Farbgebung von Beton mit Pigmenten

Zur Einfärbung werden vorzugsweise Metalloxidpigmente eingesetzt, die beim Mischen gleichmäßig verteilt und beim Erhärten dauerhaft in den Beton eingebunden werden. Diese Pigmente existieren in den Farben Rot, Gelb, Schwarz und vielen Mischfarben wie Braun, Orange und Beige. Zur Blaueinfärbung wird Kobaltspinell verwendet, grüner Beton lässt sich durch Verwendung von Chromoxidgrün-Pigment herstellen. Bei der Verwendung von Weißzement und zusätzlicher Einfärbung mit Titandioxidpigment lässt sich selbst weißer Beton herstellen.

Die zur Einfärbung von Beton verwendeten Pigmente kommen als solche in der Natur vor und geben auch Naturstein seine vielfältigen Farbfacetten. Somit ist auch die Frage nach der Langlebigkeit dieser Pigmente schnell beantwortet. Unter normalen natürlichen Bedingungen sind die in feste Strukturen eingebundenen Pigmente über Jahrtausende beständig, da sie keinem Verschleiß unterliegen und auch unter Lichteinwirkung, Ultraviolett-Strahlung oder Witterungseinfluss äußerst stabil sind. Ein Herauswaschen der Pigmente aus dem Beton durch stehendes, fließendes oder tropfendes Wasser ist ebenfalls nicht möglich, da die Pigmente fest im Zementstein gebunden sind.

Wahl von Zement und Sand bei der Herstellung entscheidend

Betonwaren zur Gartengestaltung

Betonpflastersteine, Betonwerksteinplatten oder andere Artikel des Garten- und Landschaftsbaus wie Palisaden, Pflanzringe, Mauersteine werden schon viele Jahrzehnte in unterschiedlichen Farben hergestellt. Die Farbgebung des Endprodukts erfolgt bereits beim Herstellungsprozess, also beim Mischen des Betons, indem die Farbpigmente homogen eingemischt werden. Die Farbe des Frischbetons entspricht allerdings noch nicht der Farbe des Endprodukts, die erst im erhärteten Zustand beurteilt werden sollte. Die eingemischten Farbpigmente durchlaufen demnach den gesamten Herstellungsprozess von der Formgebung, Verdichtung und Erhärtung und werden fest in den entstehenden Betonstein eingebunden. Dies hat gegenüber einem Anstrich oder einer nachträglichen Beschichtung den Vorteil, dass selbst mechanischer Abrieb nicht zur Entfärbung führt und der Betonstein über einen langen Zeitraum sein natürliches charakteristisches Aussehen behält.

Betonpflastersteine: Zwei Betone vereint

Betonpflastersteine- oder platten werden üblicherweise zweilagig aus unterschiedlichen Betonen hergestellt. Die im eingebauten Zustand untere Schicht, der Kernbeton, dient als Unterbau der Stabilisierung des Steins und nimmt Lasten und Verformungen auf. Der Kernbeton ist aus wirtschaftlichen Gründen entweder nicht oder nur in geringer Dosierung eingefärbt. Ein vollständiges Einfärben dieses Teils des Steins ist allerdings nicht notwendig, da er später im Boden verschwindet und nach dem Verlegen nicht mehr sichtbar sein wird.

Waschen, Säubern, Strahlen: Noch mehr Farben möglich

Eine Weiterbearbeitung der Oberfläche durch Waschen, Säuern, Strahlen, Stocken oder Schleifen und durch Kombination von eingefärbtem Zementstein mit farbiger freigelegter Gesteinskörnung ergibt zahlreiche Farbkombinationen und Nuancen der Betonoberfläche (Bild 2). Weitere Farbkombinationen können durch die Mischung verschiedenfarbiger Vorsatzbetone erzielt werden, bei denen melierte Oberflächen entstehen. Die Mehrkosten, die durch den Einsatz von Farbpigmenten im Betonstein zustande kommen, sind überschaubar. Es handelt sich gegenüber nicht eingefärbtem Beton im Allgemeinen um Aufschläge, etwa bei Betonpflastersteinen, von ein bis fünf Euro pro Quadratmeter, je nach Menge und Art des verwendeten Pigments.

