陶瓷磚吸水率真空法檢測的影響因素探討

康茹

摘? ? 要：中國陶瓷磚試驗方法GB/T 3810的部分規(guī)定了陶瓷磚吸水率、顯氣孔率、表觀相對密度和容重的測定方法。

關鍵詞：陶瓷磚吸水率;真空法檢測;影響因素

1? 引言

本篇文章向我們探討關于陶瓷磚吸水率真空法檢測的影響因素，詳細狀況如下所述。

2? 陶瓷磚真空吸水率型號/陶瓷磚真空吸水率說明

2.1? 概述

該儀器系采用真空法對日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、電瓷的吸水率進行測定。滿足中華人民共和國國家標準GB/T 3810《陶瓷磚試驗方法 ：吸水率、顯氣孔率、表觀相對密度和容重的測定》。 該儀器也可用于測定磚瓦、水泥制品等的吸水率測定。

2.2? 主要技術指標：

（1）真空度： ≥ 0.09MPa。（2）容 積：ф320 ×350mm。（3）抽真空時間：0～99分鐘59秒連續(xù)可調0～99。（4）浸泡時間： 0～99分鐘59秒連續(xù)可調0～99。（5）重復性誤差：<5%。

2.3? 儀器的結構及組成

該儀器采用機電一體化結構，由真空容器、蒸餾水容器、真空泵、真空注氣閥、注水閥（放水閥）及數(shù)字式控制器組成 。

2.4? 儀器的測試原理

該儀器采用全自動數(shù)字化控制系統(tǒng)，根據(jù)國家標準的技術要求設定好預抽真空時間及保持時間、浸泡時間。 當將已按測定方法制備好的試樣烘至恒重后稱重m1，放入真空容器內(nèi)，關閉注氣閥。啟動真空泵對真空容器進行預抽真空，當真空達到要求保持一定時間后，打開注水閥，使其蒸餾水徐徐注入真空容器中，直至達到水面要求時，手動關閉注水閥，然后浸泡一定時間。通過聲音報警得知浸泡時間結束，打開注氣閥對真空容器中注入空氣，同時打開注水閥（放水閥）將真空容器中的蒸餾水放回蒸餾水容器中。將真空容器蓋揭去，取出試樣。將一塊浸濕過的麂皮用手擰干，將麂皮放在平臺上依次輕輕擦干每塊磚的表面，對于凹凸或有浮雕的表面應用麂皮輕快地擦去表面水分，然后立即稱重m2，記錄每塊試樣的測量結果，然后計算陶瓷磚的吸水率。

2.5? 實驗室應配備的相關儀器

（1）能在110°c±5°c溫度下工作的烘箱。（2）能稱量精確到試樣質量0.01%的天平。（3）去離子水或蒸餾水。（4）干燥器。（5）鹿皮 。

3? 吸水率測試方法差異分析

中國陶瓷磚吸水率測試方法GB/T 3810.3—2006與陶瓷磚吸水率測試方法GB/T 3810.3—2016，均主要采用真空法測試陶瓷磚吸水率。其主要區(qū)別在于GB/T 3810.3—2006中要求試樣抽真空前，先在浸泡在水中;而GB/T 3810.3—2016 則規(guī)定試樣進入真空容器后首先抽真空保持一定時間，然后浸泡在水中。

由于陶瓷磚內(nèi)部結構多空隙多氣孔的特點，試驗前將試樣浸泡在水中，會將試樣中部分氣孔堵塞，導致吸水率偏小。因此，筆者通過以下試驗對觀點加以證明。

4? 真空法測試陶瓷磚吸水率

4.1? 試驗原理

吸水率產(chǎn)生的主要原因是燒結后的陶瓷產(chǎn)品，仍或多或少的殘留一些氣孔、氣孔的形成，有的是坯料中某些組分（如碳酸鹽、硫酸鹽）在高溫中分解，放出的氣體所致;有的是坯體在燒結過程中，氣體未能被液相完全填充所致。

真空法：利用抽真空將裝有試樣的容器與外界形成負壓，試樣開口氣孔中的氣體很容易排除，再將試樣浸沒在水中，使水更容易注滿開口氣孔。

4.2? 試驗試樣與設備

試樣。根據(jù)標準GB/T4100-2015要求，取18塊由不同廠家生產(chǎn)、長度、寬度和厚度基本一致的陶瓷磚，切取相同部位且表面積相等的瓷片作為試樣，沖洗干凈烘至恒重。

