Sonderdruck aus der Zeitschrift Beton 5/2007, 57. Jahrgang

Gestalten mit farbigem Sichtbeton – Planung und Herstellung © Verlag Bau + Technik, Düsseldorf

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Hinweise zu Farbwahl, Ausschreibung, Betonmischung

Gestalten mit farbigem Sichtbeton – Planung und Herstellung Peter Weber, Wöllstein

Die Veränderung der Farbe des Zementsteins durch Zugabe eines Farbpigments in die Mischung ist oft ein entscheidender Schritt hin zu einer optisch anspruchsvollen Betonoberfläche. Inzwischen hat farbiger Beton in allen Bereichen des Wohnungs-, Industrie-, Verwaltungs- und Landschaftsbaus Fuß gefasst. Dadurch, dass der Einsatz von Flüssigfarbe seit Einführung der Pigmentnorm DIN EN 12878 auch bei bewehrtem Beton möglich ist, hat sich der Anwendungsbereich von farbigem Beton deutlich erweitert. In dem Beitrag werden Hinweise zur Auswahl der Farbe, zur Ausschreibung des Bauteils sowie zur Herstellung des farbigen Betons und des Bauteils gegeben.

1 Einleitung

schen, Säuern oder Beschichten verändert werden. Bei oberflächenbehandeltem Beton kommt die Gesteinskörnung zum Vorschein. Somit lässt sich durch Auswahl bestimmter Gesteinsarten Einfluss auf das Erscheinungsbild der Betonoberfläche nehmen. Auf dem Weg zu einer anspruchsvollen Betonoptik kann die Veränderung der Farbe des Zementsteins durch das Einfärben des Betons ein bedeutsamer Schritt sein. Er führt weg vom grauen Beton, der in vielen Bereichen unserer Gesellschaft kein besonders positives Image hat, hin zum farbigen Beton, der mittlerweile in allen Bereichen der Städte- und Landschaftsplanung Fuß gefasst hat und dabei gezielt zur optischen Gestaltung eingesetzt wird (Bild 1). Da Sichtbeton hinsichtlich Farbe und Textur unterschiedlichen Ansprüchen genügen muss, ist es sinnvoll, dass sich Bauherr, Planer und später auch Hersteller über die Qualitätsanforderungen verständigen. Als Leitfaden dient hierzu allen Beteiligten das „Merkblatt Sichtbeton“, herausgegeben vom Deutschen Betonund Bautechnik-Verein E.V. sowie vom Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V. Hierin werden Klassifizierungen von Sichtbetonen vorgenommen. Textur und Farbton der Oberfläche werden bei der Klassifizierung als einzelne Kriterien berücksichtigt. Bild 1: Gelb eingefärbter Ortbeton als Eingangsbereich mehrerer Auch die FachverBürohochhäuser im Kustermannpark München; Bauausführung: Hocheinigung Deutscher Tief AG, Beton: BLG München, Farbe: Flüssiggelb der Firma Harold Betonfertigteilbau Scholz & Co. GmbH für bewehrten Beton mit Weißzement

Bei der Planung von Bauwerken sind neben statischen auch optische Aspekte zu berücksichtigen. Dass Beton ein hervorragender Baustoff mit exzellenten Eigenschaften ist, wenn Festigkeit und Dauerhaftigkeit gefordert sind, ist allgemeinen bekannt und durch unzählige, zum Teil sehr eindrucksvolle Bauwerke belegt. Was das Erscheinungsbild von Sichtbetonoberflächen, also Form, Farbe und Textur, betrifft, hat sich in der jüngsten Vergangenheit vieles verändert, nicht zuletzt infolge der Entwicklung neuer Zemente und Betone, wie z.B. selbstverdichtende oder hochfeste Betone, die die Gestaltung sehr filigraner Oberflächen bzw. Bauteile erlauben. Beton wird heute nicht nur in Grau oder nur mit unbearbeiteter Oberfläche hergestellt. Eine Sichtbetonfläche kann beispielsweise durch die Art der Schalung, durch Strahlen, Schleifen, Fräsen, Stocken, Wa-

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e.V. hat ein „Merkblatt über Sichtbetonflächen von Fertigteilen aus Beton und Stahlbeton“ herausgegeben. Wie beim zuvor angeführten Merkblatt enthält auch dieses Hinweise zu Planung, Ausschreibung und Ausführung, aber auch zu Beurteilung und Abnahme des Bauwerks.

