摘 要:從巖板瓷磚濕鋪貼會(huì)產(chǎn)生空鼓的機(jī)理探究,得出巖板瓷磚與粘合材料‘固-固’粘結(jié)界面的被破壞,是發(fā)生空鼓的根本原因。只需要將粘結(jié)界面固定住,就可以改善或消除空鼓現(xiàn)象的發(fā)生。如何將一維粘結(jié)界面改變?yōu)槎S的立體粘結(jié)界面,具體考察分析了多種鋪貼方式:增加巖板瓷磚鋪貼表面的粗糙度、干掛整裝鋪貼、掛件濕法鋪貼、錨固濕法鋪貼等。重點(diǎn)論證剖析了沖壓背紋成型和錨固功能瓷磚設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及加工的理論依據(jù)和工藝。其中效果最好、性價(jià)比最高的是錨固濕法鋪貼技術(shù)和工藝。
關(guān)鍵詞:濕鋪貼;二維立體粘結(jié)界面;表面粗糙度;錨固
1 ‘空鼓’現(xiàn)象及其危害
陶瓷巖板瓷磚的濕鋪貼會(huì)發(fā)生‘空鼓’現(xiàn)象,更嚴(yán)重的后果就是開(kāi)裂、脫落甚至導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。
巖板瓷磚可賦予建筑物華美的外表,可增強(qiáng)房屋舒適度和壽命,同時(shí)又提升了房屋的自身價(jià)值,若在使用當(dāng)中出現(xiàn)空鼓、脫落,其獨(dú)特的使用價(jià)值便會(huì)消失殆盡。
人們所說(shuō)的‘空鼓’即粘結(jié)界面的崩解,巖板瓷磚與粘合材料表面的分離現(xiàn)象。
誘發(fā)巖板瓷磚產(chǎn)生空鼓的原因來(lái)自很多方面。其中的主要原因是濕鋪貼后,所有相關(guān)材料本身的縮脹效應(yīng)和空壓效應(yīng),最終會(huì)導(dǎo)致脆弱的粘結(jié)界面逐漸地被破壞。
發(fā)生在巖板瓷磚與粘合材料粘結(jié)界面的這種‘崩解、分離’特征,是自然現(xiàn)象,是客觀存在,只要粘結(jié)界面存在它們就會(huì)存在。因此,可以認(rèn)為:巖板瓷磚的濕鋪貼存在著‘不可抗拒的’質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
這種質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)真的是‘不可抗拒’的嗎?
如何減緩、化解、規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn),很多人為之進(jìn)行著不懈的努力。
2" ‘空鼓’風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)方案
要應(yīng)對(duì)空鼓風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生,就應(yīng)該從這種風(fēng)險(xiǎn)的源頭開(kāi)始。
陶瓷巖板瓷磚產(chǎn)品在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)便決定了其自身的特質(zhì):鋪貼使用功能存在缺陷,即瓷磚的鋪貼性能先天不足。巖板瓷磚的鋪貼背紋結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
巖板瓷磚是一種非晶體熔融凝聚體,吸濕率極低,耐沖擊強(qiáng)度差的硬脆性陶瓷板材。
巖板瓷磚在濕鋪貼時(shí)與粘合劑形成的粘結(jié)界面,是巖板瓷磚被粘結(jié)、不‘空鼓’的保障。然而,粘結(jié)界面上的‘一維’粘結(jié)力是很脆弱的不牢靠的,粘結(jié)界面上必須引入‘二維’粘結(jié)力或其它性質(zhì)的力。只有建立起‘二維粘結(jié)界面’,才可以減緩、化解、規(guī)避巖板瓷磚的這種‘空鼓’風(fēng)險(xiǎn)。
所謂二維的粘結(jié)界面,即在一維平面粘結(jié)界面上,設(shè)法引入或建立垂直交叉或相貫的另一維度的粘結(jié)面,形成一種立體的粘結(jié)界面。
這種立體的粘結(jié)界面可以產(chǎn)生足夠的粘結(jié)力和錨固力,用于抵御破壞粘結(jié)界面的拉拔力和剪切力。
依據(jù)對(duì)目前陶瓷巖板瓷磚的生產(chǎn)技術(shù)和裝備的考察,應(yīng)對(duì)空鼓風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的途徑可分為:如何‘改善’以及如何‘消除’兩種效果的技術(shù)方案。
3 改善空鼓產(chǎn)生的技術(shù)方案
