганої циркуляції повітря, і вторинна сторона , пізніше в експлуатації — через проникнення води ззовні: дощ, полив, капілярне піднімання вологи або миття.

Чому той самий висол сильніше помітний на кольоровому бетоні

На сірому бетоні тонкий білий наліт сприймається як трохи світліша пляма. На червоній, чорній або коричневій пігментованій поверхні той самий наліт стає контрастною позначкою, тому вимоги покупця щодо його допустимості набагато жорсткіші. Сам наліт не змінився; змінилася лише його помітність.

Пігмент сам по собі не мігрує. Пігменти оксиду заліза — це водонерозчинні неорганічні оксидні частинки, тож вони залишаються там, де їх розмістили в матриці; натомість висол утворюється з матеріалу, що розчиняється, переміщується разом із водою й повторно кристалізується на поверхні.

Пігмент входить у розмову лише через вміст розчинних солей, які він несе. Сорти оксиду заліза поставляють за стандартом межа водорозчинних речовин , зазвичай вказується в опублікованих технічних паспортах у такому діапазоні макс. 0,3% , а вміст сульфатів — як другий параметр у цій самій групі.

Чотири чинники, що визначають, чи виникне ефект «квітіння»

Воді. Пориста структура є шляхом для переміщення речовин, а відношення води до цементу є головним чинником, що його контролює. Бетонна суміш, яку укладають щільніше та обробляють без додавання води для полегшення обробки, формує щільніший поверхневий шар; тому менше води досягає поверхні випаровування й менше солей переноситься разом із нею. Вода для догляду також є одним із чинників: затоплення або розпилення води, що сама містить розчинені солі, збільшує загальне навантаження солями; отже, роботи, де важливо зовнішній вигляд, зазвичай доглядають за допомогою чистої питної води.

Цемент. Вільне вапно є сировиною для найпоширенішого осаду, тому вміст лугів у цементі — зазвичай вказаний у сертифікаті виробника як еквівалент оксиду натрію — та поведінка вільного вапна визначають кількість розчинних речовин. Якщо на об’єкті спостерігалися випадки виникнення висолів і склад бетонної суміші це дозволяє, то вказівка цементу з нижчим виділенням лугів є одним із небагатьох доступних заходів на ранніх етапах виробництва.

Пісок та заповнювач. Непромитий або морський пісок може містити хлориди й велику кількість дрібних частинок. Хлориди збільшують загальне навантаження розчинних солей, а дрібні частинки підвищують потребу у воді для досягнення однакової рухливості суміші. Промитий, добре гранульований пісок є дешевшим рішенням, ніж будь-яка зміна пігменту.

Додаємі домішки. Акселератори на основі кальцій хлориду часто вважають причиною як висолів, так і підвищеного вмісту хлоридів; у разі потреби в акселерації зазвичай замість них вказують нехлоридні типи. Пластифікатори також можуть змінювати поведінку бетонної суміші щодо виділення води, а отже — й обсяг води, що мігрує до поверхні, доки виріб перебуває в пластичному стані.

Зовнішня вода. Навіть правильно виготовлений виріб може утворювати висоли в експлуатації, якщо він тривалий час залишається вологим; саме тому похил, дренаж та шви визначають, наскільки глибоко взагалі буде перевірено вибір пігменту.

Що постачальник пігментів зобов’язаний вам забезпечити — і чого він не зобов’язаний.

Пігмент — це один із пунктів у балансі солей. Це реальний пункт, який підлягає випробуванню:

Що постачальник не контролює: водно-цементне відношення, чи промивався пісок, як виготовлювались блоки та як вони зберігалися. Пігмент, що перебуває на межі своєї водорозчинності, може бути бездоганним у суміші, яка була укладена у вологому стані й затвердівала під шаром стоячої води.

Засоби профілактики, у порядку їх ефективності

1. Спочатку контролюйте воду. Розміщуйте бетонну суміш із найнижчим можливим співвідношенням води до цементу, передбаченим проектом складу, і не додавайте воду на місці для полегшення обробки. Це найважливіший чинник, що впливає на пористу структуру, яка переносить солі до поверхні.
2. Забезпечте стабільність твердих частинок. Використовуйте промитий пісок у межах заданого гранулометричного складу, уникайте потрапляння хлоридів у заповнювач та воду для замішування й вказуйте нехлоридний прискорювач там, де потрібне прискорення твердіння.
3. Обробляйте поверхню з метою досягнення щільності, а не блиску. Повне ущільнення й однорідна оздоблювальна обробка закривають поверхневий шар. Надмірне загладжування витягує цементне тесто й дрібні частинки нагору й може залишити слабкий шар, який згодом кришиться або біліє — інший дефект, який часто плутають з висолами.
4. Здійснюйте вологісне доглядання рівномірно, а потім дозвольте матеріалу повністю висохнути. Вологісне доглядання сприяє набору міцності, але також зберігає шлях для руху вологи, тому метод і тривалість доглядання мають бути оптимальними, а не максимально можливими. Затоплення жорсткою водою під час доглядання додає солі.
5. Висушуйте перед тим, як упаковувати. Палетизація та обгортання одиниць у вологому стані затримує вологу біля поверхонь і часто вважається основною причиною первинного висолу на бруківці.
6. Оберіть проникаючий репелент замість плівкоутворюючого. Репеленти на основі силану та силоксану зменшують проникнення води, залишаючи при цьому поверхню здатною випаровувати вологу. Плівкоутворюючі покриття можуть утримувати вологу під плівкою, що часто призводить до посилення висолу на вологому субстраті.
7. Видаліть існуючий висіл сухим способом. Сухе чищення щіткою, а потім промивання чистою водою й повне просихання дозволяють видалити свіжий осад, не втираючи його в поверхню. Кислотне промивання застосовують для сірого бетону, але на поверхнях із вбудованим кольором воно може змінити колір; тому спочатку протестуйте його на запасній одиниці.

