Белые и цветные портландцементы. Требования к сырью. Особенности технологии. Свойства. Область применения.

Популярный строительный материал – бетон и цементный раствор, приготовленный на обычном портландцементе, после высыхания приобретает светло-серый оттенок. В некоторых случаях требуется, чтобы конструкция или изделие из цемента имело декоративный «разноцветный» вид.

Для придания декоративности используют цветной цемент – добавляют в раствор специальные искусственнее или натуральные красители.

Цветные добавки в цемент

Все цветные добавки подразделяются на три основные категории: жидкие, полужидкие и сухие колеры. Выбирая вариант категории следует принимать во внимание условия эксплуатации изделий.

Самый оптимальный вид красителя для всех условий эксплуатации – порошкообразный (сухой) колер, который отлично окрашивает конструкцию, не выгорает под воздействием ультрафиолета солнечных лучей, не вымывается осадками и при этом не вступает в химическую реакцию с затворителем (водой).

Сухой материал для окрашивания бетона может иметь как природное, так и искусственное происхождение. В обоих случаях колеры представляют собой состав из тонкодисперсных порошков оксидов различных металлов.

Разница состоит в том, что природные красители получают методом измельчения сырья добытого рудным способом, а во втором в качестве сырья выступают отходы и побочные продукты металлургической промышленности.

Широко применяемые стандартные расцветки колеров:

• Черный (сажа или черный оксид железа).
• Белый (двуокись титана).
• Красный (чистый оксид железа).
• Коричневый (смесь красного и черного оксидов железа или умбра).
• Желтый (гидрат оксида железа).
• Зеленый (оксид хрома).
• Голубой (фталоцианин меди).

Торговые сети предлагают огромный выбор компаний производителей колеров, с помощью которых можно изготовить цветной бетонный раствор различных оттенков. В рамках этой статьи ознакомим чистюлей с самыми популярными брендами:

• «BAYFERROX», производство Company LanXESS (Германия). Красители этого бренда лидируют по всем показателям, обладают отличной износостойкостью, характеризуются отсутствием пылевидных фракций, а также содержат в своем составе специальные вещества (диспергаторы) обеспечивающие наиболее равномерное окрашивание конструкции. В числе недостатков высокая стоимость.
• «Ярославский Пигмент» (Российская Федерация). Компания выпускает пигменты в широкой гамме цветов: красный, коричневый, оранжевый, зеленый, белый, черный, синий. При этом колеры «Ярославского Пигмента» отличаются доступной стоимостью, экологичностью, стойкостью к вредным факторам (ультрафиолет, щелочи, высокая температура, атмосферное воздействие), отличной укрывистостью и окрашивающей способностью.
• «PRECOLOR A.S.» (Чехия). Компания предлагает неограниченную гамму цветов. При этом пигменты «PRECOLOR A.S.» обладают стойкостью цвета, экологически безопасны для людей и животных и соответствуют европейским стандартам качества.
• «CATHAY Pigments Group» (Гонконг, Китай). Колеры этого бренда обладают отличной укрывистостью, стойкостью к вредным факторам и насыщенностью цвета.

Выбор краски

Определяясь с финишной отделкой решается, чем покрасить бетон на улице или внутри здания. Учитываются условия эксплуатации рабочей поверхности. Рассмотрим что нужно знать об ЛКМ, чтобы сделать правильный выбор.

Базовые критерии

Бетон – универсальный строительный материал. Он применяется для создания практически всех архитектурных элементов здания, декоративных элементов для зоны отдыха и пешеходных дорожек, проезжей части. Все перечисленное может являться объектом для окрашивания.

Исходя из многообразия возможных рабочих площадок критерии выбора можно свести к следующему:

• внутри или снаружи здания;
• перепады температур и влажности;
• есть ли прямое воздействие со стороны природных осадков или имеется навес, ограждающие конструкции;
• подвергается ли объект физическое воздействие (трение, давление, вибрация);
• воздействие на человека или окружающую среду.

Кроме технических характеристик базовой основы той или иной краски рассматриваются свойства пигментов. Это могут быть уже добавленные вещества или отдельные колеры.

