陶瓷磚性能檢測與分析

鄭欽烽

（廣東省肇慶市質量計量監督檢測所，廣東肇慶 526000）

0 引言

陶瓷磚是現代建筑工程領域不可或缺的建材之一。隨著生產技術的提高，陶瓷磚的性能也得到進一步提升，如果陶瓷磚質量無法保障，既會影響工程質量，也會留下安全隱患。所以，加強陶瓷磚檢測就成為質監系統的重要工作之一。

1 陶瓷磚綜述

1.1 陶瓷磚定義

陶瓷磚制作原料是黏土和相關無機非金屬材料，制造工藝有成型和燒結等，產品為板狀或塊狀的陶瓷制品，在裝飾領域、建筑物保護層、構筑物的墻地面等方面應用廣泛。成型方法為室溫條件下干壓或擠壓成型，干燥后在固定溫度下燒制成型。

1.2 陶瓷磚分類

（1）按成型方法分類，陶瓷磚分為擠壓成型陶瓷磚和干壓成型陶瓷磚。其中，干壓成型陶瓷磚按吸水率分為瓷質磚（E≤0.5%）、炻瓷磚（0.5%＜E≤3%）、細炻磚（3%≤E≤6%）、炻質磚（6%≤E≤10%）和陶質磚（E＞10%）。

（2）按有無釉面分類，陶瓷磚可分為釉面磚和無釉磚。地磚按釉面狀況分有釉地磚和無釉地磚兩種。有釉地磚主要用于衛生間、廚房的地面裝飾，與內墻磚配套使用。

（3）按照材質進行分類，按照其吸收率分為瓷質磚，其吸水率為≤0.5%、陶瓷磚，其吸水率0.5%～10%之間。

（4）按照應用特性進行分類，主要分為陶瓷錦磚、釉面內墻磚、陶瓷墻地磚。

1.3 陶瓷磚主要性能及指標

1.3.1 吸水率

在一定條件下，瓷磚能吸入的水分與磚重的比率就是吸水率。吸水率是一個衡量瓷磚性能最重要的指標，它反映了瓷磚內部的玻化程度，吸水率越低其玻化程度越好，產品越不容易吸污，產品越經久耐用。

以玻化磚為例，國標：平均值≤0.5%。

與吸水率相關的幾個生產環節：壓機成型、燒成時間。

1.3.2 光澤度

試樣在鏡面方向的相對反射率乘100。光澤度主要用來形容磚的反光、倒影效果，光澤度越高裝飾效果越好，玻化磚光澤度在60度以上。

國標：≥55度。

1.3.3 莫氏硬度

表示產品抵抗外來機械作用的能力。莫氏硬度共有十個等級，分別為滑石1級、石膏2級、方解石3級、瑩石4級、磷灰石5級、長石6級、石英7級、黃玉8級、剛玉9級、鉆石10級。玻化磚莫氏硬度為7級，相當于石英的硬度。

1.3.4 放射性

某些特殊元素在電子躍遷過程中質子的分裂時，會產生一些對人體有害的射線，我們把元素具有的這種性質叫放射性。放射性在國家檢測中有A、B、C三個等級。

1.3.5 耐磨性

耐磨性是用在一定的作用力、一定的磨料、一定的轉數下磨出的陶瓷磚粉的體積來描述的，磨下來的陶瓷磚粉越多，耐磨性能就越好。耐磨性是反映瓷磚使用壽命的重要指標，耐磨度數值越小使用壽命越長。

1.3.6 防污性

防污性能的測定是用在標準的易產生痕跡的污染物涂在磚的表面上，過一定時間后用不同種類的清洗劑來清洗，從而確定陶瓷磚面的防污效果。陶瓷的防污性能，主要是由于瓷磚表面存在針孔或者陶瓷玻化程度不徹底造成的。

2 陶瓷磚檢測的重要意義

2.1 保障工程工期

建設工程施工以前都要編制施工進度，保障工程按部就班推進。如因工程推進中陶瓷磚質量不達標而造成工程延誤工期或工程質量不合格，就要重新編制施工計劃再施工，造成重大損失。所以，陶瓷磚檢測對于建設工程領域意義重大。

2.2 保障用戶安全

陶瓷磚是建筑裝飾的基本建材，質量是否達標與用戶后期應用安全息息相關。曾有案例顯示，個別地區出現陶瓷磚放射性超標情況，對用戶身心健康造成不良影響。又如，大面積應用于建筑墻面裝飾的陶瓷磚不合格，會對用戶居住安全造成隱患。因此，把好陶瓷磚檢測關，能保障用戶使用安全。

2.3 保障生產廠家效益

建材市場競爭激烈，保障產品質量、打響企業品牌是陶瓷磚生產企業發展的必由之路。生產商只有不斷提高技術水平，增強陶瓷磚性能，才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。因此，通過陶瓷磚檢測檢驗，可以促使生產商研制出高質量陶瓷磚，更好地提升生產效益。

3 陶瓷磚性能檢測的主要內容

3.1 檢測陶瓷磚平整度

陶瓷磚是裝飾建材，其平整度是否達標對裝飾和應用效果有直接影響，因此，平整度首當其沖是檢測的重要指標。現在，主要用平臺塞尺法和千分表法來檢測陶瓷磚平整度。平臺塞尺法主要用合金鋼制平尺來檢測。檢測步驟是，用合金鋼尺高進要進行平整度檢測的陶瓷磚部位，觀察陶瓷磚表面與鋼尺之間的空隙數值是否合乎規定范圍。如空隙不超出規定范圍，則檢測合格；如超出規定范圍，則檢測不合格。千分表法的檢測思路是，觀察檢測陶瓷磚測試件，構建數學模型后，把測試數據套入數學模型，進而計算出平整度數據。

