Kunstvoll: Mit farbigem Beton gestalten

(23.11.2010) Das Einfärben von Beton durch Pigmente ist kein neues Verfahren. Doch dank betontechnologischer Fortschritte erfreuen sich Farbbetone bei Architekten, Planern und Bauherren heute besonderer Beliebtheit. Mit eingefärbtem Beton erzielt man ein weit dauerhafteres Farbergebnis als mit einem nachträglichen Anstrich und weit intensivere Farben als durch farbige Gesteinskörnungen allein. Damit die Betonfarbe den Vorstellungen entspricht, sind allerdings Erfahrung und Know-how bei der Betonherstellung unverzichtbar, denn es gilt verschiedene Einflüsse richtig zu steuern.

Bruchstein trifft Sichtbeton: Die Erweiterungsbauten der mittelalterlichen Lukasklause Magdeburg (siehe Google-Maps) bestehen aus eingefärbtem, leichtverdichtbarem Beton. (Foto: CEMEX Deutschland AG)

Zementfarbe und Pigmentwahl

Auch wenn der Beton mit Pigmenten eingefärbt wird, spielt die Helligkeit des verwendeten Zements eine große Rolle, denn sie bestimmt die Basisfarbe des Betons. Mit hellen Zementen, wie sie in der Regel mit Portlandkomposit- oder Hochofenzementen, also CEM II und CEM III, vorliegen, erzielt man grundsätzlich intensivere, reinere Farbtöne. Diese Zemente sind vor allem bei hellen Farben wie Pastelltönen und natürlich bei Weiß sehr zu empfehlen. Dunkelrot, Ocker, Braun und Schwarz hingegen lassen sich auch mit dunkleren Zementen gut einstellen. Pigmente zum gezielten Einfärben von Beton gibt es in verschiedenen Lieferformen wie Pulver, Granulat, Perlen oder Flüssigfarbe. Jede Variante hat bei bestimmten Anwendungen ihre Vorzüge. Die zumeist anorganischen Pigmente werden bei der Betonherstellung der Rezeptur beigegeben und färben den Zementleim, der die mineralische Gesteinskörnung umhüllt und verbindet.

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• Mit Eisenoxidpigmenten zum Beispiel kann man Beton rot, gelb, schwarz und braun färben.
• Mit dem Mineralpigment Ultramarin und mit Kobaltblau erzielt man verschiedene Abstufungen von Blau.
• Chromoxid und Chromhydroxid ergeben Grün.
• Titanoxidpigment färbt den Beton weiß.

Schon mit relativ geringer Pigmentzugabe ist eine große Farbwirkung zu erzielen. Je nach der Art des Pigments und dem gewünschten Farbergebnis dosieren die Mitarbeiter des Betonherstellers in der Regel zwischen 2 und 6% des Zementanteils an Farbpigmenten mit in den Beton. Die Farbintensität steigt zunächst linear mit der Pigmentmenge, stagniert aber ab einem gewissen Prozentsatz, dem Farbsättigungsgrad - die Zugabe weiterer Pigmente zeigt dann kaum noch eine Wirkung. Da die Pigmente einen nicht zu unterschätzenden Kostenfaktor darstellen, vermeidet Wissen um die optimale Dosierung unnötige Ausgaben. Allerdings muss unterhalb des Farbsättigungsgrades eher mit Schwankungen des Farbtons gerechnet werden. Auch der Zeitpunkt der Pigmentzugabe muss stimmen:

• Pulver und Granulat etwa gehören vor,
• Flüssigfarbe nach der Wasserzugabe in den Zwangsmischer.

Herstellung und Einbau

Für eingefärbte Betone gilt dasselbe wie für alle Sichtbetone: Die Festlegung einer stabilen, gut verarbeitbaren Rezeptur ist eine wichtige Grundlage für ein wunschgemäßes Endergebnis. Doch sie allein reicht nicht aus. Bei jedem Schritt von der Planung bis zu Einbau und Nachbehandlung sollten sich die Projektpartner in einem Sichtbetonteam detailliert abstimmen.

