摘 要：陶瓷磚作為一種廣泛應(yīng)用于建筑和裝飾行業(yè)的材料，其吸水率是衡量其質(zhì)量的重要指標之一。煮沸法和真空法是檢測陶瓷磚吸水率最常用的方法。為了明確該兩種吸水率檢測方法的適用性，按照GB/T 3810.3-2016《陶瓷磚試驗方法》的技術(shù)要求，針對五種不同吸水率的陶瓷磚設(shè)計了檢測試驗。試驗結(jié)果表明：與煮沸法相比真空法測得的吸水率數(shù)值偏低，且陶瓷磚吸水率越低時檢測結(jié)果的偏差度越高。隨著陶瓷磚吸水率的增大，兩種方法所測得吸水率的數(shù)值逐步趨近于一致，吸水率偏差開始逐步減小、趨近于零。

關(guān)鍵詞：吸水率；檢測；陶瓷磚；煮沸法；真空法；偏差

1 前言

陶瓷磚由于其美觀、耐用和易于維護的特性被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾和地面鋪貼等領(lǐng)域。其吸水率作為一項重要的性能指標，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和使用安全性。一方面，陶瓷磚的吸水率對其使用性能和耐久性有重要影響。吸水率高的瓷磚更容易吸收水分和污漬，難以清潔和維護。而吸水率低的瓷磚則具有更好的抗污染和耐久性，可以在各種環(huán)境下保持美觀和耐用。另一方面，吸水率超標時將嚴重降低陶瓷磚的破壞強度、斷裂模數(shù)、抗沖擊性能等參數(shù)。這是因為吸水率反映了陶瓷磚的結(jié)構(gòu)致密性和內(nèi)部孔隙的數(shù)量、大小以及連通性能。吸水率過高表明瓷磚內(nèi)部存在較大的孔洞結(jié)構(gòu)，致密性較低。而吸水率較低則表明陶瓷磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)較致密，強度和扛沖擊性能就會越好[1]。GB 50210－2001《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定：外墻陶瓷磚必須對吸水率參數(shù)進行進場復(fù)驗，復(fù)驗合格后方可使用。因此，對陶瓷磚吸水率的準確檢測顯得尤為重要。由于W5LToqIsl0HJzuA5hvBvFQ==陶瓷磚的成分、生產(chǎn)工藝和表面處理等因素的影響，其吸水率具有較大的波動范圍。同時，現(xiàn)有的吸水率檢測方法在準確性、操作簡便性和重復(fù)性等方面仍存在一定的局限性。因此，對于陶瓷磚吸水率檢測技術(shù)進行分析，明確不同檢測手段對于吸水率檢測結(jié)果的影響因素，對于提高陶瓷磚產(chǎn)品質(zhì)量、促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文旨在為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者和工程師提供有益的參考和啟示，推動陶瓷磚吸水率檢測技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用。

2 陶瓷磚吸水率的相關(guān)概念

2.1 陶瓷磚

陶瓷磚是一種常用的裝飾裝修材料，由粘土和其它無機非金屬原料經(jīng)成型、燒結(jié)等工藝生產(chǎn)而成，主要用于裝飾和保護建筑物墻面及地面。根據(jù)不同的分類標準陶瓷磚有多種分類方式。按成型方式，陶瓷磚可分為擠壓成型陶瓷磚和干壓成型陶瓷磚。按表面施釉與否，陶瓷磚可分為有釉磚和無釉磚，其中無釉磚主要包括瓷質(zhì)磚、?；u、拋光磚等。按用途，陶瓷磚可分為外墻磚、內(nèi)墻磚、地磚等[2]。此外，GB/T4100-2015《陶瓷磚》規(guī)范將陶瓷磚按照吸水率的不同劃分為：瓷質(zhì)磚、炻瓷磚、細炻磚、炻質(zhì)磚、陶質(zhì)磚等五大類。

