Жовтий оксид заліза: низьке поглинання олії запобігає утворенню тріщин

Жовтий пігмент оксиду заліза з низьким поглинанням олії запобігає утворенню тріщин у бетоні

Коли ви закуповуєте жовтий пігмент оксиду заліза для виробництва бетону або цементної плитки, першим параметром, який перевіряють більшість покупців, є ступінь колерування. Це цілком логічно — інтенсивність кольору видима, підлягає тестуванню й легко порівнюється серед різних постачальників жовтого пігменту оксиду заліза. Однак значення поглинання олії вашим жовтим пігментом оксиду заліза часто визначає, чи залишатиметься ваш готовий бетон цілим чи розтріщиться на поверхні з часом, і цей показник рідко обговорюють на першому етапі переговорів із постачальниками.

Працюючи з виробниками бетону та виробниками плитки на різних ринках, я неодноразово спостерігав цю закономірність. Виробник обирає жовтий пігмент оксиду заліза з високою фарбувальною здатністю, отримує задовільний колір у пробній партії, а через три–чотири тижні після затвердіння плиток помічає тонкі тріщини. Зазвичай справжньою причиною є не склад цементу чи умови затвердіння, а додаткові потреби у воді, які викликав жовтий пігмент оксиду заліза.

Що вимірює поглинальність олії в жовтому пігменті оксиду заліза

Значення поглинання олії (ПО) вимірюється в грамах льонової олії, необхідних для зволоження 100 г жовтого пігменту оксиду заліза — і виражається в г/100 г. Для жовтого пігменту оксиду заліза (C.I. Pigment Yellow 42, хімічна формула FeOOH, також відомий як гетит) стандартні комерційні марки зазвичай мають значення в діапазоні від 25 до 40 г/100 г. Жовтий пігмент оксиду заліза з низьким поглинанням олії, отриманий за рахунок більш точного контролю кристалічної морфології, має значення в діапазоні 18–28 г/100 г.

Ця різниця є більшою, ніж здається на перший погляд. У цементній системі поглинання олії жовтим пігментом оксиду заліза прямо корелює з водою, необхідною для замішування. Жовтий пігмент оксиду заліза з високим поглинанням олії зв’язує більше вільної рідини для зволоження поверхні його частинок. Коли ви забарвлюєте бетон або цементний розчин жовтим пігментом оксиду заліза, це означає, що вам доведеться або додати більше води, щоб зберегти рухливість суміші — що підвищує водно-цементне відношення, — або прийняти більш щільну, важку для ущільнення суміш.

Як пігмент оксиду заліза жовтий, що має високе поглинання олії, спричиняє тріщини в бетоні

Тріщини в бетоні під час твердіння та після нього виникають переважно через два механізми: напруження, пов’язане з усадкою, і неузгодженість між межею міцності на розтяг і дійсними розтягуючими напруженнями. Обидва ці фактори посилюються при підвищених водо-цементних (в/ц) відношеннях. У стандартній практиці бетонотехніки для конструкційних застосувань відношення в/ц зазвичай підтримують на рівні 0,45 або нижче; для декоративних бетонних плит значне зниження ризику тріщин, пов’язаних з усадкою, досягається при в/ц нижчому за 0,50.

Коли пігмент оксиду заліза жовтий із високим поглинанням олії змушує додати в суміш додаткову кількість води, ефективне відношення в/ц зростає. Ця зайва вода утворює більші капілярні пори під час гідратації. Під час висихання бетону напруження від усадки накопичуються в слабких зонах — особливо поблизу меж зерен заповнювача та поверхневих шарів. Тонкі тріщини, що виникають у результаті, добре відомі виробникам бетону, хоча пігмент оксиду заліза жовтий рідко визнається початковою причиною цього явища.

Жовтий пігмент оксиду заліза з низьким поглинанням олії порушує цей ланцюг. Оскільки для досягнення адекватного зволоження та дисперсії частинок потрібно менше вільної води, формувальники можуть зберігати задане співвідношення вода/цемент (w/c), не жертвуєчи робочістю суміші. Якість кольору є еквівалентною — а іноді й кращою, оскільки жовтий пігмент оксиду заліза з низьким поглинанням олії часто має тонший розподіл частинок за розміром та більш рівномірну дисперсію в цементній матриці.

