彩色混凝土瓦( 以下简称彩瓦) 具有强度高 、使用寿命长 、可装饰性强 、施工快捷方便、无翘曲、防渗、防 漏、经济适用等诸多优点, 近年来在我国发展迅速, 正逐步取代黏土瓦, 成为工业与民用建筑中首选的屋面 材料之一 。

传统的彩瓦的是将砂浆经辊压或模压成型, 然后 进行表面着色处理, 或是直接将颜料混入砂浆里再一 次生产完成的 。前者是多数现有生产企业的生产方 式, 色彩鲜艳, 效果好, 成本也适宜 ;后者如果不进行表 面处理, 瓦面色彩不鲜艳, 装饰效果差, 一般这种生产 方式已淘汰 。但由于涂料的耐候性差, 往往彩瓦上屋 2 ～ 3 年颜色就变了样。彩瓦的耐久性成了困扰工程 界和生产企业难题, 也是影响彩瓦推广使用的因素之 一。窑炉

双层彩瓦是将彩色路面砖的生产工艺和传统模压 彩瓦工艺相结合, 开发出来的一种高耐久性的产品。彻底改变了通过面层着色的落后工艺。产品具有综合 成本低 、装饰性好 、耐久性好 、自然清洁免维护等优越 性能 。是传统彩瓦的升级产品, 市场前景广阔 。

1 生产过程

1 .1 原材料

a.水泥:面层砂浆采用白水泥或颜色较浅的硅酸 盐水泥和普通硅酸盐水泥, 强度不低于 32 .5 MPa ; 底层砂浆可用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 当 面层与底层水泥不相同时, 应注意不同水泥之间的适 应性, 避免出现闪凝等不正常现象 。 隧道窑

b .砂:普通建筑用砂, 级配合理, 面层砂需经水洗。砂的质量满足GB/T14684 -2001 标准要求。

c.外加剂 :减水剂、增光剂。

d .颜料 :各种无机颜料。

e .水 :洁净河水, 水质符合 JGJ63 -1989《混凝土拌 合用水》要求。

1 .2 配合比

根据试验和生产经验, 彩瓦用砂浆按M40 砂浆配 制, 目的是提高彩瓦的抗渗性和抗折强度, 面层砂浆因 掺入颜料, 影响砂浆的强度, 故水泥用量也大些。拌和 好的砂浆应具有较好的粘聚性 、可分散性, 稠度一般在 5 ～ 6 cm 为宜。具体配比如下 :

a.面层配合比 :水泥 砂 水 =1 1 .5 0 .36, 颜料 用量为水泥用量的 3 %～ 6 %, 减水剂为水泥用量的 1 %, 增光剂量为水泥用量的 4 %～ 6 %。 烧结砖

b .底层配合比 :水泥 砂 水 =1 2 0 .38, 减水剂 为水泥用量的 1 %。1 .3 主要生产过程 a.砂浆的搅拌 :水泥 、砂 、颜料按配合比经计量后 按投料顺序投入搅拌机, 干拌 1 .5 min, 加入计量好的 水和外加剂, 再拌 3 ～ 5 min, 以拌匀、拌熟为准。面层 砂浆和底层砂浆应用两台搅拌机分开搅拌。面层和底 层砂浆应在初凝以前用完, 初凝后的砂浆不得使用或 回笼到搅拌机。b .压制:砂浆入模前, 塑料模具应清理干净, 不得 有灰尘或其他污染, 不得涂脱模剂, 以免干扰面层色泽。拌好的面层砂浆经计量斗喂入模内, 压制面层 ;待 面层压好后再喂入底层砂浆, 进行底层压制 。面层与 底层砂浆的计量斗应独立设置, 不得共用。

c.养护:经压制好的彩瓦连同塑料模具装入瓦模 架上, 置于养护室内自然养护 3 ～ 5 d, 不得洒水养护, 当气温偏低时, 应采取保温措施, 并防止冷凝水滴入瓦 面产生污点。

d .脱模 :将养护到一定强度的彩瓦脱模, 堆放到成 品库 。脱模时要轻起轻放, 不得碰 、跌。成品堆放层数 要符合有关要求, 以防压坏或倒塌 。

1 .4 生产工艺流程图

双层彩瓦的工艺流程与单层模压瓦的流程类似, 具体流程图如下 :

2 双层瓦的性能

双层瓦在瓦的尺寸 、规格等方面与模压单层瓦一 致, 表 1 是双层彩瓦和模压单层彩瓦的性能比较。

3 彩瓦质量影响因素与控制

3 .1 原材料的影响与控制

a.水泥:水泥是彩瓦的主要胶凝材料, 也是影响彩 瓦质量的主要因素之一, 一般宜选用富余标号较高的 水泥, 并且因为面层水泥对颜料的呈色有一定的影响, 应选择颜色较浅的水泥, 当生产黄 、绿、蓝等浅色瓦时, 最好使用白水泥 。当面层料与底层料采用不同水泥 时, 需做好水泥适应性试验, 适应性不好的水泥严禁用 于生产 。由于水泥与颜料的比例波动时会出现色差, 水泥计量偏差也会引起砂浆强度的波动, 因此, 水泥计 量误差应控制在 1 %以内。