2 Pigmentnorm DIN EN 12878 Von der Vielzahl existierender Pigmente können nur jene zur Einfärbung von Beton verwendet werden, die die Anforderungen der DIN EN 12878 „Pigmente zum Einfärben von zement- und kalkgebundenen Baustoffen“ erfüllen. Dabei handelt es sich um Anforderungen an Witterungs- und Hitzebeständigkeit, die Forderung nach nur begrenzter Beeinflussung betontechnologischer Eigenschaften wie Festigkeit und Erstarrungszeit, aber auch Anforderungen an die Zusammensetzung des Pigments, die die Auswahl auf wenige Pigmenttypen be-

Der Autor: Dr. Peter Weber studierte Chemie an der Universität Kaiserslautern (Grundstudium) und der Justus-Liebig-Universität Gießen (Hauptstudium), wo er auch promoviert wurde. Von 1995 bis 1997 war er Leiter der Anwendungstechnik, Bereich Baustoffeinfärbung, bei der Brockhues AG in Walluf. Seit 1997 ist er bei der Harold Scholz & Co. GmbH tätig in den Bereichen Verkauf und anwendungstechnische Beratung.

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Bild 2: Baustofffarbkarte der Lanxess Deutschland GmbH

schränken. Besonderes Augenmerk ist im Falle der Einfärbung von bewehrtem Beton auf die Zusammensetzung der Pigmente und der daraus hergestellten Pigmentpräparationen zu richten. Hierfür dürfen nur Pigmente und Pigmentpräparationen eingesetzt werden, die keine Korrosion der Bewehrung fördern. Dies muss vom Hersteller des Pigments bzw. der Pigmentpräparation nachgewiesen werden.

3 Auswahl der Farbe Bei Beginn der Planung eines eingefärbten Sichtbetons sollte man sich zuerst darüber im Klaren sein, welcher Farbton gewünscht wird. Diese Entscheidung sollte mit dem notwendigen Wissen um das Machbare verknüpft werden. „Machbar“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es nicht allzu viele Pigmente gibt, die zur Betoneinfärbung verwendet werden können. Eine erste Hilfestellung zur Entscheidungsfindung kann hierbei die Farbtonkarte eines Herstellers von Farbpigmenten für die Betoneinfärbung geben. Hierin sind die einsetzbaren Pigmente aufgeführt und in Form kleiner Farbflächen visualisiert (Bild 2). Bekannte Pigmente zur Betoneinfärbung sind: Eisenoxide: Dies sind die am häufigsten eingesetzten Pigmente zur Betoneinfärbung. Es gibt sie in den Grundfarben Rot, Gelb und Schwarz. Die Pigmenthersteller und -lieferanten fertigen aber auch Mischungen z.B. in den Farben Beige, Orange, Braun an. Chromoxid: Dieses Pigment wird standardmäßig zur Grüneinfärbung von Beton verwendet. Titandioxid: Dieses weiße Pigment dient zur Aufhellung von grauem und farbigem Beton oder zur Unterstützung der Helligkeit von Beton, der mit Weißzement hergestellt wird. Kobaltaluminiumoxid: Dieses Pigment dient zur Blaueinfärbung von Beton. beton [5/2007]