Технічні параметри, які слід запитати для жовтого пігменту оксиду заліза

При оцінці постачальників жовтого пігменту оксиду заліза для фарбування бетону на будь-якому серйозному технічному паспорті (TDS) мають бути вказані такі параметри:

• Значення поглинання олії жовтим пігментом оксиду заліза: Запитайте конкретне значення у г/100 г, виміряне за стандартом ISO 787-5 або еквівалентним методом. Для бетону рекомендоване значення — нижче 30 г/100 г; для тонких плиток — бажано нижче 25 г/100 г.
• Розмір частинок (D50 та D90): Дрібніші частинки жовтого пігменту оксиду заліза, як правило, забезпечують краще розподіл кольору в цементі. Запитайте обидва значення.
• значення pH: Жовтий пігмент оксиду заліза повинен мати нейтральне або слабко лужне середовище (pH 6–8) для сумісності з цементною матрицею. Кислий жовтий пігмент оксиду заліза може завадити гідратації цементу.
• Вміст водорозчинних солей: Високий вміст водорозчинних солей у жовтому пігменті оксиду заліза може сприяти виникненню висолів та ослабленню поверхні. Стандарт EN 12878:2014 встановлює граничні значення для жовтого пігменту оксиду заліза, що використовується для фарбування бетону та розчину.
• Колерувальна здатність: Висока колерувальна здатність жовтого пігменту оксиду заліза зменшує необхідну дозу, що пропорційно зменшує вплив поглинання олії жовтим пігментом оксиду заліза на потребу в воді.

Також варто уточнити, що низьке поглинання олії та висока колірна сила не обов’язково є взаємовиключними характеристиками жовтого пігменту на основі оксиду заліза. Сучасне виробництво з контролем осадження дозволяє отримувати жовтий пігмент на основі оксиду заліза, який поєднує обидві ці властивості. Для досягнення бажаного кольору потрібно менше жовтого пігменту на основі оксиду заліза, а той пігмент, який ви використовуєте, мінімально збільшує водопотребу бетонної суміші.

Дозування та склад бетонної суміші з жовтим пігментом на основі оксиду заліза

У застосуваннях для забарвлення бетону дозування жовтого пігменту на основі оксиду заліза зазвичай становить від 1 % до 5 % від маси цементу, залежно від бажаної насиченості кольору. У верхньому діапазоні цього інтервалу — наприклад, 4–5 % для глибоких золотистих або охристих відтінків — різниця між жовтим пігментом на основі оксиду заліза з поглинанням олії 40 г/100 г та жовтим пігментом на основі оксиду заліза з поглинанням олії 22 г/100 г стає значною щодо водопотреби бетонної суміші.

Використовуйте суміш бетонної плитки з вмістом цементу 400 кг/м³. При дозуванні жовтого пігменту на основі оксиду заліза 4 % це становить 16 кг на кубічний метр. Жовтий пігмент на основі оксиду заліза з високою абсорбцією олії (38 г/100 г) потребує приблизно 6,1 кг рідини для зволоження його поверхонь. Якщо перейти на жовтий пігмент на основі оксиду заліза з низькою абсорбцією олії (22 г/100 г), ті самі 16 кг жовтого пігменту на основі оксиду заліза потребуватимуть лише близько 3,5 кг рідини — що скорочує обсяг води приблизно на 2,6 кг на кубічний метр бетону. Для виробників плитки у великих обсягах різниця між високою та низькою абсорбцією олії жовтим пігментом на основі оксиду заліза накопичується протягом серій виробництва й може помітно знизити частку браку через тріщини.

Сертифікати на жовтий пігмент на основі оксиду заліза для бетону

Для продукції, що поставляється до Європи, або для клієнтів, які експортують її туди, чинним стандартом для жовтого пігменту на основі оксиду заліза є EN 12878:2014 («Пігменти для фарбування будівельних матеріалів на основі цементу та/або вапна»). Цей стандарт охоплює стійкість до лугів, обмеження розчинних солей та узгодженість кольору для застосувань жовтого пігменту на основі оксиду заліза при фарбуванні бетону. Жовтий пігмент на основі оксиду заліза, що відповідає стандарту EN 12878, був протестований на стійкість до вимогливого лужного середовища цементних систем.