Пигменты для краски по бетону Источник prom.st

Здесь учитывается стойкость к выцветанию. Также важно решение относительно степени блеска. Например на глянцевой поверхности видны неровности, а матовое покрытие не отражает свет.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на лакокрасочных материалах и сопутствующих работах

Виды краски

Чтобы понять, чем покрасить бетонную дорожку на улице или стены в жилой комнате, нужно разобраться в свойствах конкретного типа ЛКМ. Здесь определяющим фактором является базовая основа той или иной краски. Для работ с бетоном мастера используют такие варианты:

• Акриловая. Это разведенные в технической воде полимеры и производные смолы акрила. На степень блеска здесь влияет концентрация компонентов. Образуемое покрытие проявляет стойкость к влаге и перепадам температур. Однако область применения ограничена из-за кратковременной устойчивости к прямому контакту с водой. То есть окрашиванию подлежат любые помещения, в том числе, неотапливаемые с повышенной влажностью. Полное высыхание двухслойного покрытия происходит в течение 48 часов. В среднем расход составляет 400 гр/кв.м, срок службы 8-10 лет.

Акриловый состав для окрашивания пола Источник lkmflot.ru

• Полиуретановая. К эксплуатации объект готов через 2 недели, но поверхностная пленка образуется за 2-3 дня. Относительно недорогая краска применяется для фасадных работ и окрашивания поверхностей внутри здания. Главное достоинство здесь – укрывная способность. Это свойство особенно актуально для мастерской, паркинга или помещения, где работают с химически активными реагентами. Расход – около 400 гр/кв.м, срок службы – до 20 лет.
• Резиновая. Водная дисперсия содержит синтетические компоненты на базе акрилатов. После высыхания образуется эластичная пленка, которая сохраняет целостность при смене показаний термометра. Краска характеризуется быстрым затвердевание и широким диапазоном рабочих температур. Высыхает материал в течение 20 минут, в том числе, при небольшом морозе. Эксплуатация возможна при -50-+60 градусах по Цельсию. Область применения практически не имеет ограничений. Расход составляет 350 гр/кв.м, срок службы – до 10 лет.

Резиновая краска Источник prom.st

• Эпоксидная. Двухкомпонентный состав после двухслойной покраски бетона образует высокопрочную защитную пленку. Сохнет покрытие 12-24 часов. Перед применением базовую основу и отвердитель нужно тщательно перемешать. Характерные свойства: стойкость к прямому воздействию воды, химических реагентов с кислотной или щелочной средой, истиранию. Составы отличаются яркостью, не выцветают со временем. Расход – 250 гр/кв.м, срок службы ограничен 8 годами.

Кроме базовых компонентов добавки также оказывают влияние на выбор чем красить бетон на улице или внутри дома, В таблице представлены требования к материалам применительно к условиям эксплуатации.

К универсальной группе материалов относятся алкидные и масляные эмали. Однако мастера ими практически не пользуются из-за малого срока службы покрытия, выгорания на солнце, низкой износостойкости. Но есть плюсы: бюджетная стоимость, многообразие готовых цветовых решений, применимость для работ внутри и снаружи зданий.

Цветной цемент своими руками

Приготовить цветной бетон или цветной раствор можно своими силами. Основное условие – соблюдать пропорции и применять чистый белый песок и чистую воду. Чтобы получить высокий насыщенный цвет при минимальном количестве добавленного пигмента, следует использовать белый портландцемент.

Серый общестроительный портландцемент «глушит» яркость оттенков, придавая изделиям пастельные тона. Стоит заметить, что использование белого портландцемента значительно увеличивает себестоимость конечного изделия.

Судите сами, средняя стоимость 50-килограмового мешка белого цемента колеблется от 700 до 1044 рубля, в то время как мешок обычного цемента стоит от 290 до 345 рублей за один мешок массой 50 кг.