改善空鼓產(chǎn)生的技術(shù)方案,即提高巖板瓷磚鋪貼面的粗糙程度。以增加粘結(jié)界面的剪切抵抗力,減緩和降低空鼓的發(fā)生幾率和破壞程度。
鋪貼面的粗糙程度即粗糙度,特指巖板瓷磚鋪貼表面的起伏程度。巖板瓷磚鋪貼表面的粗糙度是相對(duì)于其使用表面而言的,其具有兩個(gè)特征:一是具有凹凸起伏的表面,二是延展后其表面積的增加。
因此,巖板瓷磚鋪貼表面的粗糙度應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)值,可以用下面公式表示:
Sc = λ(S2 - S1) / S1" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " (1)
Sc:粗糙度值 (可以沒(méi)有表示單位)
S2:背紋表面積值,可計(jì)算得到。
S1:光面表面積值,可計(jì)算得到。
λ:凹深系數(shù)值,實(shí)際可檢測(cè)得到。
(GB/T 4100-2015《陶瓷磚》)國(guó)標(biāo)規(guī)定:瓷磚背紋紋路設(shè)計(jì)時(shí)其凹凸值應(yīng)≥0.7mm。即λ≥0.7mm
若巖板瓷磚背面沒(méi)有紋路(鋼帶輥壓成型)時(shí),即兩面表面積值相等:
S2 = S1," Sc = 0,即λ= 0
上式中凹深系數(shù)λ應(yīng)為正數(shù),取值范圍:λ≥0,或≥0.7。
所以,某一規(guī)格的巖板瓷磚其鋪貼表面紋路設(shè)計(jì)的越復(fù)雜,它的粗糙度Sc值就越大。其延展開(kāi)來(lái)的鋪貼表面積越大,其受到的粘結(jié)力就大。
粘結(jié)力(F)、粘結(jié)面積(Az)、粘結(jié)強(qiáng)度(fat)之間的關(guān)系:
fat = F/Az" " "F = fat×Az
因此,相同規(guī)格的巖板瓷磚其粗糙度Sc值越大,說(shuō)明它抵抗‘空鼓’的能力越強(qiáng)。
提高巖板瓷磚的粗糙度可以采取下列具體措施:
3.1提高背紋設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度
如上所述:提高背紋的復(fù)雜程度,其目的是為了增大巖板瓷磚的粘合表面積。背紋鋪貼面的圖案設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下規(guī)則:
(1)花型圖案大小應(yīng)有規(guī)律性;
(2)花型圖案應(yīng)有排列組合;
(3)圖案忌諱通體、亂碼、無(wú)序、粗線條;
(4)花型圖案陽(yáng)紋為主;
(5)陽(yáng)紋圖案以細(xì)線條為主。
以上規(guī)則都是為巖板瓷磚在生產(chǎn)中的沖壓成型、燒制及后加工工序的強(qiáng)度穩(wěn)定和減少變形所考慮的。
3.2提高背紋圖案的設(shè)計(jì)深度
提高背紋圖案的設(shè)計(jì)深度,增加瓷磚粘合表面的凹凸程度,即增大粗糙度系數(shù)(λ)值。增大λ值,可提高粘結(jié)界面的剪切抵抗能力,這是巖板瓷磚‘減緩’空鼓發(fā)生率的有效方法。
常規(guī)背紋圖案的設(shè)計(jì)深度為λ<1 mm,在沒(méi)有特殊要求的情況下,λ值越小越好,因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中易脫模、變形小、破損率低。
通常巖板瓷磚的燒成厚度H = 9~12mm,如果背紋圖案設(shè)計(jì)布局合理,λ值可提高至λ= 1.0~1.5mm。由此可遵循如下規(guī)則:
粗糙度系數(shù)(λ)的取值范圍:λ= 5%H ~ 15%H" (H = 磚厚度)
還要參考巖板瓷磚的規(guī)格選取λ的取值范圍,小規(guī)格可大一些,大規(guī)格可選得小一些。
也可以考慮在背紋圖案中的局部部位加大λ的取值數(shù)值,但應(yīng)避免λ的取值過(guò)大和范圍過(guò)大,否則會(huì)帶來(lái)巖板瓷磚的強(qiáng)度降低,變形加大的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
3.3 增加背紋圖案的功能性結(jié)構(gòu)
在巖板瓷磚的鋪貼表面上增加某些功能性結(jié)構(gòu),例如:準(zhǔn)直角結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)‘燕尾’結(jié)構(gòu)等,如圖2所示。
