陶瓷磚真空法吸水率關(guān)鍵影響因素

張幸志

摘? 要：吸水率檢測(cè)是對(duì)于陶瓷磚的性能評(píng)判的一個(gè)重要的指標(biāo)。該文從機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)這5個(gè)方面真空法吸水率的檢測(cè)過程的影響因素進(jìn)行分析，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為質(zhì)量檢測(cè)工作提供一些建議。

關(guān)鍵詞：儀器? 方法? 吸水率真空度

中圖分類號(hào)：TQ174? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（a）-0067-02

吸水率是陶瓷磚物理性能中重要的項(xiàng)目。吸水率會(huì)對(duì)陶瓷磚的線性熱膨脹系數(shù)、破壞強(qiáng)度、斷裂模數(shù)、抗凍性能、抗熱震性能、抗沖擊能力產(chǎn)生較大的作用。陶瓷磚致密的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致吸水率通常較小，也就意味著陶瓷磚內(nèi)間隙小，空洞少而且小，這樣陶瓷磚的破壞強(qiáng)度、斷裂模數(shù)就高，承受壓力的性能就越好。相反，如果陶瓷磚結(jié)構(gòu)比較疏松，也就意味著陶瓷磚內(nèi)間隙大，空洞多而且大，這樣陶瓷磚的破壞強(qiáng)度、斷裂模數(shù)就低。

吸水率的檢測(cè)結(jié)果不同而導(dǎo)致瓷磚檢驗(yàn)的綜合結(jié)論差異較大，在標(biāo)準(zhǔn)中不同的吸水率。另外，給予瓷磚吸水率的不同，也可以推斷出瓷磚生產(chǎn)原料的變化，可以檢驗(yàn)出成型的壓力、燒制溫度等生產(chǎn)指標(biāo)的變動(dòng)。因此，質(zhì)量檢驗(yàn)部門要嚴(yán)格、科學(xué)、合理、有效地檢驗(yàn)瓷磚的吸水率。故對(duì)于吸水率的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究如下。

1? 方法選擇的影響

目前，我國檢測(cè)瓷磚吸水率的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 3810.3-2016，它替換了國標(biāo)GB/T 3810.3-2006。根據(jù)國標(biāo)GB/T 3810.3-2016描述，煮沸法是指水分進(jìn)入容易浸入的開口氣孔，真空法則是指水分注滿開孔氣孔。煮沸法運(yùn)用于陶瓷磚分類和產(chǎn)品說明，真空法運(yùn)用于顯氣孔率、表觀相對(duì)密度和除分類以外吸水率的測(cè)定。煮沸法基本原理和操作未進(jìn)行改變，而真空法的操作流程有了新的改變，其檢測(cè)過程如下：在能產(chǎn)生真空環(huán)境的容器中屬相放入瓷磚，避免瓷磚的兩相觸碰，采用10kPa抽真空，持續(xù)30min后停止，加入水直至沒過瓷磚5cm。繼續(xù)浸泡瓷磚15min后取出進(jìn)行后續(xù)的檢測(cè)。通過分析定義和試驗(yàn)步驟，最合理的是真空法的檢驗(yàn)方法。原先標(biāo)準(zhǔn)中真空法的試驗(yàn)步驟是先進(jìn)行水中浸泡15min，然后進(jìn)行抽真空，再在真空狀態(tài)下保持30min，通過測(cè)試比較，新標(biāo)準(zhǔn)的真空法測(cè)試數(shù)值最高，老標(biāo)準(zhǔn)的真空法的數(shù)值最低，這也就是表明方法的合理性影響數(shù)值與真值的差異程度。

2? 儀器的影響

對(duì)于檢測(cè)過程中使用的儀器，我們要了解它的性能。而且對(duì)儀器要定期請(qǐng)計(jì)量單位進(jìn)行一次全面的對(duì)儀器的性能的檢測(cè)，做到心中有數(shù)。然后根據(jù)計(jì)量狀況結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求。如果儀器性能達(dá)不到要求，也不能勉強(qiáng)，分析儀器的靈敏度和準(zhǔn)確性達(dá)不到檢測(cè)要求，對(duì)于檢測(cè)的數(shù)據(jù)和檢測(cè)的不確定性起著至關(guān)重要的，故對(duì)儀器需要進(jìn)行選擇。

在新國標(biāo)中吸水率的計(jì)算公式，主要針對(duì)的是質(zhì)量，在標(biāo)準(zhǔn)中儀器設(shè)備一項(xiàng)中明確說明電子天平精度要求為所測(cè)試樣質(zhì)量0.01%，在試驗(yàn)步驟中檢測(cè)吸水率前，必須將磚放在110℃的烘箱干燥至恒重，即每隔24h的兩次連續(xù)質(zhì)量之差小于0.1%，也有對(duì)每塊磚的測(cè)量精度的要求。

根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)每一塊磚的電子天平的精度的要求，一塊50g的磚針對(duì)儀器的測(cè)量精度為0.02g，而為了保證干燥至恒重所需測(cè)量?jī)x器的精度，對(duì)應(yīng)的是一塊50g的磚針對(duì)儀器的測(cè)量精度為0.05g，在針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中儀器一欄的精度要求，一塊50g的磚針對(duì)儀器的測(cè)量精度為0.005g，而且儀器本身有一定的不確定度，為了確保檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性，儀器精度要求達(dá)到0.001g，一般這類的電子天平的量程為800g，而我們檢測(cè)的試樣大小為100mm×100mm面積，按照密度為2.5g/cm3計(jì)算，整體質(zhì)量一般在50～350g不等，量程上也基本滿足要求。

