เหล็กออกไซด์เหลืองในคอนกรีต: ปัจจัยด้านประสิทธิภาพหลักและคู่มือการเลือก
ผู้ผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปที่กำลังสั่งซื้อเครื่องปูผิวทางจำนวน 2,000 ชิ้น ไม่จำเป็นต้องบรรยายเรื่องทฤษฎีสี สิ่งที่พวกเขาต้องการคือการรู้ว่าเหตุใดแบทช์ 41 จึงเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเมื่อแบทช์ 40 สมบูรณ์แบบ และคำตอบอยู่ที่เคมีของไอรอนเยลโลว์ออกไซด์
ไอรอนเยลโลว์ออกไซด์ (เม็ดสีสีเหลือง 42, เกอไทต์, FeO(OH)) เป็นสมาชิกกลุ่มเม็ดสีไอรอนออกไซด์ที่ชดเชยความร้อนได้น้อยที่สุด โครงสร้างไฮเดรตของมันจะเริ่มปล่อยน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 180°ซ ซึ่งจะทำให้เม็ดสีเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดงอย่างถาวร เนื่องจากการบ่มคอนกรีตจะสร้างความร้อนภายใน ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการบ่ม ปริมาณเม็ดสี และเกรดออกไซด์สีเหลืองจึงเป็นปัจจัยคุณภาพที่สำคัญที่สุดในวัสดุก่อสร้างที่มีสี
ข้อเท็จจริงในการดำเนินงาน: การเปลี่ยนสีของเดลต้า E เพียงสองยูนิตสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าบนขอบปูผิวทาง โรงงานคอนกรีตส่วนใหญ่จะสังเกตเห็นปัญหาสีเหลืองออกไซด์หลังจากที่พาเลทที่สองได้รับการบ่มแล้วเท่านั้น
เหตุใดออกไซด์เหลืองจึงเป็นจุดอ่อนด้านความร้อนในครอบครัว
เหล็กออกไซด์สีเหลืองต้องได้รับการตรวจสอบความเสถียรทางความร้อนก่อนพารามิเตอร์อื่น เนื่องจากเป็นเม็ดสีออกไซด์ทั่วไปชนิดเดียวที่เคมีของผลึกเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 250°C
เรดออกไซด์ (Fe2O3) สามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิระดับการเผา และแบล็กออกไซด์ (Fe3O4) จะออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิประมาณ 600°ซ เท่านั้น แต่โกเอไทต์จะสูญเสียน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 180°ซ เมื่อเป็นเช่นนั้น อนุภาคจะเปลี่ยนเป็นออกไซด์สีแดง และสีอ่อนจะเปลี่ยนจากสีเหลืองสดใสไปเป็นสีส้มไหม้ ในแผงสำเร็จรูปที่มีความหนา ความร้อนของความชื้นสามารถดันอุณหภูมิภายในไปที่ 70-90°C และห้องอบไอน้ำที่อุณหภูมิ 60-80°ซ จะเพิ่มความเครียดเพิ่มเติมในเวลาหลายชั่วโมง
เม็ดสีเหลืองเหล็กออกไซด์ที่ไวต่อความร้อนสำหรับคอนกรีตสำเร็จรูป ผงออกไซด์สีเหลืองนี้มีจำหน่ายในเกรด 313, 920 และ E172 มีโครงสร้างอนุภาคที่เสถียรและความเข้ากันได้ของตัวกลางในวงกว้าง เหมาะกับสีคอนกรีตทั้งในร่มและกลางแจ้ง แต่โปรดทราบว่าโกเอไทต์จะสูญเสียน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 180°C ซึ่งทำให้เสี่ยงต่อการบ่มด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิสูงกว่า 120°C ดูผลิตภัณฑ์ → กฎง่ายๆ: หากวงจรการบ่มยังคงอยู่ต่ำกว่า 120°C ไอรอน เยลโลว์ออกไซด์ก็เป็นทางเลือกที่มีความเสี่ยงต่ำ นอกเหนือจากนั้น ให้ทดลองใช้องค์ประกอบจริงแบบเต็มสีก่อนที่จะอนุมัติแบทช์