2.2 陶瓷磚吸水率

陶瓷磚吸水率是指水分吸附進開口氣孔而增加的重量比率，即產(chǎn)品吸足水后的重量與本身重量的比值。吸水率是評價陶瓷磚質(zhì)量的重要指標之一，也是選擇和使用陶瓷磚的重要依據(jù)。通過測量陶瓷磚吸水率，可以評估其密度、品質(zhì)和適用環(huán)境。不同吸水率的陶瓷磚具有不同的特性和用途[3]。例如，瓷質(zhì)磚具有較低的吸水率，因此具有較高的硬度和密度，廣泛用于地面、墻面和衛(wèi)生間的裝飾；而陶質(zhì)磚則具有較高的吸水率，因此具有較好的透氣性和防滑性，廣泛用于內(nèi)墻的裝飾。相關(guān)類別的吸水率指標見表1。

3 吸水率的試驗檢測方法

3.1 煮沸法

GB/T 3810.3-2016《陶瓷磚試驗方法》中推薦的第一種檢測陶瓷磚吸水率的方法是煮沸法。具體步驟如下：將陶瓷磚放置在烘箱中進行干燥，直至恒重并記錄其質(zhì)量。將干燥后的測試樣豎直放置在盛有去離子水或蒸餾水的加熱容器中，使測試樣之間互不接觸。測試樣的上下方均應(yīng)保持有5cm深度的水。將水加熱至沸騰，并保持煮沸狀態(tài)2h。切斷熱源，使測試樣在水中自然冷卻4h至室溫。用一塊浸濕的麂皮輕輕擦拭測試樣的表面，去除表面水分。稱重并記錄每塊測試樣的重量。將稱重結(jié)果與干燥狀態(tài)下的重量進行比對，計算吸水率。吸水率的計算公式如下：

公 式（1）

上式中：E—被測陶瓷磚的吸水率；

m1—干燥后陶瓷磚恒重，g；

m2—飽含水狀態(tài)下的陶瓷磚重量，g。

3.2 真空法

GB/T 3810.3-2016《陶瓷磚試驗方法》中推薦的第二種檢測陶瓷磚吸水率的方法是真空法。具體步驟如下：將陶瓷磚放置在烘箱中進行干燥，直至恒重并記錄其質(zhì)量。將陶瓷磚豎直放入真空箱中，使磚互不接觸。抽真空至10kPa±1kPa，并保持30min。在保持真空的同時，加入足夠的水將磚覆蓋并高出5cm。停止抽真空，讓磚浸泡15min。用一塊浸濕的麂皮輕輕擦拭測試樣的表面，去除表面水分。立即稱重，記錄每塊試樣的測量結(jié)果。將稱重結(jié)果與干燥狀態(tài)下的重量進行比對，計算吸水率。需要注意的是，在擦拭測試樣表面時，應(yīng)避免使用過于粗糙的麂皮，以免損壞陶瓷磚表面。在稱重時應(yīng)保持與干燥狀態(tài)下的相同精度。吸水率計算公式同為公式（1）。

4 對比試驗及結(jié)果分析

4.1 試驗方案

（1）試樣的選擇

為了明確煮沸法和真空法測定陶瓷磚吸水率的實際效果，本次試驗按照表1中陶瓷磚的分類分別設(shè)置了五組試驗對象，每組選擇10塊相同品牌、相同型號、同一批次的陶瓷磚產(chǎn)品，在陶瓷磚的相同部位切取等面積的陶瓷片作為試驗樣品。

（2）試驗設(shè)備

本次試驗用到如下儀器設(shè)備：

AP-KX恒溫烘箱：110℃±2℃

TD3810-3B型陶瓷磚吸水率試驗沸煮箱

GLMZCY-II-1000真空吸水儀：0～100kPa±1kPa

標稱精度0.001g的千分之一電子天平

（3）試驗方法

將五組試驗對象中的10塊試樣分別分成兩部分，同時用煮沸法和真空法來測定每組試樣的吸水率。試驗過程嚴格遵守GB/T 3810.3-2016《陶瓷磚試驗方法》第3部分的相關(guān)要求。試驗結(jié)束后用公式（1）計算每次試驗所得吸水率，并分別計算每組試樣不同測試方法所得吸水率的算術(shù)平均值。

4.2 試驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析

無論煮沸法還是真空法均無法完全排除出陶瓷磚中的所有氣體，因此陶瓷磚中孔隙永遠不可能全部被水分所充盈?；诖苏J識，兩種方法測得的吸水率都只能是無限接近于真值，測得的吸水率越高的檢測方法精度越高。從本次試驗的數(shù)據(jù)來看（表2），各組試驗中煮沸法測得的吸水率均比真空法測得的吸水率要高。這說明針對試驗中五種類型陶瓷磚含水率的測定，煮沸法檢測精度要優(yōu)于真空法的檢測精度。

