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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Farbpigmenten als Zusatzstoff für Zement oder alternativen Zement zur Herstellung von eingefärbten Betonprodukten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Beton bietet mit seiner fast unbegrenzten Formbarkeit und Funktionalität viele Möglichkeiten kreativer Architektur. Damit nicht nur der graue Beton vorherrscht, hat es sich in vielen Fällen als wünschenswert erwiesen, Beton farbig zu gestalten. Als Beispiel seien genannt, bunte Fassadenplatten, farbige Pflastersteine und Dachsteine.
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Es ist bekannt, zum Färben von Beton Pigmente zu verwenden, die mit Zement und Wasser und gegebenenfalls Sand und/oder fasrigen Stoffen und gegebenenfalls anderen Zusatzstoffen sorgfältig vermischt und anschließend weiterverarbeitet werden. Pigmente fungieren dabei bautechnologisch als inerte Füllstoffe. Die Pigmente werden in verschiedenen Lieferformen wie Pulver, Granulat oder Flüssigfarben angeboten. Die Pigmente lassen sich miteinander mischen und können so auf die jeweiligen Gestaltungswünsche abgestimmt werden. Die Farbe von durchgefärbtem Beton unterliegt allerdings verschiedenen Faktoren.
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Generell werden zur Betonherstellung lediglich drei Komponenten benötigt, nämlich Wasser, Gesteinskörnung und Zement. Grauzement kann je nach Abbaugebiet und Herstellungsmethode ein Farbspektrum von hell- bis dunkelgrau und sogar rotbraun aufweisen. Mit hellen Zementen lässt sich ein intensiverer, reiner Farbton erzielen. Um Betonbauteile in dunkleren Farbtönen, wie zum Beispiel Dunkelrot, Ocker und Braun, herzustellen, können auch dunklere Zemente verwendet werden. Im Allgemeinen gilt, dass sich gefärbter Beton, der mit Grauzement hergestellt wurde, durch gedecktere Farben auszeichnet. Sollen hingegen Elemente mit brillanterer Farbgebung erzielt werden, ist Weißzement zu verwenden.
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Beim Einfärben von Beton wird die erforderliche Pigmentmenge im Verhältnis zum Zement berechnet. Um eine entsprechende farbliche Wirkung zu erzeugen, ist nur wenig Pigment erforderlich. In der Regel werden zwischen 2 und 8 % des Zementanteils an Farbpigment in den Beton dosiert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Farbintensität zunächst linear mit der Pigmentmenge ansteigt, ab einem gewissen Prozentsatz - dem Farbsättigungsgrad - allerdings stagniert. Die Zugabe weiterer Pigmente zeigt dann kaum Wirkung.
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Sobald der Zement mit Wasser in Verbindung kommt, entstehen feine Kristallnadeln, die sich miteinander verzahnen, d.h. der Beton erhärtet. Dabei ist das richtige Mischungsverhältnis von Wasser und Zement (W/Z-Wert) für die Härte und Eigenfarbe des Betons wichtig. Je größer der W/Z-Wert, desto mehr Poren entstehen im Beton. Diese streuen das Licht und lassen ihn heller erscheinen. Der Einsatz von Betonzusatzmitteln, wie Betonverflüssigern oder Ähnlichem, sind zu berücksichtigen. Diese Zusatzmittel werden normalerweise herangezogen, um die Menge des Anmachwassers zu reduzieren, und führen so zu dunklerem Beton.
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Mit ca. 70 Vol.-% macht die Gesteinskörnung den größten Anteil der Betonzusammensetzung aus. Infolgedessen trägt sie einen wichtigen Teil zur Eigenfarbe des Betons bei. Bei gefärbtem Beton, dessen Zementhaut unbehandelt ist, beeinflussen nur die Feinstanteile das Aussehen des Elements. Das Auge nimmt lediglich eine Mischung der Eigenfarbe von Gesteinskörnung, Zement und Pigment wahr. Gesteinskörnung wie Sand und Kies stammen aus der Natur und unterliegen Farbschwankungen.
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Ein weiteres Farbphänomen besteht darin, dass gefärbter Beton über einen langen Zeitraum immer heller wird. Das liegt nicht daran, dass die Pigmente verblassen, sondern ist im Abbindeverhalten des Betons begründet. Selbst nach vielen Jahren bindet unbeschichteter Beton noch ab, wodurch die Pigmentpartikel immer mehr im Zement eingeschlossen werden und schlechter sichtbar sind. Der Beton wird folglich heller durch eine Oberflächenerosion.