ปัจจัยด้านประสิทธิภาพหกประการที่ต้องตรวจสอบก่อนสั่งซื้อ
พารามิเตอร์ที่วัดได้หกตัวควบคุมว่าล็อตเยลโลว์ออกไซด์จะตรงกับมาตรฐานสีที่ได้รับอนุมัติตลอดปีการผลิตเต็มหรือไม่ และไม่สามารถตัดสินจากชิปสีเพียงอย่างเดียวได้
ใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ควรมีอย่างน้อยห้าค่าแรกด้านล่าง ผู้ผลิตเม็ดสี เช่น Deqing Demei Pigment Technology Co., Ltd. สามารถจัดหาค่าเหล่านี้ได้ตามคำขอ หากซัพพลายเออร์ไม่สามารถจัดหาได้ ให้ถือว่าแบทช์นั้นไม่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์คอนกรีตโครงสร้าง
| ปัจจัย | ทำไมมันถึงสำคัญ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
| เสถียรภาพทางความร้อน | ป้องกันการเคลื่อนตัวของสีเหลืองเป็นสีแดงระหว่างการบ่ม | เส้นโค้ง TGA หรือ DSC; delta E หลังจากสัมผัสที่อุณหภูมิ 180°C |
| ความต้านทานต่อสารอัลคาไล | น้ำในรูพรุนของซีเมนต์มีค่า pH 12-13 | การคงสีไว้หลังการทดสอบซีเมนต์เพสต์ 28 วัน |
| ความคงทนต่อแสง | เครื่องปูผิวทางและภายนอกอาคารต้องไม่ซีดจาง | ขนสีน้ำเงินระดับ 7-8; รายงาน QUV 1,000 ชั่วโมง |
| การกระจายขนาดอนุภาค | ควบคุมความแรงของสีย้อมและความต้องการน้ำ | รายงานการเลี้ยวเบนของเลเซอร์ d50 ระหว่าง 0.2 ถึง 0.5 µm |
| การกระจายตัว | Agglomerates จะสร้างลายเส้นและแถบสี | การอ่านเกจ Hegman หรือการเปรียบเทียบการถูออกของปูน |
| ปริมาณโลหะหนัก | กำหนดการอนุมัติสำหรับพื้นผิวสาธารณะและพื้นผิวที่เด็กใช้ | รายงาน ICP หรือ XRF เทียบกับ EN 71-3 หรือข้อจำกัดในท้องถิ่น |
เนื่องจากน้ำในรูพรุนของซีเมนต์มีความเป็นด่างสูง ความต้านทานด่างของเหลืองออกไซด์จึงสมควรได้รับการตรวจสอบเป็นพิเศษ ข้อมูลเบื้องหลังโดยละเอียดว่าทำไมสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH สูงจึงไม่ทำร้ายผลึกออกไซด์มีอธิบายไว้ในหมายเหตุทางเทคนิคของเราที่ ความต้านทานด่างในการใช้งานคอนกรีต .
พื้นฐานการปฏิบัติตามข้อกำหนด: ล็อตเดียวที่มีความต้านทานด่างต่ำอาจทำให้ลูกค้าไม่ผ่านข้อกำหนดด้านสภาพอากาศ 90 วัน แม้ว่าพารามิเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดบน COA จะดูเป็นที่ยอมรับก็ตาม
ออกไซด์ของเหลืองเกาะอยู่ภายในซีเมนต์เพสต์ได้อย่างไร
เมื่อผสมกันแล้ว อนุภาคสีเหลืองออกไซด์จะทำงานโดยการเคลือบเม็ดซีเมนต์และบังแสงที่ชั้นผิว ดังนั้นการกระจายขนาดอนุภาคจึงทำงานได้ดีกว่าปริมาณสารเคมี