Einige weitere Mischoxidpigmente in den Farben Gelb, Grün oder Schwarz runden die Palette ab. Von einigen in der DIN EN 12878 als einsetzbar beschriebenen Pigmenten ist bei der Herstellung von Sichtbetonflächen abzuraten. Dabei handelt es sich um Kohlenstoff, Phthalocyaningrün und -blau sowie Ultramarinblau. Die drei erstgenannten sind meist nicht ausreichend stabil in den Zementstein eingebunden, wodurch mit der Zeit ein Farbkraftverlust auftreten kann. Ultramarin kann durch chemische Reaktion mit Zementbestandteilen seine Farbe verlieren. Die „Schwächen“ dieser Pigmente treten besonders bei fließfähigen Betonen mit einem hohen Zementleimanteil an der Oberfläche auf. Die Farbpigmente liegen in Pulverform (Bild 3), aber auch als Pigmentzubereitung vor. Auch das gilt es bei der Planung eines farbigen Sichtbetons zu berücksichtigen. Neben dem Pulver als ursprünglicher und jahrzehntelang einziger Lieferform dieser Pigmente existieren auch Pigmentzubereitungen wie Granulate, kompaktierte Pulver oder Flüssigfarben auf Wasserbasis. All diese verschiedenen Formen werden von verschiedenen Betonherstellern eingesetzt, wobei sich die meisten Hersteller auf eine, maximal auf zwei Formen festgelegt haben. Viele Transportbeton- oder Betonfertigteilhersteller arbeiten nur objektbezogen mit Pigmenten und verfügen standardmäßig nicht über Farbpigment oder gar eine automatisierte Pigmentzugabe. Somit werden die Farben meist manuell dosiert. Hierbei hat sich die Verwendung von Pigmentpulver oft als problematisch erwiesen, da es stark staubt und sich in der Betonmischung nicht immer vollständig aufschließen lässt. Die Verwendung von Flüssigfarbe bietet hier viele Vorteile. Sie ist nicht

Bild 3: Pigmentpulver

nur staubfrei, sie lässt sich auch einfach manuell dosieren, sowohl volumetrisch als auch gravimetrisch, und die Pigmentteilchen liegen in der Suspension bereits vollständig aufgeschlossen vor, wodurch die maximale Farbkraft erhalten werden kann und im Beton keine Farbklümpchen entstehen. Wenn größere Flüssigfarbmengen für ein Projekt benötigt werden (z.B. mehr als rd. 5 t), stellt der serviceorientierte Pigmentlieferant dem ausführenden Betonwerk mobile Dosiereinrichtungen zur Verfügung, mit der die Flüssigfarbe dann automatisch dosiert werden kann. Damit jeder Betonhersteller in die Lage versetzt wird, den gewünschten farbigen Beton mit der in seinem Werk eingesetzten Pigmentform zu realisieren, sollte hierfür im Ausschreibungstext auch die Möglichkeit offen gelassen werden. Die Farbtonkarte des Farbherstellers enthält die Farbvorschläge idealerweise in einer Ansicht, die der des eingefärbten Betons nahe kommt. Falls eine Farbtonkarte nicht zur Hand ist oder der eigentlich gewünschte Farbton dort nicht vertreten ist, sollte die Beratung des Pigmentlieferanten in Anspruch

Bilder 4 und 5: Rot eingefärbter Ortbeton; Campusbebauung FH Frankfurt; Bauausführung: Riedel Bau GmbH & Co. KG, Schweinfurt, Beton: Sehring Beton GmbH & Co. KG, Werk Frankfurt, Farbe: Flüssigrot der Harold Scholz & Co. GmbH für bewehrten Beton

