装饰混凝土及制品具有坚固耐用,质感朴实庄重,制作简便经济等许多优点,能把道路、桥梁、广场、花坊、城市雕塑和众多的建筑物装点得绚丽多姿,使环境更加优雅,然而在实际工程中混凝土的外观常常出现变色、泛白、污斑等而引起色差,直接影响人们的审美观感。为了管控装饰混凝土及制品的色差程度,就可以使用色差仪。
装饰混凝土及制品色差产生原因:
造成混凝土出现色差的因素很多,主要是由于混凝土成分和混凝土施工造成的,具体情况如下:
1.水泥品种
不同的水泥品种和不同的生产条件,其颜色和光泽也往往不同。
2.骨料颜色
混凝土所用骨料的颜色,特别是细骨料的颜色,对混凝土最终的颜色有很大影响。
3.颜料品种
混凝土中掺入的颜料,应满足耐侯修性,耐冲刷,耐酸碱和不褪色,且与混凝土成分不起有害反应。混凝土属高碱性材料,有机颜料对碱反应敏感,在户外风化作用下不稳定,应避免使用。
5.外加剂类型
选用外加剂必须注意与颜料的共容性。同时还应控制用量,如缓凝剂用量过大,会引起开裂、变色等问题;如配筋混凝土,用含氯化钙成分的外加剂,会引起金属锈蚀,导致混凝土颜色变暗或出现污斑。
6.水和水灰比
水应选用低硬度的饮用水;一般水灰比高的混凝土颜色浅,水灰比低的混凝土颜色深。这是因为混凝土在振捣和搅拌过程中除水泥水化外,水与空气形成极小的气泡,在混凝土养护时这些小气泡随之蒸发而留下许许多多微孔形的凹穴,使入时光散射,从而使混凝土色调变浅,而且水灰比越高,凹穴越多越大,混凝土色调就越浅。
7.模板与脱模剂
不同模板,吸水性不同,混凝土表面色调也有所不同。吸水多,颜色深;吸水少,则颜色浅,如木模,会吸收混凝土部分水份,使接触面混凝土的水灰比减小,颜色变深;相反,钢模、塑料模的混凝土外表颜色则变浅。
8.养护温湿度
因水泥水化生成的硅酸盐晶体的晶粒大小与养护温度有关,养护温度越高,晶体越小,颜色越浅。养护不当,影响混凝土颜色。
9.水泥水化反应
泛白是混凝土最常见的色差问题之一。水泥在水化过程中要产生大量氢氯化钙,在一定潮湿、水气蒸压作用下,氢氯化钙经毛细管析出混凝土表面并与大气中二氧化碳反应,形成碳酸钙白色晶体即泛白。由于水泥本身含有泛白的可溶性物质,要完全防止混凝土泛白是很难的。
色差仪管控装饰混凝土及制品的色差:
在光与物体相互作用时会产生镜面反射和漫反射、定向透射和散射透射以及光吸收等,其中每种成分的特定组合取决于光源、物体的性能及几何关系。当人们在观察一种均匀有色物体时,会注意到其颜色以及光是如何从物体表面反射的。从物体表面反射的光产生镜面光泽、纹理、图像清晰度光泽等。由于光源、物体和观察者的相互作用取决于光源的漫射和定向性能、观察位置以及光源与样品、样品与观察者之间的特定几何关系。由于样品表面的结构特性不同,同样的物体在不同的方向上具有不同的(光谱)反射率或(光谱)透射率,因此照明的几何条件对颜色测量的结果会有很大影响。想要准确的评定产品的外观颜色,就需要使用高精度的测色仪器。
光电测色仪是模仿人眼感色的原理而制成的。人眼有红、绿、蓝三个基本颜色的色觉,制造光电测色仪时采用能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器,将各自所感光的光电流加以放大处理,得出各色的刺激量,从而获得这一颜色信号。色差仪对样板测量可得出x、y和z,即色度坐标和亮度因数。通过色度图可以知道所测色在色度图所处的位置。为了使颜色空间更符合视觉观察的颜色差异,通过一系列转换将x、y、z变成a*、b*、L*值,其中a*值的大小代表红绿相(正值为红),b*值代表黄蓝相(正值为黄),L*值代表亮度,即黑白相(0为黑,100为白)。这样每个颜色都表现出一组相应的a*、b*L*值,两个不同的颜色表现出不同的a*、b*、L*值,这样就可得到Δa、Δb、ΔL,通过色度之间的差距和明度上的差距可以计算出两者之间的总色差,以ΔE表。色差仪可将两个颜色的a*、b*、L*数据打印出来,并通过计算机系统直接打印ΔE值,即色差。用户使用色差仪对装饰混凝土及制品颜色进行测量,计算出色差值,就可以快速评价装饰混凝土及制品是否出现色差问题。