Далее мы расскажем, как сделать цветной раствор цемента для строительства садовых дорожек, небольших площадок, тротуаров и других малонагруженных конструкций:

• Пропорции компонентов: портландцемент 1 часть, белый очищенный песок 2,5 части, промытый гранотсев 4 части, чистая вода 0,3 части, колер 5-10% от массы цемента. Практический совет! Существует предел насыщения цвета. Другими словами, существует определенный порог количества добавляемого колера, когда добавление очередной порции уже не влияет на яркость оттенка. Более того, это ведет к увеличению себестоимости и вредному явлению – оттягиванию влаги (в некоторых случаях это ухудшит качество изделия). Указанное выше процентное содержание красителя, и есть так называемый «порог».
• Качественный цветной строительный материал получится при условии равномерного перемешивания компонентов. Поэтому для приготовления цветного бетона следует использовать бетоносмеситель. Сначала в бетономешалку загружают песок и гравий. Перемешивают и вводят цемент. Опять перемешивают и добавляют краситель. Бетономешалку оставляют включенной до тех пор, пока перемешиваемая масса не приобретет равномерную окраску.
• Добавление воды производится небольшими порциями при одновременном перемешивании компонентов. Вода добавляется до получения требуемой консистенции бетона (раствора).
• Цветной бетон (раствор) готов к использованию.

Технология

Окрашивание того или иного объекта предполагает выполнение обязательных и дополнительных действий. Первые это подготовка основания и финишная отделка. Ко вторым можно отнести демонтаж, устранение мусора, работы по защите смежных конструкций от пыли, загрязнений, ограничение рабочего участка водонепроницаемыми материалами (скотчи, ленты, пленки, трафареты). Рассмотрим, как правильно покрасить бетонную стену, пол, потолок или наружные конструкции.

Подготовка основания

Прежде, чем красить бетон, его необходимо правильно подготовить. Основание должно быть сухим, чистым, без жировых пятен и без очагов поражения ржавчиной или грибковыми образованиями. Так как ЛКМ создают тонкую пленку, заполнять поры и трещины они практически не способны. То есть дополнительно нужно обеспылить поверхность и заполнить все дефекты.

При детальном рассмотрении для решения поставленных задач применяются такие материалы и средства (примеры):

• очистка от старой краски – составы с высоким содержанием щелочи;

Механическое удаление старого покрытия Источник yandex.net

• обезжиривание – 500 грамм кальцинированной соды с добавлением 10 литров воды;
• удаление ржавчины – удаление водой и профилактика раствором медного купороса (15 %);
• устранение плесени – пропитка уничтожителем с последующим механическим удалением, промывкой чистой водой, профилактическая обработка защитным антисептическим средством для бетона (минеральной поверхности);
• обеспыливание (перед каждым этапом подготовки бетона) – грунтовка глубокого проникновения, наносится минимум в 2 слоя с промежуточным просушиванием.

Для заполнения пор и трещин применяются штукатурка и шпаклевка, которые предназначены для работ с минеральным основанием. Если поверхность равномерная и без дефектов, то можно сразу приступать к шлифованию. Так будет проведено сглаживание, что положительно скажется на эстетике красочного покрытия. Зернистость абразивного полотна может быть равной 80-100 единицам.

Листы наждачной бумаги Источник cloudinary.com

Окрашивание

Работа выполняется только с монолитом в возрасте более 30 дней после заливки. Исключением является применение сухого пигмента для тонирования свежезалитый пешеходной дорожки. Оптимальными условиями считаются температура свыше +10 градусов по Цельсию, относительная влажность воздуха в пределах 60-75 %.

Бетон обладает слабой впитывающей способностью. Поэтому нанесение красящего состава должно иметь пропитывающий характер. Лучшим образом задача решается с помощью валика. Для краскопульта нужно использовать водянистые составы. Напыляют краску в 2-3 захода тонким слоем с промежуточной просушкой в пределах 12 часов.

Также допустимо окрашивание с помощью кисти. Здесь нужно быть готовым к появлению борозд от щетины. Это обосновано использованием вязких красок. Чтобы визуально сгладить покрытие, можно окрасить поверхность в 2-3 слоя.

