Как приготовить самому цветной бетон

Разноцветная тротуарная плитка и бордюры, фасадные панели и заборы, яркие элементы ландшафтного дизайна – все это изготавливают из бетона. Как привычный серый камень приобретает множество оттенков? Благодаря внесению красителей и пигментов.

Что такое цветной бетон

Цветной бетон – это строительная смесь, в состав которой кроме цемента, заполнителей и воды входит красящий пигмент. Придание раствору цвета не меняет его эксплуатационные характеристики. Материал сохраняет все преимущества:

• прочность;
• долговечность;
• морозостойкость;
• устойчивость к влаге и биологическому воздействию.

Пигменты не только улучшают декоративный облик строительных конструкций, они обеспечивают обеспыливание, повышают стойкость к истиранию и климатическому воздействию.

Цветной бетон получают двумя способами:

• добавление красящего состава на стадии замешивания раствора;
• нанесение пигмента на поверхность.

В первом случае искусственный камень окрашен на всю толщину. Он не потеряет цвет при истирании поверхности, что важно для брусчатки и тротуарной плитки.

Второй вариант предполагает нанесение пигмента, растворенного в составе глубокого проникновения. Толщина такого окрашивания составляет несколько миллиметров. Метод применяют для повышения декоративности готовых конструкций. Если происходит вымывание или истирание пигмента, поверхность красят повторно.

Гибридный вариант двух методов применяют в целях экономии средств при изготовлении плитки. Форму на 80-90% заливают обычной бетонной смесью, а оставшуюся часть – цветным раствором, окрашенным при замешивании. При уплотнении под высоким давлением получается прочная конструкция с меньшей себестоимостью.

Чем окрашивают бетон

Для придания цвета изделиям из бетона используют специальные вещества – пигменты. Красители выпускаются в различной форме: порошок, эмульсия, паста, микрогранулы с концентратом. Ко всей продукции предъявляются общие требования:

• светостойкость – сохранение цвета под действием ультрафиолета;
• устойчивость к щелочной среде цементной смеси;
• безопасность – в составе красителя не должно быть токсичных веществ;
• красящая способность – возможность передачи бетону своего цвета;
• атмосферостойкость.

На свойства пигментов влияет их химический состав и дисперсность. Чем меньше частицы, тем лучше их красящая способность.

Красящие вещества классифицируют по их происхождению:

Минеральные (неорганические):

1. Природные – производятся их измельченных и обогащенных горных и рыхлых пород, минералов (мел, охра, графит, известь).
2. Искусственные – это цветные окислы и соли металлов (крон цинковый, белила титановые, умбра жженая).

Органические

Изготавливаются из веществ растительного и животного происхождения. Обеспечивают чистый насыщенный цвет, но менее прочные. Превосходят минеральные вещества по красящей способности.

Металлические порошки

К этим пигментам относятся: пыль цинковая, пудра алюминиевая, бронза золотистая. Из пудр делают смеси на основе связующего – клея, олифы, лака.

Наиболее распространенный вариант красящего вещества – железоокисный пигмент. Он удовлетворяют все требования по окрашиванию и стойкости. В цветовой палитре пигментов популярные цвета (красный, черный, желтый, коричневый), множество их оттенков и комбинаций.

Сухие пигменты не должны растворяться в воде, иначе они неравномерно распределятся по раствору. Все технические требования к пигментам описаны в ГОСТ Р 56585-2015.

От чего зависит интенсивность цвета

Для получения желаемого цвета нужно учесть характеристики компонентов и их дозировку. Основные факторы, влияющие на окрашивание:

1. Оттенок портландцемента. Серый порошок не позволяет получить светлые и яркие цвета бетона. Чтобы результат соответствовал оттенку, заявленному производителем пигмента, нужно использовать белый портландцемент.
2. В бетонной смеси цементное вяжущее обволакивает зерна наполнителя. При недостаточном перемешивании или выветривании поверхности они могут частично обнажаться. Собственный цвет песка смешивается с основой. Проблема касается светлых оттенков.
3. Интенсивность цвета зависит от количества внесенного красителя. Но есть предел, когда пигмент перестает усиливать окраску. Дальнейшее увеличение его в составе не имеет смысла и ведет к неоправданной трате финансов. Качественного продукта достаточно 1-2% от массы цемента, если состав с небольшой красящей способностью – 6-8%.
4. Водоцементное соотношение. Большое количество воды приводит к образованию мелких пор, осветляющих поверхность бетона. Уменьшить объем влаги без потери удобоукладываемости смеси помогает введение пластификатора.
5. Количество вяжущего. Пигмент окрашивает только цемент, поэтому, чем больше вяжущего в составе бетона, тем ярче будет оттенок.

Использование качественных, но дорогостоящих пигментов, считается недостатком технологии цветного бетона. Но такие продукты способны обеспечить желаемый оттенок, а их малая потребность незначительно увеличивает себестоимость смеси.