Відповідність регламенту REACH є окремим важливим аспектом при експорті жовтого пігменту на основі оксиду заліза на ринок ЄС у B2B-форматі. Жовтий пігмент на основі оксиду заліза, як правило, є нешкідливим неорганічним матеріалом, однак від будь-якого постачальника жовтого пігменту на основі оксиду заліза, якого ви кваліфікуєте, має бути доступний повний безпечний технічний опис (SDS), сумісний із вимогами REACH. Ця документація є обов’язковою, якщо ви імпортуєте жовтий пігмент на основі оксиду заліза до Європи.

У Hebei Tianhuibao Technology наш пігмент жовтий оксид заліза для бетонних застосувань має сертифікати REACH та CE, а в технічних паспортах зазначено конкретні значення поглинання олії, виміряні згідно з ISO 787-5. Ми виробляємо жовтий оксид заліза потужністю 50 000 тонн на рік і експортуємо його до понад 150 країн. Перегляньте асортимент нашого пігменту жовтий оксид заліза щоб порівняти марки за застосуванням та технічними характеристиками.

Питання для оцінки постачальників пігменту жовтий оксид заліза

При переході від тестування зразків до повної кваліфікації постачальника пігменту жовтий оксид заліза для бетону кілька прямих питань дозволяють відрізнити технічно компетентних постачальників пігменту жовтий оксид заліза від загальних торговців товарними позиціями:

1. Яке значення поглинання олії для цієї марки пігменту жовтий оксид заліза та який метод випробування ви використовуєте? Постачальник пігменту жовтий оксид заліза, який наводить лише широкий діапазон без диференціації за марками, ймовірно, не контролює цей параметр системно.
2. Які варіації поглинання олії від партії до партії для вашого жовтого пігменту на основі оксиду заліза? Навіть низьке середнє значення ОА викликає проблеми, якщо окремі партії жовтого пігменту на основі оксиду заліза значно відрізняються між собою. Запитайте про допустимі межі контролю.
3. Чи можете ви надати конкретні результати випробувань із порівнянням вашого жовтого пігменту на основі оксиду заліза з низьким поглинанням олії та стандартного сорту? Технічно кваліфікований постачальник жовтого пігменту на основі оксиду заліза повинен мати дані за результатами випробувань у застосуванні, а не лише лабораторні показники пігменту.
4. Яка мінімальна кількість замовлення для жовтого пігменту на основі оксиду заліза? Для кваліфікаційних випробувань замовлення невеликої пробної кількості — наприклад, 25 кг жовтого пігменту на основі оксиду заліза — дозволяє вам провести випробування різних складів сумішей перед тим, як переходити до виробництва великих обсягів.

Використання жовтого пігменту оксиду заліза як функціонального компонента бетону, а не лише як колоранта, є одним із найбільш практичних змін, які виробник бетону або плитки може внести у свій підхід до закупівель. Жовтий пігмент оксиду заліза з низьким поглинанням олії — це правильна специфікація для застосувань, де важливою є не лише кольорова, а й тріщиностійка характеристика.

Резюме: Поглинання олії жовтим пігментом оксиду заліза та тріщиностійкість

Значення поглинання олії є найбільш часто ігнорованою властивістю жовтого пігменту оксиду заліза для забарвлення бетону. Воно безпосередньо впливає на потребу суміші в воді, ефективне співвідношення вода/цемент та поведінку усадкового тріщинування у готовому бетоні й цементних плитках. Жовтий пігмент оксиду заліза з низьким значенням поглинання олії (нижче 30 г/100 г) зменшує водний «штраф» від додавання пігменту, що дає можливість розробникам зберігати задане співвідношення вода/цемент, не жертвуєчи робочістю або глибиною кольору. При закупівлі жовтого пігменту оксиду заліза для бетону вимагайте чітко вказаного значення ПО (поглинання олії) у технічному паспорті, перевірте відповідність стандарту EN 12878:2014 для європейських ринків та оцінюйте водопотребу з урахуванням скоригованої дози пігменту — а не лише ступінь колерування — як ключовий критерій вибору жовтого пігменту оксиду заліза.