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Das Erscheinungsbild von eingefärbtem Beton wird folglich von zahlreichen unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Um ein allseits zufriedenstellendes Ergebnis zu erreichen, sind im Stand der Technik bereits eine Vielzahl Vorschläge bekannt, mit denen eine verbesserte Einfärbewirkung sowie eine exzellente Farbstärke der Einfärbung bewirkt werden soll.
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DE 100 02 559 B4 gibt einen Überblick über den relevanten Stand der Technik im Zusammenhang mit anorganischen Pigmenten, die zum Einfärben von zementgebundenen Baustoffen, beispielsweise Beton, zur Anwendung kommen. Die Zugabe von Netz- und/oder Dispergiermitteln in Form stark hydrophiler Polymere wird empfohlen, damit die Pigmente zur Einfärbung in wässrigen Baustoffgemischen ausreichend schnell und ausreichend vollständig suspendiert werden. Eine wässrige Suspension eines Pigments mit einer wässrigen Kunststoffdispersion zu versetzen, ist auch aus
DE 23 15 400 C2 bekannt. Der Eigenfarbe von Sand, Kies oder Gesteinsbruch, die der farblichen Gestaltung von mineralischem körnigem Material enge Grenzen setzt, soll durch Fixieren eines Farbstoffs auf der Oberfläche des Materials entgegengetreten werden. Eine oberflächenkünstliche Färbung wird vorgenommen. Verwiesen wird insoweit auch auf
EP 0 050 354 B1 .
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Aus
DE 198 54 650 A1 ist bekannt, zum Färben von mineralischen Vergussmassen, insbesondere Beton, einen Farbstoff bei erhöhter Temperatur mit einem körnigen Trägermaterial umzusetzen, so dass das körnige Trägermaterial oberflächlich zumindest teilweise schmilzt und in der geschmolzenen Trägermatrix eingebettet wird. Aus
DE 101 46 408 B4 ist schließlich bekannt, ein gefärbtes Quarzkorn zu verwenden.
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Nachteilig sind jeweils der hohe technologische Aufwand und die aus der Verwendung von Kunstharz als Bindemittel resultierende mangelhafte Dauerbeständigkeit der Farbechtheit sowie eine mangelhafte Festigkeit des Betons.
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Die vorstehenden Ausführungen gelten in gleicher Weise für die Alternativen zu klimaschädlichem Zement. Klimafreundliche Alternativen zum herkömmlichen Zement, d.h. die so genannten Zementsubstitutionen, befinden sich in der Entwicklung. Mit einem bislang ungenutzten Abraumprodukt der Bauxitförderung als Rohstoff lässt sich der Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) während der Produktion um bis zu zwei Drittel senken. Gleichzeitig ist der alternative Zement genauso stabil wie der bisherige Zement. Da CO2 ein Treibhausgas ist, wird seit einigen Jahren an Alternativen zum Zement geforscht. Ganz ohne Calciumcarbonat funktioniert die Zementherstellung im Allgemeinen nicht, doch immerhin 50 bis 60 Prozent des kohlensauren Kalks können durch Substitutionsstoffe ersetzt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung bezieht sich somit nicht nur auf Zement, sondern auch auf alternativen Zement, der beispielsweise bis zu 60 Prozent Substitutionsstoffe wie beispielsweise Bauxit/Belterra-Lehm enthält. Auch dieser alternative Zement oder Zementsubstitutionsstoff besitzt eine Eigenfarbe, die die farbliche Gestaltung von Beton beeinflusst.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die farbliche Gestaltungsmöglichkeit von Zement gebundenen Produkten oder von alternativem Zement gebundenen Produkte, insbesondere farbig pigmentiertem Beton, zur vergrößern. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Farbgebung zu verbessern, und zwar unabhängig davon, ob Zement oder alternativer Zement zur Anwendung gelangt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Hierdurch wird eine Vorrichtung zum Dosieren von Farbpigmenten als Zusatzstoff für Zement oder alternativen Zement zur Herstellung von eingefärbten Betonprodukten geschaffen, die die Abgabemengen an Farbpigmenten steuert, und zwar abhängig von Farbmessungen realer eingefärbter Betonprodukten. Mit Hilfe beispielsweise des Normvalenzsystems CIE31-System kann anhand von drei Maßzahlen XYZ, die von den realen eingefärbten Betonprodukten gezogen werden, ein Farbdreieck aufgespannt werden. Mit Hilfe dieser Normfarbwerte können dann Farben ermittelt werden, die innerhalb dieses Farbdreiecks liegen. Mathematische Transformationen wurden für den Farbenraum CIE31 entwickelt, um einen gleichförmigen Farbraum zu erhalten.
