1.Пигменты.
Выбор пигмента имеет решающее значение для конечного продукта. К ним предъявляются следующие основные требования:

• высокая окрашивающая способность;
• устойчивость к агрессивной среде, создаваемой сильнощелочным цементным вяжущим;
• светостойкость;
• атмосферостойкость.

Пигменты не должны растворяться в воде затворения. В процессе изготовления окрашенного бетона они должны равномерно и устойчиво распределяться по его объему. с помощью пигментов можно получить практически любой тон или оттенок. Тем не менее,следует помнить, что добиться получения чистого цвета, например желтого, можно лишь используя белый цемент.

  1.1. Цвета.
Самыми популярными в окрашивании бетонов являются следующие цвета:

• красный;
• зеленый;
• синий;
• черный;
• коричневый;
• желтый.

  1.2. Интенсивность окраски.
Интенсивность окраски является важным показателем качества пигментов. В конечном счете, окрашивающая способность - решающий фактор для оценки экономичности данного пигмента, при соблюдении других основных требований. Под интенсивностью окрашивания понимается способность пигмента окрасить в свой цвет окружающую среду. Относительную окрашивающую способность можно оценить как отношение массовой части пигмента-эталона к массовой части исследуемого пигмента при достижении одинаковой интенсивности.

2. Факторы, влияющие на цвет бетона.

  2.1. Цвет цемента и его воздействие на цвет окрашенного бетона.
Портландцемент имеет различные оттенки серого цвета. Серый цвет приглушает все остальные цвета и оттенки. Поэтому при окраске бетона, который производится на основе обычного портландцемента, невозможно добиться той яркости и сочности цвета, которые можно обеспечить на белом цементе.
Степень насыщенности и чистоты цвета, получаемого на белом цементе, зависит от цвета самого пимента. В том случае, когда применяются черный пигмент, окрашенный им серый цемент практически не отличается от окрашенного им же бетона на белом цементе. В случае красно-коричневого пигмента это отличие бывает незначительным. Что касается зеленого, синего и, особенно, желтого пигмента, отличие может быть разительным. Чем выше степень чистоты желаемого оттенка, чем он светлее, тем больше необходимость использования белого цемента.
Необходимо учитывать также, что на практике цвет серого цемента варьируется от светло-серого до темно-серого. Смена сорта цемента или поставщика часто приводят к тому, что изменяется и конечный цвет, полученного после окраски бетона. Причиной этого является разница в первоначальном цвете цемента.

   2.2. Наполнители.
При изготовлении цветного бетона частицы наполнителя обволакиваются окрашенным цементным вяжущим. При этом может случиться, что частицы наполнителя не укрываются полностью, что приводит к влиянию цвета наполнителя на конечный оттенок бетона, т.е. происходит визуальное смешение цветов. Подобное же воздействие на светлые тона бетона (желтые, голубые, зеленые) оказывает собственный цвет песка. Это влияние значительно снижается, когда речь едет о коричневом или черном бетоне.

   2.3. Влияние количества пигмента на качество цветного бетона.
Оптимальное количество пигмента помогает сэкономить дорогостоящий продукт. При увеличении пигментной части в композиции достигается линейное увеличении интенсивности окрашивания. При дальнейшем увеличении количества пигмента наступает момент, когда изменения интенсивности цвета не наблюдается. Именно с этого момента увеличение доли пигмента в смеси становится экономически не выгодным. Рекомендуем верхний придел применения пигментов на сером портландцементе ограничен 6% пигмента от массовой доли сухого цемента. Чаще всего вводят 3 - 5%. В случае использования менее интенсивных пигментов граница насыщения достигается при добавлении значительно большего количества пигмента. Однако это может повлечь за собой ухудшение технологических характеристик бетона (при увеличении доли пигмента свыше 10% масс).

   2.4. Водоцементное соотношение и цвет бетона.
Избыток воды затворения испаряется из бетона, что ведет к образованию мелких пор, которые рассеивают падающий свет и осветляют бетон. Чем больше величина водоцементного отношения, тем более светлым кажется бетон. Влияние этого фактора на различие оттенков можно почти полностью исключить тщательным соблюдением технологии приготовления бетона (в частности, увеличив пластичность бетонной смеси за счет пластификатора).

