范怀瑞
(珠海市斗门区旭日陶瓷有限公司 广东 珠海 519110)
常用建筑外墙装饰产品有陶瓷外墙砖、涂料、石材以及金属玻璃幕墙等材料,这些材料各有其特点,但从材质、实用、经济等综合因素方面分析,陶瓷外墙砖更具有优势。
陶瓷外墙砖是一种重要的建筑物外装饰材料,它不吸附污垢,长期使用也不会损坏,对酸雨也有较强的抵御能力。在美化建筑物外墙的同时,也可保护墙体;同时,通过适当的工艺调整和技术改进,外墙砖也可拥有一定的保温效果。外墙砖目前在我国得到大众的认可,被广泛使用于建筑物和住宅中。
1)按吸水率大小可分为:瓷质、细炻瓷质、炻质、精陶质;
2)按产品材质可分为:釉面外墙砖、通体外墙砖等;
3)按成形方式可分为:挤压成形(陶板幕墙、劈开砖等)和干压成形(小规格外墙砖等);
4)按生产方式可分为:垫板窑外墙砖、直辊窑外墙砖、隧道窑外墙砖等;
5)按表面装饰可分为:无釉砖或通体砖和有釉砖或彩釉砖;
6)按装饰方法可分为:渗花、丝网印、仿古、亚光、抛光等;
7)按施工方法可分为:铺贴外墙、干挂陶板外墙等;
8)按形状可分为:普通砖、异型砖和文化石。
我国建筑物的外墙装饰广泛采用的是陶瓷外墙砖,具有经久耐用、形式多样、富有特色等优点;而欧洲、美洲和大洋洲则广泛采用外墙涂料作为外墙装饰。近年来陶瓷外墙砖得到快速发展,特别是采用大、中型干挂空心保温陶瓷板;日本通常采用外墙瓷质砖特别是小型砖拼装来作为建筑物的外墙装饰,并大量出口到欧、美等地区并以质优、精致和附加功能如自洁等著称;我国的外墙砖则以其性价比上的优势,近年来出口量逐年递增。
国内生产外墙砖的著名企业有广东旭日和其生产的”白兔“牌系列外墙砖产品;福建省是我国生产外墙砖企业最集中的地区,拥有协进、腾达等著名企业。陶板作为一种全新的外墙幕墙材料,具有绿色、环保、保温、节能、吸音降噪等突出优点,是一种很有发展前途的陶瓷质外墙材料。
国外,日本的伊奈(INAX)作为国际品牌享有盛誉,每年在意大利国际陶瓷展上展出,深受业内推崇和好评,和我国一些生产外墙砖的著名企业保持良好的业务联系和技术交流。
陶瓷外墙砖的发展趋势主要体现在以下几个方面:
3.1.1 劣质原料的利用
轻质化是一种趋势,如在配方中引入粉煤灰、硅藻土等材料生产轻质、保温、降噪系列外墙砖;为了减少其对优质陶瓷原料特别是优质粘土资源的依赖,在有釉砖系列中开发和推广红坯产品;开发利用工业废渣和城市垃圾制备外墙砖的技术。
3.1.2 节能减排、环保
开发干法制粉工艺技术,解决干法制粉粉料密度低和流动性差的难题;废瓷、废窑具的回收利用;窑炉余热的回收利用;低蓄热窑具的开发和应用;酚水、粉尘的治理。
3.1.3 新产品
开发一系列具有新型功能和绿色环保的产品,如自洁、防滑、耐磨、光电转化(通过涂光电转换膜即铜、稼、锢二硒光电材料)、防静电、萤光、蓄光等功能;开发一系列新装饰产品,如无釉系列中的超白、玉石系列产品;有釉系列中的釉下彩系列产品;陶板等绿色、环保幕墙产品的开发和应用。
3.1.4 施工安装
新型胶粘剂的推广和应用;干挂技术的应用等。
3.1.5 统计制程管制(SPC)
它是一种新型质量控制方法,也是一个系统工程,它可以减少变异,保证产品质量的稳定,提高质量。
值得指出的是今后外墙砖的墙地一体化是个发展趋势,单一外墙装饰会有所弱化;材质的多元化,如瓷质、炻质、精陶质的共存,白坯和红坯的共存,通体和复合的共存等也是个发展趋势;在装饰方法和装饰手段方面会更加丰富多彩,会吸收和借鉴仿古砖和抛光砖、锦砖的装饰手法如渗花、干粒,丝网印、跳印,套色,凹凸釉、亚光釉、仿金属釉、变色釉;釉下彩;柔抛和半抛等;在铺贴方面安全和环保将放在首位,在此前提下对新型胶钻剂的研发和升级换代,对干挂和复合安装新技术的研发和推广的力度会加强。
3.2.1 陶瓷大板
“无大板,不大牌”,可见当前陶瓷大板 (砖) 的流行趋势。近年来,不管是在意大利博洛尼亚展会还是在国内外各陶瓷行业相关技术研讨会,甚至是各大型陶瓷装备及生产企业的宣传上,陶瓷大板 (砖) 及其成形装备无一例外成为了最引人注目的产品。陶瓷薄板是一种由粘土和其他无机非金属材料经成形和1 200 ℃高温煅烧等生产工艺制成的板状陶瓷制品。目前铺贴方法为:薄法施工(湿贴)、陶瓷板幕墙2种技术,广泛应用于各类公共建筑的外墙。
