Цветовой ассортимент синтетических неорганических пигментов, предлагаемых заводами-изготовителями, весьма невелик, а потребители стремятся разнообразить цветовую гамму своих продуктов, таких как, цветные строительные смеси, растворы и бетоны.
Цементную композицию можно окрасить путем смешения органических пигментов. Для этого лучше ввести дополнительную технологическую операцию. Следует иметь в виду, что, смешивая пигменты между собой, мы получим равномерно окрашивающую смесь, только тогда, когда показатели плотности пигментов близки по своему значению.
Но основная проблема при формировании цвета заключается в том, чтобы полученный путем смешения пигментов цвет был воспроизводимым, т.е. производитель всегда мог при повторном смешении получить желаемый оттенок. Без автоматического управления цветом с помощью дифрактометра диффузного рассеяния с такой задачей справиться невозможно.
Обычно, стабильный цвет удается обеспечить только в одной партии продукции, поэтому при окрашивании продукции на основе цемента необходимо предварительно усреднить окрашивающую добавку на всю партию.
Основными цветами, смешивая которые можно получить любой цвет, считают три – голубой, пурпурный и желтый. Но для формирования желаемого цвета необходимо использовать только их эталонные оттенки.
Таблица 1. Накраски цветообразующих органических пигментов в разбеле с заменителем диоксида титана (слева) и с диоксидом титана (справа)
При смешении эталонных цветов в равных пропорциях можно получить черный цвет. Система цветоделения CMYK использует четыре цвета – голубой (CYAN), пурпурный (MAGENTA), желтый (YELLOW) и черный (BLACK).
Таблица 2. Формирование цвета
- Основные цвета – голубой, пурпурный и желтый
- При смешиваниии их эталонных оттенков можно получить любой цвет
- При смешении этих цветов в равных пропорциях получится черный цвет
- CMYK – система цветоделения, использующая четыре базовых цвета:
Cyan – голубой,
Magenta – пурпурный,
Yellow – желтый,
blacK – черный
Справочником, содержащим эталоны всех цветов, является PANTONE.
Каждому цвету PANTONE соответствует его самый близкий аналог, полученный смешением триадных цветов (голубого, пурпурного и желтого).
PANTONE предназначен для расчета рецептуры красящей добавки, получаемой путем физического смешения пигментов базовых цветов PANTONE.
Таблица 3. Накраски пигментов, смешанных по Pantone «CMYK»
В таблицах № 4, 5, 6 представлено компьютерное прочтение натуральных накрасок органических пигментов различных производителей, поставляющих свою продукцию на российский рынок. Натуральные накраски пигментов в чистом тоне и в разбеле с диоксидом титана от 2,5 до 40 раз выполнены Худорожковой В.А.
Таблица 4. Накраски желтых органических пигментов
Таблица 5. Накраски красных органических пигментов
Таблица 6. Накраски голубых фталоцианиновых органических пигментов
Все органические пигменты российского производства не обладают гарантированным эталоном цвета между партиями. Отклонение эталона цвета Δ Е превышает значение «единица».
Наилучшие результаты «качество – цена» показали органические пигменты, поставляемые с трех китайских заводов (Шанхайского, JECO PIGMENTS, WUXI XINGUANG, немецкого завода под маркой «Herman Ter Hell», заволжского химического завода голубой фталоцианиновый пигмент марки 2 «З» У.
Таким образом, для получения цветных цементов и ДССС любого цвета целесообразно использовать органические пигменты (голубой фталоцианиновый, красный 5С, желтый светопрочный) и черный железоокисный в соответствии с европейским PANTONE «CMYK».
Неорганические цветные железоокисные пигменты не являются цветообразующими и не позволяют получить другие цвета и оттенки по Pantone «CMYK» путем смешивания.
Варьирование цветов за счет применения различных классов органических и неорганических пигментов путем их смешения дает производителю широкие возможности. При этом пигменты должны состоять из основного вещества и не должны содержать примеси, такие как свинец или цинк, способные оказывать влияние на время схватывания и нарастание прочности цемента.