其目的是增加粘合劑與瓷磚背紋在固化后的‘嵌合力’,以增加垂直向拉拔力和水平向剪切力的抵抗力,降低‘空鼓’發(fā)生的強(qiáng)度。若瓷磚在垂直貼墻使用時(shí),則會(huì)增加一種‘掛持力’,抵抗重力的作用,防止瓷磚的脫落。我們將這種設(shè)計(jì)稱之為:防‘空鼓’設(shè)計(jì),或防‘空鼓’功能。" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " (1)設(shè)計(jì)思路。
如圖2所示,磚坯背紋是經(jīng)鋼基模芯沖壓粉料成型而得到的,鋼基模芯的沖壓面是由一層聚氨酯彈性膠體所構(gòu)成(沖壓膠層)。作用是利用其表面彈性可快速防粘脫模,又可耐磨損長(zhǎng)壽命使用。
從理論上分析,鋼模在多次垂直高壓沖壓之下(F≥40MPa),粉料成坯后其背紋圖案會(huì)鑲嵌板結(jié)在沖模膠層紋路之中。鋼?;w垂直向上快速脫模,必定會(huì)將背紋紋路拉脫拉爛。所以常規(guī)設(shè)計(jì)中背紋紋路均較寬較淺,同時(shí)還要有較大角度的脫模角相配合,才能順利脫模。
圖3中脫模角α的取值范圍常規(guī)選擇≥45°,若因防‘空鼓’需要將α縮小至0°(直角結(jié)構(gòu)),甚至為負(fù)值(燕尾結(jié)構(gòu)),磚坯既要順利快速脫模,又不損傷背紋圖案是不可能實(shí)現(xiàn)的。
(2)設(shè)計(jì)方案與工藝。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,可利用沖模膠層的彈性與成型磚坯的彈性差,有可能實(shí)現(xiàn)‘準(zhǔn)直角’或‘準(zhǔn)燕尾’的結(jié)構(gòu)背紋。
鋼模在垂直方向高壓沖壓之下,沖模膠層的凸紋會(huì)發(fā)生微弱彈性變形,將成型磚坯擠壓成型。當(dāng)壓力撤消時(shí),沖模膠層的凸紋會(huì)快速?gòu)?fù)位,致使磚坯相應(yīng)部位形成微小的‘凹陷’,可能會(huì)使沖模膠層凸紋順利脫模。
當(dāng)壓力撤消成型磚坯被頂出??驎r(shí),成型磚坯同樣會(huì)發(fā)生彈性膨脹,其膨脹的結(jié)果可能會(huì)‘包夾住’膠層凸紋。實(shí)際當(dāng)中磚坯的膨脹速度會(huì)略遲緩一些,這就形成了瞬間的彈性差。
利用彈性差實(shí)現(xiàn)粉料成形時(shí)的‘準(zhǔn)直角’或‘準(zhǔn)燕尾’的背紋結(jié)構(gòu),對(duì)成形時(shí)的壓制控制提出了較高的要求。當(dāng)壓機(jī)壓力達(dá)標(biāo)后,先撤壓、后升模、再頂出。具體控制參數(shù)的制定,應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中予以確定。
合理的背紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要,要充分了解并結(jié)合下列因素予以全面考慮:粉料性質(zhì):含水率,顆粒特征,布料方式等。
成形規(guī)格:形態(tài),厚度,單腔或多腔,多腔排列等。
成型壓力:墩料次數(shù),壓力分布,總壓力等。
壓制效率:每分鐘次數(shù)
沖模膠層質(zhì)量:聚氨酯膠層硬度值,急彈、緩彈、耐疲勞性能等指標(biāo)。膠膜生產(chǎn)工藝等。
背紋紋路形態(tài):粗糙度系數(shù)(λ)值的選取等。詳見(jiàn)3.1。
(3)效能分析。
利用沖模膠層的彈性與成型磚坯之間的彈性時(shí)間差,是有可能實(shí)現(xiàn)防‘空鼓’背紋結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)的。實(shí)際上背紋結(jié)構(gòu)中極微弱的‘凹陷’值,就足以提供令人滿意的‘鑲嵌掛持力’了。因此,只要達(dá)到‘準(zhǔn)直角’或‘準(zhǔn)燕尾’的背紋結(jié)構(gòu)即可達(dá)到了目的。
鋪貼面粗糙程度的增強(qiáng),是可以改善巖板瓷磚與粘合劑所形成粘結(jié)界面的粘接牢度的,即將原一維界面轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǔ潭鹊牧Ⅲw二維粘結(jié)界面。
由于受到粗糙度凹深系數(shù)λ取值范圍的影響,沖壓成型時(shí)背紋凹深增加值是有限的。所以,具有防‘空鼓’功能的防‘空鼓’設(shè)計(jì),也只能是在原有基礎(chǔ)之上的‘增強(qiáng)’,即將巖板瓷磚的鋪貼質(zhì)量得到了有限程度的改善和提高。
這種轉(zhuǎn)變也會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)一些影響。例如對(duì)產(chǎn)能、效率、效益的影響。
