Окрашивание бетонов суспензиями пигментов —
Эффективный способ декоративной отделки использование цветных бетонов и растворов. Такие бетоны обладают достаточной долговечностью, технологичны.
Декоративная окраска бетонов может быть создана несколькими путями, в том числе введением цветной составляющей (окрашенных заполнителей, белого цемента с минеральными или органическими пигментами). Перспективным способом яиляется применение цветных клинкерных цементов1. Простой и технологичный метод окрашивания—прямое введение минеральных и органических пигментов непосредственно в растворы и бетоны. Однако по целому ряду причин это не допускается. Главное препятствие — невозможность равномерного распределения пигмента в жидкой бетонной массе, даже при длительном совместном помоле сухих материалов с пигментами и последующем интенсивном перемешивании при затворении. При больших размерах изделий невозможно получить однотонную окраску. Объясняется этот серьезный недостаток плохой смачиваемостью пигментов, особенно органических, склонностью частиц к агрегированию.
В результате лабораторных исследований и промышленных испытаний, проведенных на Пензенском н Новомосковском заводах КПД, нами установлено, что минеральные и органические пигменты могут быть введены непосредственно в беюнные растворы в виде суспензии.
Известно, что поверхностно-активиые вещества (ПАВ) обладают способностью выполнять в суспензиях несколько функций: смачивателей, нептизаторов, стабилизаторов.
Использование этих свойств и было положено в основу разработанного способа окрашивания тяжелых и легких бетонов предельно диспергированными, стабилизированными суспензиями минеральных и органических пигментов. Необходимое количество пигмента суспендируется в растворе поверхностно-активного вещества. При этом молекулы ПАВ предельно диспергируют агрегаты пигментов и обеспечивают распределение их в объеме раствора. Эта суспензия смешивается с жидкой бетонной смесью и равномерно ее окрашивает.
Приготовление таких суспензий пигментов достигается в несложных установках для перемешивания.
Введение суспензий в бетономешалки при затворении и перемешивании бетонов не требует каких-либо изменений технологии.
Поверхностно-активиые вещества и их концентрация определяются экспериментально в зависимости от химической природы и строения пигментов. Цвет и интенсивность окраски определяется типом пигмента и его количеством. Другие требования к пигментам вытекают исключительно из условий архитектурного и технологического характера.
Например, для получения бетонов голубых и зеленых оттенков используют органические пигменты соответственно: фталоцианиновый голубой и фталоцианиновый зеленый , в количестве 0,3— 0,7% от веса сухих веществ. Смачивателем и диспергидратором может служить раствор поверхностно-активного вещества ОП-7 или ОП-10 в количестве 0,01—0,02% от веса воды. Пигменты яркооранжевый ЖХ, золотисто-желтый ЖХ, бордо РР и другие, а также ламповая сажа суспендируются в растворах аннонактивного поверхностно-активного вещества — «прогресс», представляющего собой смесь натриевых солей вторичных алкилсульфатов, в концентрациях 0,05—0,1% от веса воды. Суспензия приготавливается сметанобразной консистенции и в таком виде выдерживается сутки для полного окончания процессов адсорбции, смачивания и пептизации.
Тепловлажностная обработка изделий из ячеистого или тяжелого бетона осуществляется в разъемных металлических формах или кассетах. Внутреннюю поверхность форм и кассет смазывают гидрофобными веществами. Необходимость в смазке диктуется желанием уменьшить силы сцепления между бетоном н формой. Однако и смазка полностью не исключает повреждений поверхности изделий при распалубке. Для окрашенных бетонов механические операции по отделке поврежденной поверхности еще более трудоемки.
Смазка для форм, даже при правильном подборе ее состава, в условиях термовлажностиой обработки полностью не устраняет прилипания. Вместе с тем, все виды смазок загрязняют поверхность готового бетона, снижая их прочность примерно на 12— 30%, а в ряде случаев, при окраске бетона органическими пигментами, смазка вызывает неравномерное или полное их обесцвечивание. Поэтому предложенные способы нанесения декоративных цветных бетонов предусматривают применение «ослабляющих» смазок, которые замедляют или полностью предотвращают схватывание и твердение поверхностного слоя бетона, снижая этим его механическую прочность. Трудоемкость механических отделочных операций, конечно, возрастает. Нужно отметить, что декоративный эффект отделки цветными бетонами со многом зависит от гранулометрического состава заполнителя, образования на поверхности изделий карбонатной пленки и методов ее зачистки.
Как показали наши исследования, избежать прилипания бетона к стенкам форм и получить гладкую окрашенную поверхность изделии, не требующую дополнительной отделки, можно только путем создания твердого промежуточного слоя на границе бетон — металл, исключающей возможность их прямого, химического взаимодействия.