Пигменты внешне должны быть в виде сухого мягкого порошка или в том виде, чтобы можно было легко привести их к такому состоянию растиранием при помощи мастерка без дополнительного помола. Сравнение цвета проводится на свежеприготовленной поверхности или через стеклянную пластинку. Для получения различных оттенков цветного цемента в него может вводиться пигмент или смесь пигментов как большими, так и маленькими порциями.
Условно пигменты разделяются на «сильные», концентрированные, с высокой красящей способностью, например, органические, с критической объемной концентрацией 10%, и относительно «слабые», термостойкие, например, неорганические с критической объемной концентрацией 25–27%.
Если для получения нужного оттенка требуется более 10% отдельно взятого пигмента от массы цемента, рекомендуется применять меньшую порцию более «сильного» пигмента, т.к. большие порции пигмента снижают прочность цемента и цементной продукции на его основе за счет увеличения водопотребности.
Если необходимо получить цементную продукцию пастельного цвета, то обычно трудно распределить очень маленькие порции «сильного» пигмента и более удобно применять большую порцию пигмента с более низкой насыщенностью тона или «сильный» пигмент, предварительно смешанный с наполнителем или частью цемента. Для получения цветов цемента, отличных от цветов отдельно взятых пигментов, можно использовать два и более пигментов.
Однако необходимо соблюдать осторожность при выборе пигментов, чтобы удостовериться, что данные пигменты имеют приблизительно одинаковый доминирующий размер частиц.
При быстрых процессах смешивания, когда добавляется более чем один пигмент, для получения комбинированного цвета необходимо гораздо более долгое время для смешивания.
Предпочтительно смешивать пигменты разного цвета до получения однородного комбинированного цвета перед добавлением в цемент.
Считается, что пигмент, используемый в максимальных пропорциях, рекомендованных производителем, не оказывает существенного влияния на сроки схватывания портландцемента и нарастание прочности, если начало его схватывания наступает не ранее чем через 45 минут, а конец схватывания наступает не позднее 10 часов. Разница для двух значений времени схватывания между растворами без пигмента и с пигментом должна быть не более 30 минут, и средний предел прочности при сжатии раствора, содержащего пигмент, должен отличаться не более чем на 20% от среднего предела прочности при сжатии раствора без пигмента.
Введение пигментов в состав белого цемента для его окрашивания в различные цвета при помоле, значительно уменьшает механическую прочность цементного камня, но цветостойкость камня из декоративного цемента выше по сравнению с аналогичным камнем, изготовленным из механической смеси аналогичного состава цемента и пигмента.
Щелочестойкие пигменты и красители для цементной продукции могут успешно применяться и в виде предварительно перетертой водной пасты. Пигментная дисперсия состоит в этом случае из пигмента, соответствующего требованиям стандарта, и воды, предпочтительнее с добавлением поверхностно-активных веществ.
Правила окрашивания композиции:
- Точный контроль концентрации пигмента, дозировка пигмента по весу.
- Контроль совместимости пигмента с другими компонентами композиции по водородному индексу – рН.
- Использование в качестве цветоносителей только щелочестойких и светостойких пигментов.
- Контроль технологических параметров. Необходимо соблюдать одинаковое время перемешивания, которое должно обеспечивать полную гомогенизацию рабочей смеси.
- Контроль цвета сырьевых компонентов: портландцемента, песка, а также различных добавок, используемых наряду с пигментами.
- Корректировка рецептур для сохранения цвета отделочной композиции от партии к партии.
- Использование белого портландцемента при окрашивании отделочных композиций в светлые цвета.
При применении рядового серого портландцемента цвет получается «грязным», а добиться заданного тона при окрашивании в желтый или зеленый цвета практически невозможно.
- Использование серого портландцемента при окрашивании отделочных композиций в заданные цвета с предварительным разбеливанием.
- Для разбеливания можно применять белый портландцемент, гашеную известь и белые наполнители (не более 10%) и белый пигмент (диоксид титана рутильной формы для наружных работ).
- При использовании пигментной дисперсии для изготовления цветной цементной продукции необходимо внимательно следить за содержанием воды там, где это является важным фактором. Важно удостовериться, что поверхностно-активные вещества и другие добавки не повлияют существенно на свойства конечной продукции.
Автор: Кузьмина В. П.
Источник: Популярное бетоноведение