為了進一步揭示煮沸法和真空法所測得吸水率差異的規(guī)律性，進一步引入了吸水率偏差這一概念，用來表征兩種檢測方法所得數(shù)值的差異程度。所謂吸水率偏差就是同類型陶瓷磚用不同檢測方法所測得吸水率的平均值之差與平均值較大吸水率的比值。該參數(shù)可以較好的反映煮沸法和真空法對不同類型陶瓷磚吸水率檢測的差異程度。

利用吸水率偏差這一參數(shù)，對表2數(shù)據(jù)進一步整理后繪制了圖1?？梢钥闯?，當陶瓷磚的吸水率較低時，兩種方法所測得吸水率偏差相差較大，說明真空法對于低吸水率陶瓷磚吸水率檢測結(jié)果與真值存在較大偏離。而隨著陶瓷磚吸水率的增大，兩種方法所測得吸水率的數(shù)值逐步趨近于一致，吸水率偏差開始逐步減小、趨近于零。

5 討論

從檢測原理來看，真空法是靠裝有陶瓷磚試樣的容器與外界形成的負壓來驅(qū)替陶瓷磚試樣中開口氣孔中的氣體，氣體被驅(qū)替后水分便會順利進入到陶瓷磚中的孔洞中[4]。該操作過程中將容器抽真空至10kPa±1kpa，也就意味著容器內(nèi)與外界大氣壓差約為90kpa，該壓差下并不能將復(fù)雜多孔介質(zhì)中的流體全部驅(qū)替，也就意味著總有一部分氣體被殘留在陶瓷磚試樣中。基于以上認識，真空法檢測得到的陶瓷磚吸水率與真值之間的差值總是存在的，該差值與驅(qū)替壓差（真空度）成正比，而與氣體流動時的毛細管阻力成反比。當驅(qū)替壓差（真空度）一定時，陶瓷磚中孔隙結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、孔洞率越低氣體流動時毛細管阻力越大[5]。因此用真空法來檢測陶瓷磚吸水率時，陶瓷磚自身的吸水率越低，檢測得到的數(shù)值與真值的差值也就越大。

從本次試驗的結(jié)果來看，兩種檢測手段對于陶瓷磚（尤其是低吸水率陶瓷磚）吸水率檢測值具有一定的差異，真空法檢測陶瓷磚的吸水率數(shù)值偏低，煮沸法檢測的結(jié)果更接近于陶瓷磚吸水率真值，但這種差異并不至于能夠影響到對陶瓷磚分類的判定?？紤]到真空法的可操作性更強、檢測效率更高，工程實踐中具有更廣闊的應(yīng)用前景[6]。但如果出現(xiàn)真空法檢測結(jié)論與產(chǎn)品分類不一致時，建議采用煮沸法來對產(chǎn)品進行復(fù)檢，并以復(fù)檢結(jié)果作為最終鑒定結(jié)論。

參考文獻

[1]韓波，孫熠，李月明，李愷，張小娜.高摻量高鈣型鐵尾礦建筑瓷磚的制備及性能研究[J].中國陶瓷，2023，59（06）：68-73.

[2]鐘秀英.陶瓷磚吸水率真空法檢測探究[J].冶金與材料，2023，43（04）：21-23.

[3]楊松林.陶瓷磚吸水率檢測方法比較分析[J].佛山陶瓷，2022，32（10）：42-44.

[4]周杰俤.陶瓷磚產(chǎn)品檢驗不合格原因分析[J].陶瓷，2022，（06）：59-63.

[5]張志榮.新型?；纱u粘掛法施工技術(shù)應(yīng)用——以泉州保利時光印象項目為例[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2021，（10）：39-41+79.

[6]袁爭發(fā)，周智鵬，肖鵬.陶瓷磚吸水率不確定度評定及其不確定度在判定規(guī)則中的運用[J].中國建材科技，2020，29（04）：6-7.

作者簡介：李宗海，（1978-），男，山東日照人，本科，建設(shè)工程中級職稱。主要從事建筑工程結(jié)構(gòu)檢測以及建筑工程實驗室管理工作