3.2 檢測陶瓷磚吸水率

因為陶瓷磚生產廠家的技術水準和生產設備不一而足，所以陶瓷磚質量也千差萬別。陶瓷磚的吸水率是檢測陶瓷磚質量的重要指標。陶瓷磚內部結構密實，空隙較少，強度較高，則吸水率低。陶瓷磚內部松散空隙較大，強度較低，則吸水率大。測試數據證明，陶瓷磚吸水率不合格的主要原因有：①原料變化；②球磨細度的變化；③成形壓力的變化；④燒成溫度的波動；⑤測試方法的偏差等。我國通用的檢測陶瓷磚吸水率的方法有真空法和煮沸法。

3.2.1 真空法檢測吸水率

對陶瓷磚進行烘干，直至質量不再變化，用真空容器放置豎直狀態的陶瓷磚。陶瓷磚之間要留有一定距離，避免接觸。將去離子水注入真空容器，水面高于陶瓷磚5cm。對容器用10kPa的大氣壓強抽真空，30min后停止抽真空，在水中浸泡陶瓷磚，15min后取出。將一塊浸濕過的麂皮用手擰干，將麂皮放在試驗平臺上依次輕輕擦干每塊磚的表面，對于凹凸或有浮雕的表面應用麂皮輕快地擦去表面水分，然后立即稱重并記錄，與干磚的稱量結果進行比對。

3.2.2 煮沸法檢測吸水率

將陶瓷磚用切割機切割為10cm的測試樣，放置于烘箱中進行干燥，直至恒重，冷卻后稱重量。在加熱容器中豎直放置測試樣，避免互相接觸。測試樣上下方均流出5cm的水。加熱水直至沸騰，保持該狀態2h，之后停止加熱，直至冷卻到室溫，保持4h。用擰干水分的鹿皮擦拭測試樣的表面水分，稱重并記錄，與干磚的稱量結果進行比對。

3.3 檢測陶瓷磚放射性

3.3.1 放射性檢測的緣由

陶瓷磚的放射性是陶瓷磚檢測的重要指標，這是由《建筑材料放射性核素限量》標準規定的。多年的檢測經驗表明，其放射性主要來自于礦物原料和輔助材料。具體來說，其中有鋯英粉、礦石砂泥、硅酸鋯、陶瓷色釉料等。陶瓷磚主要是檢測材料中的天然放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40的放射比活度。

在陶瓷磚市場領域中，許多用戶存在陶瓷磚具有放射性的誤區，有人認為家具裝飾放射性不合格，是陶瓷磚鋪貼之后造成的；有人認為，陶瓷磚顏色越白放射性越低；有人認為，打著“環保”“綠色”標識的陶瓷磚就一定合格，這些認識都有一定偏差。質監系統只有嚴格檢驗陶瓷磚放射性指標，才能在一定程度上盡量避免裝飾建材放射性對人體的傷害。建材放射性要選取先進儀器和科學的方法，并與國家標準認真比對；對于放射性不合格產品，要明示生產商對工藝進行改良，對原材料進行調整。檢測合格的產品才能進入市場。

3.3.2 放射性檢測的方法

放射性檢測主要通過對放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40的放射比活度的測試，進而計算陶瓷磚內照射指數及外照射指數，然后鑒別陶瓷磚放射所屬類別。該流程選用γ譜儀來檢測，首先隨機選取測試樣2份，重量均不低于2kg，一份用于檢測，一份用于封存留樣。對測試樣破碎研磨，直至粒徑≤0.16mm，放入樣品盒進行稱重密封。檢測中，樣品天然放射性衰變鏈趨于平衡后，在測量條件與標樣測量條件一致情況下，選用低本底多道γ能譜儀對其進行放射性元素比活度測量，然后計算。

3.4 檢測陶瓷磚膠粘劑

陶瓷磚膠粘劑不達標而造成破碎會對人造成一定程度的傷害，所以質監系統也對陶瓷磚膠粘劑進行檢測。常見膠粘劑主要有反應型、溶劑型、水分散型、高柔性、乳液型、環氧類、水泥基類膠粘劑以及水分散聚合物水泥砂漿。由于個別不法廠商對膠粘劑摻雜使假，造成不良影響。通常對膠粘劑的檢測有JGl58—2004拉伸粘結強度檢測方式、DB33/T1054—2008和JGJ253—2011拉伸粘結強度的方式。

4 提升陶瓷磚性能檢測效能的建議

4.1 建立健全相關規章制度

陶瓷磚性能檢測是一項嚴肅的工作，要有相關規章制度作為工作依據和保障。探索完善檢測工作責任醉酒機制，對日常檢測工作進行約束，以備發生責任事故時可以查清原因認清責任，徹底解決，形成長效機制。

4.2 提高工作人員業務素質和技能

陶瓷磚檢測是一項專業性很強的工作，為提高檢測工作質量，要定期對相關工作人員進行業務培訓、技能提升。通過專業培訓，使相關工作人員得到專業知識的補充，以滿足不斷變化的時代要求。

4.3 提升檢測設備性能

陶瓷磚檢測是一項高科技工作，需要配備符合當前技術要求的高性能檢測設備。檢測系統要不斷引進、借助性能優良的檢測設備，輔助以科學的檢測方法和手段，配合檢測人員進行檢測。

5 結語

通過采取以上技術與措施進行陶瓷磚性能的檢測，嚴格控制進入市場的陶瓷磚產品，進一步對陶瓷磚產品綜合評價，促使生產商提高技術水平。這些檢測措施對同領域陶瓷磚施工，都具有重要參考價值。