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Entwickelt wurde unter anderem das CIELab-System, das sich auf die Untersuchung von Körperfarben beschränkt.
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Der Farbraum CIE76, auch CIELab-Farbraum oder CIELab-System genannt, beruht auf einer nichtlinearen Transformation des X, Y, Z-Farbraumes (CIE31). Die Definition eines Farbraumes erfolgt, indem gleiche geometrische Abstände gleichen empfindungsgemäßen Abständen entsprechen. Jede Farbe im Farbraum ist durch den Farbort definiert mit der L*-Achse, die Helligkeit wiedergibt. Die L*-Achse kann auch als Neutralgrauachse bezeichnet werden, da sie die Endpunkte Schwarz (L=0) und Weiß (L=100) besitzt und die Zwischenwerte auf dieser Achse die unbunten Grautöne sind. Die Formel für die Transformation und Berechnung des Farbraums CIE (CIELab) auf der Grundlage von XYZ (CIE 31) ist allgemein bekannt (vgl. datacolor, Die Farbmessung - Das CIE-Farbenraum, Kapitel 10, Die Farbräume 9 - 14, Oktober 2019, www.datacolor.com).
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Es ist das Verdienst des Erfinders überraschend festgestellt zu haben, dass das CIEL*a*b*-System Farbräume definiert, die beim Einfärben von Betonprodukten zur Anwendung kommen können. Als L*-Wert für die Helligkeit wird erfindungsgemäß die Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements angewendet, dessen Eigenfarbe übertragbar ist auf Grautöne zwischen den Endpunkten Schwarz (L*=0) und Weiß (L*=100).
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Es hat sich herausgestellt, dass das Einfärben von zementgebundenen Produkten zu einer verbesserten Farbgestaltung führt, wenn die Eigenfarbe des zur Anwendung gelangenden Zements oder alternativen Zements in der Steuerungseinheit gespeichert oder speicherbar ist. Die Ansteuerung von Mischungsverhältnissen erfolgt dann nach einer Art Vorkalibrierung. Diese Vorkalibrierung berücksichtigt, inwieweit die jeweils gegebene Eigenfarbe des verwendeten Zements oder alternativen Zements in dem Farbenspektrum zwischen heller grau, dunkler grau oder weißem Zement oder alternativem Zement liegt. Anders als im Stand der Technik, wird erfindungsgemäß die Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements nicht überdeckt oder separiert, sondern mit seinem Anteil in einem steuerbaren Farbensystem berücksichtigt. Die Eigenfarbe des jeweils verwendeten Zements oder alternativen Zements geht als Normierungsfaktor in eine Farbengestaltung ein, die ein Farbmodell basierend auf dem Farbdreieck-Prinzip nutzt. Die Ansteuerung des Mischungsverhältnisses durch die Steuerungseinheit justiert die Mengenanteile der zu mischenden Farbpigmente/Farbpigmentmischungen zueinander abhängig von der Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements. Die Verwendung des Farbdreieck-Prinzips ermöglicht zudem, die Mischungsverhältnisse bei festgelegten Farben auf wählbare Farbnuancen auszurichten. Der Helligkeitswert L* für Zement oder alternativen Zement liegt vorzugsweise zwischen etwa 40 und 92,5. Diese Zementgrauskala beschreibt für Grau- und Weißzement oder alternativen Zement solche Helligkeitswerte L*.
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Erfindungsgemäß ermöglicht das definierte Farbdreieck Farben durch Zahlen zu definieren, die von der Steuerungseinheit als Dosiermengen der mindestens drei Grundfarben angesteuert werden. Dazu kann der Steuerungseinheit ein Farbgenerator online oder offline zugeordnet sein. Der Farbgenerator ist eine intelligente Erfassungseinrichtung, die einen eingefärbten realen Beton mit jeweiliger Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements als Normierungsgröße zur Anpassung der Mischungsverhältnisse der Farbpigmente/Farbpigmentmischungen in einem Farbdreieck für die Steuerungseinheit anpasst, so dass das gewünschte Farbergebnis den von der Steuerungseinheit angesteuerten Mischungsverhältnissen entspricht.