เศษส่วนที่ดีที่สุด โดยทั่วไปคือ 0.1-0.5 µm จะให้สีที่มีความเข้มข้น อนุภาคขนาดใหญ่ที่หยาบทำให้เกิดสีเพียงเล็กน้อยและทำหน้าที่เป็นข้อบกพร่องระดับไมโคร ระบบที่กระจายตัวได้ดีจะใช้เม็ดสีที่มีมวลเท่ากันเพื่อปกปิดพื้นผิวมากกว่าเม็ดสีที่มีการสีไม่ดี ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมเม็ดสี 2 ชุดที่มีโดสเม็ดสีเท่ากันจึงดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
กระจายตัวกันเป็นชุด
- มีเฉดสีสม่ำเสมอทั่วทั้งองค์ประกอบ
- ไม่มีริ้วรอยตามข้อต่อให้เห็น
- ความต้องการน้ำลดลงโดยตกต่ำเท่ากัน
- กำลังรับแรงดัดงอสูงขึ้นในปริมาณที่เท่ากัน
แบทช์กระจายไม่ดี
- สีเป็นหย่อม ๆ บนพื้นผิวที่ขึ้นรูป
- จับตัวเป็นก้อนมองเห็นเป็นจุดมืด
- ความต้องการน้ำและความพรุนที่สูงขึ้น
- ความเสี่ยงต่อการงอกของพื้นผิวหลังจากการบ่ม
ลักษณะการทำงานเดียวกันนี้ปรากฏในตระกูลผลิตภัณฑ์ก่อสร้างที่แสดงอยู่ในรายการของเรา ภาพรวมแอปพลิเคชัน ตั้งแต่กระเบื้องมุงหลังคาไปจนถึงสถาปัตยกรรมสำเร็จรูป เนื่องจากสารยึดเกาะมีบทบาทสำคัญในการผสมฟิสิกส์ในทุกองค์ประกอบ
มาตรฐานโรงงาน: การถูออกด้วยมอร์ตาร์ด้วยความเร็ว 400 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 2 นาทีไม่ควรแสดงการจับตัวเป็นก้อนที่ไม่ขาดตอนเกิน 50 ไมโครเมตร หากเป็นเช่นนั้น เม็ดสีจะต้องกระจายตัวก่อนที่จะถึงเครื่องผสม
มาตรฐาน ไมโครไนซ์ หรือโลหะหนักต่ำ: เลือกเกรดที่เหมาะสม
เคมีของสีพื้นฐานเหมือนกันทั้งสามเกรด ความแตกต่างคือความเร็วการกระจายตัว ความเข้มของสี และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
เกรดมาตรฐาน
โดยทั่วไป d50 0.3-0.5 µm เหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่มีความต้องการต่ำถึงปานกลางซึ่งมีรอบการผสม 90 วินาทีหรือนานกว่านั้น
เกรดไมโครไนซ์
บดล่วงหน้าเพื่อแยกก้อนที่เกาะเป็นก้อน d90 แน่นหนา กระจายตัวเร็วขึ้นในเครื่องผสมรอบสั้น ต้นทุนต่อตันสูงขึ้นเล็กน้อย
เกรดโลหะหนักต่ำ
ควบคุมขีดจำกัดตะกั่ว แคดเมียม และสารหนู จำเป็นสำหรับพื้นผิวสนามเด็กเล่น ขอบหิน และผลิตภัณฑ์ใกล้เด็ก
หากกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการบ่มด้วยไอน้ำเหนือเกณฑ์สีเหลือง ต้นไม้ส่วนใหญ่จะเปลี่ยนสีฐานเป็นเหล็กออกไซด์สีแดงสำหรับธาตุที่บ่มแล้ว และทาสีเหลืองในชั้นที่สอง การเก็บสารสีแดงที่ทนความร้อนไว้ในคลังสินค้าจึงเป็นเรื่องปกติ
เม็ดสีแดงของเหล็กออกไซด์ที่ทนทานต่อสภาพอากาศสำหรับผลิตภัณฑ์ปูนซีเมนต์ เกรดสังเคราะห์และเกรดธรรมชาติของเหล็กออกไซด์สีแดงให้โทนสีที่สม่ำเสมอและทนต่อสภาพอากาศที่มั่นคง ทำให้เหมาะสำหรับซีเมนต์สี กระเบื้อง และหินขัด เนื่องจากเป็นสารคู่กันที่ทนความร้อนได้กับออกไซด์ของสีเหลือง จึงมักใช้เมื่อการบ่มด้วยไอน้ำเกินเกณฑ์ของสีเหลือง ดูผลิตภัณฑ์ → เคล็ดลับการจัดซื้อ: สอบถามซัพพลายเออร์เกี่ยวกับค่า d90 ไม่ใช่แค่ d50 d90 ที่สูงกว่า 2 µm คาดการณ์การกระจายตัวที่ช้าและจุดสีในรอบผสมสั้น
