陶瓷砖真空法吸水率关键影响因素

张幸志

摘  要：吸水率检测是对于陶瓷砖的性能评判的一个重要的指标。该文从机、料、法、环、测这5个方面真空法吸水率的检测过程的影响因素进行分析，提高检测的准确性，为质量检测工作提供一些建议。

关键词：仪器  方法  吸水率真空度

中图分类号：TQ174                                 文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）03（a）-0067-02

吸水率是陶瓷砖物理性能中重要的项目。吸水率会对陶瓷砖的线性热膨胀系数、破坏强度、断裂模数、抗冻性能、抗热震性能、抗冲击能力产生较大的作用。陶瓷砖致密的结构导致吸水率通常较小，也就意味着陶瓷砖内间隙小，空洞少而且小，这样陶瓷砖的破坏强度、断裂模数就高，承受压力的性能就越好。相反，如果陶瓷砖结构比较疏松，也就意味着陶瓷砖内间隙大，空洞多而且大，这样陶瓷砖的破坏强度、断裂模数就低。

吸水率的检测结果不同而导致瓷砖检验的综合结论差异较大，在标准中不同的吸水率。另外，给予瓷砖吸水率的不同，也可以推断出瓷砖生产原料的变化，可以检验出成型的压力、烧制温度等生产指标的变动。因此，质量检验部门要严格、科学、合理、有效地检验瓷砖的吸水率。故对于吸水率的检测技术进行研究如下。

1  方法选择的影响

目前，我国检测瓷砖吸水率的标准是GB/T 3810.3-2016，它替换了国标GB/T 3810.3-2006。根据国标GB/T 3810.3-2016描述，煮沸法是指水分进入容易浸入的开口气孔，真空法则是指水分注满开孔气孔。煮沸法运用于陶瓷砖分类和产品说明，真空法运用于显气孔率、表观相对密度和除分类以外吸水率的测定。煮沸法基本原理和操作未进行改变，而真空法的操作流程有了新的改变，其检测过程如下：在能产生真空环境的容器中属相放入瓷砖，避免瓷砖的两相触碰，采用10kPa抽真空，持续30min后停止，加入水直至没过瓷砖5cm。继续浸泡瓷砖15min后取出进行后续的检测。通过分析定义和试验步骤，最合理的是真空法的检验方法。原先标准中真空法的试验步骤是先进行水中浸泡15min，然后进行抽真空，再在真空状态下保持30min，通过测试比较，新标准的真空法测试数值最高，老标准的真空法的数值最低，这也就是表明方法的合理性影响数值与真值的差异程度。

2  仪器的影响

对于检测过程中使用的仪器，我们要了解它的性能。而且对仪器要定期请计量单位进行一次全面的对仪器的性能的检测，做到心中有数。然后根据计量状况结合标准要求。如果仪器性能达不到要求，也不能勉强，分析仪器的灵敏度和准确性达不到检测要求，对于检测的数据和检测的不确定性起着至关重要的，故对仪器需要进行选择。

在新国标中吸水率的计算公式，主要针对的是质量，在标准中仪器设备一项中明确说明电子天平精度要求为所测试样质量0.01%，在试验步骤中检测吸水率前，必须将砖放在110℃的烘箱干燥至恒重，即每隔24h的两次连续质量之差小于0.1%，也有对每块砖的测量精度的要求。

根据新标准中对每一块砖的电子天平的精度的要求，一块50g的砖针对仪器的测量精度为0.02g，而为了保证干燥至恒重所需测量仪器的精度，对应的是一块50g的砖针对仪器的测量精度为0.05g，在针对标准中仪器一栏的精度要求，一块50g的砖针对仪器的测量精度为0.005g，而且仪器本身有一定的不确定度，为了确保检测的灵敏度和准确性，仪器精度要求达到0.001g，一般这类的电子天平的量程为800g，而我们检测的试样大小为100mm×100mm面积，按照密度为2.5g/cm3计算，整体质量一般在50～350g不等，量程上也基本满足要求。