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Weißzement

Grauzement

ohne Pigment

Blau

Gelb

Grün

Bild 6: Einfluss der Zementfarbe auf den Farbton

genommen werden. Der Pigmentlieferant ist in der Lage, sehr viele Farbnuancen auf Basis der vorhandenen Pigmente und unter Einbeziehung von Zement- und Sandfarbtönen zu erzeugen. Serviceorientierte Pigmentlieferanten verfügen über ein anwendungstechnisches Labor, um diese notwendigen kunden- und anwendungsbezogenen Arbeiten ausführen zu können. Damit der Farblieferant weiß, welcher Farbton gewünscht ist, braucht er einen ersten Hinweis. Dies kann ein beliebig gearteter farbiger Musterkörper (Gesteinsstück, Kunststoff, Holz), aber auch eine Farbangabe gemäß einer sonstigen genormten Farbtonkarte etwa gemäß RAL oder NCS sein. Auch andere bekannte Farbvorlagen können Grundlage einer Farbauswahl sein. Die Erarbeitung von Farbvorschlägen auf Grundlage von Objekt-Fotografien oder gar elektronischen Bildern hat sich in der Praxis nicht bewährt. Als Beispiel für die hier existierende Problematik zeigen zwei Bilder einund desselben Betonobjekts. Das Bild 4 wurde in einem Treppenhaus unter Verwendung von Blitzlicht, das Bild 5 in einem großen Raum mit diffuser Lichtstreuung hergestellt. Obgleich die Farbe des Betons in der Realität identisch ist, weichen die Farbtöne und Farbintensitäten in den beiden Bildern stark voneinander ab. Nur wenn die Vorlage ein homogen farbiger Betonstein ist, kann eine genaue Nachstellung dieses Farbtons erfolgen. Im Falle der sonstigen Farbvorlagen kann es sich lediglich um eine erste Richtungsangabe handeln. Jedem Bauherrn oder Architekten muss klar sein, dass sich der optische Eindruck einer Farbtonkarte, bei der es sich üblicherweise um ein bedrucktes oder beschichtetes Stück Papier handelt, von dem eines farbigen Betons gleichen Farbtons deutlich unterscheidet. Entscheidend für den optischen Eindruck ist neben dem Farbton nämlich auch die Oberflächenbeschaffenheit. Und hierin unterscheidet sich eine poröse Betonoberfläche drastisch von der glatten, geschlossenen Oberfläche eines Farbaufdrucks, eines Aufstrichs oder eines Kunststoffstücks. Was auch immer die erste Farbvorgabe darstellt, der Farbpigmenthersteller bzw. -lieferant wird sie als Grundlage zur Erarbeitung eines Farbvorschlags in Beton heranziehen und versuchen, diese umzusetzen. beton [5/2007]

Rot

Braun

Schwarz

Grauzement

Grauzement + 4 % Titandioxid

Weißzement + 2 % Titandioxid

Bild 7: Mustersteine mit Titandioxid-Aufhellung

4 Einflüsse auf den Farbton des Betons Der Farbton des Betons wird nicht ausschließlich von der Pigmentfarbe bestimmt. Besonders der Farbton des verwendeten Zements, aber auch die Eigenfarbe des Sands und der Wasserzementwert tragen zum gesamten Farbeindruck bei (Bild 6). Helle und brillante Betonfarben sind unter Verwendung von Weißzement und hellem Sand zu erzielen. Manche Betonhersteller verfügen aufgrund begrenzter Silokapazitäten nicht über die Möglichkeit, mit Weißzement zu arbeiten. Oft wird dann die Frage gestellt, ob Weißzement nicht durch grauen Zement unter Verwendung aufhellenden Titandioxids ersetzt werden kann. Die Antwort lautet: Nein. Dies ist nicht möglich. Selbst bei extrem hohen Titandioxid-Dosierungen wird der Zementstein bestenfalls hellgrau (Bild 7). Wenn Weißzement zur Farbtoneinstellung nicht erforderlich ist, können preislich günstigere graue Zemente zum Einsatz kommen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass diese Zemente unterschiedliche Helligkeiten, zum Teil auch unterschiedliche Farbnuancen aufweisen. Da der vom Pigmentlieferant angefertigte Musterkörper einen beliebigen grauen Zement und einen neutralen Sand enthält, kann es beim späteren Verwenden anderer Ausgangsstoffe im Betonwerk zu Abweichungen von dem zuvor ausgearbeiteten Farbton kommen. Doch nicht nur der Farbton, sondern auch die Farbintensität soll mit den Vorstellungen des Bauherren und Planers übereinstimmen. Die Intensität des Farbpigments lässt sich über die Zugabemenge steuern. Da das Pigment, mikroskopisch betrachtet, den Zement einfärbt, werden dessen Dosiermengen auf den im Beton vorhandenen Zementgehalt bezogen (Masseprozent). Pigmente sind sehr viel feiner als Zement und besitzen daher eine wesentlich größere Oberfläche. Bei Verwendung einer geringen Pigmentmenge bis rd. 1 % wird nur eine schwache Einfärbung bzw. nur ein Pastell-Farbton erzielt. Besonders intensiv werden die Farben ab einer Dosiermenge von 5 %. Eine Farbsättigung tritt abhängig von dem Pigmenttyp zwischen 7 % und 10 % ein. Mehr als 10 % Pigment sollten dem Beton nach DIN EN 12818 nicht zugesetzt werden.