上述分析中提到:防‘空鼓’背紋結(jié)構(gòu)在成形壓制生產(chǎn)時(shí),應(yīng)對(duì)其壓制控制工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,需要在原有基礎(chǔ)上調(diào)慢一些壓制時(shí)間,以利順利脫模。
例如,某陶瓷廠生產(chǎn)750mm×1500mm/1w巖板,成形速度為6.4次/分。若生產(chǎn)同規(guī)格的防‘空鼓’背紋結(jié)構(gòu)巖板時(shí),有可能成形速度下調(diào)為6.1~6.2次/分。這樣每天的產(chǎn)量會(huì)降低約320~480m2。
3.4 改善空鼓技術(shù)方案應(yīng)注意的因素及風(fēng)險(xiǎn)
對(duì)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講,將原生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行防‘空鼓’技術(shù)升級(jí)后,可提升和改善產(chǎn)品的鋪貼質(zhì)量指標(biāo),也會(huì)給企業(yè)帶來(lái)一定程度的效益和實(shí)惠。同時(shí)這種技術(shù)升級(jí)難度不大,企業(yè)投入少且樂(lè)于接受。
但是,隨著這種防‘空鼓’方案升級(jí)的同時(shí),也會(huì)存在某些不利的因素和帶來(lái)一些潛在的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)引以高度的重視。
(1)關(guān)于模具使用。
除了模具的制作成本會(huì)小幅增加外,模具的使用成本也會(huì)有所增加。這是因?yàn)闆_模膠層較‘突出’的紋路,在反復(fù)沖壓下易發(fā)生疲勞老化現(xiàn)象,表現(xiàn)在膠層紋路的急彈性能消失。因?yàn)槟z層紋路沒(méi)有了‘脫模角’的保護(hù),脫模時(shí)易產(chǎn)生爛邊掉肉現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)該更換新的模芯。這樣一來(lái),模芯的使用壽命將會(huì)縮短約1/3,同時(shí)成形磚坯的正品率也會(huì)有所下降。再則,較頻繁地更換模芯也增加了窯爐空燒的損失。
(2)關(guān)于成型工藝" 。
如上(3)所述,除了成形效率會(huì)有所降低之外,繁縟突兀的背紋紋路僅適合使用反打成型工藝。因此,較大規(guī)格的產(chǎn)品也需要配置翻坯裝備,這也會(huì)給較大規(guī)格磚坯的內(nèi)在質(zhì)量造成隱患,也會(huì)增加設(shè)備投入的成本。
眾所周知,在陶瓷磚板整個(gè)生產(chǎn)鏈條中,成形磚坯質(zhì)量的優(yōu)劣十分敏感,關(guān)乎著后續(xù)所有工序的正常運(yùn)行和質(zhì)量指標(biāo)。尤其是磚坯背紋紋路的重大改變,也會(huì)帶來(lái)坯體密度的差異和一些不確定的因素,影響著生產(chǎn)效率和效益。
(3)坯體密度及密度差。
陶瓷粉料沖壓成形追求的最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一,就是成型坯體密度的均勻一致。坯體密度的均勻程度決定著燒成磚體的強(qiáng)度及變形指標(biāo)的優(yōu)劣。均勻一致的坯體密度,將賦予巖板瓷磚優(yōu)良的強(qiáng)度質(zhì)量指標(biāo),同時(shí),微小的體態(tài)變形率保障著后加工工序殘次品率的降低。
換言之,巖板瓷磚成型坯體中存在著的密度差,是影響巖板瓷磚內(nèi)在質(zhì)量的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
當(dāng)磚坯的兩面均為平面時(shí),沖壓成型引起的坯體密度差異很小,近似于‘0’。當(dāng)磚坯兩面有背紋和光面之分時(shí),沖壓成型就產(chǎn)生了密度差異。這種坯體密度差呈現(xiàn)大范圍、有規(guī)律存在的特征。
背紋紋路越復(fù)雜、粗糙度系數(shù)(λ)值選取的越大,這種坯體密度差就會(huì)越大,給磚坯質(zhì)量造成的危害也越大。這就是為什么通常瓷磚背紋圖案都設(shè)計(jì)得比較簡(jiǎn)單比較淺的緣故。
巖板瓷磚因?yàn)榉馈展摹男枰?,在背紋粗糙度增加的同時(shí),也必須承擔(dān)因坯體密度差增加所帶來(lái)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
