Строительная компания "Aziatrans.Bud"

Как уже отмечалось, цветной искусственной камень может изготавливаться из чистого цементного теста, цементно-песчаного раствора или крупнозернистого бетона.

Цвет теста определяется окраской зерен цемента, на которую накладывается цвет пленки сформировавшихся в тех или иных условиях твердения гидратных соединений. В случае применения цветных цементов в составе цементно-песчаных растворов на общий цветовой тон затвердевшего камня будет дополнительно влиять окраска песчаных зерен.

В результате опытов, проведенных Г. М. Зайцевой, установлено, что степень влияния вида введенного песка на цвет раствора в большой мере зависит от цвета исходного цемента.

Образцы плитки изготавливались с соотношением цемент : песок от 1 : 0,25 до 1 : 3.

Осмотр образцов из цементно-песчаного раствора и их колориметрические измерения после 28 дней нормального твердения показали, что мелкий кварцевый песок можно смешивать, не вызывая заметного изменения цвета, с цементами всех цветов (кроме черного) в соотношении до 1 : 1. К черному же цементу его можно добавлять в количестве не более 50%. Что касается испробованного более темного крупнозернистого песка, то его можно смешивать с зеленым и голубым цементами в соотношении не более 0,5 : 1, а с красным, желтым и черным — 1:1.

Известно, что в большинстве рекомендаций по составам цветных растворов и бетонов предлагается заменять обычные пески мелкими фракциями дробленого мрамора. В наших опытах по изучению цветности растворных образцов состава 1:1 и 1 : 2 из цемента зеленого цвета с дробленой мраморной крошкой фракций от 0,15 до 1,2 мм было установлено отрицательное влияние зерен мелких фракций, которые, смешиваясь с частицами цемента, образуют массу значительно менее насыщенную по цвету, чем соответствующие смеси на основе кварцевого песка.

Таким образом, в отношении сохранения насыщенных тонов в окраске раствора последние более пригодны, чем пески из дробленого белого мрамора.

Оценивая цветовые возможности крупнозернистого бетона с вскрытым заполнителем, следует помнить, что он целиком подчиняется законам аддитивного смешения цветов , т. е. его общая тональность слагается из цвета рядом расположенных цветных пятен крупного заполнителя и прослоек цементного теста (раствора). При этом имеется возможность получения разнообразных расцветок искусственного камня путем подбора различных сочетаний цвета цемента и заполнителя, которое можно осуществлять в следующих вариантах:

а) сочетание цветного цемента с ахроматическим — белым или черным заполнителем;

б) сочетание цветного заполнителя с ахроматическим цементом — белым или обычным серым, выбираемым в зависимости от заданной светлоты декоративной поверхности;

в) сочетание цветного цемента с заполнителем того же цветового тона; это наилучший вариант для достижения наибольшей насыщенности цвета:

г) сочетание цветного цемента с заполнителем другого цветового тона с целью получения промежуточных оттенков.

Касаясь первого варианта (сочетания в крупнозернистых бетонах цветных цементов с ахроматическим заполнителем), следует отметить высокую эффективность этого приема, поскольку суммарная площадь цементных прожилок на бетонной поверхности в обычных составах декоративной бетонной смеси всегда оказывается больше, чем суммарная площадь выходящих на эту поверхность зерен заполнителя, а это в сочетании с высокой насыщенностью цвета цемента позволяет почти полностью сохранить его тон в изделии.

Влияние цвета вяжущего на окраску поверхности крупнозернистого бетона отчетливо выявляется нанесением цветовых характеристик компонентов бетона — цемента и крупного заполнителя- на график системы МКО. На этом графике видно, что все бетоны на цветных цементах и ахроматических заполнителях сохраняют цветовой тон, присущий цвету цемента, и лишь меняют его насыщенность по мере изменения соотношения вяжущее — заполнитель.

Таким образом, указанные сочетания можно рекомендовать для получения целой гаммы, определяемой цветом цемента, оттенков разной насыщенности.

Оценивать эффективность второго варианта сочетаний цветных компонентов в бетонной смеси следует с учетом степени участия крупного заполнителя в формировании цветовых качеств лицевой поверхности бетона.

Соотношение площадей зерен заполнителя и цементных прожилок на поверхности бетона зависит не только от содержания по массе исходных компонентов в смеси, но, в большой степени, от крупности зерен каменной крошки. Так, наибольший «выход» крошки в приведенных составах декоративной бетонной смеси имеет место при минимальной фракции от 2,5 до 5 мм. Наименьшая же суммарная площадь «выхода» каменных частиц достигается во всех случаях при использовании многофракционной крошки. Это объясняется, видимо, меньшей подвижностью (точнее, меньшей расслаиваемостью) смеси, содержащей такой многофракционный заполнитель, при котором зерна последнего труднее оседают на нижнюю — лицевую — плоскость изделия.

Таким образом, можно заключить, что цветовые возможности бетонов, в которых цветообразующим компонентом является заполнитель, намного ниже, чем у бетонов, изготовленных на цветных цементах. При этом следует учитывать также относительно малую интенсивность и однообразие окраски наиболее доступных природных заполнителей, цветовая гамма которых ограничена в основном желто-розовыми тонами, тогда как применение цветных цементов позволит получить бетоны как теплых, так и холодных цветов и оттенков.

Большими цветовыми возможностями обладают бетоны на искусственных  заполнителях — керамическом  и   стеклянном   бое, а также на крошке из цветной цементно-песчаной и силикатной смеси автоклавного твердения.

Для получения бетонов достаточно широкой цветовой гаммы без применения цветных цементов большое значение приобретает увеличение степени выхода зерен заполнителя на лицевую поверхность бетона. Нами экспериментально установлено, что при одном и том же соотношении по массе цемента и каменной крошки в бетоне наибольший ее выход на поверхность достигается в изделиях, формуемых «лицом вниз» с применением вибрации при однофракционном составе крошки и ее крупности 2,5-5 мм.

Третий и четвертый варианты получения декоративной бетонной поверхности на основе цветных цементов и цветных заполнителей характеризуются наибольшими цветовыми возможностями по сравнению с ранее рассмотренными. Они позволяют получить неограниченное число оттенков в пределах двух цветов исходных компонентов — цемента и заполнителя. Управление процессом получения этих суммарных цветов возможно на основе указанных выше законов цветоведения.

На поверхности затвердевшего искусственного камня (крупнозернистого бетона) часто требуется получить текстуру определенного характера — однотонную или резко выраженную полихромную (пеструю). Для лучшей ориентировки при подборе крупности каменной крошки с целью обеспечения заданной текстуры бетонной поверхности могут служить данные, где представлены результаты визуального определения расстояния (м), с которого полихромная поверхность бетона на крошке различных фракций выглядит монохроматической.

Обобщая изложенные в настоящей главе характеристики цветных компонентов искусственного камня, следует отметить, что главным условием получения их интенсивной и прочной окраски во всех случаях является тепловая обработка, т. е. окрашивание оказывается наиболее эффективным, когда оно сопровождает основной процесс структурообразования.

В настоящее время известно много искусственных материалов минерального происхождения, формирование структуры которых происходит с применением различных видов термообработки, т. е. в условиях, близких генезису природных минералов и горных пород. Это дало основание А. В. Нехорошеву  предложить общую классификацию процессов структурообразования, находящихся в периодической зависимости от числа и состава фаз (агрегатных состояний) материала.

Анализируя выявленные нами закономерности в окрашивании цементных клинкеров, а также известково-кремнеземистых автоклавных материалов, можно убедиться, что они хорошо укладываются в разработанную А. В. Нехорошевым классификацию (I и V классы процессов — термические и гидротермальные).

Из приведенных ранее данных можно убедиться, что механизм окрашивания цементного клинкера связан с физико-химическими процессами, протекающими в основном в твердой фазе с участием расплава или без него. При гидротермальной же обработке известково-кремнеземистых смесей и гидратации цемента в условиях пропарки и автоклавной обработки, этот механизм обусловлен процессами, проходящими в истинных растворах с учетом газовой фазы (СОг) или без нее, а также в твердофазовых и коллоидных растворах.

Одновременно следует отметить, что даже при наличии для изготовления искусственного камня высококачественных цветных материалов компоновку этих составляющих следует производить в соответствии с основными законами цветоведения — с использованием предложенных выше визуального и колориметрического способов управления цветом полихромных композиций.