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Erfindungsgemäß werden somit aus realen Mischungen mit Pigmenten, Zuschlägen und Zement oder alternativem Zement mindestens drei Normfarbwerte gezogen, beispielsweise RGB-Werte, und der L*-Wert (Helligkeit/Dunkelheit) des Zements oder alternativen Zements. Aus diesen realen Mischungen setzen sich die Farbdreiecke zusammen, in denen der Anwender seine eigenen Farbtöne mit seinem Zement oder alternativen Zement und Zuschlägen, insbesondere Sand, Kies etc. seine Vorrichtung zum Dosieren von Farbpigmenten zur Herstellung von eingefärbten Betonprodukten ansteuern kann.
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Durch den Einsatz von Primärpigmenten können die Lagerbestände deutlich reduziert werden und damit erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch eine Frontansicht einer Dosieranlage für Farbpigmente,
- 2 zeigt ein Farbdreieck mit Prozentangaben,
- 3 zeigt ein Farbdreieck mit den Pigmentfarben 110G, 330G, 920G
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Farbpigmenten als Zusatzstoff für Zement oder alternativen Zement zur Herstellung von eingefärbtem Beton. Die in 1 dargestellte Dosieranlage umfasst vorzugsweise eine Bühnenkonstruktion 1, in die mehrere Behälter 2 eingebracht sind. Mindestens drei Behälter 2 sind zur Aufnahme jeweils unterschiedlicher Farbpigmente oder Farbpigmentmischungen vorgesehen. Beispielsweise handelt es sich um Pulverpigmente, die in Big-Bags enthalten sein können und die oben in die Bühnenkonstruktion 1 einhängbar sind. Unterhalb der mindestens drei Behälter 2 sind vorzugsweise Übergabebehälter 3 vorgesehen.
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Von den Übergabebehältern 3 gelangt das jeweilige Farbpigment oder die Farbpigmentmischung zu einer zugehörigen Fördereinrichtung etwa in Form einer Förderschnecke 4, die dazu dient, das jeweilige Farbpigment oder die Farbpigmentmischung in eine Wägeeinrichtung 5 zu fördern.
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Die Wägeeinrichtung 5 umfasst einen durch eine Verschlussklappe verschließbaren Wägebehälter 6, der im dargestellten Ausführungsbeispiel trichterförmig ausgebildet ist und über Druckmessdosen 7 bezüglich des Gewichts abgetastet aufgehängt ist. Der Wägebehälter 6 besitzt einen bodenseitigen Auslass 8, der über einen Verschluss, etwa eine Entleerungsklappe, entleerbar ist. Der Wägebehälter 6 wird nach Erreichen eines vorbestimmten Gewichts durch Aufnahme einer entsprechenden Menge an Farbpigment oder Farbpigmentmischung entleert. Der Wägebehälter 6 kann bezüglich seines Gewichts abgetastet werden, um überprüfen zu können, ob er vollständig entleert wurde. Über einen Druckbehälter 9 kann eine Förderung aus der Dosieranlage erfolgen.
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Eine Steuerungseinheit 10 ist zur Einstellung der Abgabemengen aus den Behältern 2 vorgesehen. Mit der Steuerungseinheit 10 gekoppelt ist eine Sensorik 11, um unter Berücksichtigung der von der Sensorik 11 erfassten Abgabemengen eine Farbpigmentzusammensetzung zu dosieren. Als Sensorik 11 kann beispielsweise der Wägebehälter 6 mit den Druckmessdosen 7 dienen. Die Farbpigmentzusammensetzung kann beispielsweise in dem Wägebehälter 6 additiv dosiert werden.
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In der Steuerungseinheit 10 ist mindestens ein Helligkeitswert L*-Wert für die Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements des jeweils einzufärbenden Betonprodukts gespeichert oder speicherbar. Die Steuerungseinheit 10 ist dazu ausgebildet, mit drei festlegbaren Normfarbwerten ein Farbdreieck abhängig von dem mindestens einen L*-Wert anzuwenden, und zwar für die Ansteuerung der Ausgabe definierter Mengenverhältnisse der Farbpigmente aus den mindestens drei Behältern 2. Die Normfarbwerte definieren vorzugsweise absolute Farben wie beispielsweise RGB für den Helligkeitswert L* der Eigenfarbe des jeweils eingesetzten Zements oder alternativen Zements.
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Ein RGB-Farbraum ist ein additiver Farbraum, der Farbwahrnehmungen durch das Mischen dreier Grundfarben (Rot, Grün und Blau) nachbildet. Dieser Farbraum basiert im Prinzip auf der Dreifarbentheorie und wird im Fernsehen, Computerbildschirmen, Videoprojektoren, usw. verwendet. Die Farben werden durch additive Überlagerung von roten, grünen und blauen Pixeln dargestellt.