Красители для бетона

Колер для бетона может иметь разную структуру, обладать неодинаковыми свойствами. В любом случае, его основное предназначение – окрасить раствор цемента для придания ему более выразительных эстетических свойств.
Цветной бетон – способ внести разнообразие в городской ландшафт, уникально оформить дачный участок или двор дома. Методики покраски популярны в производстве тротуарной плитки, бордюрного камня, различных железобетонных изделий, в замешивании раствора кирпичной кладки для стен.

Использование красителя в бетонной смеси

Введение краски в бетонную смесь придает готовым изделиям оригинальный внешний вид. Благодаря большой глубине проникновения красящий состав не истирается, не изнашивается в течение длительного времени. Даже при некотором выгорании поверхности структура состава не меняется. Специалисты указывают лишь на высокую стоимость работ с применением окрашенного бетона. Тем не менее, колеровочные компоненты часто добавляют в растворы для заливки дорожек, въездов, площадок, пола и прочих больших участков.

Пигмент – что это такое

Пигмент для бетона – добавка в виде сухого порошка, вводимая в бетонную смесь или наносимая на высохшее основание с целью придания необходимого цвета. Пигментный состав также иногда применяется для окрашивания только что уложенного раствора – это помогает сократить расход средства. Пигменты после добавления растворителей, закрепителей и дальнейшего высыхания становятся стойкими к действию повреждающих факторов.

Виды пигментов

По способу получения порошковые пигменты бывают искусственными и природными (натуральными). По происхождению их классифицируют на органические и минеральные. Также пигменты различаются по термостойкости, устойчивости к химическому действию и цвету.

Пигменты бывают следующих типов:

1. Природные. Их получают путем дробления извести, каолина, мела, охры, перекиси марганца.
2. Искусственные. Для получения минералы и камни подвергают термообработке. Представители – сажа малярная, жженая умбра, белила титановые, лазурь, оксид хрома.
3. Металлические. Для их изготовления используются металлы (бронза золотистая, цинковая пыль, оксид титана, железоокисный порошок, алюминиевая пудра).
4. Кислотные. Готовятся на основе различных кислот, в итоге получаются пигменты синего, зеленого, черного и коричневого цвета.

Свойства пигментов

Все пигменты должны обладать рядом свойств, причем, в достаточной степени. В противном случае не имеет смысла окрашивать бетон или готовое изделие – поверхность быстро потеряет внешний лоск. Вот основные качества красителей:

• укрывистость – средство должно полностью перекрывать белый или серый тон основного материала,
• низкая маслоемкость – этот показатель должен быть не более 40-100 единиц, от него зависит срок удержания цвета готовым раствором,
• стойкость к коррозии, действию щелочей, ультрафиолета, перепадам температур – такие свойства серьезно продлят срок эксплуатации изделий,
• дисперсность – порошковые составы должны хорошо распределяться по готовой смеси, несмотря на сухое состояние.

Как производятся пигменты методы

В промышленных условиях пигменты вырабатывают из минеральных или органических веществ, обогащая различными искусственными добавками. С целью экономии некоторые делают пигменты своими руками. Но нужно учесть, что сделать самому такой краситель непросто, лучше приобрести состав в готовом виде. При нарушении дозировок можно создать не тот цвет или вовсе испортить раствор.

Цвета

От цвета цемента зависит итоговый результат покраски. Если материал будет серым, то раствор тоже получится сероватым, приглушенным. Для ярких, насыщенных цветов следует покупать белый цемент. Предварительно замешивают небольшое количество раствора, добавляют немного пигмента до достижения нужного оттенка. В дальнейшем строго соблюдают высчитанные пропорции, это позволит сделать конструкцию однородной по тону.

Цвета пигментов чаще всего ограничиваются базовой гаммой – красный, синий, желтый, черный, зеленый. Их сочетания делать вполне возможно, так получают фиолетовый, оранжевый и иные вторичные оттенки. Чтобы создать белый раствор, берут исходный белый портландцемент, вводят такого же цвета наполнитель. Для некоторого осветления серого цемента можно применять двуокись титана.