(4)燒制變形的影響。
巖板瓷磚坯體在窯爐燒制時(shí)會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的收縮形變。在背紋粗糙度增加后,其原有的燒制制度也應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,否則后果嚴(yán)重。
巖板瓷磚坯體背紋粗糙度的增加,燒制后磚體的變形一定會(huì)增大,尤其是磚體的平整度指標(biāo)。這就為后續(xù)加工帶來(lái)‘裂磚’的質(zhì)量隱患。
巖板瓷磚坯體背紋粗糙度的增加,其燒制后磚體的另一個(gè)缺陷是整體強(qiáng)度指標(biāo)的降低。這是由坯體內(nèi)的密度差引起的,這又是后續(xù)加工的質(zhì)量隱患。
(5)后加工工序的損失。
后加工工序包括:磨平、磨邊、拋光、拋釉、上蠟、包裝等。每一道工序的加工過(guò)程,無(wú)一不是對(duì)大規(guī)格瓷磚坯體的強(qiáng)度和平整度的嚴(yán)峻考驗(yàn)。由于防‘空鼓’的需要,巖板瓷磚后加工中的各工序,都會(huì)有不同程度的破損率、次品率的增加。
這種破損率、次品率增加的‘隱形’損失,其價(jià)值不容小覷,應(yīng)當(dāng)引起企業(yè)管理者的高度重視。如何加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)核算、采取有效措施降低損失程度,向管理人員提出了更高的要求。
(6)綜合分析評(píng)價(jià)。
表1評(píng)估說(shuō)明,防‘空鼓’巖板瓷磚的生產(chǎn),每天增加的損失額是可觀的。這種損失是‘隱形’損失,往往會(huì)被人們忽視,但卻是真實(shí)地存在著。
4" 消除空鼓產(chǎn)生的技術(shù)方案
相對(duì)于‘改善’空鼓發(fā)生的技術(shù)方案,‘消除’空鼓的發(fā)生所采取的技術(shù)方案則更加全面和徹底。
所謂消除空鼓的發(fā)生,即在巖板瓷磚與粘合材料之間,建立起真正的二維
立體的粘結(jié)界面,將巖板瓷磚與粘合材料甚至墻壁地面緊緊地錨固粘結(jié)在一起?;蛞M(jìn)外力,依靠外力強(qiáng)大的夾持、緊固、調(diào)整功能,將巖板瓷磚安裝鋪貼在墻地面上。
具體采用的方式方法可分為:干法鋪貼,掛件濕貼,錨固濕貼等技術(shù)措施。
4.1 干法鋪貼法
此鋪貼工藝是借鑒玻璃、石材干掛施工法而來(lái)。此法可以完全不考慮背紋的粗糙度指標(biāo),也不顧慮‘空鼓’的風(fēng)險(xiǎn)。完全引入外力介入,在強(qiáng)大外力的作用下,將巖板瓷磚固定安裝在墻地面上。
常規(guī)工藝為:在巖板瓷磚上選取幾個(gè)點(diǎn)位鉆孔或開(kāi)槽,再用焊接、粘接、螺栓、夾具等方式,將巖板瓷磚固定在金屬骨架上。金屬骨架上有調(diào)平裝置,鋪貼后的瓷磚表面再進(jìn)行美縫裝飾。整體鋪貼后的裝飾效果可令人滿意,已經(jīng)有一些實(shí)用施工的案例。目前也有一定的市場(chǎng)需求。
巖板瓷磚的干法鋪貼,從根本上革除了水泥砂漿濕法鋪貼技術(shù)工藝的弊端:技術(shù)要求高,材料要求高,人工技能差別大,施工風(fēng)險(xiǎn)高且風(fēng)險(xiǎn)不可控。這些風(fēng)險(xiǎn)因素所導(dǎo)致的致命后果就是會(huì)發(fā)生空鼓、脫落質(zhì)量事故。
巖板瓷磚的干法鋪貼,可以有效規(guī)避濕法鋪貼的弊端。由于是按照工藝進(jìn)行安裝操作,規(guī)范保障、風(fēng)險(xiǎn)可控,適于規(guī)?;a(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)。同時(shí)可拆卸、易更換,維修便利。
巖板瓷磚的干法安裝鋪貼,應(yīng)用于墻面的裝飾施工,具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但是,將其應(yīng)用在地面鋪貼尚有局限性。主要原因是巖板瓷磚是一種‘硬、脆、薄’的飾面材料,濕法鋪貼凝固固化后,水泥砂漿對(duì)巖板瓷磚具有很強(qiáng)的‘補(bǔ)強(qiáng)’作用,增強(qiáng)了巖板瓷磚的耐壓、抗沖擊強(qiáng)度,大大延長(zhǎng)了其使用壽命。然而,干法安裝鋪貼恰恰缺失了這個(gè)優(yōu)勢(shì),易損易裂是其致命弱點(diǎn)。若鋪地安裝還會(huì)造成振動(dòng)大、噪聲大,承重受限、易變形。若居家鋪地安裝更應(yīng)解決好巖板瓷磚的強(qiáng)度和韌性指標(biāo),提高其耐壓抗沖擊的性能。這對(duì)巖板瓷磚的綜合質(zhì)量提出了更高的要求。