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Die RGB-Werte reichen von 0 bis 255. Schwarz gibt es wenn R=0, G=0 und B=0 ist, weiss gibt es wenn R=255, G=255 und B=255 ist. Mit diesen Werten sind fast 16,6 Millionen Farbnuancen erreichbar.
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Als Beispiel, R=127,5, G=127,5 und B=127,5 ergibt ein Grau, welches dem Grau im CIEL*a*b*-Farbraum L*=50, a*=0, b*=0 entspricht. Es gibt einen mathematischen Zusammenhang zwischen CIEL*a*b* und RGB.
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Die Steuerungseinheit 10 weist vorzugsweise eine Eingabemaske für die durch einen CIELab-Farbraum definierten Normfarbwerte X, Y, Z, beispielsweise RGB-Werte, bezogen auf den Helligkeitswert L* der Eigenfarbe des jeweils eingesetzten Zements oder alternativen Zements, auf. Der gespeicherte bzw. speicherbare L*-Wert ist durch die Grautöne der Eigenfarbe eines Zements oder alternativen Zements mit Werten zwischen 40 und 92,5 bestimmt.
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Die unterschiedlichen Farbpigmente oder Farbpigmentmischungen sind vorzugsweise Primärfarbenpigmente.
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Die Steuerungseinheit 10 ist ferner vorzugsweise dazu ausgelegt, Farbtöne aus den Normfarbwerten X, Y, Z, beispielsweise RGB-Werten (RGB = Rot, Grün, Blau) zu generieren durch Ansteuerung von Mischungsverhältnissen an Ausgabemengen der Farbpigmente oder Farbpigmentmischungen aus den mindestens drei Behältern 2.
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Der Steuerungseinheit 10 kann ein Farbgenerator 12 online oder offline zugeordnet sein. Die Ansteuerung der Ausgabe definierter Mengenverhältnisse der Farbpigmente kann durch Vermessen eines realen Betonprodukts kalibrierbar sein.
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Die Steuerungseinheit 10 weist ferner vorzugsweise eine Eingabemaske zur wählbaren oder veränderbaren Eingabe eines L*-Wertes des jeweils eingesetzten Zements oder alternativen Zements auf.
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Der Farbgenerator 12 dient insbesondere zur Steuerung für eine vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Dosieren von Farbpigmenten als Zusatzstoff für Zement oder alternativen Zement zur Herstellung von eingefärbten Betonprodukten mit mindestens drei Behältern zur Aufnahme jeweils unterschiedlicher Farbpigmente, einer Steuerungseinheit zur Einstellung der Abgabemengen aus den Behältern und einer mit der Steuerungseinheit gekoppelten Sensorik, um unter Berücksichtigung der von der Sensorik erfassten Abgabemengen eine Farbpigmentzusammensetzung zu dosieren, wobei in der Steuerungseinheit mindestens ein Helligkeitswert L*-Wert für die Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements des jeweils einzufärbenden Betonprodukts gespeichert oder speicherbar ist, und die Steuerungseinheit ausgebildet ist, mit drei festlegbaren Normfarbwerten X,Y, Z, beispielsweise RGB-Werten, ein Farbdreieck abhängig von dem mindestens einen L*-Wert anzuwenden für die Ansteuerung der Ausgabe definierter Mengenverhältnisse der Farbpigmente aus den mindestens drei Behältern.
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2 zeigt ein Farbdreieck mit den Normfarbwerten X, Y, Z, die aus einer realen Mischung eines Betonprodukts gezogen wurden, beispielsweise mit einem Spektrometer gemessen wurden. Erfindungsgemäß besteht die Besonderheit darin, dass die Pigmente mit den Zuschlägen und Zement oder alternativem Zement gemischt werden und daraus Normfarbwerte, beispielsweise RGB-Werte bezogen auf den Helligkeitswert L* der Eigenfarbe des jeweils eingesetzten Zements oder alternativen Zements, definiert werden. Aus diesen realen Mischungen setzen sich die Farbdreiecke zusammen, wie beispielsweise in 2 dargestellt. Der Anwender kann mit seinen eigenen Farben mit seinem Zement oder alternativen Zement, Sand, Kies etc. in dem Dreieck arbeiten. Die Eigenfarbe des Zements oder alternativen Zements, die der Anwender jeweils verwendet, sei es heller grau, dunkler grau oder weißer Zement oder alternativer Zement, wird durch die Steuerungseinheit bzw. den Farbgenerator berücksichtigt. Der Anwender gibt in die Steuerungseinheit den L*-Wert (Helligkeit/Dunkelheit) des Zements oder alternativen Zements sowie die Pigmentzugabe ein und wählt für die Steuerung der Dosieranlage aus dem jeweiligen Farbdreieck eine Farbe aus. Ändert sich die Eigenfarbe des verwendeten Zements oder alternativen Zements, wird die Eingabe des L*-Wertes geändert und somit der Betrieb der Dosieranlage nachjustiert unter Veränderung der Rezeptur, d.h. der Mischung der Farbpigmente aus den mindestens drei Behältern 2.