Технология производства цветного бетона

Чтобы изготовить качественный цветной бетон, нужно придерживаться дозировки пигментов и обеспечить их тщательное перемешивание. Для получения однородной массы некоторые производители используют технологию предварительного смешивания сухих ингредиентов:

• перемешивание наполнителя и пигмента 15-20 секунд;
• перемешивание после внесения цемента – 15-20 секунд;
• перемешивание после затворения водой – 1-1,5 минуты.

Другие изготовители цветного бетона считают, что порошок лучше смешивается с заполнителем в водной среде. Они загружают компоненты в таком порядке:

• засыпается весь объем песка и щебня;
• заливается 2/3 объема воды;
• добавляется пигмент и перемешивается в течение 1 минуты;
• засыпается цемент и пластификатор, перемешивается 5-7 минут (без пластификатора 2 минуты);
• заливается оставшаяся вода и продолжается замешивание 1-1,5 минуты.

Для приготовления бетона нужны смесители принудительного действия. Другие модели агрегатов не обеспечивают равномерное распределение пигмента. Время приготовления состава меняется в зависимости от характеристик смесителя.

Количество пигмента регламентируется производителем, но в любом случае параметр не должен превышать 10% от массы цемента. Избыток добавки ухудшает качество бетона, приводит к образованию трещин. Рекомендуемые пропорции:

Негативно сказывается и превышение нормы воды, цвет получается слабо насыщенный.

Приготовление своими руками

Цветным бетоном в частном строительстве пользуются при производстве тротуарной плитки, изготовлении декоративных элементов для украшения ландшафта и интерьера. В качестве красителя можно использовать железооксидный пигмент. Вещество устойчиво к погодным условиям, не выгорает и стоит недорого.

Раствор для плитки замешивают в такой пропорции:

Чтобы в результате получился бетон с нужными характеристиками, используют определенные материалы:

1. Цемент. Марка вяжущего ЦЕМ I 42,4 Н (ГОСТ 31108-2020) для смесей темного цвета или белый портландцемент (ГОСТ 965-89) для светлых и ярких оттенков.
2. Песок – мелкий (1,5-2 мм), светлый.
3. Щебень – мелкой фракции 5-10 мм.
4. Вода – чистая водопроводная, без примесей.
5. Пластификатор С-3 – улучшает однородность раствора, повышает морозостойкость, снижает потребность в воде.
6. Пигмент – количество порошка составляет 5% от массы цемента.

Первыми смешиваются сухие компоненты с пигментом. При большом объеме нужна бетономешалка, небольшое количество размешивают в ведре с помощью строительного миксера. Пластификатор добавляют в воду и хорошо размешивают. В сухие ингредиенты заливают воду, размешивают до однородного состояния.

Уплотнение и условия твердения

Качество уплотнения не влияет на цвет напрямую, но от него зависит склонность смеси к образованию высолов. Появление на поверхности белых пятен от выделившейся свободной извести ухудшает внешний вид конструкции. Высаливание связано с плотностью бетона, чем она выше, тем меньше образуется налет.

Введение пластификатора также помогает избежать образования высолов.

Чем выше температура, при которой происходит отверждения бетона, тем мельче кристаллы, образующиеся в результате гидратации. Структуры имеют игольчатую форму и сильно рассеивают свет. В результате оттенок бетона кажется светлее, чем аналогичный образец, вызревавший при нормальной температуре (18-20°C). Разница заметна визуально, если один из материалов отверждался в пропарочной камере при 70°C.

Технология окрашивания искусственного камня

Декорирование поверхности происходит с помощью кислотного красителя. Это водный раствор солей металла и кислоты. Состав проникает в поры бетона и закрепляется благодаря реакции солей и извести, присутствующей в материале. Насыщенный цвет сохраняется до полного истирания пигментированной поверхности. Метод используют для окрашивания пола, стен, тротуарной плитки, столешниц.

Подготовка поверхности

Бетон необходимо очистить от загрязнений и старой отделки. Краску, пропитки, лак – удаляют специальной химией. Штукатурку и грязь смывают водой с мылом. Работы по окрашиванию свежей смеси начинают через 2 недели после ее заливки. При работе со старой поверхностью нужно убедиться в отсутствии обнаженного заполнителя и достаточном количестве извести. Иначе реакция будет слабая и нужный цвет не получится.

Рекомендуется тестирование кислотного красителя на небольшом участке.

Нанесение состава

Для работы с небольшой поверхностью используют щетку с нейлоновой щетиной. Большую площадь обрабатывают распылителем, не имеющим металлических частей. Концентрированный состав разводят водой 1:1 или 1:10, в зависимости от свежести бетона и интенсивности цвета. Старую поверхность покрывают 2-3-мя слоями.

После высыхания красителя поверхность обрабатывают нейтрализующим составом из пищевой соды и воды (50-60 г на 10 л). Далее бетон тщательно моют проточной водой с помощью шланга или мойки высокого давления. После высыхания рекомендуется нанесение пропитки или лака.