再則,由于施工中需在巖板瓷磚的相應(yīng)部位鉆孔或開(kāi)槽,這些仍需人工現(xiàn)場(chǎng)配做操作,規(guī)范性差、易破損??傊煞ㄤ佡N裝配施工的成本要比濕法鋪貼高出許多,這也是干法鋪貼難以普遍進(jìn)入市場(chǎng)的主因之一。
但是,巖板瓷磚的鋪貼施工最終將走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、機(jī)械化、智能化是市場(chǎng)的需求。干法鋪貼技術(shù)工藝更接近于這個(gè)需求。目前有許多專業(yè)的科技人員正在不懈地努力鉆研,期待將有新的研發(fā)突破。
4.2 掛件濕貼法
巖板瓷磚的掛件濕貼法,是在瓷磚的鋪貼面上,選取1~2個(gè)懸掛位后進(jìn)行人工開(kāi)槽。有單斜槽和雙斜槽之分(k型槽或八字槽),不同的斜槽安置不同的金屬懸掛扣件。金屬扣件與瓷磚斜槽鋪貼前用粘接材料粘結(jié)牢固(環(huán)氧膠類、聚酯膠類)后,按照常規(guī)的濕鋪貼工藝進(jìn)行鋪貼操作。每鋪貼好一片瓷磚,將伸出瓷磚上邊部的金屬扣件孔與墻壁配鉆出一個(gè)拉拔螺栓孔位,安裝好拉拔螺栓,使其端部與墻面平齊即可。
掛件濕貼法是在濕鋪貼的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行金屬附件的加固處理。通常的固定位置是在巖板瓷磚的邊角部位,其目的是利用外力支點(diǎn),引入一種‘掛持力’,以抵抗粘結(jié)界面上的剪切力和重力,防止瓷磚因空鼓引發(fā)的脫落問(wèn)題。因此,掛件濕貼法的主要功能,解決的并不是‘防空鼓’而是‘防脫落’問(wèn)題。
掛件濕貼法的優(yōu)勢(shì)對(duì)于干法鋪貼來(lái)講,既有濕法鋪貼對(duì)巖板瓷磚強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)功能,又有干掛操作的簡(jiǎn)單、快速、找平、連續(xù)施工的優(yōu)點(diǎn)。
掛件濕貼法應(yīng)用在墻面鋪貼效果明顯,但用在地面鋪貼上還要受到一些限制。例如解決好地面的薄鋪、厚鋪、打孔、找平、跑位、效率低下問(wèn)題等。
掛件濕貼法在施工中,仍需要人工在巖板瓷磚的開(kāi)槽部位現(xiàn)場(chǎng)配做操作,規(guī)范性差,易破損、損耗大,人工成本高,適用于小規(guī)模生產(chǎn)。對(duì)于機(jī)械化、規(guī)?;拇笊a(chǎn)作業(yè)尚需一段路程。
總之,掛件濕貼法的施工工藝和成本消耗均要高于濕法鋪貼,且對(duì)材料的要求和技術(shù)的要求也同樣嚴(yán)苛。
但是,掛件濕鋪貼法的應(yīng)用市場(chǎng)前景是光明的。
4.3 錨固濕貼法
錨固濕貼法即在巖板瓷磚與粘合材料之間,建立起真正的二維立體的粘結(jié)界面,將巖板瓷磚與粘合材料甚至墻壁地面緊緊地錨固粘結(jié)在一起。
巖板瓷磚錨固濕貼的前提,是要讓巖板瓷磚的鋪貼面上具備‘錨固功能’。建立并具備了錨固功能的巖板瓷磚,才能應(yīng)用錨固濕貼法進(jìn)行施工。
所謂‘錨固功能’就是在巖板瓷磚的鋪貼背面,事先加工出眾多的‘錨固孔’位。在巖板瓷磚與粘合材料的‘固-固’粘結(jié)界面之間,利用錨固孔植入一種錨固栓(固定栓)結(jié)構(gòu),如同鋼筋混凝土一樣,將‘固-固’粘結(jié)界面牢固地錨固在一起。這種錨固栓結(jié)構(gòu)可以排布成為所需要的‘列陣’,在空鼓易發(fā)生的部位組合排布,強(qiáng)制錨定住‘固-固’粘結(jié)界面,致其不會(huì)發(fā)生位移、分層、振動(dòng)、震動(dòng)、波動(dòng)、開(kāi)裂的趨勢(shì)及現(xiàn)象。
錨固濕貼技術(shù)可以有效地消除巖板瓷磚濕鋪貼所產(chǎn)生的空鼓和脫落的頑疾。
(1)錨固技術(shù)
就建筑陶瓷墻地磚的粘接復(fù)合(鋪貼)技術(shù)而言,可以簡(jiǎn)潔描述為:在兩種被粘合固體材料之間,使用粘合劑和輔助孔穴及構(gòu)件,形成一定強(qiáng)度和形態(tài)的錨固栓結(jié)構(gòu)。由錨固栓結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的錨固力將固體材料固定粘結(jié)為整體的技術(shù)。
采用錨固技術(shù)進(jìn)行巖板瓷磚濕鋪貼的先決條件,就是被鋪貼材料必須具有錨固功能,即巖板瓷磚的鋪貼面上必須具有‘錨固孔’。