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3 zeigt ein Beispiel eines Farbdreiecks mit prozentualer Mischverhältnisänderung der drei Normfarbwerte, die hier mit 100G, 330G und 920G angegeben sind, um verschiedene Farbnuancen abzubilden.
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Tabelle 1 bis Tabelle 4 zeigen erfindungsgemäße Farbmesswerte verschiedener prozentualer Zugaben bezogen auf den Zement oder alternativen Zement realer Betonprodukte. Tabelle 1
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 920 Std. | 0,5% | W | 70,15 | 3,54 | 21,42 | | 192,32 | 168,06 | 132,92 |
| | Bfx 920 Std. | 1,0% | W | 67,84 | 5,80 | 26,97 | | 192,32 | 160,24 | 116,98 |
| | Bfx 920 Std. | 2,0% | W | 65,83 | 8,13 | 31,38 | | 192,23 | 153,27 | 103,93 |
| | Bfx 920 Std. | 2,5% | W | 64,76 | 9,17 | 33,39 | | 191,57 | 149,72 | 97,60 |
| | Bfx 920 Std. | 3,0% | W | 64,10 | 9,71 | 34,10 | | 190,78 | 147,61 | 94,67 |
| | Bfx 920 Std. | 4,0% | W | 63,09 | 10,66 | 35,93 | | 189,97 | 144,29 | 88,82 |
| | Bfx 920 Std. | 5,0% | W | 62,47 | 11,10 | 36,15 | | 188,93 | 142,38 | 86,91 |
| |
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 920 Std. | 0,5% | G | 53,73 | 1,25 | 12,45 | | 139,09 | 126,93 | 107,14 |
| | Bfx 920 Std. | 1,0% | G | 53,03 | 1,89 | 15,49 | | 140,01 | 124,63 | 100,21 |
| | Bfx 920 Std. | 2,0% | G | 53,00 | 2,51 | 18,12 | | 142,28 | 124,07 | 95,83 |
| | Bfx 920 Std. | 2,5% | G | 52,85 | 3,14 | 19,84 | | 143,71 | 123,26 | 92,32 |
| | Bfx 920 Std. | 3,0% | G | 52,95 | 3,92 | 22,02 | | 146,19 | 122,95 | 88,81 |
| | Bfx 920 Std. | 4,0% | G | 52,50 | 4,62 | 23,75 | | 146,81 | 121,33 | 84,73 |
| | Bfx 920 Std. | 5,0% | G | 52,26 | 5,10 | 24,77 | | 147,32 | 120,40 | 82,39 |
| |
| | | % | Zement | L* | a* | b* | | R* | G* | B* |
| | | | | | | | | | | |
| | Welsazement | | W | 78,23 | 0 90 | 5,84 | | 199,96 | 192,51 | 182,73 |
| | Grauzement | | G | 53,82 | 0 73 | 8,71 | | 136,16 | 127,66 | 113,75 |
Tabelle 2
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 110 Std. | 0.5% | W | 59,07 | 17,60 | 14,85 | | 180,61 | 130,29 | 117,02 |
| | Bfx 110 Std. | 1,0% | W | 54,55 | 20,87 | 16,38 | | 173,51 | 116,34 | 103,28 |
| | Bfx 110 Std. | 2,0% | W | 49,23 | 23,90 | 18,17 | | 163,62 | 100,63 | 87,47 |
| | Bfx 110 Std. | 2,5% | W | 48,15 | 24,42 | 18,36 | | 161,38 | 97,53 | 84,60 |
| | Bfx 110 Std. | 3,0% | W | 46,68 | 24,91 | 18,72 | | 158,06 | 93,49 | 80,53 |
| | Bfx 110 Std. | 4,0% | W | 45,01 | 25,33 | 18,80 | | 153,99 | 89,04 | 76,49 |
| | Bfx 110 Std. | 5,0% | W | 43,46 | 25,82 | 19,17 | | 150,43 | 84,84 | 72,29 |
| |
| | Pigment | % | Zement | L | a b | | R | G | B |
| | | | | | | | |
| | Bfx 110 Std. | 0,5% | G | 49,41 | 8,01 | 10,92 | | 137,80 | 112,22 | 99,38 |
| | Bfx 110 Std. | 1,0% | G | 47,22 | 11,54 | 12,23 | | 138,04 | 104,53 | 92,01 |
| | Bfx 110 Std. | 2,0% | G | 44,03 | 15,32 | 14,24 | | 135,94 | 94,15 | 81,23 |
| | Bfx 110 Std. | 2,5% | G | 43,61 | 16,33 | 14,53 | | 136,36 | 92,44 | 79,81 |
