УДК 691.555

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ПИГМЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННОГО ЦВЕТА ШТУКАТУРНОГО РАСТВОРА

Уразова Алина Андреевна1, Коровкин Марк Олимпиевич2, Ерошкина Надежда Александровна3
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент
3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., инженер-исследователь

Аннотация
Рассмотрена методика определения вида и количества пигмента для получения цветных штукатурок с применением компьютерной технологии. Предложенная методика позволяет ускорить подбор расхода пигмента за счет объективной оценки цветовых характеристик материала.

Ключевые слова: методика, пигмент, системы CMYK, цветная штукатурка, цветовые характеристики


METHOD OF DETERMINING OF THE PIGMENT CONTENT FOR RECEIVING THE SPECIFIED COLOR OF PLASTER SOLUTIONS

Urazova Alina Andreevna1, Korovkin Mark Olimpievich2, Eroshkina Nadezda Alexandrovna3
1Penza State University of Architecture and Construction, Student
2Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Engineer-researcher

Abstract
The paper describes a method of determining the type and amount of pigment for receiving the colored plaster with use of computer technology. The proposed method makes it possible to speed up the selection of the amount of pigment due to an objective assessment of the color characteristics of the material.

Keywords: color characteristics, colour plaster, HSB, method of determining, RGB, system CMYK


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Уразова А.А., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А. Методика определения расхода пигмента для получения заданного цвета штукатурного раствора // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/47198 (дата обращения: 02.06.2017).

Одним из перспективных видов отделки в строительстве является цветное высококачественное штукатурное покрытие внутренних и наружных поверхностей стен. Эти покрытия соответствуют требованиям архитектурной выразительности, обладают стойкостью к климатическим воздействиям и имеют высокие санитарно-гигиенические и экологические характеристики.

К основным показателям декоративных штукатурок относятся цвет, фактура поверхности, рисунок, структура. Для получения цветных штукатурок применяют белые, цветные, окрашенные цементы и минеральные пигменты, обладающие высокой светостойкостью, атмосферостойкостью и щелочестойкостью. Пигментами служат оксиды и соли различных металлов, которые вводятся в количестве от 1 до 5% от массы цемента в зависимости от окрашивающей способности, плотности и других свойств. В технологии декоративных растворов и бетонов обычно используются следующие пигменты: желтые – охра, крон свинцовый, красные – сурик железный, редоксайд, зеленые – оксид хрома, свинцовая зелень, синие – ультрамарин, железная лазурь, синий кобальт, черные – пиролюзит, перекись марганца, углеродная сажа. Лучшими считают искусственные неорганические и отдельные органические пигменты, мало влияющие на физико-механические свойства бетона и активность вяжущего.

Для эффектного использования пигментов необходимо соблюдать ряд условий, например, выбирать среди них свето-, кислото-, щелоче-, солестойкие вещества и соединения. Пигменты должны обладать равномерностью изменения объема, не вступать в реакцию с твердеющим цементом не содержать легкорастворимых солей, способствующих выцвету и пятнам, не ослаблять свой цветовой тон при смешивании с другими пигментами. В то же время от пигментов требуется хорошая смачиваемость, оптимальная дисперсность, отсутствие комкования, близость по плотности к цементу, недопустимость ядовитых соединений.

Современные системы приготовления сухих строительных смесей позволяют дозировать компоненты с высокой точностью. Это особенно важно для цветных строительных смесей, так как позволяет получить составы с точно заданными цветовыми характеристиками.

Для получения заданного цвета смеси на практике приготавливается несколько составов с различным содержанием одного, реже двух и более пигментов [1]. После твердения смеси визуально определяется соответствие цветов полученной смеси и эталонного образца. При несоответствии цветов эксперимент повторяется с другим количеством или видом пигмента. Такая методика занимает много времени и не гарантирует точного совпадения цвета. Для ускорения и повышения точности подбора количества пигментов необходимо использовать современную компьютерную технику, в частности сканеры, позволяющие исключить субъективный фактор при оценке цвета. Однако для использования компьютерного подбора цвета отделочных материалов необходимо решить ряд проблем.

Сложность нормирования цвета строительно-отделочных материалов заключается в субъективности цветовосприятия, ее зависимости от освещения, фактуры поверхности и других факторов.