Eingefärbte Betonwerksteinplatten und Betonpflastersteine können im Gartenbau vielfältig verwendet werden, insbesondere bei Treppen und in feuchten Bereichen in denen Rutschgefahr besteht bieten Betonoberflächen guten Halt. Die Rauigkeit der Oberfläche kann gezielt eingestellt werden und so die Rutschgefahr, verglichen mit Fliesen oder Holz, deutlich verringert werden. Hierbei sind helle Steinoberflächen anfälliger für Verschmutzungen als dunkle, jedoch sind die verfügbaren Betonwaren äußerst robust und lassen sich mit speziellen Reinigungsmitteln sehr gut säubern und von Moos befreien.

Fertigteile und Ortbeton

Beton wird seit über 20 Jahren mit Metalloxidpigmenten hergestellt, um eine möglichst individuelle Gestaltung zu erreichen. Grundsätzlich gilt bezüglich der verwendbaren Pigmente gleiches wie bei den zuvor beschriebenen Betonwaren, allerdings werden sowohl der Beton für Fertigteile, wie auch Ortbeton ausschließlich einfarbig hergestellt.

Betonfertigteilwerke sind in der Lage auch sehr filigrane Bauteile herzustellen. Die Produktion und Erhärtung erfolgt unter definierten Randbedingungen. Aufgrund der optimalen Herstellungsbedingungen können neben den zuvor beschriebenen Techniken zur Weiterbehandlung der Oberfläche, auch aufwendige fein strukturierte Schalungsmatritzen eingesetzt werden, so dass die Oberfläche sehr vielseitig ausgebildet werden kann.

Bei der Herstellung von Ortbeton lassen sich für den Abbindeprozess wichtige Parameter wie die Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit nur unzureichend kontrollieren, so dass es nach dem Ausschalen an der Betonoberfläche von grauem und eingefärbtem Beton zu geringen Helligkeitsunterschieden kommen kann. Solche Helligkeitsunterschiede können durch eine Nachbearbeitung der Betonoberfläche beseitigt werden.

Beton für Fertigteile und Ortbeton kann auch als Sichtbeton ausgeführt werden. Hierzu sollten vorab unbedingt Musterflächen und –farben vereinbart werden, um das angestrebte Ziel treffend zu erreichen. Zur Herstellung von Sichtbeton sind zwingend gesonderte Vorschriften und Merkblätter einzuhalten. Ein neuer Trend bei Ortbeton ist sogenannter Stampfbeton (Bild 3), bei dem man den Beton lagenweise in die Schalung einbringt und die verschiedenen Lagen, die sich in Farbe und Struktur bewusst unterscheiden, zur Gestaltung der Oberfläche nutzt.

Unerwünschte Effekte

Vielfach wird von Schäden an Betonbauteilen, unschönen Ausblühungen und abgewitterten Oberflächen an Betonsteinen berichtet. Im Folgenden werden einige Beispiele von möglichen Schäden oder Einschränkungen aufgezeigt, die bei im Garten- und Landschaftsbau eingesetztem Beton oder Betonwaren auftreten können.

Eine gute Planung der Betonierarbeiten und der Verlegung von Betonwaren ist auch für kleine Fläche und Bereiche obligatorisch, denn nur so können optische Highlights im Garten geschaffen werden. Nur eine gute Planung garantiert, dass die richtigen Baustoffe am richtigen Ort verwendet werden.

Häufig entstehen Fehler bei der Planung und beim Einbau des Betons oder der Betonwaren, die oft fälschlicherweise auf eine geringe Qualität des verwendeten Materials zurückgeführt werden. Bei der Planung von Pflasterflächen und waagerechten Betonflächen sollte beispielsweise ein ausreichendes Gefälle berücksichtigt werden. Stehendes Wasser kann aufgenommene Schmutzteilchen auf der Oberfläche hinterlassen, die Nährboden für Algen und Moose bilden, die häufig entfernt werden müssen. Bei senkrechten Betonbauteilen sind Tropfkanten oder gleichmäßige Überstände ratsam, da es sonst punktuell oder flächig zu Farbunterschieden an der Oberfläche kommen kann. Bei Betonpflaster –oder platten verursachen zu geringe Fugenabstände, zu langes und zu intensives Rütteln häufig Kantenabplatzungen, die insbesondere bei nicht eingefärbtem Kernbeton zu Farbunterschieden der Betonoberfläche führen. Des Weiteren bietet der freiliegende Kernbeton eine Angriffsfläche für Frost, so dass sich die Abplatzungen rasch im Stein ausbreiten können und letztlich den gesamten Vorsatzbeton absprengen.