| | Bfx 110 Std. | 3,0% | G | 42,38 | 17,40 | 15,39 | | 134,88 | 88,68 | 75,56 |
| | Bfx 110 Std. | 4,0% | G | 41,69 | 18,96 | 16,22 | | 135,46 | 85,87 | 72,67 |
| | Bfx 110 Std. | 5,0% | G | 40,34 | 19,91 | 16,98 | | 133,36 | 81,90 | 68,35 |
Tabelle 3
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 130 Std. | 0,5% | W | 59,01 | 15,08 | 9,02 | | 173,59 | 132,21 | 126,87 |
| | Bfx 130 Std. | 1,0% | W | 53,40 | 18,50 | 10,35 | | 164,13 | 115,48 | 110,61 |
| | Bfx 130 Std. | 2,0% | W | 48,52 | 20,51 | 10,90 | | 153,98 | 101,80 | 97,76 |
| | Bfx 130 Std. | 2,5% | W | 46,46 | 21,19 | 11,31 | | 149,51 | 96,18 | 92,12 |
| | Bfx 130 Std. | 3,0% | W | 45,63 | 21,57 | 11,62 | | 147,92 | 93,84 | 89,63 |
| | Bfx 130 Std. | 4,0% | W | 43,27 | 22,55 | 12,33 | | 143,14 | 87,30 | 82,89 |
| | Bfx 130 Std. | 5,0% | W | 42,55 | 22,94 | 12,61 | | 141,82 | 85,24 | 80,76 |
| |
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 130 Std. | 0,5% | G | 49,80 | 6,76 | 8,47 | | 135,51 | 114,08 | 104,40 |
| | Bfx 130 Std. | 1,0% | G | 46,94 | 9,97 | 9,21 | | 133,45 | 104,99 | 96,30 |
| | Bfx 130 Std. | 2,0% | G | 44,46 | 13,56 | 9,98 | | 132,67 | 96,60 | 89,19 |
| | Bfx 130 Std. | 2,5% | G | 42,99 | 14,84 | 10,48 | | 130,88 | 92,16 | 84,91 |
| | Bfx 130 Std. | 3,0% | G | 42,34 | 15,74 | 10,66 | | 130,54 | 89,97 | 83,08 |
| | Bfx 130 Std. | 4,0% | G | 40,72 | 17,33 | 11,51 | | 128,83 | 84,94 | 77,99 |
| | Bfx 130 Std. | 5,0% | G | 39,90 | 18,26 | 11,70 | | 128,01 | 82,31 | 75,81 |
Tabelle 4
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 330 Std. | 0,5% | W | 56,38 | 1,00 | 2,75 | | 139,12 | 134,43 | 130,46 |
| | Bfx 330 Std. | 1,0% | W | 50,80 | 0,97 | 1,74 | | 124,00 | 120,29 | 118,01 |
| | Bfx 330 Std. | 2,0% | W | 43,92 | 0,92 | 1,04 | | 106,17 | 103,24 | 102,10 |
| Bfx 330 Std. | 2,5% | W | 42,23 | 0,87 | 0,86 | | 101,80 | 99,14 | 98,26 |
| | Bfx 330 Std. | 3,0% | W | 39,98 | 0,90 | 0,68 | | 96,23 | 93,68 | 93,11 |
| Bfx 330 Std. | 4,0% | W | 38,00 | 0,88 | 0,50 | | 91,28 | 88,94 | 88,64 |
| | Bfx 330 Std. | 5,0% | W | 35,79 | 0,84 | 0,46 | | 85,90 | 83,70 | 83,45 |
| |
| | Pigment | % | Zement | L | a | b | | R | G | B |
| | | | | | | | | | | |
| | Bfx 330 Std. | 0,5% | G | 48,16 | 0,75 | 6,28 | | 120,12 | 113,51 | 103,82 |
| | Bfx 330 Std. | 1,0% | G | 45,50 | 0,69 | 4,82 | | 112,36 | 107,02 | 99,73 |
| | Bfx 330 Std. | 2,0% | G | 41,23 | 0,78 | 3,73 | | 101,22 | 96 58 | 91,18 |
| | Bfx 330 Std. | 2,5% | G | 40,06 | 0,74 | 3,28 | | 97,99 | 93,79 | 89,10 |
| | Bfx 330 Std. | 3 0% | G | 38,73 | 0,71 | 3,19 | | 94,65 | 90,61 | 86,07 |
| | Bfx 330 Std. | 4,0% | G | 37,04 | 0,70 | 2,66 | | 90,20 | 86,61 | 82,91 |
| | Bfx 330 Std. | 5,0% | G | 35,22 | 0,83 | 2,54 | | 85,98 | 82,23 | 78,82 |
