Impact of pigments on self-compacting concrete

Abstract

We describe an impact of using iron oxide pigment on self-compacting concrete (SCC) properties. We have experimented with adding portions of iron oxide pigment from 3% to 6% into cement paste. A few alternative pigments (chromic oxide and iron oxide hydroxide) were used for performing the same experiments. The impact of these pigments on a normal cement paste is described in this paper. We demonstrate that iron oxide pigment reduces the need for water in a normal cement paste. However, adding the pigment also reduces the compressive strength of concrete up to 20%. The concrete specimens were tested in various time spans, i.e. 1 day to 28 days, by keeping them in 20 ± 2 ºC water – normal consolidation regimen. Some of the specimens were processed in steam chamber, at 60 ºC in order to make the process of the cement hydration faster, as well as to estimate an impact of active SiO2 proportion in ash on SCC properties. We show that using iron oxide pigment for SCC mixture increases the slump-flow property of concrete mix up to 5%. Experiments with solidified concrete have demonstrated that iron oxide diminishes water absorption up to 6% and decreases open concrete porosity that makes concrete resistant against freezing.

Article in Lithuanian.

Pigmentų įtakos savaime sutankėjančio betono savybėms tyrimai

Anotacija. Darbe aprašomas geležies oksido pigmento įtakos savaime sutankėjančio betono savybėms tyrimai. Tyrimo metu pigmento į betono mišinius buvo pridedama nuo 3 iki 6 % cemento masės. Taip pat atlikti kelių (chromo oksido, geležies oksido hidroksido ir geležies oksido) pigmentų įtakos normalaus tirštumo cementinei tešlai gauti tyrimai. Straipsnyje parodome, kad geležies oksido pigmentas sumažina vandens poreikio normalaus tirštumo cemento tešlai gauti. Pridedamas pigmentas mažina betono stiprį gniuždant iki 20 %. Bandiniai buvo testuojami po 1 paros ir 28 parų kietėjimo, išlaikant juos vandenyje 20±2 ºC. Dalis bandinių, siekiant paspartinti cemento hidratacijos procesą bei įvertinti pelenuose esančio aktyvaus SiO₂ poveikį savaime sutankėjančio betono savybėms, buvo apdorota termiškai šutinimo kameroje 60 ºC temperatūroje. Naudojant geležies oksido pigmentą savaime sutankėjančiam betono mišiniui gaminti, pasklidimas padidėja iki 5 %. Sukietėjusio betono tyrimų duomenys parodė, kad geležies oksidas sumažina vandens įgeriamumą (iki 6 %) bei atvirą betono poringumą. Tai daro jį atsparesnį šalčiui.

Reikšminiai žodžiai: savaime sutankėjantis betonas, pigmentai, poringumas, paviršiaus kokybė, pasklidimas.

Keyword : self-compacting concrete, pigments, porosity, surface quality, slump-flow