21-04-2010 | Пигменты в бетон, добавки в бетон, пигменты для тротуарной плитки

Рассмотрим общую информацию о пигментах для бетона. Правила использования пигментов в стандартных бетонных технологиях.

Пигменты для бетонов - это сухие красящие порошки, которые классифицируют в зависимости от происхождения на органические и минеральные, а по способу получения - на искусственные и природные.

Поскольку мелкозернистые бетоны являются материалом для производства тротуарных плит, брусчатки, облицовочных, фигурных элементов мощения, которые в свою очередь используют в работах по благоустройству, возникает потребность придания бетону особых декоративных свойств. Наиболее простой и распространенный способ - это окрашивание бетона.

Для получения цветных бетонов применяют белые или цветные органические или минеральные пигменты. Для осветления белого цемента (при необходимости получить особо светлый бетон) добавляют двуоксид титана (1-2 % от массы цемента).

Пигменты, которые используют в бетонах должны обладать высокой стойкостью к свету, атмосферным явлениям, щелочам и ко многому другому.

Наиболее часто используют минеральные пигменты, которые в большинстве своем являются оксидами или солями различных металлов, так например железоокисные пигменты. Эти пигменты вводят в количестве 1-5 % от массы цемента, в зависимости от их плотности, укрывистости и других свойств. Благодаря пигментам можно получить широкую гамму цветов: от красного (оксид железа), зеленого (оксид хрома), до фиолетового (оксид марганца) и черного (перекись марганца). К черным пигментам относят сажу, к желтым - охра (смесь белой глины с оксидом железа), к белым пигментам относится мел или известняк.

В последнее время появляются различные органические пигменты, красители (анилиновые), которые дают интенсивное окрашивание бетона при введении их в количестве 0,1-0,2 массы цемента. Их отличают высокие светостойкость и щелочестойкость.

Для получения достаточной плотности, хорошей цветовой выразительности поверхности бетона по сравнению с обычным - намеренно несколько повышают расход цемента. При крупности заполнителя до 10 мм, расход цемента составляет 450-500 кг/м3. В качестве цветных бетонов широко используют мелкозернистые бетоны.

Расход воды в цветных бетонах определяют предварительными испытаниями, постоянно контролируют, так как даже небольшие переливы или недоливы воды влекут за собой заметные изменения в цвете бетона.

Для формования изделий из цветных бетонов используют пластичные достаточно жирные бетонные смеси. Они хорошо формуются и менее подвержены расслоению. Для сокращения расхода воды, цемента и повышения долговечности изделий используют пластификаторы, суперпластификаторы. Также используют и комплексные добавки на их основе. Для повышения долговечности материала, борьбы с высолами, которые могут появляться на поверхности цветных бетонов в период их эксплуатации в результате сложных физико-химических процессов и воздействия попеременного увлажнения, высыхания, применяют гидрофобизаторы, тонкомолотые добавки, способствующие связыванию гидрата оксида кальция, который выделяется при твердении цемента, или пропитывают цветные бетоны полимерами. Для получения равномерной окраски бетона используют специальные добавки - выравниватели (ОП-7 и др.)

В цветных бетонах используют чистые кварцевые пески желательно светлых оттенков без примеси частиц из оксидов железа. Именно они окрашивают пески и бетоны в серый цвет. В качестве крупных заполнителей могут применяться доломит и известняк. Широко используют также отходы камнедробления, щебень из мрамора, дробленые пески, высевки гранита, туфа и многое другое. Крупный заполнитель обычно не придает цвета бетону. На цвет бетона влияют мелкие частицы заполнителя, размер которых не превышает 0,3 мм. Чтобы уменьшить расслоение цветного бетона и добиться равномерности окраски, используют воздухововлекающие добавки, а также вводят в небольших количествах тонкие фракции некоторых материалов - тонкомолотого известняка, жирной извести и др.

Бетонную смесь предохраняют от загрязнения при приготовлении, транспортировании и укладки в формы для тротуарной плитки. Продолжительность перемешивания смесей для цветных бетонов обычно несколько больше, чем обычных.

Формы для производства изделий из цветных бетонов должны быть химически нейтральными, чистыми, жесткими, водонепроницаемыми: стальные или пластиковые.

При тепловой обработке может происходить некоторое изменение цвета пигмента, что необходимо учитывать при подборе состава. При хранении на складе, при транспортировке готовых изделий необходимо защищать их поверхность от загрязнения и ударов, которые могут привести к ее повреждению. Не редко изделия из цветных бетонов покрывают пленкой или используют при перевозке специальные контейнеры и способы крепления, гарантирующие сохранность лицевых поверхностей изделий.

Требуемое количество пигмента, которое следует ввести в бетонную смесь, определяется желаемым цветом и экономической целесообразностью. Увеличение количества пигмента приводит к линейному увеличению интенсивности окрашивания. При дальнейшем же увеличении количества пигмента наступает такой момент, когда цвет перестает меняться и изменение его интенсивности перестает быть хоть сколько-нибудь значимым. Не сложно догадаться, что увеличение количества используемого пигмента становится с этого момента экономически невыгодным.

Определение диапазона насыщения зависит и от бетона. Однако в случае применения чешских пигментов, которые отличаются высокой красящей способностью, их количество не должно превышать 5 % от массы цемента.

В случае использования пигментов с более низкой окрашивающей способностью - граница насыщения достигается при добавлении значительно большего количества пигмента, однако возрастание количества пигмента в бетоне больше 5% может привести к излишнему увеличению мелкой фракции, увеличению водопотребности бетонной смеси, к ухудшению технологических свойств производимого бетона (снижению прочности, морозостойкости многое другое.

Ориентировочное количество пигментов, которое необходимо ввести в бетонную смесь:

Слабо окрашенный бетон, пастельные тона при использовании белого цемента 1-2 кг на 100 кг цемента

Средняя интенсивность окрашивания  3-4 кг на 100 кг цемента

Интенсивный цвет 5-6 кг на 100 кг цемента

Для черных и коричневых пигментов более характерны нижние пределы приводимых цифр, а для желтых, зеленых и, особенно, синих - верхние, для красных бетонов более характерны средние величины из приводимого диапазона.

Также, смешивая пигменты между собой, можно получить и другие цвета бетонов.