Также на цвет готового изделия влияют иные факторы:

1. Оттенок песка и прочих добавок. Стоит использовать только светлый щебень или прозрачный кварцевый песок – они улучшают яркость пигментов.
2. Водоцементное соотношение. Чем больше введено воды, тем более светлым будет исходный цементный раствор.
3. Температура отверждения бетона. При более высокой температуре окружающей среды кристаллы, формирующиеся в процессе застывания смеси, имеют меньший размер. Поэтому свет сильнее рассеивается и раствор выглядит светлее.
4. Процент пигментирования от веса цемента. Максимально допустимое количество колера в растворе – 8-10 %. Для сильно красящих составов достаточно 5 %. Далее разница в цвете будет несущественной, зато свойства самого бетона меняются в худшую сторону. Также есть рекомендации по количеству пигмента в зависимости от цвета: пастельные тона – 1-3 %, оттенки средней интенсивности – 3-4 %, насыщенные цвета – 4-6 % и более.
5. Производитель. У разных изготовителей красящих составов неодинаковое качество пигментов, что обязательно учитывают при покупке.
6. Время. Остаток цвета будет зависеть и от времени эксплуатации изделия. Так, оксидные пигменты даже по прошествии длительного срока сохраняют оттенок. И все-таки большинство колеров немного блекнет в результате протекающих химических процессов. На изделиях образуются высолы – известковые пятна.

Характеристики материала

Принцип действия порошкового пигмента основывается на поглощении света и отражении его определенных лучей. Благодаря этому мы видим оттенок готовой конструкции.

Большинство пигментов экологичны, их можно применять при отделке жилых помещений. Что касается физико-химических характеристик, отметим основные из них:

• остаток на сите с размером ячеек 45 мкм – 0,05-2,5 %,
• pH – 3-8,
• доля водорастворимых солей – 0,4-0,8 %.

Все составы перед поступлением в продажу проверяют на эталонных пробах. Производители гарантируют качество своей продукции.

Структура материала

Большинство пигментов имеет сухую консистенцию. Намного реже реализуются колеры в форме жидкости, эмульсии, пасты, микрокапсул. Дешевле всего применять сухие порошки.

Светостойкость

Пигменты обладают светостойкостью. Это – способность красящего вещества сохранять оттенок под влиянием ультрафиолета. Большинство природных пигментов имеет высокую светостойкость.

Виды красителей

Придать цвет бетону можно при помощи различных видов красителей, которые приготовлены на основе пигментов. Важно, чтобы колер имел хорошую глубину проникновения и достаточное качество закрепления.

Кислотные красители

Считаются самыми стойкими и наиболее распространенными в строительстве. Такие средства безопасны для человека, экологичны. Они окрашивают раствор или готовую конструкцию в результате химической реакции. Цветовая гамма обычно включает 8 стандартных тонов, которые легко смешать между собой.

Акриловые красители

Красители такого типа яркие и долговечные. Они чаще используются для получения цветного бетона для заливки пола, нанесения на стены, в кладке из кирпича. Готовые оттенки реализуются в строительных магазинах. Акрил не вреден для человека, с ним можно работать в закрытых помещениях. Для нанесения краски на готовый бетон применяют кисти, валики, распылители. Обычно выполняют не менее двух слоев окрашивания.

Сухие красители

Такие колеры представлены большим разнообразием базовых и уже смешанных между собой пигментов (охры, белил, умбры и прочих). Сухие пигменты дешевле остальных, поэтому в быту они популярны. Средства противостоят температурным перепадам, действию солнца и осадков. Перед нанесением важно убедиться, что бетонная поверхность окрашивается в первый раз.

Цветные добавки для бетона

Такие колеры вводят в цемент на стадии замешивания раствора. Они бывают жидкими, порошковыми или пастообразными. Преобладают пастельные тона, светлые оттенки. Красителям не страшно действие дождя и солнечного света, срок их службы не меньше, чем у самой бетонной конструкции.

Изготовление красителя своими руками

Чтобы результат порадовал, для работы стоит выбирать только качественный цемент с наиболее светлым начальным цветом. Он легко окрасится даже самодельными красителями.

Рецепт изготовления пигмента:

• 0,2 л хлористого кальция,
• 7 л воды,
• 30 г хозяйственного мыла,
• 0,5 кг сухой известковой краски любого оттенка,
• 1,5 л гашеной извести-пушонки.