In manchen Fällen ist mehr als ein vom Pigmentlieferant angefertigter Probekörper notwendig, um den gewünschten Farbton und die gewünschte Farbintensität zu treffen. Der Pigmentlieferant erhält vom Planer nach Zusendung der ersten Musterkörper die Korrekturangaben: Das Muster „ist zu rot“, „ist noch zu blass“, „ist zu brillant“ oder „es fehlt ein Blaustich“. Der Pigmentlieferant erarbeitet dann neue Vorschläge, bis die passende Farbe im Rahmen des Machbaren getroffen ist. Die Anfertigung der Probekörper richtet sich am späteren Einsatzzweck aus. Da auch die Konsistenz des Betons bei der Farbgebung eine Rolle spielt, wird der farbige Probekörper mit Beton dieser Konsistenz erstellt. Üblicherweise gibt der Architekt die mit dem letztendlich ausgewählten Probekörper (= Urfarbmuster) erhaltene Information an denjenigen weiter, der die Betonrezeptur erstellt, sodass in diese Rezeptur dann bereits die Farbkomponente eingearbeitet werden kann.

5 Ausschreibung Diese Betonrezeptur ist dann Bestandteil der zu erstellenden Ausschreibung, in der auch die Betonfarbe erscheinen muss. Ausschreibungstexte sollten möglichst allgemein gehalten werden, was einzusetzende Ausgangsstoffe angeht, sodass keine Beeinflussung des freien Wettbewerbs der verschiedenen Anbieter stattfindet. Ebenso sollte jedem Hersteller die Wahl der eingesetzten Pigmentform überlassen werden. Dennoch sollte, um dem Betonhersteller möglichst genau zu vermitteln, welche Farbe gewünscht wird, die Bezeichnung der vom Architekten/Bauherrn ausgewählten Farbe/n inklusive ihrer Dosierhöhe/n im Ausschreibungstext enthalten sein. Betonwerke, die andere Pigmentformen oder andere Pigmentmarken einsetzen, sind mithilfe ihrer Pigmentlieferanten in der Lage, den beschriebenen Farbton meist schnell auf das eigene System zu übertragen. Wichtig ist dabei nur – und auch das sollte Bestandteil des Ausschreibungstextes sein –, dass dieser Übertrag normgerecht erfolgt, dass also auch die Pigmentalternativen der DIN EN 12878 entsprechen. Darauf ist besonders bei der Planung farbigen Stahlbetons zu achten, da die hier geforderten niedrigen Grenzwerte für wasserlösliche Anteile an Chlor bzw. Chlorid nicht von allen Pigmentherstellern geprüft 2

werden. Diese besonderen Anforderungen zum Einfärben von bewehrtem Beton werden von Pigmenten und Pigmentpräparationen erfüllt, die der DIN EN 12878 – Kategorie B – entsprechen. Wenn sich der Bauherr bzw. Architekt für einen Sichtbeton, eingefärbt mit 8 % Flüssiggelb HS 420 F-BB, entschieden hat, dann könnte der Ausschreibungstext für die in den Beton einzubringende Farbe wie folgt lauten: Farbe: Der Beton soll mit gelber EisenoxidFlüssigfarbe HS 420 F-BB in einer Dosierhöhe von 8 M.-% der Zementmenge (entsprechend 4 M.-% Festpigmentgehalt) oder mit äquivalenten Produkten eingefärbt werden. Zur Einfärbung können auch alternative Pigmentpräparationen gleichen Farbtons (Granulat oder Kompaktpigment) oder Pigmentpulver eingesetzt werden. Eingefärbte Beton-Probekörper sind vorzulegen. Aufgrund der Anwendung in bewehrtem Beton muss das eingesetzte Pigment bzw. die eingesetzte Pigmentpräparation der DIN EN 12878 – Kategorie B – entsprechen. Der Nachweis hierfür ist vom Farbhersteller zu erbringen. Zur Erläuterung sei erwähnt, dass die im Ausschreibungstext beispielhaft angegebene Flüssigfarbbezeichnung folgende wichtige Informationen enthält:  HS steht für den Farbhersteller Harold Scholz & Co. GmbH  420 ist die Farbbezeichnung für das der Flüssigfarbe zu Grunde liegende gelbe Eisenoxidpigment Bayferrox® 420  F-BB steht für Flüssigfarbe für bewehrten Beton

