コンクリート中の黄酸化鉄: 重要な性能要素と選択ガイド

2,000 個の舗装材を発注中のプレキャスト メーカーには、色彩理論の講義は必要ありません。彼らが必要としているのは、バッチ 40 が完璧だったのに、なぜバッチ 41 が茶色になったのかを知ることであり、その答えは黄色酸化鉄の化学にあります。

イエロー酸化鉄 (ピグメント イエロー 42、針鉄鉱、FeO(OH)) は、酸化鉄顔料ファミリーの中で最も熱耐性が低いメンバーです。その水和構造は 180℃ 付近で水を放出し始め、顔料を不可逆的に赤茶色に移行させます。コンクリートの硬化では内部熱が発生するため、硬化温度、顔料の添加量、および黄酸化物のグレードの関係が、カラー建材の品質を左右する最も重要な要素となります。

なぜ黄色酸化物がこのファミリーの熱的弱点となるのか

黄色酸化鉄は、250℃以下で結晶化学が変化する唯一の一般的な酸化物顔料であるため、他のパラメータよりも先に熱安定性をチェックする必要があります。

赤色酸化物 (Fe2O3) は焼成スケールの温度に耐え、黒色酸化物 (Fe3O4) は約 600℃ でのみ酸化しますが、針鉄鉱は約 180℃ で脱水します。そうなると、粒子は赤みがかったヘマタイトに変化し、色合いは明るい黄色から焼けたオレンジ色に移ります。厚いプレキャスト パネルでは、水和熱によって内部温度が 70 ～ 90°C まで上昇する可能性があり、60 ～ 80°C の蒸気養生チャンバーでは数時間にわたってさらにストレスが加わります。

プレキャストコンクリート用感熱酸化鉄黄色顔料 この黄色酸化物粉末は、グレード 313、920、および E172 で入手可能で、安定した粒子構造と幅広い媒体互換性を備えています。屋内および屋外のコンクリートの着色に適していますが、針鉄鉱は 180°C 付近で脱水するため、120°C を超える蒸気硬化には危険が伴うことに注意してください。 製品を見る→

注文前に確認すべき 6 つのパフォーマンス要素

6 つの測定可能なパラメーターは、黄色酸化物ロットが全製造年を通じて承認された色標準に一致するかどうかを制御しますが、そのいずれもカラー チップだけから判断することはできません。

分析証明書 (COA) には、少なくとも以下の最初の 5 つの値が含まれている必要があります。 Deqing Demei Pigment Technology Co., Ltd. などの顔料メーカーは、ご要望に応じてこれらの値を提供できます。サプライヤーがそれらを提供できない場合は、そのバッチを構造用コンクリート製品として不適格なものとして扱います。

セメント間隙水は強アルカリ性であるため、黄色酸化物の耐アルカリ性は特別な精査に値します。高 pH 環境が酸化物微結晶を攻撃しない理由についての詳しい背景は、当社のテクニカル ノートで説明されています。 コンクリート用途における耐アルカリ性 .

黄色の酸化物がセメントペースト内でどのように保持されるか

混合されると、黄色酸化物粒子はセメント粒子をコーティングし、表面層で光を遮断することによって機能するため、化学物質の投与量よりも粒子サイズ分布の方が効果的です。

通常 0.1 ～ 0.5 μm の最も微細な画分が着色強度をもたらします。粗大な粒子はほとんど色に寄与せず、微小欠陥として機能します。十分に分散されたシステムは、不十分に粉砕されたシステムよりも同じ質量の顔料を使用して、より多くの表面をカバーします。これが、同じ顔料量の 2 つのバッチがまったく異なって見える理由を説明しています。

同じ動作は、次のリストにある建築製品ファミリー全体で発生します。 アプリケーションの概要 屋根瓦から建築プレキャストに至るまで、セメント質バインダーがそれらすべての混合物理学を支配するためです。

標準、微粒子、または低重金属: 適切なグレードを選択してください

基本的な色の化学的性質は 3 つのグレードすべてで同じです。違いは、分散速度、着色強度、および規制への準拠です。

プロセスに黄色のしきい値を超える蒸気硬化が含まれる場合、ほとんどの工場では硬化要素の基本色をベンガラに切り替え、2 回目の塗装で黄色の色合いを適用します。したがって、耐熱性の赤い対応物を倉庫に保管するのが一般的です。

セメント製品用耐候性酸化鉄赤色顔料 合成および天然グレードのベンガラは、一貫した色調と安定した耐候性を備え、カラーセメント、タイル、テラゾーに最適です。黄色酸化物の熱安定性の対応物として、蒸気硬化が黄色の閾値を超える場合に一般的に使用されます。 製品を見る→

現場での混合、投与、バッチ制御

バッチの一貫性は 4 段階の規律から生まれます。ロットを確認し、事前にブレンドし、十分な時間をかけて湿式混合し、次に注ぐ前に湿ったサンプルとプレス乾燥したサンプルで色を確認します。

1. ロットを確認します。 COA を注文と照合して確認します。保管されている顔料が 90 日を超えてホッパー内にある場合は、再度ふるいにかけます。
2. プレブレンドして乾燥させます。 顔料をセメントまたは砂と 60 秒間混合した後、水を加えて凝集物を粉砕します。
3. 十分に湿式混合してください。 完全に撹拌しながら少なくとも 90 秒間実行します。水を一度に加えるのではなく、少しずつ加えてください。
4. 参照に対する制御。 湿ったサンプルと圧縮された乾燥したサンプルを採取します。両方を保存された参照タイルと比較します。

濃い黄色の製品の色合いを深くするには、少量の黒色酸化物を使用するのが標準的な方法です。色相を破壊することなく値をシフトします。

複数のグレードを備えた多用途の酸化鉄黒色顔料 この黒色酸化物 (Fe3O4) は、318、330、722 などのグレードで、強い着色強度、不透明度、耐光性を備えています。濃い黄色の色合いを深め、EU E172 食品グレード分類に適合し、コンクリート、コーティング、およびフェリ磁性の用途に適しています。 製品を見る→

よくある質問

黄色酸化鉄は何度の温度で変色しますか?

純粋な針鉄鉱は 180°C 付近で脱水し始めるため、そのレベルを超える温度にさらし続けると色合いが赤に移ります。 60 ～ 80°C で蒸気硬化させたコンクリートは通常安全ですが、各プラントは実際の硬化曲線と照らし合わせて検証する必要があります。

黄色酸化鉄はセメントや石灰と反応しますか?

微結晶は生コンクリートの pH 12 ～ 13 の環境では化学的に不活性であるため、水和生成物を消費したり腐食したりすることはありません。実際のリスクは物理的なもので、凝集、湿気の吸収、硬化中の過熱などです。

コンクリート中の黄酸化鉄の推奨用量はどれくらいですか?

パステルカラーの場合はセメント重量の 2 ～ 3%、完全な単色カラーの場合は 5 ～ 7% を使用します。 7% を超えると、顔料を追加しても強度はほとんど向上せず、水の要求量が明らかに増加します。

購入前に黄色酸化物バッチをテストするにはどうすればよいですか?

1 kg のトライアルミックスを標準的な養生サイクルで実行し、ミックスからタイルをプレスし、自然光の下で承認された基準と比較します。熱安定性、d50、d90、および重金属の値についての COA を同時に確認します。