設備。（1）烘箱（電熱鼓風干燥箱Q80418219，溫度設定110±5℃）。（2）真空箱（陶瓷磚真空吸水裝置04-17，真空度設定10±1kPa）。（3）電子天平（JM10002，最大量程1000g精確到0.01g）

5? 干燥器

5.1? 試驗方法

由于煮沸法適用于陶瓷磚分類和產(chǎn)品說明，先通過水煮法確定試樣吸水率及其范圍，再把試樣分別采用GB/T 3810.3-2006與GB/T 3810.3-2016兩種試驗方法在相同的試驗環(huán)境下（真空度都采用10±1kPa）進行吸水率的測試。

5.2? 試驗方法分析

吸水率實際上反映的是陶瓷磚內(nèi)部的氣孔率情況，而氣孔率主要與玻璃相含量有關。低吸水率磚中玻璃相含量較多加之燒成溫度高，燒制過程中液相增多，將氣孔逐步填沒，因此氣孔率低不易吸水，所以低吸水率磚試驗前浸泡試樣并不會對吸水率有太大影響，相差相對較小。

中、高吸水率陶瓷磚玻璃相含量少，燒成溫度低而且原料研磨細度大，從而使高吸水率磚結構疏松，氣孔較大非常容易吸水，在不需要任何外力作用的情況下，也可以達到飽和狀態(tài)。

在試驗方法GB/T 3810.3—2006試驗過程中，先浸泡試樣然后抽真空，使水浸入試樣的開口氣孔，在抽真空的過程中，存在氣孔中的空氣由于水的阻力無法完全地被抽出，開口氣孔中仍存在著一定體積的空氣，使得吸水率結果小于實際結果。

而試驗方法GB/T 3810.3—2016要求先對試樣做抽真空處理然后浸泡，使得存在試樣開口氣孔中的氣體，可以充分被抽出，在浸泡時開口氣孔能完全被水浸入，因此此種方法的試驗結果與實際結果偏差較小。

5.3? 試驗結果

試樣分別采用煮沸法、GB/T 3810.3—2006和GB/T 3810.3—2016三種測試陶瓷磚吸水率試驗結果。只有在陶瓷磚吸水率≤0.5%的低吸水率情況下，采用GB/T 3810.3—2006和GB/T 3810.3-2016兩種方法的試驗值才與水煮法的基準值相接近。陶瓷磚吸水率處于中、高吸水率的情況下，采用GB/T 3810.3—2006測得的試驗值比GB/T 3810.3—2016測得的試驗值偏小，且與水煮法的基準值偏差較大，GB/T 3810.3—2016測得的試驗值與水煮法的基準值偏差較小且波動不大。

6? 案例分析

陶瓷測試中涉及此真空裝置真空法測試裝置的工作原理如下：（1）將測試樣品放到樣品倉中;（2）將樣品倉抽真空至所設定的真空度;（3）保持此真空度，直到到達設定時間;（4）打開閥門放水至樣品倉，使水浸泡測試樣品，進行測試樣品的吸水率的測試;

而在實際操作中出現(xiàn)了一個很大的問題，以下兩個標準所使用的壓力不一樣，GB/T 3810.3使用的是10±1kPa而BS EN 1217：使用壓力要求嚴格很多，為2.5±1.5kPa（高真空度），在使用過程中，由于通常的裝置使用1個真空泵，但真空泵通常在3個月左右后往往會產(chǎn)生一定程度的磨損，達不到一定的真空度要求，因此需要進行更換真空泵，但對于10±1kPa（低真空度）卻能輕松達到，頻繁地更換真空泵是極大的浪費。

7? 總結

綜上所述，GB/T3810.3-2006測試陶瓷磚吸水率時，將試樣先泡水后抽真空，會導致測試結果偏小，從而影響對產(chǎn)品性能及適用范圍進行準確判定。采用GB/T 3810.3—2016先抽真空后浸泡測得的試驗結果對產(chǎn)品性能及使用范圍影響較小，從而能夠進行準確判定。

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