Das "Merkblatt Sichtbeton" ist eine wertvolle Grundlage für Vereinbarungen. Im Vorfeld der Ausführung ist die Herstellung von Probeflächen dringend angeraten. Erst dieser Test unter Baustellenbedingungen gibt Aufschluss über die projektspezifisch beste Konstellation von Beton, Schalhaut und Trennmittel. Der Auftraggeber kann eine der Probeflächen auswählen, die dann als Referenzfläche gilt. Die Toleranzgrenzen für Farbschwankungen sollten unbedingt vorab besprochen werden. Viele Parameter bei der Produktion, dem Einbau und der Oberflächenbehandlung haben Einfluss auf das Farbergebnis. Schwankungen von Charge zu Charge lassen sich weitgehend vermeiden, wenn man eine ...

• einheitliche Mischdauer ansetzt,
• konsequent gleiche Ausgangsstoffe sowie Rezepturzusammensetzungen wählt und
• insbesondere Wasserzementwert und Zementgehalt sehr konstant hält.

Die Schalungsoberfläche ist ebenfalls wichtig: Eine saugende Brettschalung beispielsweise nimmt Luft und Überschusswasser aus dem Baustoff auf, was der Einheitlichkeit des Farbtons förderlich ist. Eine fachgerechte, möglichst konsistente Verarbeitung des Betons, eine normgemäße, aber auch sichtbetongerechte Nachbehandlung und ein nachträglicher Schutz des jungen Betons auf der Baustelle sind unverzichtbar, um eine hochwertige farbige Sichtbetonfläche zu erzielen.

Die Beton- und Lufttemperaturen, die Luftfeuchtigkeit und die allgemeinen Baustellenbedingungen sind im Interesse eines optimalen Ergebnisses bei der Planung der Betonagen ebenfalls zu berücksichtigen. Gerade im Außenbereich kann eine Imprägnierung der Betonoberfläche Wasserfahnen und Schlieren verhindern und so das Farbergebnis langfristig sichern helfen.

Nachbehandlung

Unterzieht man den ausgehärteten Beton noch einer Oberflächenbearbeitung, etwa durch leichtes Sandstrahlen, wird der Farbton einheitlicher. Die Eigenfarbe der Gesteinskörnungen - hier reicht das Spektrum z.B. von weißem Quarzsand über gelben Kalk, braunen Kalkstein und rote Kalkbrekzie bis hin zu grünem Schiefer und schwarzem Basalt - wird sichtbar, und sie addiert sich für den Betrachter mit dem Farbton des Zementsteins zu einem Gesamteindruck.

Eine Oberflächenbearbeitung und betontechnologische Maßnahmen können auch dazu beitragen, unerwünschte Kalkausblühungen, die bei herbstlichen Bedingungen fast unvermeidlich sind, zu nivellieren. Diese sind ein generelles Problem bei Sichtbeton, und auf einem eingefärbten Beton fallen sie besonders auf.

Kosten

Die Kosten für farbigen Beton bewegen sich deutlich über denen eines Normalbetons. Das liegt zum einen an den Marktpreisen der Pigmente, zum anderen an einem deutlich höheren Aufwand auf Seiten des Betonherstellers. Betone fachgerecht einzufärben erfordert eine immense Sorgfalt beim Dosieren der Rezepturbestandteile, eine verlängerte Mischdauer sowie die gründliche Vor- und Endreinigung der Mischanlage und der Fahrmischer. Bei Bauvorhaben mit solchen Anforderungen hat es sich bewährt, vor dem Baubeginn einen praktikablen Qualitätssicherungsplan zwischen den Beteiligten zu vereinbaren, in dem die personellen Verantwortlichkeiten, die Abnahmekriterien für den Beton auf der Baustelle sowie Maßnahmen bei Abweichungen konkret festgeschrieben sind.

Weitere Informationen zu farbigem Beton können per E-Mail an Cemex angefordert werden.