根据GB/T 23266-2009的标准规定,陶瓷大板(砖)是指厚度不大于6 mm、表面积不小于1.62 m2的瓷砖产品。相比较石材而言,陶瓷大板 (砖) 具有诸多优点,如质地均匀、强度高、各向同性、吸水率低、抗污易清洁等。在装饰上,随着陶瓷生产技术及喷墨技术的成熟,陶瓷大板 (砖) 的装饰效果有了革新性的进步,变得丰富多彩、精致细腻,图案花色稳定,适合于大面积、整体效果的设计表达,深受消费者青睐。目前,陶瓷大板(砖) 制造装备可压制厚度3~30 mm 不等,特别在厚度3.5~6 mm上体现了更大的优势:能源消耗低、资源利用率高,与普通厚度的陶瓷大板 (厚度为10~12 mm) 相比可节省原料 60%、降低能耗 50%、碳排放降低 84%以上。
而根据应用场所的不同,薄板与厚板各有千秋,一切以市场和运用场合的实际需求决定。在国际陶瓷砖市场,陶瓷大板 (砖) 已经成为高端市场的热点。随着大板生产、运输、铺贴、安装等技术难点的不断突破,陶瓷大板 (砖) 的应用领域会越来越广泛,不再仅仅局限于市政工程,其应用范围也扩大到幕墙、地铁、屏风、柜台、艺术装饰等领域,成为应用广泛的一种新型装饰建材。
3.2.2 马赛克
马赛克是一种为大众所熟悉的传统建筑材料,由于传统做法上的陶瓷马赛克色彩单调,材质粗糙,容易脱落,缺少变化的花色和形式单一而一度消失踪影。而现今的马赛克,经过现代工艺的打造和材料的综合运用,在色彩、质地、规格上都呈现出多元化的发展趋势,而且品质越来越优良,且精巧、多变,随心所欲搭配更是马赛克这种装饰材料无与伦比的优势,同时极大地满足了现代设计师们的非凡创意,马赛克正逐步摆脱仅服务外墙、厨房、卫浴间的装饰束缚。
陶瓷马赛克是一种经烧制后再喷釉而形成陶瓷面、由数十块小块的砖组成一个相对的大砖,有永不褪色的优点,陶瓷马赛克规格多,薄而小,质地坚硬,耐酸、耐碱、耐磨、不渗水,抗压力强,不易破碎,小巧玲珑、色彩斑谰、用途广泛。
3.2.3 轻质环保外墙砖
轻质环保外墙砖是一种分散均匀的微孔材料,每个微孔单独封闭,互不连通,多个微孔密集而成。它不同于其他轻质材料多采用在烧制前坯体中掺入细碎的木屑、植物秸秆碎末、有机物碎屑等可燃物,在烧成过程中,高温下可燃物燃烧后留下孔洞,从而形成多孔材料以降低制品的密度。这种方法制成的多孔材料抗弯强度低、表面硬度低,各个孔可能出现相互连通,且制品的表面存在开口的孔洞,大大降低了材料的装饰效果。而该种轻质外墙砖是利用环保材料和少量添加剂技术制成,很好地解决了上述缺陷,并能够根据建筑物装修的设计需要制造出效果色彩丰富的轻质外墙砖,具有复杂的制造工序和精细的控制程序。轻质外墙砖符合环保政策,并具有优良的性能和用途,在建筑材料领域有广阔的发展前景。
节能是当前世界各国的主流,我国新修订的《节约能源法》从2016年已开始实施,也就是说新建房屋须有节能措施、保温工程,因此中外企业纷纷争夺建筑节能市场。据相关资料显示:薄型外墙砖的吸水率非常低,强度高,产品的瓷化标准更高,更关键的是其质量轻,便于施工。因此,在外墙砖遭遇内忧外患的市场及政策环境下,外墙砖企业开始主动出击,纷纷在产品花色及新产品开发上不断创新,通过走差异化的产品路线来突围市场。
陶瓷外墙砖在国家节能降耗政策的推动下,向薄型化方向发展已成为趋势,同时企业的原料成本和其他成本也在降低,在一定程度上也减少了废气物的排放。外墙砖薄型化的主要方法有:
由于厚度减薄,生产难度加大,产品优等品率降低,必须调整坯釉料配方,使其满足薄型外墙砖的生产工艺要求。
粉料的颗粒级配,要保证中间颗粒控制在80%~85% (过40~80目筛),细颗粒(即100目以下)≤1.5%,粉料水分控制在6.0%~6.8%,增强粉料的塑性和流动性,保证产品规格精确度。
采用反馈式温控器,更精确、更稳定地对温度进行有效控制;采用火焰分流器,灵活调整窑炉的横截面的温差,将温差控制在≤3 ℃以内,以保证薄型外墙砖颜色光泽的一致性。
采用独特的防脱落燕尾槽结构,槽深≥0.7 mm,提高瓷砖与墙面的粘接强度,随着时间推移,在粘接材料粘接力减弱的情况下仍然能够抓紧墙面,保证瓷砖不脱落。
垫板减薄,将垫板厚度由9 mm减薄到6.5 mm,质量减少30%左右,既可大幅度减少垫板的热量损耗,同时也显著提高导热效率。
将垫板底部设计成凹型小格,以降低垫板的质量,减少蓄热,降低能耗,提高导热效率。
外墙砖在减薄的同时,未来也向功能性发展。发光外墙砖,建筑外墙陶瓷砖白天吸收太阳光的光能热能后,夜间发光,根据不同的建筑、场所发出不同的颜色,不仅使各个城市乡间的夜景更加迷人,而且节约大量的电能。还有下雨天会变色等功能性陶瓷外墙砖的研究开发,市场前景都将十分广阔。