.    2.5. Цвет бетона в зависимости от содержания цемента.
При окраске бетона окрашивается не наполнитель, а цементное вяжущее, которое, в свою очередь, укрывает отдельные частицы наполнителя. Чем больше окрашенное цементное вяжущее разбавляется наполнителем, тем менее насыщенным становится конечный цвет бетона. При одинаковом уровне пигментирования бетон с высоким содержанием цемента имеет значительно более интенсивную окраску, чем бетон с низким содержанием вяжущего.

3.Особенности производства цветных бетонов.

   3.1. Дозирование и распределение пигмента в бетоне.
В настоящее время роль качества бетонных изделий неуклонно возрастает. Если говорить о диспергировании пигмента в бетонной смеси, то следует отметить, что вопрос об очередности и времени подачи пигмента в бетоносмеситель имеет на практике решающее значение. Наилучшим образом цвет проявляется при следующем порядке загрузке компонентов:

Тротуарная плитка.
Песок - 1 часть
Цемент (марка 500) - 1 часть
Щебень фракции 5-20 мм - 2 части
Пигмент - не более 5% от массы цемента
Пластификатор - по рецептуре завода-изготовителя.

Забор.
Песок - 1 часть
Щебень фракции 2-5 мм - 3 части
Цемент (марка 500) - 1 часть
Пластификатор - по рецептуре завода-изготовителя.

Цветник - ограждение, урна.
Песок - 1 часть
Щебень фракции 5-10 мм - 4 части
Цемент (марка 500) - 1 часть
Пигмент - не более 5% от массы цемента
Пластификатор - по рецептуре завода-изготовителя

Приготовление пигмента:
Неорганические порошковые пигменты (Fe2O3, Fe3O4, FeO(OH), Сr2O3, MnО, ТіО и их смеси) в обязательном порядке перед применением смешивают с водой до образования сметанообразной консистенции и настаивают в таком состоянии не меньше 1 часа для увеличения дисперсности, величина которой и характеризует красящую способность. Следует помнить о том, что это дорогой компонент бетона, кроме того, что увеличение его содержания ухудшает его качество бетона, поэтому снижение его доли в бетоне при достаточной насыщенности является желательным.

Приготовленный краситель может храниться достаточно долго, так как имеет стабильную формулу, но цвет по мере хранения может быть ярче из-за увеличения дисперсности пигмента. Перед добавлением в бетон его перемешивают.

Органические фталоцианиновые голубой и зелёный красители (ГОСТ 6220-76 с изм. 9-92) дают очень насыщенные оттенки бетона и обладают высокой светостойкостью (7-8). Допускается содержание в бетоне не более 0,5% от массы цемента. Единственное отличие в их применении заключается в том,что цветной слой бетона приготавливается методом растирания в растворо- смесителе или бетоносмесителе лопастного типа

    3.2. Воздействие условий отверждения на цвет бетона.
Цементный камень, который возникает при смешивании цемента с водой, представляет собой, в зависимости от температуры отверждения, более или менее крупные кристаллы. От величины этих кристаллов зависит рассеивание света, падающего на бетон. При этом существует закономерность: более высокие температуры отверждения вызывают образование более мелких игольчатых кристаллов. Более сильное рассеивание света игольчатыми кристаллами приводит к тому, что оттенок бетона, отвержденного при более высокой температуре, кажется более светлым, чем оттенок такого же бетона, отвержденного при более низкой температуре. Этот факт становится очевидным, когда разница температур значительна, например, бетон, отвержденный в пропарочной камере сравнивается с бетоном, твердевшем при комнатной температуре.

4. Высаливание известняка на бетоне.
Практика окрашивания бетонов говорит о том, что светоустойчивые пигменты не оказывают никакого воздействия на процесс высаливания. Другое дело, что белые известковые пятна гораздо заметнее на окрашенной поверхности, чем на сером или белом бетоне.
Известковые пятна возникают на поверхности бетона вследствие того, что при схватывании цемента происходит образование свободной извести, которая, растворяясь в воде, попадает на поверхность бетона, вступает в реакцию с углекислым газом, находящимся в воздухе и превращается в нерастворимый карбонат кальция. При этом играет роль и пористость бетона. Высаливание может исчезнуть со временем, так как карбонат кальция вступает в медленно протекающую реакцию с растворенным в воде углекислым газом и превращается в гидрокарбонат, растворимый в воде.