Müssen Steine gesondert zugeschnitten werden, kann die beim Schneiden entstehende Schneidschlämme auch tiefer in den Beton eindringen und ist im getrockneten Zustand nur sehr schwer zu entfernen. Fertiggestellte Flächen sind keine Lagerflächen. Abgestellte Paletten und gelagerte Baustoffe wie Sand, Zement, erdfeuchter Transportbeton, können unterschiedliche Verfärbungen verursachen und unerwünschte Rückstände hinterlassen.

Insbesondere bei dunkel eingefärbten Betonwaren werden häufig helle weiße Ausblühungen reklamiert. Die Ausblühungen werden durch Calciumhydroxid verursacht, das beim Abbinden des Zements entsteht. Durch den Einfluss von Feuchte wird das Calciumhydroxid an die Betonoberfläche transportiert und reagiert dort mit Kohlendioxid aus der Luft zu einem weißen Kalkfilm. Ausblühungen bei Beton im Außenbereich sind technisch kaum vermeidbar, da dem Beton aufgrund der Witterung ausreichend Wasser als Transportmedium zur Verfügung steht. Der Gebrauchswert der Produkte wird insofern nicht beeinflusst, da die Ausblühungen nur den Kalkanteil aus dem Zement an die Oberfläche bringen, der nicht von den anderen Ausgangsstoffen fest im Beton gebunden ist. Bei freier Bewitterung gehen diese Ausblühungen in der Regel nach einiger Zeit wieder zurück. Nach dem Abklingen der Ausblühungen tauchen diese nicht noch einmal auf.

Mit zunehmendem Alter wird der Beton heller

Wie jeder andere Baustoff altert auch Betonstein im Laufe der Zeit. Das Altern wirkt sich beim Beton wie folgt aus: Bedingt durch die Tatsache, dass ein Wachstum der Zementnadeln auch noch nach vielen Monaten und Jahren erfolgt, wird eine Betonoberfläche im Laufe der Zeit etwas aufhellen. Die Nädelchen bewirken eine diffuse Lichtbrechung, die ähnlich wie bei Schnee zu einem helleren Erscheinungsbild führt. Besonders auffällig ist eine solche Aufhellung natürlich bei dunklem Beton. Ein zweites Phänomen ist der mit der Zeit entstehende Abrieb an der Betonsteinoberfläche, insbesondere auf begehbaren oder befahrbaren Flächen. Neuer Betonstein trägt an der Oberfläche eine geschlossene Zementsteinschicht. Nach langer oder intensiver mechanischer Beanspruchung verschwindet diese Zementsteinschicht und die Gesteinskörnung kommt zum Vorschein. Hierdurch kommt es auch zu einer vorhersehbaren Veränderung des Farbeindrucks, da nun die Farbe der Gesteinskörnung mehr als zuvor zur Farbgebung der Betonoberfläche beiträgt. Manche der zuvor beschriebenen Oberflächenveredelungen nehmen diesen Alterungsprozess vorweg. Das dritte Phänomen, das beim Altern des Betonsteins mitwirkt sind Verschmutzungen. Wie für die meisten Materialien gilt auch für Beton: Je poröser und strukturierter die Betonsteinoberfläche ist, desto mehr neigt sie dazu, Schmutz einzulagern.

Während des Gebrauchs können durch den Nutzer weitere negative Veränderungen hervorgerufen werden. Ein Beispiel ist die Verwendung eisensulfathaltigen Rasendüngers, der auf Betonoberflächen, aber auch auf allen anderen Oberflächen unerwünschte Flecken hinterlassen kann. Durch Oxidation an der Luft entsteht braunes Eisenoxid (Rost), das sich ähnlich wie die zur Einfärbung vorgesehenen Metalloxidpigmente, auf der Betonsteinoberfläche sehr fest anbindet und zu einer dauerhaften Braunverfärbung führt.

Fazit: Beton vielfältiges Gestaltungselement in Gärten

Zusammenfassend lässt sich also feststellen, dass durch Einfärben des Betons und durch die Bearbeitung und Strukturierung der Betonoberfläche durch Schalung oder Nachbearbeitung, Beton oder Betonwaren ein wesentliches Gestaltungselement im Garten darstellen können. Voraussetzung für eine dauerhafte Verwendung und gleichbleibende Farb- und Oberflächenwirkung ist neben der von unabhängigen Stellen überwachten Qualität des verwendeten Betons auch die gute Planung und fachgerechte Ausführung der Arbeiten vor Ort.

Dieser Artikel wurde zuerst in der B_I galabau 3/2015 veröffentlicht.