Технология цветного бетона

Современные технологии позволяют придать серому и тусклому бетону самые разнообразные оттенки. Первостепенным материалом становятся красители и пигменты, способные оживить цвет любой поверхности, выполненной на основе искусственного камня.

Зачем красить бетон

Цветной бетон – эффективный метод, позволяющий внести разнообразие в городской ландшафт, создать интересное оформление участков, находящихся в собственности у организаций и частных лиц. Технологии нашли применение при производстве брусчатки, тротуарной плитки, бортового камня, ж/б изделий.

Окрашивание бетона помогает решить не только декоративные задачи. Использование пигментов и красителей позволяет защитить искусственный камень, обеспечивает обеспыливание, стойкость к морозу, ультрафиолету, влаге и прочим негативным воздействиям. Покрытия становятся эстетически привлекательными и долговечными, приобретают грязеотталкивающие характеристики.

Технологии получения цветного бетона прекрасно изучены, — окрашивание можно реализовать на стадии замешивания рабочего раствора или после его схватывания. В обоих случаях можно использовать одни и те же пигменты. Выбор глубокого или поверхностного окрашивания опирается на эксплуатационные требования к поверхности и стоимость работ.

Преимущества цветного бетона:

• высокие эстетические свойства, декоративность;
• стойкость и долговечность;
• простая и доступная технология;
• обеспыливание;
• готовые покрытия стойки к износу, негативным воздействиям.

Недостатки:

• качественные пигменты доступны по высокой стоимости, цена некоторых красителей для поверхностной окраски тоже впечатляет;
• требовательность к соблюдению технологии работ.

Виды красителей и пигментов для цветного бетона

Кислотные красители применяются для окрашивания готового бетона. Активные вещества вступают в химическую реакцию с основой, придавая требуемый цвет. Сухие пигменты – это мелкодисперсные порошковые добавки, которые добавляются в раствор на стадии затворения смеси.

Вне зависимости от технологического процесса пигменты должны удовлетворять требованиям по светостойкости, щелочестойкости, смачиваемости. Это влияет на совместимость материла с остальными компонентами бетона. Дозировка пигментов не превышает 10%, обычно достаточно ограничиться 1-6%, в зависимости от типа и цвета красителя. Кроме красителей на цвет бетона влияет цвет цемента, песка, наполнителей, текстура поверхности, соблюдение технологии, условия твердения, водоцементное соотношение.

Цветные пигменты для бетона

Цветные пигменты, которые используются для окрашивания искусственного камня, не должны вступать в реакцию с цементом, выцветать под действием ультрафиолета, но должны быть стойкими к агрессивной среде сильнощелочного цементного вяжущего.

Таблица 1. Классификация

Сухие пигменты для бетона (порошковые)

Это красители сухого помола, характеризующиеся высокой красящей способностью и оптимальным гранулометрическим составом. Материал теплостоек (до 800 градусов) и светостоек, не говоря уже об устойчивости к атмосферным воздействиям.

Материал применяется при изготовлении красок, грунтовок, порошковых покрытий, наполнителей, подмалевок, штукатурных растворов для бетона на основе цемента, окрашивания бетона, мозаичного бетона.

Таблица 2. Технические параметры порошковых пигментов для бетона

Преимущества:

• экологичность;
• легкость использования;
• отсутствие необходимости ухода за покрытием;
• минимальные потери пигмента при окраске;
• высокая атмосферостойкость;
• высокая декоративность.

Недостатки:

• трудности окрашивания при низких температурах;
• четкое соблюдение технологии;
• цена.

Краткая технология:

Порошковые пигменты могут вводиться на стадии затворения бетонной смеси, что позволяет добиться окрашивания по всему объему или разносятся по свежему бетону. В последнем случае порошок смешивается с цементом и втирается в основание шпателем.

Жидкие пигменты для бетона

Жидкие красители производятся особым способом с использованием специальных пигментов. Материал позволяет достигнуть равномерного, интенсивного прокрашивания структуры искусственного камня.