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Tabelle 1 bis Tabelle 4 zeigen Farbmessungen von realen Betonprodukten beispielsweise durch den Anwender und dem von ihm verwendeten Zement oder alternativen Zement, und zwar Weißzement (W) mit L*-Wert von 78,23 und Grauzement (G) mit L*-Wert von 53,82. Zum Einfärben der realen Betonprodukte wurden beispielsweise verschiedenfarbige Pigmente, wie Bfx 920 (gelb), Bfx 110 (gelbstichiges rot), Bfx 130 (blaustichiges rot) und Bfx 330 (schwarz) verwendet. Dabei handelt es sich um Standardfarben (Std.) der Fa. Lanxess. Diese Farbpigmente wurden in unterschiedlichen Gew.-% zugegeben bezogen auf den Zementanteil oder alternativen Zementanteil. Erfindungsgemäß werden die Farbpigmente unabhängig von den jeweils verwendeten Pigmenten mit einem Gew.-% im Bereich von 0,1 - 10 zugegeben, bezogen auf den Zementanteil oder alternativen Zementanteil.
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Als Messwerte aufgeführt in den Tabellen sind die Koordinaten L, a, b des Farbortes des realen Betonproduktes und RGB Werte für die jeweilige Bestimmungsmethode, insbesondere der CIEL*a*b*-Farbraum. Erfindungsgemäß wird beispielsweise mit den so gemessenen RGB-Werten gearbeitet und in der Steuerungseinheit gespeichert. So werden kundenspezifische Farbdreiecke erstellt und in der Steuerung hinterlegt, damit mit kundeneigenen Farbpigmenten, hier beispielsweise die vorstehend angegebenen, und real verwendeten Rohmaterialien wie Zement oder alternativem Zement, Sand, Kies eigene Farbmischungen erstellt werden können. Dadurch können eingefärbte Betonprodukte geschaffen werden, deren Farbeindruck durch individuelle Wahl der Farbmischung verbessert ist und die mit individuellen Farbnuancen durch die gewählte Farbmischung gestaltet werden.
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Bei dem alternativen Zement handelt es sich vorzugsweise um klimafreundliche Alternativen zum herkömmlichen Zement, d.h. sogenannte Zementsubstitutionen. Mit einem bislang ungenutzten Abraumprodukt der Bauxitförderung als Rohstoff lässt sich beispielsweise der Ausstoß von Kohlendioxid (CO2) während der Produktion um bis zu zwei Drittel senken. Gleichzeitig ist der alternative Zement genauso stabil wie der bisherige Zement. Da CO2 ein Treibhausgas ist, wird seit einigen Jahren an Alternativen zum Zement geforscht. Ganz ohne Calciumcarbonat funktioniert die Zementherstellung im Allgemeinen nicht, doch immerhin 50 bis 60 Prozent des kohlensauren Kalks können durch Substitutionsstoffe ersetzt werden.
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Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung bezieht sich somit nicht nur auf Zement, sondern auch auf alternativen Zement, der beispielsweise bis zu 60 Prozent Substitutionsstoffe wie beispielsweise Bauxit/Belterra-Lehm enthalten kann. Auch dieser alternative Zement oder Zementsubstitutionsstoff besitzt eine Eigenfarbe, die die farbliche Gestaltung von Beton beeinflusst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10002559 B4 [0010]
- DE 2315400 C2 [0010]
- EP 0050354 B1 [0010]
- DE 19854650 A1 [0011]
- DE 10146408 B4 [0011]