Сначала нужно развести в воде известь, потом добавить хлористый кальций и краску. Отдельно измельчить мыло на терке, растворить в небольшом количестве воды, ввести в общий раствор. Процедить средство для получения однородной жидкости. Выходит примерно 10 л готовой краски, которую можно сразу вводить в бетон.

Приготовление бетонной смеси с красителем

Чтобы цемент хорошо окрасился, нужно равномерно распределить по нему полученный краситель. Для этого добавлять краску надо в только что приготовленный раствор, пока он не начал даже немного густеть. Перемешивание стоит делать при помощи бетономешалки или миксера – вручную процесс затянется, а эффект может оказаться хуже. Как только в массе перестанут просвечивать прожилки краски, можно применять ее по назначению.

Важно строго соблюдать пропорции добавления красителя в бетон. Если нарушить соотношение, готовая конструкция утратит прочность, станет быстро растрескиваться. Желательно сделать предварительный замес и заливку небольшой порции материала, чтобы убедиться в его пригодности. Для улучшения сцепления и прочности, предупреждения трещин можно ввести в массу пластификаторы и влагоудерживающие добавки.

Процесс окрашивания бетона протекает следующим образом:

• перед началом работы готовят крупную емкость,
• смешивают сухие составляющие раствора,
• добавляют воду и краситель, если он представляет собой жидкое вещество,
• тщательно перемешивают массу.

При изготовлении раствора добавляют не только цемент и пигменты, но и закрепители, клеящие добавки, если так задумано технологией. Обычно для создания смеси берут 2,5 части песка, 1 часть цемента, 4 части гравия, ¼ части воды, 2 части пигмента. После застывания, в зависимости от типа пигмента, можно сделать имитацию натурального камня, состаренной поверхности или выполнить заливку обычной цветной смеси.

Покраска застывшего бетона

Такой метод применяют в строительстве, а также широко практикуют профессионалы. Перед работой важно провести подготовку уже застывшей поверхности. Ее моют либо убирают грязь, пыль «сухим» способом, обезжиривают при помощи растворителя. Далее основание просушивают феном или распылителем. Для проведения покраски необходимы такие инструменты и приспособления:

• рабочая одежда, очки, перчатки,
• малярный скотч,
• кисть или валик,
• лоток для краски.

Нельзя игнорировать ношение защитной одежды, особенно при использовании красок на основе кислот. Окрашивание делают вручную, но для больших поверхностей лучше применять краскопульт. Предварительно все контактные зоны, которые не будут подвергаться окраске, оклеивают скотчем. Наносят один слой, дают просохнуть не меньше 6 часов. Затем можно нанести второй слой краски, дать покрытию окончательно высохнуть (сутки). За это время произойдет химическая реакция, и поверхность бетона окрасится в необходимый цвет.

В окончание работ следует обмыть бетон прохладной водой, протереть тряпочкой или губкой. По мере сушки будет виден реальный оттенок. Его можно сделать более глубоким при нанесении специальных топпингов, которые, к тому же, придают блеск и закрепляют краситель, делают его более стойким. Обычно на квадратный метр поверхности расходуется до 0,3 кг краски в один слой, но иногда эта цифра бывает больше.

Более качественным получается результат при применении составов с глубоким проникновением (до 5 мм). Такие средства обладают свойством дополнительно защищать бетон от разрушающих факторов. Соответствующая пометка о проникающем окрашивании всегда есть на упаковке материала, поэтому стоит внимательно прочитать информацию перед покупкой.

Популярные производители

В магазинах часто встречаются пигменты , например, черный Н-722, коричневый Н-663 и другие. Также повсеместно реализуются краски фирмы MAPEI – они подходят для бетона и фасадов, обладают высоким качеством, имеют богатую палитру оттенков. Краски линейки Elastocolor Paint от MAPEI обеспечивают защиту от перепадов температур, не трескаются, скрывают мелкие недостатки. Неплохим качеством отличается также продукция , Zinsser, «ТэоХим».