陶瓷砖吸水率真空法检测的影响因素探讨

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：中国陶瓷砖试验方法GB/T 3810的部分规定了陶瓷砖吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定方法。
　　关键词：陶瓷砖吸水率;真空法检测;影响因素
　　1  引言
　　本篇文章向我们探讨关于陶瓷砖吸水率真空法检测的影响因素，详细状况如下所述。
　　2  陶瓷砖真空吸水率型号/陶瓷砖真空吸水率说明
　　2.1  概述
　　该仪器系采用真空法对日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、电瓷的吸水率进行测定。满足中华人民共和国国家标准GB/T 3810《陶瓷砖试验方法 ：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》。 该仪器也可用于测定砖瓦、水泥制品等的吸水率测定。
　　2.2  主要技术指标：
　　（1）真空度： ≥ 0.09MPa。（2）容 积：ф320 ×350mm。（3）抽真空时间：0～99分钟59秒连续可调0～99。（4）浸泡时间： 0～99分钟59秒连续可调0～99。（5）重复性误差：<5%。
　　2.3  仪器的结构及组成
　　该仪器采用机电一体化结构，由真空容器、蒸馏水容器、真空泵、真空注气阀、注水阀（放水阀）及数字式控制器组成 。
　　2.4  仪器的测试原理
　　该仪器采用全自动数字化控制系统，根据国家标准的技术要求设定好预抽真空时间及保持时间、浸泡时间。 当将已按测定方法制备好的试样烘至恒重后称重m1，放入真空容器内，关闭注气阀。启动真空泵对真空容器进行预抽真空，当真空达到要求保持一定时间后，打开注水阀，使其蒸馏水徐徐注入真空容器中，直至达到水面要求时，手动关闭注水阀，然后浸泡一定时间。通过声音报警得知浸泡时间结束，打开注气阀对真空容器中注入空气，同时打开注水阀（放水阀）将真空容器中的蒸馏水放回蒸馏水容器中。将真空容器盖揭去，取出试样。将一块浸湿过的麂皮用手拧干，将麂皮放在平台上依次轻轻擦干每块砖的表面，对于凹凸或有浮雕的表面应用麂皮轻快地擦去表面水分，然后立即称重m2，记录每块试样的测量结果，然后计算陶瓷砖的吸水率。
　　2.5  实验室应配备的相关仪器
　　（1）能在110°c±5°c温度下工作的烘箱。（2）能称量精确到试样质量0.01%的天平。（3）去离子水或蒸馏水。（4）干燥器。（5）鹿皮 。
　　3  吸水率测试方法差异分析
　　中国陶瓷砖吸水率测试方法GB/T 3810.3—2006与陶瓷砖吸水率测试方法GB/T 3810.3—2016，均主要采用真空法测试陶瓷磚吸水率。其主要区别在于GB/T 3810.3—2006中要求试样抽真空前，先在浸泡在水中;而GB/T 3810.3—2016 则规定试样进入真空容器后首先抽真空保持一定时间，然后浸泡在水中。
　　由于陶瓷砖内部结构多空隙多气孔的特点，试验前将试样浸泡在水中，会将试样中部分气孔堵塞，导致吸水率偏小。因此，笔者通过以下试验对观点加以证明。
　　4  真空法测试陶瓷砖吸水率
　　4.1  试验原理
　　吸水率产生的主要原因是烧结后的陶瓷产品，仍或多或少的残留一些气孔、气孔的形成，有的是坯料中某些组分（如碳酸盐、硫酸盐）在高温中分解，放出的气体所致;有的是坯体在烧结过程中，气体未能被液相完全填充所致。
　　真空法：利用抽真空将装有试样的容器与外界形成负压，试样开口气孔中的气体很容易排除，再将试样浸没在水中，使水更容易注满开口气孔。
　　4.2  试验试样与设备
　　试样。根据标准GB/T4100-2015要求，取18块由不同厂家生产、长度、宽度和厚度基本一致的陶瓷砖，切取相同部位且表面积相等的瓷片作为试样，冲洗干净烘至恒重。
　　设备。（1）烘箱（电热鼓风干燥箱Q80418219，温度设定110±5℃）。（2）真空箱（陶瓷砖真空吸水装置04-17，真空度设定10±1kPa）。（3）电子天平（JM10002，最大量程1000g精确到0.01g）