Существуют различные способы математического описания цвета [2, 3]. Один из первых был принят международной комиссией RGB – по первым буквам английских названий цветов red (красный), green (зеленый), blue (синий). Эта система используется для задания цвета в компьютерных мониторах. В другой системе – HSB цвет характеризуется координатами Н (оттенок), S (насыщенность) и В (яркость). В цветной полиграфии используется система CMYK, в которой синий цвет обозначается координатой С, красный – М, желтый – Y, черный – К. Каждая из этих систем имеет преимущества и недостатки для расчетов при подборе количества пигментов в цветных смесях. В нашей работе использовались все перечисленные системы для оценки удобства каждой из них для подбора цвета смеси.

Нами был проведен эксперимент по определению окрашивающей способности различных пигментов в строительных растворах. Определение окрашивающей способности пигментов производилось по методике Евростандарта EN 729. Из раствора состава 1:2 при В/Ц=0,4 изготавливались образцы с расходом пигментов 2, 4, 6 и 8% от массы цемента. В эксперименте использовался белый цемент Щуровского цементного завода и серый цемент ОАО «Вольскцемент», а также песок Сурского месторождения. После твердения образцов во влажных условиях в течение 28 суток они высушивались до постоянной массы при температуре 103… 105°С. Цвет образцов определялся на сканере СканПРИСА 640 В. Для усреднения цветовых характеристик поверхности и определения цветовых координат в системе RGB использовалась программа «Average». Затем цветовые координаты пересчитывались в системы HSB и CMYK. Было исследовано 16 различных пигментов: оранжевый, зеленый, железный сурик, темно-зеленый, охра, светло-синий и др.

Результаты определения цветовых координат некоторых составов приведены в таблице.

Таблица – Цветовые координаты поверхностей образцов

состава

В системе HSB

В системе CMYK

Н

S

В

С

М

Y

К

1

48

16

83

19

16

21

1

2

54

9

60

51

41

48

28

3

51

9

43

40

31

39

11

4

8

40

100

0

43

32

0

5

56

45

89

11

9

62

1

6

57

53

92

7

6

68

1

7

57

55

92

8

7

70

1

8

58

56

93

6

4

71

1

9

60

33

53

41

32

65

20

10

60

38

53

40

31

69

21

11

60

42

63

34

25

69

12

12

60

42

63

33

25

69

12

13

118

17

63

42

12

43

5

14

126

22

73

50

15

51

9

15

127

24

66

56

15

52

8

16

127

25

66

56

21

56

17

17

11З

14

57

53

31

50

23

18

130

17

56

52

25

48

17

19

198

25

48

63

36

34

25

20

130

21

47

58

29

55

28

21

85

39

76

38

8

65

3

22

97

37

70

47

12

66

5

23

104

35

63

53

17

67

11

24

108

35

58

56

19

69

16

На рисунке приводятся графики зависимости цветовых координат поверхностей образцов, изготовленных на сером цементе, окрашенном пигментом «кадмий лимон». Как видно из графиков, введение пигмента более 2…4% почти не сказывается на цвете образцов.

 

Рисунок – Влияние дозировки пигмента «кадмий лимон» на цветовые координаты
в системах HSB (а) и RGB (б)

На рисунке приводятся также полиномиальные уравнения, аппроксимирующие зависимость цветовых координат от расхода пигмента и доверительность аппроксимации. Для удовлетворительной сходимости расчетных и экспериментальных значений в системе RGB достаточно полиномиальных уравнений второй степени, а в системе HSB степень уравнения необходимо повысить до третьей.

Проведенные исследования влияния вида и количества пигмента на цвет строительных растворов на основе белого и обычного портландцемента позволили апробировать принципы подбора состава цветных отделочных растворов. Для повышения объективности и точности цветовые характеристики предлагается определять с помощью сканера с последующей обработкой полученных данных на компьютере. Разработанная методика позволяет определить индивидуальные характеристики пигмента – цветовые координаты и окрашивающую способность. Эти характеристики позволяют сделать вывод о возможности получения заданного цвета отделочного состава и рассчитать необходимое количество пигмента, сократив при этом количество опытов за счет объективной оценки цветовых характеристик материала.


Библиографический список
  1. Кузнецов Ю. С., Коровкин М.О., Волкова С. В., Определение количества и вида пигмента для получения заданного цвета силикатного кирпича // «Энергосбережение в регионе: проблемы и возможности»: тезисы докладов Первой межрегиональной научно-практической конференции. Пенза, 16-17 декабря 1998 г. С. 98-99.
  2. Гуревич М.М. Цвет и его измерение М-Л, Академия наук СССР, 1950, 270 с.
  3. Noboru Ohta, Alan Robertson. Colorimetry: Fundamentals and Applications. – Wiley, 2005. – 350 p.


Все статьи автора «Коровкин Марк Олимпиевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: