پارامترهای مهم در رنگ آمیزی بتن
رنگ آمیزی بتن جزو "فناوری جدید بتن" محسوب نمی شود. برخی از
پارامترها باید در فرآیند رنگ امیزی در نظر گرفته شوند ، مانند رنگ رنگدانه، نسبت بی رنگی در سیمان و مقدار آب خارج شده از بتن توسط قالب استفاده شده.
بتن یک ماده ساختمانی است که گزینه های مختلف طراحی می تواند روی آن اجرا شود. بتن نه تنها به هر شکل داده شده ای قالب بندی می شود ، بلکه می توان بافت و رنگ سطح آن را نیز اصلاح کرد. برای اطمینان از اینکه یک سازه دارای سایه رنگ ثابت است، باید تغییرات در ترکیب و فاکتورهای تولید را به حداقل رساند.
رنگدانه های غیرآلی ، مصنوعی
طبق DIN EN 12878 ، از رنگدانه های غیر آلی و مصنوعی برای رنگ آمیزی مواد ساختمانی ساخته شده از سیمان استفاده می شود. آنها باید در برابر تابش نور خورشید و اثرات آب و هوا مقاوم باشند و به چند نوع پودر، مایع یا مواد دانه ای استفاده می شوند. مقدار اضافه شده بر اساس ترکیبات سیمان محاسبه می شود. در این فرآیند، باید در نظر داشت که شدت رنگ در ابتدا به طور هم راستا با مقدار رنگدانه اعمال شده افزایش می یابد، اما بالاتر از یک درصد مشخص - سطح اشباع رنگ - راکد می شود.
در بازار تعداد مشخصی از رنگدانه های مختلف را موجود است که می توان با ترکیب آنها به سایه رنگ دلخواه دست یافت. گرچه، فرم ظاهری باید تحت شرایط محیط واقعی قرار گیرد. این بدان معنی است که نمونه ها باید با استفاده از همان نوع سیمان، سنگدانه و سایر مواد ساخته شوند. یکی دیگر از معیارهای مهم کیفیت رنگدانه ها، قدرت رنگ آنها است که میزان توانایی آنها را در انتقال رنگ اصلی به واسطه برای رنگ امیزی را توصیف می کند که از نظر مقرون به صرفه بودن هزینه فاکتور مهمی است.
فاکتور دیگری که هنگام انتخاب رنگدانه های مناسب باید در نظر گرفته شود این است که آیا آنها برای استفاده در بتن مسلح یا غیر مسلح استفاده می شوند. در مورد بتن مسلح به فولاد، رنگ بتن نباید از مقدار کروم معین تجاوز کند. در غیر این صورت خطر خوردگی آرماتور وجود دارد.
رنگ سیمان
جنبه مهمی که هنگام رنگ آمیزی بتن باید مورد توجه قرار گیرد، رنگ
سیمان مورد استفاده است. بسته به منطقه استخراج و روش تولید، رنگ آن می تواند از خاکستری روشن تا خاکستری تیره و حتی قهوه ای مایل به قرمز متغیر باشد. هر چه رنگ رنگدانه ها روشن تر باشد مثل زرد، رنگ بتن یا سیمان استفاده شده اهمیت بیشتری دارد. برای دستیابی به رنگهای فوق العاده درخشان، اغلب لازم است از سیمان سفید استفاده شود، که آهن بسیار کمی دارد و باعث روشنی آن می شود. همین امر باعث می شد که طیف گسترده ای از رنگ ها در بتن قابل مشاهده باشد و حتی برای مخلوط کردن سیمان سفید با رنگدانه های سیاه یا خاکستری برای برخی سازه ها بمنظور دستیابی به سایه ای از رنگ خاکستری توسعه یابد.