Таблица 3. Технические параметры жидких пигментов для бетона

Преимущества:

• интенсивное, равномерное окрашивание;
• УФ-устойчивость;
• атмосферостойкость;
• широкая цветовая гамма;
• светоустойчивость.

Недостатки:

• при длительном хранении пигмент требует ухода (периодическое перемешивание до однородного состояния);
• цена.

Краткая технология:

Необходимое количество красителя вносится в заполнитель вручную или автоматическим дозатором. Проводится предварительное перемешивание 45 сек. Далее добавляются цемент, вода, присадки. Общее время замеса – 120 сек, но может варьироваться в зависимости от смесителя и сырья.

Пигменты железоокисные

Материал является разновидностью высококачественных сухих пигментов и имеет затеняющую способность, высокую глубину оттенка. В качественном пигменте отличный гранулированный состав, что работает на высокую цветостойкость и термостойкость. Готовое покрытие демонстрирует атмосферостойкость и устойчивость к щелочам.

Таблица 4. Типовые технические параметры железоокисных пигментов

Цветные закрепители для бетона

Материал востребован при устройстве декоративного пресс-бетона, упрочнения верхнего слоя бетона, при укладке тротуарного покрытия. Закрепители способны придать нужный цвет, проникая внутрь массы бетона при втирании. Плюс, создается устойчивый к истиранию, прочный слой.

Таблица 5. Технические параметры цветных закрепителей для бетона

Преимущества:

• прочность;
• универсальность;
• стойкость к истиранию;
• однородный цвет;
• плотная структура;
• стойкость к перепадам температур;
• способность выдерживать механические воздействия.

Недостатки:

• покрытие легко царапается металлическими предметами.

Краткая технология:

Цветной закрепитель разносится по свежеуложенному бетону марки не ниже М300. Состав распределяется после исчезновения излишком влаги. Применяется метод ручного рассеивания. В первый раз распределяется 70% закрепителя, в второй – 30%.

После каждого приема закрепитель втирается в основание стальными гладилками. В итоге получают плотную структуру и ровный цвет. Средний расход – 2.5 кг/кв.м., для светлых тонов – 3-3.5 кг/кв.м.

Оборудование, инструменты и защитные средства для технологии цветного бетона

Если окрашивание будет проводиться на стадии приготовления раствора, понадобится оборудование для бетонных работ.

Сюда относятся:

• бетономешалки принудительного типа, емкостью свыше 150 л. При большом объеме работ используют мобильные бетонные заводы на тракторном или автомобильном шасси;
• подъемные механизмы, транспортеры – для перемещения раствора по площадке. Есть оборудование посложнее – бетононасосы, пневмонагнетатели;
• бадьи, тара;
• затирочные машины, торкрет-установки, штукатурные станции – для выполнения специальных задач;
• совки со скошенной торцовкой – для выгрузки раствора;
• вибраторы (самоходные, подвесные или ручные);
• нарезчики швов.

Малярный инструмент и оснастка:

• кисти – широкие и тонкие, с ворсом разной длины, на основе разных материалов (щетина, конский волос);
• валики – потребуется инструмент разной ширины и набор насадок на основе поролона или цигейки;
• пульверизаторы – оборудование для быстрого и экономичного нанесения красок;
• телескопические ручки – облегчают работу на высоте;
• емкости для краски;
• защитные маски, перчатки, костюмы, очки, респираторы;
• подвесные люльки, помости, леса;
• малярная сетка.

Технология получения цветного бетона на стадии затворения

В целом, окрашивание возможно на стадии приготовления раствора или после схватывания смеси. Первая методика более распространена и позволяет окрасить весь массив бетона, поэтому при истирании верхнего слоя цвет остается неизменным и его ежегодного обновления не требуется. Недостаток в том, что пигменты нельзя назвать дешевыми, а в состав вводится значительное количество. Тем не менее, технология активно применяется при заливке бетонных дорожек, площадок, при создании бордюров, плитки, брусчатки.

Тестовый замес

Перед тем, как готовить материал в большом объеме, следует приготовить пробную смесь. Это позволит определить необходимое количество красителя для конкретного оттенка. При следующем замесе точно следуют найденной дозировке, чтобы оттенок всегда оставался одинаковым.

