Get Adobe Flash player

Архитектурный бетон


Дэвид Беннетт, David Bennett Associates
Дэвид Беннетт рассматривает новые достижения в области цветных примесей к бетону, цветных отвердителей для покрытий и химических протравок для затвердевшего бетона и рассказывает как мрачный и серый вид бетона меняется в сторону новых цветов и текстур. Дэвид Беннетт возглавляет David Bennett Associates, чья специализация - развитие и продвижение инновационных строительных технологий.
Введение
Глядя на некоторые европейские сооружения, например, Евродиснейленд, нетрудно заметить, что бетон вливает в архитектуру свежую струю, дает ей толчок к творчеству и стилю. При нынешних успехах в технологии окрашивания бетона стало возможным производить материал с большей прочностью и долговечностью и лучшего цвета, чем когда-либо прежде. Архитектурный бетон, производимый из природно - окрашенных составляющих, уже около 30 лет используется в США, но странно, что эта новость дошла до нас только сейчас.
Переворот в области окрашенного бетона, начатый в США L M Scofield, сделал возможным на месте изготавливать цветной бетон, качество которого при затвердевании не уступает качеству сборных бетонных конструкций. С возведением в Южном Йоркшире предприятия по выпуску цветных примесей к бетону L M Scofield окрашенный бетон и его широкое применение в архитектуре больше не является несбыточной мечтой.
В этой серии статей рассматривается производство, методология и применение окрашенного бетона с описанием примесей к бетону, разработанных L M Scofield и в настоящее время по лицензии производимых Roy Hatfield Ltd of Rotherham. В 1 части рассматривается производство "цвето - кондиционного" бетона, который можно замешивать заводским способом или в бетономешалке. 2 часть посвящена цветным отвердителям, а 3 - химическим красителям для затвердевшего бетона.
Часть 1: Цвето – кондиционные примеси
Появление бетона, который обладает стойким цветом и поставляется в виде готовой смеси, может значительно снизить сроки поставки, транспортные расходы и весомость производителей сборных бетонных конструкций. При наличии цвето-кондиционных примесей вместо обычного серого бетона можно получить бетон 20 стандартных оттенков - от светло-серого до темно-серого, от бежевого до лилового, от коричневого до розового, от зеленого до голубого. Используя доступные материалы, можно создать палитру цветов, привлекательных, стойких и недорогих.
Каков механизм придания бетону цвета? Получаемый цвет обусловлен абсорбирующими свойствами пигмента. Например, красный пигмент поглощает все цвета спектра, кроме красного, который он отражает. Именно пигмент определяет цвет бетона на поверхности и внутри. На цвет, придаваемый бетону пигментом, влияет цвет цемента и других составляющих, но, будучи в 10 раз мельче частиц цемента, окончательный цвет определяет все-таки пигмент. Количество пигмента в бетоне меняется в зависимости от содержания цемента, типа пигмента и метода его добавления к раствору. Например, желтые пигменты обладают большей поглощающей способностью, чем красные, и требуют большего количества воды, что увеличивает их дозировку.
Каков механизм придания бетону цвета? Получаемый цвет обусловлен абсорбирующими свойствами пигмента. Например, красный пигмент поглощает все цвета спектра, кроме красного, который он отражает. Именно пигмент определяет цвет бетона на поверхности и внутри. На цвет, придаваемый бетону пигментом, влияет цвет цемента и других составляющих, но, будучи в 10 раз мельче частиц цемента, окончательный цвет определяет все-таки пигмент. Количество пигмента в бетоне меняется в зависимости от содержания цемента, типа пигмента и метода его добавления к раствору. Например, желтые пигменты обладают большей поглощающей способностью, чем красные, и требуют большего количества воды, что увеличивает их дозировку.
Неустойчивость пигментов
Синтетические пигменты предпочтительнее натуральных, поскольку у них более интенсивный цвет и их частицы имеют одинаковый размер. Однако, даже синтетические пигменты со временем могут менять цвет и, если не использовать цвето - кондиционирование, цвет затвердевшего бетона может несколько измениться.
Интенсивность цвета зависит от метода добавления пигмента в раствор. При растирании с помощью специального оборудования цемента и пигмента вместе требуется половинная концентрация пигмента по сравнению с добавлением его в раствор отдельно. Однако, этот способ пока не получил коммерческого распространения в Великобритании вследствие высокой стоимости этого оборудования в сочетании с относительно низким спросом на цветной цемент. Таким образом, при производстве окрашенного бетона - до появления цвето - кондиционных примесей - пигменты в основном добавлялись в раствор вместе с водой. Изменения цвета и трудности получения желаемого оттенка вследствие разного водопоглощения и размера частиц у разных пигментов годами вызывали интерес к длительной стойкости цвета бетона.
Исходя из этих предпосылок, в L M Scofield рассматривались способы обработки пигментов для использования их в производстве готовой бетонной смеси. Был задан целый ряд важных эксплуатационных параметров:
пигменты должны быть химически устойчивыми и легко закрепляемыми
цвет пигментов не должен изменяться
пигменты не должны повышать расход воды
"кондиционный" бетон должен давать устойчивый цвет
выцветание должно быть снижено
Столь же важно, чтобы "цвето-кондиционный" бетон легко вымывался из бетономешалки, не отнимая много времени на ее очистку после каждого использования.
Контроль за цветом бетона
Цвето-кондиционные пигменты - или примеси, каково их коммерческое название - это тщательно обработанные и выверенные в пропорциях пигменты в сочетании с примесями, контролирующими осадку, снижающими количество воды и способствующими рассеиванию. Необработанные пигменты и добавки измельчаются и полностью растираются до однородной смеси, в которой отдельные компоненты (включая пигменты) неразличимы. Это дает возможность производителю менять формулу cмеси, чтобы компенсировать изменение цвета необработанного пигмента и сохранять строгий контроль за цветовыми стандартами, что гарантирует получение изначально такого же цвета, каким он будет в течение 40 лет.
Для простоты в применении цвето - кондиционные примеси замешаны всухую и расфасованы в мешки в соответствии с дозировкой. Вес мешка различается в зависимости от типа пигмента и содержания в смеси цемента... но дозировка неизменна - один мешок на кубометр бетона. Контролирующие осадку конуса бетонной смеси и снижающие количество воды примеси удовлетворяют требованиям ASTM C 494, "Спецификация для химических примесей к бетону". Наличие их в цвето-кондиционных примесях служит для повышения качества бетона, способствуя превосходному рассеиванию пигмента в бетонной смеси, не снижая при этом прочности бетона. Их свойства помогают уменьшить выцветание и способствуют разравниванию бетона.
На производстве контроль за качеством поддерживается частыми проверками образцов замеса, с использованием теста на мазок. Кроме того, для проверки окончательного цвета изготавливаются бетонные таблетки. Цветовая гамма не ограничивается 20 стандартными цветами, покупатель может получить любой цвет. Для таких заказов готовятся образцы и делаются таблетки до тех пор, пока не будет достигнуто полное цветовое соответствие. Затем цвето - кондиционные примеси обрабатываются, упаковываются в мешки в соответствии с дозировкой на кубометр бетона и отправляются заказчику. Для достижения устойчивости цвета и качества, помимо приготовления ингредиентов, которые хорошо смешиваются, необходимо должным образом применять бетон на участке.