(2)錨固孔
錨固孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)巖板瓷磚的規(guī)格、用途和施工方法來(lái)確定。
錨固孔通常被設(shè)計(jì)成盲孔。如直盲孔(直孔)和燕尾盲孔(燕尾孔)。又可分為空心孔(空孔)和環(huán)狀孔(環(huán)孔)等。錨固孔還可以被加工成為槽型、曲線型等異形結(jié)構(gòu)。 (3)錨固列陣
巖板瓷磚上一定數(shù)量的錨固孔的排列組合稱之為‘列陣’。
巖板瓷磚的列陣設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其規(guī)格進(jìn)行確定。通常采用均勻?qū)ΨQ的列陣。(圖11) 對(duì)巖板瓷磚進(jìn)行錨固孔列陣設(shè)計(jì)意義重大。單個(gè)錨固孔的作用已經(jīng)很強(qiáng)大了,眾多個(gè)錨固孔的列陣組合,可以起到‘1+1’遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2的使用效果。單個(gè)錨固孔如同一顆‘釘子’,那么錨固孔列陣就是‘釘子列陣’。
(4)錨固掛件。
錨固掛件又可稱之為錨固植入件或錨固栓骨件。是錨固栓結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)預(yù)埋構(gòu)件。其規(guī)格尺寸較小,通常用快干強(qiáng)力膠(環(huán)氧類、聚酯類)與錨固孔粘結(jié)固化為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。(圖12: 1緊固螺栓 2金屬掛件)
錨固掛件的形態(tài)規(guī)格可以是各種各樣的,可根據(jù)其用途設(shè)計(jì)制作出所需要的產(chǎn)品。較常使用的形態(tài)規(guī)格" " " " ,如:掛鉤,螺釘,彈簧等。其材質(zhì)可為:金屬,塑料,木質(zhì),陶瓷等。
(5)錨固巖板瓷磚 。
錨固巖板瓷磚即鋪貼背面具備錨固孔列陣的巖板瓷磚產(chǎn)品。錨固巖板瓷磚的生產(chǎn),是由一條‘錨固生產(chǎn)線’裝備加工完成的(圖14)。
錨固生產(chǎn)線簡(jiǎn)稱‘錨固線’,它屬于瓷磚生產(chǎn)的后加工工序。錨固線可單獨(dú)成線生產(chǎn)管理,也可與產(chǎn)品包裝線對(duì)接管理。
錨固線是一套全自動(dòng)化數(shù)字控制的生產(chǎn)裝備,主要有兩大功能區(qū):加工錨固孔列陣區(qū)和清洗表面沾污區(qū)。
清洗功能區(qū)的目的,除了清潔磚面正反面的磨渣外,更重要的是清除巖板瓷磚在拋、磨生產(chǎn)線‘上蠟’整理后對(duì)鋪貼面的污染。這種污染是導(dǎo)致瓷磚空鼓脫落較大的質(zhì)量隱患之一。
錨固加工區(qū)是整條生產(chǎn)線的核心區(qū),由一臺(tái)或多臺(tái)錨固加工主機(jī)構(gòu)成。錨固主機(jī)可根據(jù)巖板瓷磚的規(guī)格、產(chǎn)量等數(shù)據(jù),進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置、數(shù)據(jù)輸入、自動(dòng)化控制生產(chǎn)。錨固生產(chǎn)線的特征與優(yōu)勢(shì):數(shù)字化控制、自動(dòng)化生產(chǎn),質(zhì)量精穩(wěn)、成本低廉,效率很高、管理簡(jiǎn)約。
(6)錨固巖板瓷磚的濕鋪貼工藝。
錨固巖板瓷磚可適用于市面現(xiàn)行的所有的濕鋪貼工藝,如薄漿鋪貼、厚漿鋪貼、滿漿鋪貼、點(diǎn)漿鋪貼、拉槽鋪貼等。體現(xiàn)巖板瓷磚的錨固功能也可根據(jù)實(shí)際需要選擇具體的鋪貼方式,即粘結(jié)錨固或骨架錨固。
粘結(jié)錨固:錨固孔內(nèi)沒(méi)有放置錨固掛件的鋪貼方式。適用于較小規(guī)格瓷磚產(chǎn)品的鋪地或貼墻。錨固栓結(jié)構(gòu)是由粘合材料自身固化構(gòu)成,形成的錨固力的大小等于粘合材料自身的強(qiáng)度值。此法簡(jiǎn)單實(shí)用、成本低、效果好。
骨架錨固:錨固孔內(nèi)預(yù)置放置錨固掛件的鋪貼方式。適用于較大規(guī)格巖板瓷磚產(chǎn)品的鋪地或貼墻。錨固栓結(jié)構(gòu)是由預(yù)置骨件與粘合材料共同構(gòu)成,產(chǎn)生的錨固力遠(yuǎn)大于粘合材料的強(qiáng)度值。此法功能強(qiáng)大、質(zhì)量保障,操作簡(jiǎn)單、成本低廉、績(jī)效雙豐。
