混凝土作为一种常用的建筑材料，已经被广泛的应用于民用建筑、道路与桥梁、水利与水电等工程中。但在混凝土工程施工过程中，混凝土原材料、混凝土配合比例及施工工艺等的影响，都会导致混凝土表面出现色差瑕疵，影响整体的美观效果。为了管控混凝土的外观质量品质，就可以使用色差仪。本文介绍了手持式色差仪在混凝土色差测定中的应用。

混凝土色差产生原因分析：

混凝土从原材料变成混凝土半成品及成品需历经混凝土配合比设计、混凝土拌和、运输、浇筑、振捣和养护等一系列操作过程，在这一系列过程中，都有可能影响到混凝土的颜色，导致混凝土出现色差现象。下面对混凝土色差产生的主要原因进行了分析：

1.混凝土原材料的影响

混凝土原材料通常由水泥、掺合料（主要指粉煤灰和火山灰）、砂石骨料、水和外加剂等组成，混凝土表面的颜色主要受水泥的颜色、掺合料的颜色及掺合料掺入比例的影响，相对稳定的原材料生产出的混凝土颜色相对一致。如果水泥和掺合料的生产质量不稳定，水泥和掺合料的化学成分随时发生变化，就会出现混凝土的颜色随水泥和掺合料的变化而变化，导致混凝土表面色差的出现；不同厂家的水泥和掺合料混用，不同种类的水泥和粉煤灰混用也会导致混凝土表面颜色发生变化，出现混凝土表面色差。

2.混凝土拌合的影响

混凝土拌和质量不稳定主要表现在每盘混凝土的原材料称量不一致以及混凝土拌和物的拌和不均匀两个方面。混凝土原材料称量中影响混凝土表面颜色最大的是水泥、掺合料和水的称量，水泥和掺合料的不准确会直接影响每盘混凝土的胶凝材料的不一致而影响混凝土表面的颜色；用水量的不稳定会直接改变混凝土的水胶比大小，也会改变混凝土表面的颜色。一般情况下，水胶比小的混凝土表面颜色会深一些，水胶比大的混凝土表面颜色会浅一些；混凝土本来就是非均质材料，混凝土拌和不均匀一定会影响到混凝土内部的均匀性发生变化，进而引起混凝土表面的颜色发生变化，产生混凝土表面色差。

3.混凝土配合比例的影响

混凝土坍落度是混凝土拌和物和易性指标之一，是保证混凝土易于施工的重要参数之一。一般情况下，混凝土坍落度越大，混凝土的单位体积用水量就越大，混凝土中的自由水相对较多就会出现混凝土的胶凝砂浆与粗骨料的包裹性和粘聚性不好，混凝土中的粉煤灰或火山灰（掺合料）中带颜色的玻璃微粉会不均匀地漂浮在混凝土表面并在混凝土表面移动，从而影响到混凝土表面颜色的均匀性，造成混凝土表面颜色的差异，形成混凝土色差。

4.混凝土模板和脱模剂的影响

混凝土模板的光洁度会对混凝土的表面颜色产生影响，如果混凝土模板比较光洁，其混凝土表面的颜色仅表现为基色，不会形成色差；混凝土模板如果有污垢、粉尘、油漆以及金属部分的锈蚀等，这些物质也会依附于混凝土构件表面形成各种瑕疵，严重者将直接影响结构构件的外观质量。另外，脱模剂的颜色深浅和不均匀将会影响到混凝土的表面颜色，造成明显的混凝土表面色差；模板脱模剂涂刷的不均匀也会影响到混凝土表面颜色的不均匀，形成局部区域的混凝土颜色深浅不一致，进而形成混凝土表面色差。

5.混凝土施工工艺的影响

在混凝土浇筑过程中，一般采取分层施工以达到振捣密实的效果，在第一层振捣完毕，其表面部分的混凝土将含有较多的砂浆，如果时间太长、没有及时浇筑第二层混凝土，该部分混凝土处于半初凝状态，流动性差；当第二层继续施工时，就很难再将该夹层中较多的胶凝材料砂浆均匀上提，从而使这部分混凝土中的胶凝材料砂浆含量较多而引起混凝土表面颜色的不均匀，或者由于浇筑过程中出现较长的时间间断而造成混凝土之间的表面颜色不均匀和色差。

手持式色差仪在混凝土色差测定中的应用：

传统清水混凝土表面色差检测主要采用目测法，目测法受环境光的强度、观察者的意识与观察角度等方面的影响，误差过大。因此，为了准确的测量水混凝土表面的色差，克服人眼的局限性，就可以使用色差仪。色差仪是利用仪器内部的标准光源照明来测量透射色或反射色的光电积分测色仪器。物体的颜色一般用色调、色彩度和明度这三种尺度来表示。色调表示红、绿、黄、蓝、紫等颜色特性。色彩度是用等明度无彩点的视知觉特性来表示物体表面颜色的浓淡，并给予分度。明度表示物体表面相对明暗的特性，是在相同的照明条件下，以白板为基准，对物体表面的视知觉特性给予的分度。

色差仪在检测混凝土的色差时，模拟的是人眼看色的过程。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Y，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、Y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。测定方法是：选取表面平整、无污迹的样品，在将色差仪用白板校正后，将镜头垂直置于样品上，测量口紧扣样品表面（不能漏光），按下测量按钮，在测量口打出两次光之后，读取数值结束。每个样品取5个点，每个点重复测定3次。

使用色差仪测定混凝土的色差，不受外界光源的影响，同时得到的数据为连续型数据。色差仪将原始的CIE三刺激值（X，Y，Z）通过一系列数学关系的转换，表示成易于理解的颜色数值，如L*，a*，b*（CIEL*a*b*表色系）和L，a，b（Hunter Lab表色系）等，这样就可以获得混凝土的客观量化指标。根据检测数据设定一定的容差范围，在进行品质控制时，测量的样品与标准颜色之间色差值在容差范围内即为合格品，超出则为不合格产品。通过使用L*a*b*色空间，使生产控制实现数据化。