6 Erprobungsfläche Sind für die Ausführung Bauunternehmen und Betonhersteller gefunden, muss der in der Ausschreibung geforderte farbige Betonmusterkörper unter Verwendung der tatsächlich zum Einsatz kommenden Ausgangsstoffe (Gesteinskörnung, Zement) hergestellt werden. Hierzu können die in der Ausschreibung vorgeschlagene Farben, aber auch alternative Pigmentformen und Pigmentmarken zum Einsatz kommen. Da die im Betonwerk eingesetzten Sande und der Zement möglicherweise von denen des Urfarbmusters farblich differieren, kann der jetzt neu zu erstellende Musterkörper farblich abweichen. Zudem kann es eventuell durch Wechselwirkungen zwischen Betonzusatzmitteln und Zusatzmitteln in den Pigmentpräparationen zu einer Beeinflussung von Farbton und Farbkraft insbesondere an der Betonoberfläche kommen. Solche Wechselwirkungen werden zwar nur sehr selten beobachtet; um dieses Risiko jedoch vollständig ausschließen zu können, sollten bei der Erstellung der Muster im ausführenden Betonwerk auch die später eingesetzten Betonzusatzmittel verwendet werden. Im Allgemeinen sind die Farbabweichungen durch Verwendung anderer Sande und Zemente nur gering und können akzeptiert werden. Sollte der Unterschied zu groß sein, kann durch Änderung der Sand-, Zementoder Zusatzmittelauswahl, aber auch durch geringfügige Korrekturen an Pigmentzusammensetzung oder Farbdosierhöhe gegenge1

steuert werden. Hierfür treten Betonhersteller und Pigmentlieferant meist direkt miteinander in Kontakt. Bevor die Produktion starten kann, ist noch eine letzte Vorarbeit zu verrichten: die Herstellung der Erprobungsfläche oder eines realitätsgetreuen Betonfertigteils. Dies ist notwendig bzw. geboten, wenn die Sichtbetonfläche normalen oder hohen gestalterischen Anforderungen entsprechen soll. So entsteht ein realitätsgetreues Muster, das neben der später gewünschten Farbe und Textur auch Fugen, Stöße, Bauteilgeometrien sowie Bewehrung und Betondeckung aufweist. Die Akzeptanz dieser Erprobungsfläche bzw. dieses realitätsgetreuen Musterkörpers dient allen Beteiligten und es treten bei der nachfolgenden Bauausführung keine unliebsamen Überraschungen auf.

7 Herstellung des farbigen Betons Früher konnte zur Herstellung von bewehrtem Farbbeton nur Pigmentpulver eingesetzt werden. Da die Hersteller von Betonfertigteilen oder Transportbeton meist nicht über Dosieranlagen für die Pigmentverwiegung und Pigmentzugabe verfügten, wurden diese Pulverpigmente meist manuell verwogen und dem Beton zugegeben. Dies war wegen des starken Staubens von Pulverpigmenten oft eine unliebsame Arbeit. Der Einsatz von Pigmentpräparationen war damals nicht zulässig zur Herstellung von bewehrtem Farbbeton. Die früher national geltende Pigmentnorm DIN 53237 machte die Einschränkung, dass durch das Pigment nicht mehr als 0,5 % wasserlösliche Anteile in den Beton gelangen durften. Die in den Pigmentpräparationen enthaltenen Zusatzmittel sind jedoch wasserlöslich und der wasserlösliche Anteil ist größer als 0,5 %. So blieb nur Pulver für diese Anwendung übrig. Die neue DIN EN 12878 lässt die zur Herstellung der Pigmentpräparationen notwendigen Zusatzmittel unter bestimmten Voraussetzungen aus der Berechnung dieser 0,5 % wasserlöslichen Anteile heraus, sodass heute der Einsatz etwa von Flüssigfarbe zur Einfärbung von bewehrtem Beton normgerecht möglich ist. Die Möglichkeit des Einsatzes von Flüssigfarbe bringt eine weitere Verbesserung bzw. Vereinfachung beim Einfärben von bewehrtem Beton mit sich: Flüssigfarben lassen sich mit einfacheren Mitteln automatisch dosieren als feste Pigmentpräparationen oder Pulver. Dafür gibt es recht einfach konzipierte, aber sehr gut und genau funktionierende mobile Dosiersysteme für Flüssigfarben, die den Prozess der Herstellung farbigen Sichtbetons deutlich vereinfachen. Die eigentliche Pigmentzugabe erfolgt bei allen festen Pigmentformen dergestalt, dass in der ersten Mischphase das Pigment mit der Gesteinskörnung gemischt wird. Hierdurch werden die Pigmentteilchen aufgeschlossen und homogen im Mischgut verteilt. Diese erste Trockenmischzeit sollte etwa 30 Sekunden betragen. Es kann jedoch auch mehr Zeit erforderlich sein, wenn die Mischleistung nur unzureichend ist, also infolge sehr feiner und runder Körnung nur unzureichende Scher-

Bild 8: Mobile Flüssigfarb-Dosieranlagen mit einer Zwei-Kammer-Waage, mit der bis zu fünf Farben dosiert werden können

kräfte im Mischer entstehen oder das Verhältnis Mischergröße/Mischgutmenge ungünstig ist. Ist das Pigment aufgeschlossen und homogen verteilt, kann der Zement zugegeben und nachfolgend wie üblich verfahren werden. Wird der Zement zu früh zugegeben, werden die Scherkräfte in der Mischung reduziert und das Aufschließen des Pigments kann erschwert werden. Flüssigfarbe kann ebenfalls, wie die festen Pigmentformen, zur Gesteinskörnung gegeben und rd. 30 Sekunden gemischt werden. Wird der Zement zu früh zugegeben, wenn

Bild 9: Mobile Flüssigfarb-Dosieranlagen mit induktiver Durchflussmessung

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die Farbe noch nicht homogen verteilt ist, dann entzieht dieser der Flüssigfarbe das Wasser und es können Pigmentklümpchen entstehen, die später im Beton zu Pigmentnestern führen. Wird trockene, saugende Gesteinskörnung eingesetzt, geschieht das Gleiche: Die Körnung entzieht der Flüssigfarbe das Wasser und ummantelt sich mit dem Pigment. Daher wird in diesem Falle die Flüssigfarbe zuletzt der Betonmischung unmittelbar nach dem Restwasser bzw. mit dem Zusatzmittel zugegeben. Dies ist deshalb möglich, weil die Pigmentteilchen in der Flüssigfarbe bereits vollständig aufgeschlossen sind und lediglich im Beton homogenisiert werden müssen. Scherkräfte bedarf es hierzu keiner. Die Möglichkeit, die Flüssigfarbe dem Beton zum Schluss zuzugeben, eröffnet ihr einen weiteren Einsatzbereich: Die Einfärbung von bereits fertig gemischtem Beton im Fahrmischer. Oftmals scheut sich der Hersteller von Transportbeton, diesen in der stationären Mischanlage einzufärben. Flüssigfarbe kann jedoch auch dem Fahrmischer zugegeben werden. So bleibt die Mischanlage pigmentfrei und eine zusätzliche Reinigung des Betonmischers entfällt. Für beide Varianten – die Einfärbung des Betons in der Betonmischanlage wie auch die Einfärbung im Fahrmischer – gibt es entsprechende mobile Dosieranlagen, die vom serviceorientierten Farblieferanten angeboten bzw. ausgeliehen werden. Für die Einfärbung im Betonmischer beruht die Anlage auf der Verwendung einer Waage oder eines volumetrisch arbeitenden Dosierzylinders, während zur Einfärbung des Betons im Fahrmischer auf Anlagen mit induktiver Durchflussmessung zurückgegriffen werden sollte, da die hier benötigten Farbmengen wegen der größeren Betonmenge meistens sehr groß sind (Bilder 8 und 9). Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, den Beton im Fahrmischer mit Pigmentpulver einzufärben. Der Mangel an Scherkraft in der fertigen Betonmischung muss dann jedoch durch eine deutlich längere Mischdauer (mindestens 15 Minuten) ausgeglichen wer-