Як перевірити, перш ніж переходити до масового виробництва

Висіл — це системний ефект, тому його слід перевіряти в межах усієї системи: проба з пігментом постачальника, але без цементу, піску, домішок, циклу твердіння та умов зберігання покупця практично нічого не перевіряє.

1. Виготовте пробні одиниці з реальними матеріалами — власний цемент, пісок, заповнювач та домішкові речовини, передбачена норма їх додавання й остаточна обробка. Включіть одну палету, яку витримували й зберігали точно так само, як і виробничу партію, оскільки саме на цій палеті проявляється первинне висолювання, якщо воно взагалі виникне.
2. Оцінювати після витримування, а не під час розопалювання. Перевіряти через 7 днів і знову через 28 днів у тому самому освітленні й порівнювати з еталонним зразком, який зберігають за домовленими умовами. Більшість спорів щодо «неправильного кольору» насправді стосуються еталонного зразка.
3. Працювати з документів, а не з усних або письмових гарантій. Для бетону з інтегральним забарвленням еталонною точкою є ASTM C979 / C979M-16 ,Стандартна специфікація щодо пігментів для бетону з інтегральним забарвленням — змочуваність водою, стійкість до лугів, сульфатів, розчинність у воді, стабільність при атмосферному твердінні, стійкість до світла та відповідність кольору партії. Для пігментів, що використовуються в будівельних матеріалах на основі цементу й вапна, EN 12878 визначає вимоги й методи випробувань. ASTM C1400-23 ,Стандартний посібник щодо зниження потенціалу виникнення висолів у нових кам’яних стінах написаний для кам’яних стін, а не для бетонних блоків, але його принципи щодо обмеження розчинних солей та контролю перенесення вологи застосовні до виробництва плитки та бруківки. ASTM C936 / C936M визначає вимоги до продукту щодо суцільних бетонних блоків для замкнутої бруківки.
4. Зверніться до постачальника за файлом партії — вміст водорозчинних речовин, вміст сульфатів та стійкість до лугів для поставленої партії; ΔE порівняно зі стандартом постачальника; а також зразок-залишок для довідки.

Там, де пігмент справді не є змінною величиною

Підбір пігменту змінює відтінок, насиченість, забарвлювальну силу та поведінку при дисперсії. Він не змінює структуру пор у бетоні, кількість води в суміші, вміст лугів у цементі чи спосіб сушіння блоків. Тож, коли з’являється висіл, першими слід поставити питання, що допоможуть виявити причину: водно-цементне відношення, за яким було укладено суміш, що містить пісок, та спосіб твердіння й зберігання блоків.

ПРО ПОСТАЧАЛЬЦЯ

Компанія Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. виробляє пігменти оксиду заліза протягом 26 років, маючи щорічну потужність у 50 000 тонн і постачаючи клієнтів у понад 150 країнах та регіонах. Серія червоного оксиду заліза включає марки 110, 130 та 190, а також нано-, ультрадрібні, легко дисперсні, стійкі до кислот та лугів і придатні для контакту з харчовими продуктами версії, а також фабричне колірне підганяння безпосередньо на виробництві. Серед сертифікатів — REACH, RoHS, CE та ISO; для повітряних перевезень діє IATA DGR, для морських — IMDG Code. Мінімальна кількість замовлення — 1 метрична тонна у плетених мішках по 25 кг, доступна зі складу; невеликі зразки надаються окремо для тестування й не враховуються у MOQ. Товари зі складу відправляються протягом 3–5 робочих днів, індивідуальні замовлення — протягом 7–15 робочих днів. Контроль якості охоплює перевірку сировини та огляд готової продукції; дані щодо узгодженості кольору між партіями (ΔE) надаються за запитом.

Наша стаття Дозування пігменту оксиду заліза для бетону: кг на м³ у розділі Новини розглядаються норми додавання та спосіб їх перевірки щодо власних матеріалів.

Щоб оцінити пігмент у поєднанні з власним складом суміші та циклом твердіння до того, як виникне спір щодо висолів у забарвленому бетоні, надішліть нам дані про ваш цемент і пісок, норму додавання та метод твердіння, а також замовте технічний паспорт і пробний зразок. Контакт: [email protected] / +86-13400211655.