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
真空干燥箱使用方法样品仓中;(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。
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感谢您的阅读,祝您生活愉快。
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