(7)錨固濕鋪貼的優(yōu)勢(shì)比較。
錨固巖板瓷磚的誕生,為巖板瓷磚的濕鋪貼應(yīng)用開(kāi)辟了新天地。尤其是其無(wú)與倫比的防空鼓功能,更顯示其強(qiáng)大的生命力。單就鋪貼技術(shù)而論,也比傳統(tǒng)的鋪貼工藝有著明顯的綜合優(yōu)勢(shì)。
優(yōu)勢(shì)一:可提高施工效率。施工過(guò)程中,不必苛求鋪貼表面(巖板瓷磚及墻、地鋪貼面)是否需要‘墻固’、‘拉毛’、‘防水’等操作。簡(jiǎn)化操作工藝,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省施工工期。
優(yōu)勢(shì)二:可提高施工質(zhì)量。巖板瓷磚濕鋪貼的最大的質(zhì)量隱患是‘空鼓脫落’,錨固鋪貼技術(shù)的應(yīng)用,可以從根本上解決這種痼疾的發(fā)生。巖板瓷磚濕鋪貼最大的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)是對(duì)巖板瓷磚和墻地面的補(bǔ)強(qiáng)、增強(qiáng)功能。錨固鋪貼技術(shù)可賦予建筑物久遠(yuǎn)的使用功能和長(zhǎng)久的質(zhì)量保證。為巖板瓷磚濕鋪貼的市場(chǎng)應(yīng)用煥發(fā)出新的強(qiáng)大的生命力。
優(yōu)勢(shì)三:可大幅降低施工成本。就材料的質(zhì)量、等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)要求而論,錨固鋪貼技術(shù)的應(yīng)用,完全不必考慮巖板瓷磚的粗糙度指標(biāo),不必苛求粘合材料的性能等級(jí),不必苛求鋪貼表面處理的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。
(8)錨固鋪貼技術(shù)的應(yīng)用展望。
錨固鋪貼技術(shù)的問(wèn)世,為行業(yè)鋪貼技術(shù)的進(jìn)步開(kāi)辟出新領(lǐng)域、新天地。
錨固技術(shù)可為巖板瓷磚與其它材料的復(fù)合、組合、增韌、增強(qiáng)提供了必備的基礎(chǔ)功能,為新技術(shù)新工藝的研發(fā)提供了新思路。
錨固巖板瓷磚可為干法裝配式鋪貼和應(yīng)用帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)??梢燥@見(jiàn)的效果是:提高質(zhì)量,提高效率,降低成本。
錨固巖板瓷磚的錨固功能,是機(jī)械化大批量生產(chǎn)出來(lái)的,具有加工尺寸‘精、準(zhǔn)、穩(wěn)’的特質(zhì)。特別適合巖板瓷磚的標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、高效率的鋪貼施工要求,有望將來(lái)占領(lǐng)整裝安裝鋪貼的行業(yè)制高點(diǎn)。
5" 結(jié) 語(yǔ)
巖板瓷磚的鋪貼技術(shù)多種多樣,其中濕鋪貼是最具實(shí)用效果和價(jià)值的一種技術(shù)。但是,伴隨巖板瓷磚的濕鋪貼技術(shù),同時(shí)也存在著鋪貼后發(fā)生空鼓脫落的隱患和風(fēng)險(xiǎn)。為消除這種風(fēng)險(xiǎn)隱患,很多業(yè)者進(jìn)行了不懈的努力。
巖板瓷磚濕鋪貼所產(chǎn)生的空鼓問(wèn)題,是因?yàn)閹r板瓷磚與粘合材料所形成的‘固-固’粘結(jié)界面被破壞而引發(fā)的。只要將它們的粘結(jié)界面固定住,就不會(huì)發(fā)生空鼓落磚的質(zhì)量事故。這就有必要將原先的一維粘結(jié)界面改變?yōu)槎S的立體粘結(jié)界面。改善或改變粘結(jié)界面的方式方法有多種:增加巖板瓷磚鋪貼表面的粗糙度、干掛整裝鋪貼、掛件濕法鋪貼、錨固濕法鋪貼等。其中效果最好、最具性價(jià)比的當(dāng)屬錨固濕法鋪貼技術(shù)和工藝。
錨固功能性巖板瓷磚的生產(chǎn)加工,以及錨固巖板瓷磚的鋪貼技術(shù),均為新專利、新產(chǎn)品、新技術(shù)。隨著這項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用,必定會(huì)占領(lǐng)行業(yè)科學(xué)技術(shù)的新領(lǐng)域,必定會(huì)攀登世界業(yè)界專業(yè)的新高地。
參考文獻(xiàn)
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