3? 真空度的影響

真空指的是固定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)的物理現(xiàn)象。事實(shí)上，在真空技術(shù)里，真空系針對(duì)大氣而言，特定空間內(nèi)部之部分物質(zhì)被排出，使其壓力小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則我們通稱此空間為真空或真空狀態(tài)。真空法是利用抽真空將裝有試樣的容器與外界形成負(fù)壓，排除試樣開口氣孔中的氣體，使水注滿開口氣孔。故真空度就成為影響干壓陶瓷磚吸水率檢測(cè)的決定性因素。由于吸水率實(shí)際上反映的是干壓陶瓷磚內(nèi)部氣孔率的情況，一般來說，氣孔率高吸水率大，氣孔率低吸水率小。而真空法檢測(cè)干壓陶瓷磚的吸水率時(shí)，是將裝有試樣的容器與外界之間運(yùn)用抽真空裝置抽取而形成負(fù)壓，開口氣孔中的氣體從試樣中溢散出來，使開口氣孔充滿水。當(dāng)真空度不足時(shí)，有可能不能使存在于試樣開口氣孔中的氣體完全被抽出，浸泡時(shí)開口氣孔不能被水完全進(jìn)入，因此在真空度偏低的情況下測(cè)試的干壓陶瓷磚吸水率將會(huì)偏小。而干壓陶瓷磚是按照吸水率的大小來分類的，不同類的干壓陶瓷磚的物理性能指標(biāo)也不一樣，如果測(cè)試吸水率時(shí)抽真空度不足，這樣測(cè)試的結(jié)果吸水率比實(shí)際值偏小。干壓陶瓷磚歸類也比實(shí)際高一類別，其于物理性能的指標(biāo)要求也高，在這個(gè)情況下有可能使本來符合標(biāo)準(zhǔn)要求的干壓陶瓷磚而由于指標(biāo)的提高成為不合格產(chǎn)品。此標(biāo)準(zhǔn)中真空度的要求（10±1）kPa，保持時(shí)間30min，故為了嚴(yán)苛要求，盡量將真空度進(jìn)行有效控制，以保證測(cè)試的有效性。

4? 環(huán)境的影響

溫度上升時(shí)，真空壓力增加;溫度下跌時(shí)，真空壓力減小。因?yàn)榭諝庖灿袘T性，致使溫度上升時(shí)，空氣產(chǎn)生的膨脹力，會(huì)使大氣壓臨時(shí)增加，所以溫度上升，真空壓力增加。同樣因?yàn)榭諝庥袘T性，溫度下跌的收縮力，會(huì)使大氣壓臨時(shí)減小，致使溫度下降，真空壓力減小。如果溫度恒定不變，外界溫度基本對(duì)真空壓力沒有影響。

因真空法是指水分注滿開口氣孔，而開口氣孔的體積是一個(gè)確定的值，而陶瓷磚吸水率真正意義是開口氣孔滿水后水的質(zhì)量，即開口氣體體積與當(dāng)時(shí)的水的密度有關(guān)，水的密度與溫度有一定的關(guān)系，純水密度在0℃～4℃范圍內(nèi)，隨著溫度增加而增加，從4℃至100℃范圍是隨溫度增加而減小。新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定水的密度為1g/cm3，誤差在0.3%以內(nèi)。并且25℃的純水的密度0.997g/cm3，故最適宜的檢測(cè)溫度為0℃～25℃。

5? 浸泡液的影響

試劑的質(zhì)量也是保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的重要前提。由于浸液的不同導(dǎo)致結(jié)果的錯(cuò)誤，有可能造成本應(yīng)合格的產(chǎn)品而成為不符合標(biāo)準(zhǔn)的不合格品。故利用正確的試驗(yàn)方法，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求使用浸泡液，這樣才能使結(jié)果準(zhǔn)確。

6? 結(jié)語

通過對(duì)方法選擇、儀器、真空度、環(huán)境、浸泡液幾個(gè)方面的分析，在進(jìn)行陶瓷磚吸水率真空法檢測(cè)過程中，一定要選擇正確的檢測(cè)方法，針對(duì)一定的形狀大小的試樣，選擇滿足精度的稱量?jī)x器，控制一個(gè)合理的真空度，并且控制測(cè)試環(huán)境的溫度，選取標(biāo)準(zhǔn)中確定的浸泡液，這樣才會(huì)保持結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 3810.3-2016，陶瓷磚試驗(yàn)方法第3部分：吸水率、顯氣孔率、表觀相對(duì)密度和容重的測(cè)定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[2] GB/T 4100-2015，陶瓷磚[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[3] 董飛.浸液對(duì)干壓陶瓷磚吸水率的影響[J].21世紀(jì)建筑材料，2010（1）：24-25.

[4] 董飛，李莉莉，申玉芳.真空度對(duì)干壓陶瓷磚吸水率的影響[J].中國建材科技，2010（S2）：200-204.

[5] 葉青.關(guān)于瓷磚吸水率檢測(cè)技術(shù)的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（21）：34.