Также необходимо учитывать следующее:

• если пигмент вводится в большом объеме, после высыхания могут появиться трещины. Сухой порошок примет часть воды на себя и ее не хватит для полного затворения цемента. Рекомендован ввод влагоудерживающих добавок;
• при внесении красителя насыщенность цвета способна меняться до некоторого момента, когда избыток пигмента уже не способен влиять на оттенок. Параметры насыщения опираются на характеристики цемента. Как правило для полного насыщения хватает 5-6% от всей массы цемента. Превышать эти показатели не стоит, так как упадет прочность и морозостойкость бетона;
• объемы красителя зависят от требуемого оттенка. Для пастельных тонов достаточно 1-2 кг, для цветов средней интенсивности – 3-4 кг, для максимально насыщенных – 4-6 кг, для светлых и ярких тонов берется большее количество, для темных – меньшее.

Технология замешивания цветного бетона

При замешивании цветных бетонов применение смесителей гравитационного типа нежелательно. Чтобы порошок мог качественно распределиться, следует использовать бетономешалки принудительного действия с роторным лопастным активатором.

По технологии особое значение имеет время введения пигментов, что непосредственно влияет на результат.

Максимально успешной является указанная схема:

• первый этап: сухое предварительное перемешивание заполнитель + пигмент (15-20 сек.);
• второй этап: перемешивание после введения цемента (15-20 сек.);
• третий этап: перемешивание после добавки воды затворения (1-1.5 мин.).

Особо важным является перемешивание заполнителя, пигмента. Благотворно влияет на результат собственная влажность заполнителя.

Уплотнение

Плотность бетона в принципе не оказывает заметного влияния на цвет, но недостаточно уплотненный материал становится пористым и проявляет тенденцию к формированию высолов. В свою очередь это вызовет изменение внешнего вида цветного покрытия. Полностью устранить высолообразование невозможно, но процесс можно удерживать в допустимых границах, для чего требуется лишь качественное уплотнение бетона.

Твердение

Условия твердения, наоборот могут стать серьезной причиной изменения цвета. Прежде всего, на этот процесс влияет температура. Более высокая провоцирует образование мельчайших игольчатых кристаллов, из-за которых оттенок будет казаться более светлым, в отличие от оттенка такого же бетона, который твердел при более низких температурах.

Чем значительнее разница температур, тем более явной становится разница в цвете. Поэтому при твердении лучше соблюдать следующее:

• по возможности следует обеспечить постоянную температуру и влажность воздуха;
• влажность должна быть высокой;
• рекомендовано избегать действия сквозняков;
• испарение воды рекомендовано держать на минимуме;
• при твердении на основание не должна попадать вода.

Технология окрашивания готовых бетонных конструкций

Довольно эффективный способ, но тут играет фактор истираемости поверхности. Именно поэтому обработка практически не используется для окрашивания дорожных покрытий. Кроме того, в отличие от окрашивания на стадии замеса, технология может использоваться по старым основаниям.

Основные этапы технологии:

• очищение;
• ремонт;
• грунтование;
• окрашивание.

Очищение

Основание должно быть избавлено от грязи, пыли, жира, брызг, высолов, потеков. По новым бетонам достаточно очистки и обеспыливания. Там, где использование оборудования недоступно, на небольших участках действуют вручную при помощи шпателей, жестких щеток и скребков.

Для очищения горизонтальных поверхностей целесообразно привлечь шлифование. Метод эффективно снимает верхний слой, но требует тщательного обеспыливания. Универсальными методиками обработки можно назвать пескоструйную, дробеструйную обработку, очистку аппаратами высокого давления. Таким способом можно очистить бетонные полы, стены, потолки.

Ремонт дефектов

Выбоины, каверны, раковины и трещины ремонтируются специальными смесями. Трещины вырабатываются по всей протяженности скребком. Дефекты очищают от шлама жесткой щеткой, упрочняются, ремонтируются, шлифуются при помощи шлифовальной машины, когда удобно – мелкозернистой наждачной бумагой. Заделанные участки покрываются самоклеящейся серпянкой или стекловолоконными лентами. В итоге поверхность обеспыливается. Средняя толщина слоя – 8-60 мм, расход – от 1.8 кг/кв.м.

Используемые материалы:

• растворы на основе сухих ремонтных смесей – подобные материалы дают усадку, что может спровоцировать образование трещин. Но тем не менее, обеспечивается высокая прочность, морозостойкость, влагостойкость, экономичность;
• полимерцементные растворы М100-М150 – в работу берут латексные и акриловые составы. Первый вариант готов к применению и более удобен по сравнению с акрилом, который требует приготовления и наносится в несколько слоев.

Результат данного этапа – полное устранение всех дефектов, выравнивание основания.

Грунтование

Этот этап способствует упрочнению поверхности, сокращает расход финишных покрытий, улучшает сцепление слоев. Выбранный состав наносится кистями, валиками или краскопультом. Краски и грунты должны приобретаться у одного производителя. В противном случае из-за разности химического состава могут ухудшиться характеристики готового слоя. Средний расход грунтов – 50-120 г/м2. Глубина пропитки – 4-6 мм.

Для грунтования бетона используют:

• грунтовочные упрочняющие пропитки – такие материалы отлично работают на упрочнение, устраняют высолообразование, выравнивают впитывающую способность. Для простого бетона подходит практически любая пропитка для бетона, для оштукатуренного – на основе акриловых смол;
• водно-силикатные грунты – материал глубоко проникает в массу искусственного камня и может работать, как на простом, так и на оштукатуренном бетоне;
• грунтовочные краски (латексные и акриловые) – материал используется в готовом или разбавленном виде для обработки внешних и внутренних поверхностей. По таким грунтам хорошо работать финишными акриловыми красками;
• грунтовочные акриловые лаки – материал глубокого проникновения, влияющий на улучшение влагостойкости, что оптимально для наружных стен;
• грунтовочные краски на растворителях – материал тоже глубоко проникает в бетон, работая на увеличение водоотталкивающих свойств и связывая поверхностный слой бетона. Подходит для внешнего и внутреннего применения;
• краски эпоксидные – вариант для внутренних работ. Для грунтования берут двухкомпонентные составы, которые требуют приготовления.

При наличии плесени и грибков помимо грунтования потребуется обработка фунгицидными составами. При выявлении глубоких поражений применяют методики биологического лечения бетона. Результат этапа – полная пропитка бетона, закрытие пор, выравнивание.

Окрашивание

Бетон должен быть подготовлен в соответствии с принципами, описанными выше. Контролируется влажность основания: 8% — для оштукатуренного, 4% — для простого. Окрашивание проводится в условиях, рекомендованных производителями лакокрасочных составов.

Принципы окрашивания бетона кистями и валиками:

• подготовленный краситель в небольшом количестве выливается в малярный лоток;
• материал забирают и разносят по основанию вертикальными, горизонтальными и диагональными мазками;
• на стенах действуют снизу-вверх, последовательно заполняя всю поверхность;
• на стыках работают валиками, оснащенной специальной металлической пластиной;
• при окрашивании горизонтальных покрытий сначала обрабатывают стыки, основную окраску начинают в направлении от окна, а следующие слои наносятся перпендикулярно предыдущему. Финишный слой ложится по направлению света.

Принципы получения цветного бетона по методике распыления:

• лакокрасочный материал употребляется готовым или разводится по рекомендации производителя, фильтруется;
• на оборудовании регулируется давление на 3 Бар;
• краску заряжают в емкость в таком количестве, которое обеспечит непрерывность окраски;
• выполняется проба на куске картона. Если требуется, пульверизатор регулируется на круглую или плоскую струю, при необходимости еще раз корректируют давление;
• при окрашивании пульверизатор держат на одном расстоянии от поверхности (15-20 см), действуя по прямой линии, последовательно покрывая весь участок;
• после работы оборудование очищается.

Принципы нанесения цветного закрепителя для бетона:

• материалом работают по свежеуложенному бетону (когда не будет излишка влаги) М300-М350, допустимо добавление пластификаторов и фибры. Укладка бетона – типовая, на ровное, уплотненное, основание;
• закрепитель наносят методом рассыпания в 2-3 слоя;
• каждый слой втирается гладилками, строго соблюдая расход (3.5 кг/м2 – для светлых, 2.5 кг/м2 – для темных цветов);
• далее напыляется гидрофобный цветной разъединитель. Это исключит прилипание формы к бетону
• основание штампуется специальными полиуретановыми матрицами, пока бетон можно продавить пальцем. Формы постепенно перемещаются по всему основанию. Спустя 2 суток разъединитель смывается с основания простой водой.

Особенности работы с разными видами красителей

Применение материала исключает этап грунтования, — поры бетона должны быть открыты. Достаточно очистить основание пескоструйным методом или поломоечной машиной с жесткой абразивной щеткой.

Работать рекомендовано в паре: первый человек наносит краситель валиком, второй – втирает. На стенах работают снизу-вверх. После работ устраивается технологический перерыв на 4 часа, после чего поверхность промывают и запечатывают бесцветными полимерными лаками. Все используемое оборудование и инструмент должны быть кислотоустойчивыми. Нанесение реализуется в 1-3 слоя, полное высыхание достигается через 14 часов. Средний расход – 0.15-0.20 л/кв.м.

Если в работу берут красители на водно-акриловой основе, материал наносится в 1-2 слоя. Повторное нанесение реализуется через 2-4 часа. Окраску производят при температуре свыше +5 градусов и относительной влажности воздуха – 80%. Средний расход – 140-180 г/м2. В качестве растворителя используется вода.

Особенности работы с цветными закрепителями:

• требуется особая подготовка основания – выборка почвенного слоя, разравнивание, уплотнение, создание уклона. Кроме того, создается дренажный слой на основе щебня 20-40 мм (+ разравнивание и трамбовка);
• для гидроизоляции используют п/э пленку;
• далее проводится установка опалубки, армирование основания с опорой на предполагаемые нагрузки.

Техника безопасности

Техника безопасности подчиняется требованиям СниП 12.03.2001 «Безопасность труда в строительстве». Все рабочие должны быть обучены приемам работ и безопасным методам труда. Высотные малярные работы требуют установки лесов, помостей, использования люлек. Обеспечиваются средства индивидуальной защиты – спецодежда, спецобувь, перчатки (резиновые, хлопчатобумажные), очки, респираторы. При попадании ЛКМ на кожу и слизистые, материал очищается растворителем, водой, при контакте со слизистыми показано обращение к врачу.

Все электрическое оборудование, находящееся на площадке, должно быть заземлено. К работе на пневматических установках привлекаются лица с правом допуска. Помимо этого, должно быть обеспечено правильное хранение материалов: в закрытых, проветриваемых, взрывобезопасных помещениях.

Средние затраты на цветной бетон

Сухие пигменты и красители для бетона доступны по цене от 95 р/кг. Учитывая, что на 50 кг мешок портландцемента понадобится около 3 кг, затраты получаются существенными. Примерно таких же издержек следует ожидать от жидких пигментов для бетона.

Кислотные красители доступны по цене – от 350 р/л, учитывая расход метод тоже нельзя назвать самым дешевым в отличие от водно-акриловых красок, стоимость которых начинается от 155 р/л. Финансовые затраты на производство молярных работ варьируются от 60 до 450 р за квадратный метр.

Выводы

Как получить цветной бетон? Для заливки уличных дорожек, площадок, окрашивания плитки, брусчатки, бордюров я бы рекомендовал отсечь экономию и привлечь дорогостоящие цветные сухие (в том числе железоокисные) или жидкие пигменты. Именно так бетон прокрасится по всей массе и даже при истирании в течение эксплуатации сохранит свой цвет.

Если хочется немного сэкономить и придать основанию интересный внешний вид, целесообразно воспользоваться кислотными красителями. Для внутренних стен и потолков подойдет акрил – он дает многообразие цветовых решений, быстро наносится и экономичен.

Подробная технология цветного бетона на примере дорожки показана в видео: