Eine Initiative für mehr Farbein der Architektur

Inhalt

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Colored Concrete WorksTM

Die Kommunikation

Produkte und Lieferformen

Dosierung

Verarbeitungstechnische Hinweise

Wetterbeständigkeit

Referenzobjekte

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ReferenzobjekteLinke Hälfte:Wohnhaus, Paju, KoreaAlexa Shopping Center, Berlin, Deutschland

Rechte Hälfte:Neue Årsta-Brücke, Stockholm, Schweden

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Mehr Öffentlichkeit fürfarbigen Beton

Eine Initiative für mehr Farbein der Architektur

Colored Concrete WorksTM ist eine Initiative von LANXESS, um die vielseitigen ästhetischen und technischen Eigenschaften von mit Bayferrox®-Pigmenten eingefärbtem Beton stärker als bisher ins Licht der Öffentlichkeit zu rücken. Colored Concrete WorksTM

ist als eine Reihe von Fallstudien konzipiert, die beispielhaft dieVerwendung farbigen Betons bei internationalen Bauprojektendokumentiert.

Im Mittelpunkt:die Referenzobjekte

Obwohl die hervorragenden praktischen Eigenschaften vonBeton überall anerkannt sind, hat dieser Universalbaustoff häufig noch ein negatives Image. Im Mittelpunkt der Initiativestehen deshalb konkrete Fallstudien besonders interessanterReferenzobjekte. Dort kommen vor allem die Bauherren undArchitekten zu Wort und berichten über ihre Erfahrungen beider Arbeit mit durchgefärbtem Beton.

Farbiger Beton sorgt für klareDifferenzierung und hohe Präsenz.

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Neue Wertschöpfung und Substanzverbesserung

Eingefärbter Beton bietet allen, die damit arbeiten, die Möglichkeitzu neuer Wertschöpfung, denn durch die Substanzverbesserungdes Bauwerks erfährt es auch eine Wertsteigerung. FarbigerBeton wird so zu einem Premiumbaustoff, der Begehrlichkeitenweckt und zur Differenzierung eingesetzt werden kann. DiesesPotenzial entdecken immer mehr Architekten, Bauherren undVerarbeiter. Ein Trend, den Colored Concrete WorksTM nachhaltigunterstützt.

Nachhaltigkeit erzeugen

Damit Farbe als Marketinginstrument für Architekten, Bauherrenund Verarbeiter interessant und relevant wird, arbeitet dieColored Concrete WorksTM-Initiative auf mehreren Felderngleichzeitig. Denn nicht nur Fallstudien und Objekt-Steckbriefe,sondern auch Symposien und Workshops tragen zur nachhalti-gen Verstärkung des Interesses an farbigem Beton bei.

Bei der vom international renom-mierten Architekten Jesús MarinoPASCUAL im spanischen Weinbau-gebiet Rioja entworfenen BodegaAntión unterstützt die Farbe dasarchitektonische Gesamtkonzept.

Colored Concrete WorksTM –die Kommunikation

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Case StudyProjekt/Project: Bodega Antion, La Rioja

Case StudyProjekt/Project: ESO Hotel, Cerro Paranal, Chile

Case StudyProjekt/Project: Neue Årsta-Brücke/New Årsta BridgeStockholm

Beispiel: die Colored Concrete WorksTM-Fallstudien. Sie dokumentieren dieVerwendung farbigen Betons beiinternationalen Bauprojekten undzeigen, wie es gelingen kann, dieeinzigartigen technischen Eigen-schaften dieses Universalbaustoffsoptimal mit ästhetischen Ansprüchenzu verbinden.

Auf den wichtigsten Kommunikationskanälen präsentDamit die Colored Concrete WorksTM-Initiative von LANXESS einemöglichst breite Öffentlichkeit erreicht, kann sich nicht nur eininteressiertes Fachpublikum über das große Themenspektrum,das Colored Concrete WorksTM bietet, ausführlich informieren.Jeder, der mehr über die architektonischen Möglichkeiten farbi-gen Betons wissen möchte, kann zu seiner Information verschie-dene Kommunikationskanäle nutzen. So stehen im BasismediumInternet unter www.colored-concrete-works.com zahlreicheInformationsquellen gleichzeitig zur Verfügung: von aktuellenMesseterminen und Presseartikeln zum Thema farbiger Betonüber konkrete Produktinformationen bis hin zum Download vonColored Concrete WorksTM-Fallstudien und Bayferrox®-Produkt-datenblättern. In den Colored Concrete WorksTM-Fallstudien z. B.,die auch als Mailing an Architekten versandt werden, kommenvor allem Bauherren und Architekten zu Wort und berichtenüber ihre Erfahrungen bei der Arbeit mit durchgefärbtem Beton.Als weitere Informationsmedien kommen Messeplakate, Anzeigenund Informationsbroschüren hinzu, die das Thema farbiger Archi-tekturbeton unter den unterschiedlichsten Aspekten beleuchten.

Produkte und Lieferformen

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Für den Anwendungsbereich steht eine breite Palette von Pigmenten und Lieferformen zurVerfügung. Neben den Pigmenten in Pulverform und granulierten bzw. kompaktierten Pigmentenkönnen über unsere Händlerorganisation und unsere Partnerfirmen zusätzlich Pigmente als Suspensionen, in wasserlöslichen Gebinden, in Kleinpackungen etc. bezogen werden.

Auswahl der Farbe

Bei Beginn der Planung eines eingefärbten Sichtbetons sollte man sich zuerst darüber im Klarensein, welcher Farbton gewünscht wird. Mit den für die Betoneinfärbung geeigneten Bayferrox®-und Chromoxidgrün-Pigmenten werden die besonders gefragten Farbtonbereiche abgedeckt.

Mit den im Markt erhältlichen Titandioxid- und Kobaltblaupigmenten sind darüber hinaus auchweiße und blaue Einfärbungen möglich.

Bayferrox®-Rot

Bayferrox®-Gelb

Bayferrox®-Braun

Bayferrox®-Schwarz

Chromoxidgrün

Gelbrot bis Blaurot

Grünstichiges bis rotstichiges Gelb

Hellbraun bis Dunkelbraun/Rotbraun

Dunkelgrau bis Anthrazit

Lieferformen für Pigmente

Die Farbpigmente liegen in Pulverform, aber auch als Pigmentzubereitung vor. Neben dem Pulver als ursprünglicher Lieferform dieser Pigmente existieren auch Pigmentzubereitungen wie Granulate,kompaktierte Pulver oder Flüssigfarben auf Wasserbasis. Für die manuelle Pigmentzugabe sind prinzi-piell alle angebotenen Lieferformen geeignet. Die zuvor genannten Pigmentzubereitungen wie Granulate, kompaktierte Pulver oder Flüssigfarben bieten aufgrund ihrer Staubarmut und ihrerguten Fließeigenschaften vor allem dann anwendungstechnische Vorteile, wenn der Pigmentver-arbeiter regelmäßig größere Pigmentmengen einsetzt und ggf. sogar über eine automatisiertePigmentzugabe verfügt.

Bezugsmöglichkeiten

• Bayferrox®

• COLORTHERM®

• Chromoxidgrün• Purofer®

• Oxined®

• Slurry:HydrocolHydroferroxFluined®

• Specials:formirapid®

HobbyColor®

Pulver GranulateCompact-Pigmente

Slurry

The Pink Gallery, Paju, Korea.4 % Bayferrox® 130 C.

Seite 8: Neue Årsta-Brücke vorStockholm, Schweden. Hier kamen für die rotbrauneEinfärbung des Betons 350 tEisenoxidpigmentpulver zumEinsatz – eine Sondermischungauf Basis von Bayferrox® 640.

Dosierung

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Manuelle Pigmentdosierung

Die Bedarfsmengen der einzelnen Transportbeton- oder Beton-fertigteilhersteller sind, vor allem, wenn nur objektbezogen mitPigmenten gearbeitet wird, häufig meist relativ klein, so dass diemanuelle Zugabe der Pigmente allgemein als ausreichendbetrachtet wird. Alternativ zur portionsweisen Zugabe von Pulver-pigmenten oder Präparationen bietet sich in vielen Fällen dieZugabe der Pigmente in wasserlöslichen Säcken an. DiesesVerfahren bietet den Vorteil einer sauberen Handhabung derPigmente.

Trockendosierung

Neben den zuvor genannten Dosierarten besteht selbstver-ständlich auch die Möglichkeit, das Pigment, sei es ein Pulver-pigment oder eine Pigmentzubereitung wie Pigmentgranulatoder Kompaktpigment, trocken zu dosieren. Hierzu steht eine breite Palette von gravimetrischen oder pneumatischen Dosiersystemen zur Verfügung. Für die Ent-scheidung, welche Kombination aus Pigmentlieferform undDosiersystem im Einzelfall die beste Alternative ist, gibt es keineallgemein gültigen Richtlinien. Bei einer Beurteilung müssensowohl die örtlichen Besonderheiten als auch die verschiedenenwirtschaftlichen Belange des jeweiligen Betriebes berücksichtigtwerden. Nur eine sorgfältige Abwägung der individuellenGegebenheiten stellt sicher, dass sich die getroffene Wahlnachhaltig als richtig erweist.

Slurrydosierung

Die zur Einfärbung von Baustoffen üblicherweise eingesetztenanorganischen Pigmente lassen sich in eine wässrige Suspensionüberführen. Solche Pigmentsuspensionen – im Folgenden auchSlurrys genannt – sind frei fließend, staubfrei und lassen sichmit geeigneten Pumpen auch über längere Distanzen hinwegfördern sowie relativ einfach über Dosierzylinder oder Flüssigkeits-waagen dosieren. Hierbei hat der Pigmentanwender die Wahlzwischen einer Suspension, die in einem geeigneten Rührtankvor Ort selbst hergestellt wird, und dem Bezug einer fertigenSlurry bei einem Pigmentanbieter.

Trocken-/Nassdosierung

Im Gegensatz zu der Slurrydosierung, bei der jeweils eine größe-re Menge von Pigmentsuspension hergestellt wird, wird bei derTrocken-/Nassdosierung nur die Menge an Pigment in eineSuspension überführt, die aktuell für die Einfärbung der nächs-ten Betoncharge benötigt wird. Dazu wird zunächst in einemkleinen Rührkessel, der zusätzlich als Waage fungiert, die fürdie Ansatzgröße notwendige Wassermenge vorgelegt.Anschließend wird die entsprechende Pigmentmenge mittelseiner Förderschnecke, die von der zuvor genannten Waagegesteuert wird, in den Rührkessel eingetragen. Nach kurzerRührzeit kann die fertige Suspension in den Betonmischergepumpt werden.

Farbe

Schwarz

Rot

Gelb

Braun

Grün

Weiß

Name

Eisenoxidschwarz

Eisenoxidrot

Eisenoxidgelb

Eisenoxidbraun

Chromoxidgrün

Titandioxid

Pigmentname

Bayferrox®-Schwarz

Bayferrox®-Rot

Bayferrox®-Gelb

Bayferrox®-Braun

Chromoxidgrün

z. B. TRONOX®

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Das Pigment

Die Auswahl des Pigmentes ist von entscheidender Bedeutungfür die Qualität des Endproduktes. Jahrelange Beobachtungvon farbigem Beton, der an verschiedenen Orten unterschied-lichen Klimabedingungen ausgesetzt war, hat erwiesen, dassanorganische Oxidpigmente besonders gute Echtheitseigen-schaften aufweisen.

ESO Hotel, Cerro Paranal, Chile.Pigment: 2 % Bayferrox® 600 N,bezogen auf Zement. Beton:Druckfestigkeitsklasse C20/25(B25) und C27/37 (B35).

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Pigmentierungshöhe

Bayferrox® 920 Bayferrox® 110 Bayferrox® 318

2 %

4 %

6 %

8 %

VerarbeitungstechnischeHinweise

Die Kenntnis der optimalen Pigmentierungshöhe hilft Geld sparen, weil man dadurch sicherstellen kann, nicht mehrPigment einzusetzen, als unbedingt erforderlich ist. Gibt mansteigende Pigmentmengen zu einer Betonmischung, dannnimmt die Farbintensität zunächst linear mit der Pigmentierungzu. Im weiteren Verlauf der Pigmentzugabe kommt man dannjedoch in einen Bereich, bei dem die Zugabe weiterer Pigment-mengen keine wesentliche Intensivierung des Farbtons mehrbewirkt und damit unwirtschaftlich ist. Die Festlegung desSättigungsbereiches ist u. a. von den Systemparametern desBetons abhängig; im Allgemeinen sind jedoch für die farbstar-ken Bayferrox®- Pigmente Zugabemengen oberhalb von 5 %(bezogen auf die Bindemittelmenge) nicht erforderlich.

Bodega Antión, La Rioja, Spanien.Die erforderlichen 12.000 m3 Betonwurden mit formirapid® eingefärbt.Dies entspricht einem Gesamtver-brauch von 120 t formirapid®-Gelb.Die Abpackung des Produktes inwasserlöslichen 10-kg-Papiersäckenermöglichte eine direkte Zugabe inden Betonmischer. Zur Einfärbungvon 1 m3 Beton wurden 10 kg (= 1 Sack) benötigt.

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Wasser/Zement-Wert undBetonfarbton

Eigenfarbe des Zements

Vergleicht man den Farbton von Betonarten mit stark unter-schiedlichen Wassergehalten, so stellt man fest, dass auch beigleicher Pigmentierung der Farbton der Muster unterschiedlichausfällt. Grundsätzlich gilt: je höher der Wasser/Zement-Wert,umso heller der Beton.

Grau dämpft alle Farben, wo immer sie auch auftreten. Darumlässt sich auch Beton, der mit normalem Portlandzement her-gestellt wurde, nicht so leuchtend einfärben wie solcher, derWeißzement enthält. Der Zugewinn an Farbreinheit, den manbei Verwendung von Weißzement erhält, hängt jedoch davonab, welches Pigment man einsetzt. Handelt es sich um Schwarz,besteht zwischen Beton aus Weiß- und Grauzement praktischkein Unterschied. Bei einem dunklen Braun und Rot ist er gering,bei Gelb hingegen sehr ausgeprägt. Je heller und reiner dergewünschte Farbton sein soll, desto mehr ist Weißzement zurErzielung des angestrebten Farbtons erforderlich.

W/Z 0,30

4 % Bayferrox® 130 Unpigmentiert

W/Z 0,35

W/Z 0,40

Die Dispergierung von Pigmenten ist ein wichtiges Kriterium bei der Herstellung von eingefärbtem Beton. Zu qualitativ hochwer-tigen, eingefärbten Waren gehört die gleichmäßige und ausreichende Dispergierung bzw. Verteilung der Pigmente. Wie in derTabelle beschrieben, gelten bei der Mischung der Rohstoffe einige wichtige Grundregeln.

Ausnahmen sind beim Einsatz von Suspensionen möglich. Hier kann die Slurry evtl. auch in die bereits nasse Mischung gegeben werden.

Jeder Mischer hat eine Mindestmischdauer. Wird diese unterschritten, kann auch durch Änderung der Einzelmischdaueroder der Zugabe der Komponenten in den Mischer keine homogene Verteilung des Pigmentes erzielt werden. Die erforderlichen Mischzeiten sind erheblich von der Leistungsfähigkeit des Betonmischers abhängig. Die zuvor gemachtenAngaben die Mischzeit betreffend sind deshalb lediglich als grober Anhaltspunkt zu betrachten.

Dispergierung von Pigmenten

4 % Bayferrox® 920

Grauzement Weißzement

4 % Bayferrox® 110

4 % Bayferrox® 318

Empfohlene Reihenfolge der Mischerbefüllung:

Zuschläge + Pigment vormischen + Zement + Wasser

Mischdauer bei Verwendung von Zwangsmischern 1,5–2 min

Aufsplittung der Mischzeit:

Sand + Pigment: etwa 10–20 s

Sand + Pigment + Zement: etwa 15–20 s

Sand + Pigment + Zement + Wasser: etwa 1–1,5 min

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Wetterbeständigkeit

Betonmauersteine (unbewitterte Vergleichsprobe im Vordergrund)Bewitterungsbeginn: 1970, Aufnahme: 1995

Wetterbeständigkeit

Der römische Aquädukt, der Köln vor 2000 Jahren mit Wasseraus der Eifel versorgte, war mit Trass-Zement gebaut. Hätteman diesen antiken „Beton“ bereits mit natürlichen Eisenoxi-den, die damals durchaus schon bekannt waren, gefärbt, dannwäre die Wasserleitung, die teilweise noch besichtigt werdenkann, heute noch farbig. Die Abweichungen vom Originalfarb-ton hielten sich in engen Grenzen. Diese Farbänderungen, dieam nicht eingefärbten Beton ebenso festzustellen sind wie amfarbigen Beton, lassen sich auf verschiedene Ursachen zurück-führen und können sowohl vorübergehenden (z. B. Kalkaus-blühungen) als auch bleibenden (z. B. Freilegen des Zuschlags)Charakter aufweisen.

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Betontechnologie

ASTM C 979

Die Anforderungen an Pigmente für die Einfärbung von Baustoffen sind in Normen festgelegt. Im europäischen Raum ist derEinsatz von Pigmenten zur Einfärbung von Baustoffen durch die EN 12878 „Pigmente zur Einfärbung von zement- und kalkge-bundenen Baustoffen“ beschrieben. Für die USA gilt die ASTM C 979 „Pigments for integrally colored concrete“.

In der Norm werden Anforderungen an Pigmente für eingefärbten Beton festgelegt. LANXESS Pigmente erfüllen die in der Normgestellten Anforderungen.

EN 12878

Die Konformität wird durch die werkseigene Produktionskontrolle und die daraus folgende Zertifizierung durch eine zugelasseneStelle (CE-Prüfzeichen) bestätigt. Die zugelassene Stelle („notified body“) erstellt Zertifikate, die die bisherigen Übereinstimmungs-zertifikate ersetzen. Durch das CE-Zeichen, das auch auf der Verpackung angebracht ist, wird die Konformität dokumentiert. In derEN 12878 werden für den bewehrten Beton (Kat. B) weiter gehende Prüfungen insbesondere in Bezug auf deren Häufigkeit vor-geschrieben. Um den Anforderungen der Norm u. a. auch in Bezug auf die Dokumentation zu entsprechen, werden diese Produktebei LANXESS als sog. Sondereinstellungen separat geführt. Im Prüfzeugnis werden die geforderten Daten zur jeweiligen Chargeaufgeführt und der Einsatzzweck deklariert.

Ausblühungen sind die Geißel aller Betonhersteller, vor allem dann, wenn Farbe mit im Spiel ist und besonders hohe Anforderungenan die Ästhetik des Betons gestellt werden. Dabei ist erst einmal festzuhalten, dass weder Bayferrox®- noch Chromoxidgrün-Pigmenteeinen Einfluss auf das Auftreten von Ausblühungen ausüben. Naturgemäß sind die weißen Kalkausscheidungen jedoch auf einem farbigen Beton leichter zu erkennen als auf naturgrauem oder gar weißem Beton. Kalkausblühungen entstehen dadurch, dass beimAbbinden des Zementes freier Kalk gebildet wird, der bereits im Anmachwasser (Primärausblühungen) oder im Fremdwasser – z. B. Regen oder Tau (Sekundärausblühungen) – gelöst an die Betonoberfläche gelangt und dort durch Reaktion mit Kohlendioxidaus der Luft zu unlöslichem Calciumcarbonat reagiert.

Kalkausblühungen auf Beton

Unbewittert 1 Jahr bewittert*(*Abhängig von den Klimabedingungen.)

Ausblühungen verschwinden nach einer bestimmten Zeit von selbst.

Ausgeblüht

Colored Concrete WorksTM –Referenzobjekte

ReferenzobjekteVon links oben:Kirche, Seoul, KoreaWohnhaus, Paju, KoreaUniversität, Paju, KoreaBodega Antión, La Rioja, Spanien

Von links unten:Kläranlage, Paju, KoreaVerwaltungsgebäude, Paju, KoreaWohnhaus, Seoul, KoreaVerwaltungsgebäude, Korea

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BAYFERROX® is a registered trademark of Bayer AG, Leverkusen, Germany.

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