การผสม การจ่าย และการควบคุมแบทช์ในไซต์งาน
ความสม่ำเสมอของแบทช์มาจากระเบียบวินัยสี่ขั้นตอน: ตรวจสอบล็อต ผสมล่วงหน้า ผสมแบบเปียกให้นานพอ จากนั้นตรวจสอบสีบนตัวอย่างที่เปียกและแห้งกดก่อนที่จะเท
- ตรวจสอบจำนวนมาก ตรวจสอบ COA เทียบกับคำสั่งซื้อ ตะแกรงเม็ดสีที่เก็บไว้อีกครั้งหากอยู่ในถังนานกว่า 90 วัน
- ปั่นแห้งก่อน ผสมเม็ดสีกับซีเมนต์หรือทรายเป็นเวลา 60 วินาทีก่อนเติมน้ำเพื่อสลายจับเป็นก้อน
- เปียกผสมให้เข้ากัน วิ่งอย่างน้อย 90 วินาทีด้วยความปั่นป่วนเต็มที่ ค่อยๆ เติมน้ำแทนที่จะเทลงในถังเดียว
- ควบคุมการอ้างอิง นำตัวอย่างเปียกและตัวอย่างแห้งแบบกด เปรียบเทียบทั้งสองอย่างกับไทล์อ้างอิงที่เก็บไว้
สำหรับเฉดสีที่เข้มขึ้นในผลิตภัณฑ์สีเหลืองเข้ม ให้ใช้แบล็กออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อยเป็นวิธีการมาตรฐาน มันเปลี่ยนค่าโดยไม่ทำลายเฉดสี
เม็ดสีดำเหล็กออกไซด์อเนกประสงค์ที่มีหลายเกรด แบล็กออกไซด์ (Fe3O4) นี้ให้สีที่แข็งแกร่ง ความทึบ และความคงทนต่อแสง ด้วยเกรดเช่น 318, 330 และ 722 ทำให้เฉดสีเหลืองเข้มเข้มขึ้น และตรงตามการจัดประเภทเกรดอาหารของ EU E172 เหมาะสำหรับคอนกรีต สารเคลือบ และการใช้เฟอร์ริแมกเนติก ดูผลิตภัณฑ์ → คำถามที่พบบ่อย
เหล็กเหลืองออกไซด์เปลี่ยนสีที่อุณหภูมิเท่าใด
เกอเอไทต์บริสุทธิ์จะเริ่มเกิดภาวะขาดน้ำที่อุณหภูมิใกล้ 180°C ดังนั้นการสัมผัสอย่างต่อเนื่องเหนือระดับดังกล่าวจะเปลี่ยนโทนสีไปทางสีแดง คอนกรีตอบไอน้ำที่อุณหภูมิ 60-80°C โดยปกติจะปลอดภัย แต่โรงงานแต่ละแห่งควรตรวจสอบเทียบกับกราฟการบ่มจริง
เหล็กเหลืองออกไซด์ทำปฏิกิริยากับซีเมนต์หรือมะนาวหรือไม่?
ผลึกเป็นสารเฉื่อยทางเคมีในสภาพแวดล้อม pH 12-13 ของคอนกรีตสด ดังนั้นจึงไม่ใช้ผลิตภัณฑ์ที่ให้ความชุ่มชื้นหรือกัดกร่อน ความเสี่ยงในทางปฏิบัติได้แก่ ทางกายภาพ: การเกาะเป็นก้อน การดูดความชื้น และความร้อนสูงเกินไประหว่างการบ่ม
ไอรอน เยลโลว์ ออกไซด์ ในคอนกรีต ปริมาณที่แนะนำคือเท่าใด?
ใช้ปูนซีเมนต์ 2-3% สำหรับสีพาสเทล และ 5-7% สำหรับสีโมโนโครม เม็ดสีเพิ่มเติมที่สูงกว่า 7% จะเพิ่มความแข็งแรงเพียงเล็กน้อยและเพิ่มความต้องการน้ำอย่างวัดผลได้
ฉันควรทดสอบชุดเยลโลว์ออกไซด์ก่อนซื้ออย่างไร
ใช้งานส่วนผสมทดลอง 1 กก. ผ่านวงจรการบ่มมาตรฐานของคุณ กดกระเบื้องจากส่วนผสม และเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิงที่ได้รับอนุมัติภายใต้แสงธรรมชาติ ตรวจสอบ COA เพื่อความเสถียรทางความร้อน d50, d90 และค่าโลหะหนักไปพร้อมๆ กัน
คำแนะนำสุดท้าย: ใส่ปัจจัยด้านประสิทธิภาพหกประการลงในใบสั่งซื้อเป็นเกณฑ์การยอมรับ การเปลี่ยนแปลงเพียงครั้งเดียวนั้นจะช่วยขจัดข้อขัดแย้งเรื่องสีส่วนใหญ่ก่อนที่จะถึงขั้นตอนการผลิต