سنگدانه ها
70% درصد بتن متشکل از سنگدانه است اگرچه معمولا بطور کامل با
خمیر سیمان محصور شده اند، اما ممکن است از طریق خمیر نمایان شوند، یا لایه بالای بتن ممکن است در طول زمان در معرض هوا قرار گیرند. بنابراین باید هنگام تعیین رنگ بتن، سنگدانه مورد استفاده را نیز در نظر گرفت. رنگ سنگدانه به ویژه در جایی که لایه بالای سیمان عمداً برداشته شده است، مانند مواردی که برای مثال سندبلاست، اسیدی کردن یا چکش دنده ای مورد استفاده قرار می گیرد، بسیار مهم است. در این حالت، رنگ بتن و سنگدانه در نظر ناظر و بر اساس خواست او با هم ترکیب می شوند. در این شرایط ، توصیه می شود بتن با سنگدانه در رنگ دلخواه تولید شود.
ترکیب ، قالب بندی و عامل پخش
برای دستیابی به یک رنگ یکنواخت، رنگ بتن باید به خوبی به سایر اجزای بتن بچسبد. بنابراین توصیه می شود ابتدا رنگدانهها را به سنگدانه اضافه کرده و حدود 25 تا 40 ثانیه مخلوط کنید. فقط در این صورت باید آب، سیمان و غیره اضافه شود. بهترین نتایج از نظر همگن بودن در میکسر گروت به دست می آید. افزودن رنگ در تراک میکسر ممکن است باعث تغییر رنگ در سطح بتن شود.
به محض تماس سیمان با آب، سوزن های بلوری ظریفی شکل می گیرند و به یکدیگر متصل می شوند و باعث سفت شدن بتن می شود. در این فرایند، نسبت اختلاط صحیح آب و سیمان (نسبت w/c) برای سختی و رنگ طبیعی بتن اهمیت ویژه ای دارد. هرچه نسبت w/c بیشتر باشد، منافذ بیشتری در بتن ایجاد می شود. منافذ نور را پراکنده کرده و در نتیجه بتن رنگ روشن تری به نظر می رسد. این واقعیت نه تنها برای فرمولاسیون بتن و افزودن پلاستی سایزرها ، بلکه برای قالب نیز باید مورد توجه قرار گیرد. قالب جذب کننده، مانند چوب، آب را از بتن جذب می کند، که در نتیجه نسبت w/c کمتری را به دنبال دارد. قالب جاذب برای بتن رنگ شده مناسب است، اما باعث می شود رنگ آن کمی تیره تر به نظر برسد. قالب غیر جاذب خطر ایجاد منافذ و رنگارنگ شدن سنگ یا تشکیل توده را افزایش می دهد.
مواد رهاساز می توانند تأثیر فوق العاده ای در ظاهر بتن داشته باشند. به همین دلیل است که باید آزمایش های اولیه انجام شود و ضروری است که همیشه از یک مواد رهاساز برای یک ترکیب بتنی نمایان استفاده شود. استفاده نادرست از مواد رهاساز یک اشتباه رایج است. قالب باید به طور کامل و یکنواخت با محصول انتخاب شده آمیخته شود. استفاده بیش از حد از مواد رهاساز ممکن است منجر به یک تغییر و رنگ ناجور شده و در بدترین حالت، موجب سخت شدن ناهموار بتن شود.
شرایط خشک شدن و عمل آوری
خمیر سیمان با شکل دهی کریستال هایی در اندازه های مختلف باعث سخت شدن بتن می شود. درجه حرارت بالای سختی منجر به
ایجاد سوزنهای کریستالی ریز می شود. اندازه بلورها بر شدت پراکندگی نور هنگام برخورد با بتن تأثیر دارد. سوزنهای کریستالی ریز نور را بیشتر از کریستالهای درشت پراکنده می کنند که باعث می شود بتن رنگ روشن تری داشته باشد. با این حال، این پدیده تنها زمانی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است که اختلاف دما به میزان قابل توجهی رسیده باشد. برای محافظت از بتن در دراز مدت می توان از یک پوشش آبگریز و یا محافظ گرافیتی استفاده کرد. این عوامل ممکن است بر ظاهر سطح بتن نیز تأثیر بگذارند. برخی از محصولات درخشندگی خاصی ایجاد می کنند که بسته به موقعیت تابش خورشید قابل مشاهده است.