» Sự phát triển của các công nghệ bê tông tiên tiến như bê tông tự lèn, bê tông in 3D và vật liệu geopolymer đang đặt ra những yêu cầu mới đối với màu sắc, tính đồng nhất và độ bền lâu dài. Pigment vô cơ, đặc biệt là pigment oxit sắt, đang được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn nhằm đáp ứng các đòi hỏi kỹ thuật ngày càng cao của ngành xây dựng.
Trong quá trình nâng cao chất lượng bê tông và giảm phát thải CO₂, các thành phần phụ trợ như pigment ngày càng có vai trò quan trọng. Không chỉ ảnh hưởng đến yếu tố thẩm mỹ, pigment còn tác động trực tiếp đến tính ổn định của cấp phối và hiệu năng vật liệu. Những nghiên cứu ứng dụng gần đây trong lĩnh vực bê tông công nghệ cao đang làm rõ mối quan hệ này và cung cấp cơ sở cho việc cải tiến kỹ thuật trong sản xuất và thi công.
LANXESS là doanh nghiệp hóa chất chuyên biệt có trụ sở tại Đức, hoạt động toàn cầu trong lĩnh vực vật liệu hiệu suất cao và phụ gia công nghiệp. Trong ngành xây dựng, doanh nghiệp này tập trung vào pigment vô cơ, đặc biệt là pigment oxit sắt, phục vụ các ứng dụng bê tông kiến trúc, bê tông đúc sẵn và các giải pháp vật liệu xây dựng bền vững.
Pigment trong các công nghệ bê tông mới
Các thử nghiệm dài hạn cho thấy pigment oxit sắt phù hợp với nhiều loại bê tông, từ bê tông kiến trúc đến bê tông đúc sẵn. Tuy nhiên, khi được ứng dụng trong các công nghệ bê tông thế hệ mới, pigment cần được đánh giá trong mối tương tác với xi măng, phụ gia và các thành phần khác của cấp phối.
LANXESS thực hiện các thử nghiệm chuyên sâu về đặc tính vật lý và đặc thù vật liệu của pigment, từ đó đưa ra khuyến nghị điều chỉnh cấp phối bê tông.
Theo ông Oliver Fleschentraeger, phụ trách Dịch vụ kỹ thuật vật liệu xây dựng trong mảng pigment vô cơ của LANXESS, các chuyên gia về màu sắc tham gia trực tiếp vào quá trình phát triển công thức bê tông mới. Hoạt động này được triển khai cùng khách hàng, nhà sản xuất phụ gia và các trường đại học, với sự hỗ trợ của phòng thí nghiệm vật liệu xây dựng ứng dụng và trung tâm kỹ thuật chuyên về pigment. Nhờ đó, các đặc tính vật lý của pigment và ảnh hưởng của chúng đến hiệu năng bê tông được đánh giá một cách toàn diện.
Giải quyết thách thức màu sắc trong bê tông hiện đại
Bê tông tự lèn hiện được sử dụng rộng rãi trong các kết cấu cốt thép phức tạp và các bề mặt bê tông kiến trúc yêu cầu chất lượng hoàn thiện cao. Mặc dù có ưu điểm về độ chảy và khả năng lấp đầy khuôn, bê tông tự lèn cũng phát sinh những vấn đề mới liên quan đến tính đồng nhất màu sắc.
Cấp phối bê tông hiện đại gồm nhiều thành phần có sự tương tác lẫn nhau và cùng ảnh hưởng đến màu sắc của bê tông.
Thực tế cho thấy hiện tượng màu không đồng đều có thể xuất hiện khi sử dụng pigment vô cơ trong bê tông tự lèn. Các nghiên cứu chi tiết đã chỉ ra rằng phụ gia siêu dẻo polycarboxylate ether, dù cần thiết để đảm bảo tính lưu biến, có thể làm ảnh hưởng đến sự phân bố pigment nếu sử dụng với hàm lượng cao, đặc biệt khi kết hợp với lượng nước trộn lớn.
Thông qua các phân tích trong phòng thí nghiệm và sự hợp tác với các viện nghiên cứu bên ngoài, các giải pháp tối ưu hóa cấp phối bê tông tự lèn đã được xác định. Những giải pháp này giúp cải thiện khả năng phân tán pigment và đảm bảo màu sắc đồng đều trên bề mặt bê tông.
Geopolymer và bê tông in 3D trong trọng tâm nghiên cứu
Bên cạnh bê tông xi măng truyền thống, các hệ vật liệu phát thải thấp như geopolymer đang được quan tâm do tiềm năng giảm lượng xi măng sử dụng. Các vật liệu này thường được sản xuất từ metakaolin hoặc đất sét hoạt hóa, mang lại lợi ích về môi trường.
Pigment oxit sắt màu đỏ của LANXESS đã chứng minh hiệu quả trong các công thức bê tông in 3D.
Tuy nhiên, khác với hệ xi măng truyền thống, geopolymer không có thế điện tích rõ ràng, khiến việc cố định pigment một cách bền vững trở nên phức tạp hơn. Đây là thách thức kỹ thuật đang được nghiên cứu nhằm đảm bảo độ bền màu trong các ứng dụng thực tế.
Song song đó, màu sắc cũng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong bê tông in 3D. Trong các nghiên cứu hợp tác với Đại học Kỹ thuật Dresden, pigment oxit sắt đã được đánh giá trong quy trình in bê tông theo từng lớp. Kết quả cho thấy các pigment màu đỏ có độ ổn định cao, khả năng phát triển màu tốt và tính đồng nhất, phù hợp với các ứng dụng in bê tông 3D đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn hiện hành.
Cem.Info