3  真空度的影响

真空指的是固定的空间内低于一个大气压力的气体状态的物理现象。事实上，在真空技术里，真空系针对大气而言，特定空间内部之部分物质被排出，使其压力小于一个标准大气压，则我们通称此空间为真空或真空状态。真空法是利用抽真空将装有试样的容器与外界形成负压，排除试样开口气孔中的气体，使水注满开口气孔。故真空度就成为影响干压陶瓷砖吸水率检测的决定性因素。由于吸水率实际上反映的是干压陶瓷砖内部气孔率的情况，一般来说，气孔率高吸水率大，气孔率低吸水率小。而真空法检测干压陶瓷砖的吸水率时，是将装有试样的容器与外界之间运用抽真空装置抽取而形成负压，开口气孔中的气体从试样中溢散出来，使开口气孔充满水。当真空度不足时，有可能不能使存在于试样开口气孔中的气体完全被抽出，浸泡时开口气孔不能被水完全进入，因此在真空度偏低的情况下测试的干压陶瓷砖吸水率将会偏小。而干压陶瓷砖是按照吸水率的大小来分类的，不同类的干压陶瓷砖的物理性能指标也不一样，如果测试吸水率时抽真空度不足，这样测试的结果吸水率比实际值偏小。干压陶瓷砖归类也比实际高一类别，其于物理性能的指标要求也高，在这个情况下有可能使本来符合标准要求的干压陶瓷砖而由于指标的提高成为不合格产品。此标准中真空度的要求（10±1）kPa，保持时间30min，故为了严苛要求，尽量将真空度进行有效控制，以保证测试的有效性。

4  环境的影响

温度上升时，真空压力增加;温度下跌时，真空压力减小。因为空气也有惯性，致使温度上升时，空气产生的膨胀力，会使大气压临时增加，所以温度上升，真空压力增加。同样因为空气有惯性，温度下跌的收缩力，会使大气压临时减小，致使温度下降，真空压力减小。如果温度恒定不变，外界温度基本对真空压力没有影响。

因真空法是指水分注满开口气孔，而开口气孔的体积是一个确定的值，而陶瓷砖吸水率真正意义是开口气孔满水后水的质量，即开口气体体积与当时的水的密度有关，水的密度与温度有一定的关系，纯水密度在0℃～4℃范围内，随着温度增加而增加，从4℃至100℃范围是随温度增加而减小。新标准中规定水的密度为1g/cm3，误差在0.3%以内。并且25℃的纯水的密度0.997g/cm3，故最适宜的检测温度为0℃～25℃。

5  浸泡液的影响

试剂的质量也是保证检测结果准确性的重要前提。由于浸液的不同导致结果的错误，有可能造成本应合格的产品而成为不符合标准的不合格品。故利用正确的试验方法，严格按照标准要求使用浸泡液，这样才能使结果准确。

6  结语

通过对方法选择、仪器、真空度、环境、浸泡液几个方面的分析，在进行陶瓷砖吸水率真空法检测过程中，一定要选择正确的检测方法，针对一定的形状大小的试样，选择满足精度的称量仪器，控制一个合理的真空度，并且控制测试环境的温度，选取标准中确定的浸泡液，这样才会保持结果的准确性。

参考文献

[1] GB/T 3810.3-2016，陶瓷砖试验方法第3部分：吸水率、顯气孔率、表观相对密度和容重的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.

[2] GB/T 4100-2015，陶瓷砖[S].北京：中国标准出版社，2015.

[3] 董飞.浸液对干压陶瓷砖吸水率的影响[J].21世纪建筑材料，2010（1）：24-25.

[4] 董飞，李莉莉，申玉芳.真空度对干压陶瓷砖吸水率的影响[J].中国建材科技，2010（S2）：200-204.

[5] 叶青.关于瓷砖吸水率检测技术的探究[J].科技创新与应用，2012（21）：34.

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2019-09-28