　　5  干燥器
　　5.1  试验方法
　　由于煮沸法适用于陶瓷砖分类和产品说明，先通过水煮法确定试样吸水率及其范围，再把试样分别采用GB/T 3810.3-2006与GB/T 3810.3-2016两种试验方法在相同的试验环境下（真空度都采用10±1kPa）进行吸水率的测试。
　　5.2  试验方法分析
　　吸水率实际上反映的是陶瓷砖内部的气孔率情况，而气孔率主要与玻璃相含量有关。低吸水率砖中玻璃相含量较多加之烧成温度高，烧制过程中液相增多，将气孔逐步填没，因此气孔率低不易吸水，所以低吸水率砖试验前浸泡试样并不会对吸水率有太大影响，相差相对较小。
　　中、高吸水率陶瓷砖玻璃相含量少，烧成温度低而且原料研磨细度大，从而使高吸水率砖结构疏松，气孔较大非常容易吸水，在不需要任何外力作用的情况下，也可以达到饱和状态。
　　在试验方法GB/T 3810.3—2006试验过程中，先浸泡试样然后抽真空，使水浸入试样的开口气孔，在抽真空的过程中，存在气孔中的空气由于水的阻力无法完全地被抽出，开口气孔中仍存在着一定体积的空气，使得吸水率结果小于实际结果。
　　而试验方法GB/T 3810.3—2016要求先对试样做抽真空处理然后浸泡，使得存在试样开口气孔中的气体，可以充分被抽出，在浸泡时开口气孔能完全被水浸入，因此此种方法的试验结果与实际结果偏差较小。
　　5.3  试验结果
　　试样分别采用煮沸法、GB/T 3810.3—2006和GB/T 3810.3—2016三种测试陶瓷砖吸水率试验结果。只有在陶瓷砖吸水率≤0.5%的低吸水率情况下，采用GB/T 3810.3—2006和GB/T 3810.3-2016两种方法的试验值才与水煮法的基准值相接近。陶瓷砖吸水率处于中、高吸水率的情况下，采用GB/T 3810.3—2006测得的试验值比GB/T 3810.3—2016测得的试验值偏小，且与水煮法的基准值偏差较大，GB/T 3810.3—2016测得的试验值与水煮法的基准值偏差较小且波动不大。
　　6  案例分析
　　陶瓷测试中涉及此真空装置真空法测试装置的工作原理如下：（1）将测试样品放到样品仓中;（2）将样品仓抽真空至所设定的真空度;（3）保持此真空度，直到到达设定时间;（4）打开阀门放水至样品仓，使水浸泡测试样品，进行测试样品的吸水率的测试;
　　而在实际操作中出现了一个很大的问题，以下两个标准所使用的压力不一样，GB/T 3810.3使用的是10±1kPa而BS EN 1217：使用压力要求严格很多，为2.5±1.5kPa（高真空度），在使用过程中，由于通常的装置使用1个真空泵，但真空泵通常在3个月左右后往往会产生一定程度的磨损，达不到一定的真空度要求，因此需要进行更换真空泵，但对于10±1kPa（低真空度）却能轻松达到，频繁地更换真空泵是极大的浪费。
　　7  总结
　　综上所述，GB/T3810.3-2006测试陶瓷砖吸水率时，将试样先泡水后抽真空，会导致测试结果偏小，从而影响对产品性能及适用范围进行准确判定。采用GB/T 3810.3—2016先抽真空后浸泡测得的试验结果对产品性能及使用范围影响较小，从而能够进行准确判定。
　　参考文献：
　　[1] 陈姗姗，张危机.浅谈陶瓷砖吸水率真空法检测的影响因素研究[J].河南大学学报，2018（11）.
　　[2] 周中卫，张珊汗.浅谈陶瓷砖吸水率真空法检测方式[J].河南高教研究，2017（11）.
　　[3] 张见闻，李义山.浅析陶瓷砖吸水率真空法检测建设[J].黄河科技学院，2016（5）.
　　[4] 季宏衫，张玮洁，张继.浅谈陶瓷砖吸水率真空法检测研究[J].大连艺术学院，2016：33～99.
　　[5] 季宏洁，张继宣.浅谈真空法在瓷砖检测中的使用与研究[J].新乡学院，2016：33～99.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14756638.htm