Wybierając odpowiedni barwnik należy wziąć pod uwagę kilka aspektów technicznych (uprawnienia budowlane). Przede wszystkim należy pamiętać o tym, że barwniki powinny być składnikami obojętnymi w stosunku do składników cementu. Oznacza to, że nie powinny one tracić koloru wskutek reakcji z wodorotlenkiem wapniowym, który wydziela się przez uwadniający cement.
Dodatkowo w barwnikach nie powinno być składników, które negatywnie wpływają na cechy technologiczne betonu. Nie powinny one wpływać na:
– wytrzymałość,
– warunki wiązania,
– stałość objętości,
– zachowanie się mieszanki betonowej przy naparzaniu.
Wybór odpowiedniego barwnika
Niebezpieczne jest w szczególności zanieczyszczenie siarczanami, np. gipsem. Siarczany oraz cement tworzą razem sól i na skutek pęcznienia działają destrukcyjnie na wytrzymałość.
W barwnikach nie powinny znajdować się sole rozpuszczalne w wodzie. Dotyczy to zwłaszcza siarczanów. Mogą powstawać wykwity.
Dodatkowo barwniki powinny być trwałe. Oznacza to, że powinny być odporne na działanie:
– światła,
– słońca,
– czynników atmosferycznych.
Z tego powodu wyeliminowane są barwniki organiczne (program do egzaminu na uprawnienia na komputer). Takie barwniki powinny kryć barwę własną cementu lub zaprawy i betonu. Oznacza to, że naturalny kolor zaprawy i betonu powinien być jak najbardziej stłumiony przez barwniki. Poza tym powinny się one charakteryzować maksymalną intensywnością barwienia.
Dodatek barwnika do spoiwa
Najczęściej dodaje się poniższe ilości barwnika – w stosunku wagowym do spoiwa przy:
– jasnych tonach 1-5%,
– średnich tonach 5-10%,
– mocnych tonach 10-15%.
Jeżeli te granice zostaną przekroczone, to można liczyć się z obniżeniem wytrzymałości oraz ujemnym wpływem na nasiąkliwość oraz mrozoodporność wyroby. Z tego powodu w barwnikach betonowych nie mogą znajdować się obciążnikami (baryt, kreda bądź gips). Mogą one doprowadzić do zmniejszenia siły barwienia.
Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie tlenków mineralnych naturalnych lub sztucznych. Stosunkowe trwałe połączenia powstają dzięki barwnym tlenkom i wodorotlenkom żelaza, chromu, manganu oraz kobaltu. Są to połączenia, które najtrudniej ulegają przemianom chemicznym w środowisku alkalicznym, którym jest zaprawa cementowa oraz cementowo-wapienna.
Farby mineralne sztuczne
Najbardziej popularnymi farbami mineralnymi sztucznymi są:
a) biel cynkowa – tlenek cynkowy:
– śnieżnobiała,
– intensywnie barwi,
– odporna na działanie światła,
– średnio odporna,
– nie wolno jej mieszać z gipsem,
– nieodporna na ługi i kwasy,
b) biel tytanowa:
– mieszanina 50% dwutlenku tytanu i siarczanu barowego,
– bardzo dobrze kryje,
– odporna na działanie światła, alkaliów i na wpływy atmosferyczne,
c) kreda pławiona (szlamowana) – węglan wapniowy (CaC03):
– dobrze kryje,
– odporna na działanie alkaliów,
– powinna być czysta i bardzo miałka,
– tania,
d) glinka kredowa:
– cechy i zastosowanie takie samo jak w przypadku kredy,
Biorąc pod uwagę białe farby, z cementem można łączyć wyłącznie kredę, wapno lub ton (glinka kredowa). Inne farby są nieodpowiednie z powodu:
– braku trwałości,
– zawartości siarki,
– zbyt wysokiej ceny.
Farby mineralne naturalne
Z kolei najbardziej znanymi farbami mineralnymi naturalnymi są ochry. Ochry (ugry) to farby ziemne naturalne, które mają barwę od jasnożółtej do brązowej. Składają się one przede wszystkim z glinki, która ma zmienną zawartość uwodnionych tlenków żelazowych. Ochry są światłotrwałe oraz są odporne na wpływy atmosferyczne. Nie należy ich stosować do wyrobów cementowych. Spowodowane to jest słabą siłą barwienia oraz ich szkodliwym wpływem na wyroby. Dozwolone jest stosowanie ochry złocistej, która zawiera ok. 75% związków żelaza.
Żółcień żelazowa i marsowa
Żółcień żelazowa charakteryzuje się czystą żółtą barwą. Występuje w odcieniach od cytrynowożółtego do pomarańczowego. Dodatkowo jest ona odporna na działanie światła i alkaliów, a także na wpływy atmosferyczne. Jest idealna do barwienia wyrobów cementowych.
Z kolei żółcień marsowa charakteryzuje się:
– żółtym tonem,
– dobrą odporność na działanie światła i alkaliów,
– odpornością na wpływy atmosferyczne.
Żółcień marsowa jest odpowiednia do wyrobów cementowych oraz do elewacji.
Brązowe barwniki
Brązowymi barwnikami najczęściej są umbry. Są to barwniki mineralne naturalne. Umbra to farba ziemna. Różni się ona od ochry tym, że zawiera więcej tlenków żelaza. Dodatkowo posiada tlenki manganu.