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beim Betoneinbau können variieren, Rüttelvorgänge können an verschiedenen Bauabschnitten unterschiedlich sein, Schalungen können variieren. All diese Faktoren können zu Schwankungen im Farbton oder in der Helligkeit der Betonoberfläche führen. Um diese Schwankungen auf ein Minimum zu reduzieren, ist die Anwendung der Regeln des Merkblatts Sichtbeton hilfreich. Es gibt Hilfestellung, wie bei der Auswahl optisch sehr anspruchsvoller Sichtbetonflächen Schwankungen minimiert werden können. Dazu sind möglichst konstante Vorgehensweisen beim Betonieren notwendig, wie etwa konstante, gleichmäßige Schalung zu verwenden oder das Betonieren immer zur gleichen Tageszeit – im Sommer z.B. durchgängig nur früh morgens vor dem Beginn großer Hitzeeinwirkung – einzuplanen.

9 Schlussbetrachtung

Bild 10: Deutsche Bank Luxemburg

den, damit die festen Pigmentteilchen möglichst vollständig aufgeschlossen werden. Die Festpigmentzugabe erfolgt dabei ausschließlich manuell.

8 Herstellung des Bauteils Oft sind mehrere Betonagen notwendig, um eine komplette Sichtbetonfläche herzustellen. Dies birgt Risiken, was die Gleichmäßigkeit der Oberflächenbeschaffenheit und der Farbgebung betrifft. Nicht nur verschiedene Ausgangsstoffe wirken sich auf die Farbgebung des Betons aus, auch unterschiedliche Herstellungsbedingungen. Üblicherweise sind diese im Betonwerk konstanter als auf der Baustelle. Bei Anlieferung von Transportbeton zur Baustelle können die Fahrdauern vom Betonwerk zur Baustelle unterschiedlich lang sein, Temperatur und Sonneneinstrahlung

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Auch bei detaillierter Planung, Beherzigung aller Regeln und Anwendung größter Sorgfalt können Unterschiede in Farbton und Oberflächenbeschaffenheit bei Sichtbetonflächen auftreten. Darauf wird auch im Merkblatt Sichtbeton hingewiesen und darüber sollte sich jeder Planer, Architekt und Bauherr bewusst sein. Bei allem Streben nach Gleichmäßigkeit darf nicht vergessen werden, dass Beton ein Naturprodukt ist, das aus Sand, Kies, Splitt, Wasser, Zement (hergestellt aus Ton und Kalk) sowie aus anorganischen Pigmenten besteht, die als solche auch in der Natur vorkommen. Von all diesen Rohstoffen wird lediglich das Pigment vom Lieferanten exakt auf Farbton- und Farbkraftgenauigkeit geprüft bzw. eingestellt. Sande unterliegen natürlichen Farbschwankungen. Somit sind Schwankungen auch systematischer Bestandteil des Betons und daher zu akzeptieren – verleihen sie der Betonoberfläche doch ein lebendiges Antlitz und belegen so die Natürlichkeit dieses Baustoffs. Manche Architekten und Planer nutzen die Möglichkeiten der Schwankung von Farbton und Textur gezielt, um das Bauwerk abwechslungsreicher wirken zu lassen (Bild 10).