b .集料 :生产彩瓦用的集料一般都是砂, 也有掺用 碎石的, 但双层彩瓦不可使用碎石。砂细度过细或过 粗会影响砂浆的工作性和水灰比, 从而影响彩瓦产品 的性能, 生产中一般选用级配良好的中砂, 细度模数在 2 .3 ～ 2 .7 之间。并筛除 3 .5 mm 以上的颗粒, 以保证 面层和底层砂浆的密实性 、均匀性以及彩瓦的抗渗性。用于面层的砂要用水淘洗干净, 以避免集料色泽对颜 料呈色的干扰。砂的计量误差应控制在 1 %。

c.颜料 :彩瓦用的颜料是处于碱性环境下的, 因 此, 颜料需具备较好的耐碱性, 并有较好的亲水性、分 散性和较强的着色能力, 对混凝土性能影响小 。对温 度、日照 、各类大气中的气体具有良好的稳定性。因 此, 宜选择性能稳定的氧化铁系列颜料 。在一定掺量 范围内, 随着掺量增大, 颜料呈色提高, 但掺量过大, 砂 浆强度下降, 且成本增大 。一般应控制在水泥用量的 4 %～ 6 %。颜料计量误差要求控制在 0 .5 %以内 。

d .外加剂:增光剂是彩瓦表面呈高亮光泽的关键 材料之一 。掺量少了效果不明显, 掺量多了成本偏高, 一般宜与高效减水剂复合使用, 掺量为水泥用量的 4 %效果较好 。减水剂掺量水泥为用量 1 %。外加剂 的颜色也会影响面层的色泽, 一般宜选择颜色较淡的 且外加剂中的盐类不得导致彩瓦表面泛霜、淅白。

e .水灰比:砂浆中水泥正常水化的需水量约为水 泥质量的 22 %～ 25 %, 当砂浆硬化后, 多余的水分在 砂浆中形成各种孔隙, 一方面降低了砂浆的强度, 同 时, 多余的水分挥发后, 在表面形成气孔, 产生光线散 射, 使表面色泽变浅, 视觉效果变差 。因此, 在满足成 型需要的情况下, 应尽可能降低水灰比, 掺入高效减水 剂的目的也在于此。一般砂浆绸度控制在 5 ～ 6 ㎝为 宜。

3 .2 工艺因素的影响与控制

a.搅拌:砂浆混合料在搅拌之前要经过计量, 计量 的偏差会导致砂浆强度波动和面层色泽的变化。面层 与基层应用两台搅拌机分开搅拌, 拌和好的砂浆要求 粘聚性好、易成型, 拌和时间一般为 5 ～ 8 分钟, 以拌 匀、拌熟为标准 。搅拌机叶片与滚筒及底板间隙要合 适, 不得有颜料、砂等沉淀, 出现搅拌不匀的现象。同 时, 要求计量器具定期检定, 并保持合格的在用状态。

b .压制 :压制过程是彩瓦生产的主要工艺过程, 合 理的油压行程和压制持续时间, 是决定彩瓦压制成功 的关键。一般油压行程由所压制物料层的厚度和操作 空间要求决定, 而压制时间则要求能将物料均匀分布 到模内, 并排出部分多余的水分, 同时又要考虑到生产 周期 。一般可以调在 5 ～ 8 秒 。压制工艺中, 模头滤布 和模头用的脱模剂的选择也是关键, 要求既能排出水 分, 又不粘模。

c.养护 :采用带模养护能保证面层密实, 水化充 分。由于颜料的热稳定性以及砂浆在不同养护温度下呈色不同。因此, 不宜采用蒸汽养护或其他加速养护 方式 。要求在常温养护 3 ～ 5 d, 然后脱模, 以保证彩瓦 表面颜色的稳定。脱模过早, 砂浆强度低, 易产生粘 模、缺角掉边等缺陷 ;时间过长, 会影响表面光泽, 同时 模具周转期也会延长 。

4 结束语

a.双层彩瓦技术先进合理, 采用二次压制, 在一次 压制完成后直接进行二次加料压制, 面层与底层形成 一个整体, 不会出现面层开裂、淅白、底层透浆甚至面 层脱落等现象, 工艺先进合理。与生产地面砖的振动 成型工艺相比, 由于是压制成型, 可以排出混合料中部 分多余的水, 从而降低了水灰比, 使得成型后的彩瓦与 地面砖相比, 表面毛细孔少, 密实度高, 因此面层效果 也更好 。与传统单层模压瓦比, 由于进口模具设置下 模排水, 排水孔留在瓦的正面, 或多或少地影响了饰面 效果, 压制好的瓦裸露在空气中养护, 面层水化不如带 模养护充分。

b .双层彩瓦综合成本低, 双层彩瓦生产需增加塑 料模具, 但同时降低了底模的精度要求;采用双层压 制, 对油压机的压力要求没有单层瓦要求高, 可以降低 压机的造价, 从而减少设备投资。总的设备模具投入 低于单层模压瓦的设备投入。彩瓦成型后经 3 ～ 5 d 的模内养护后即为成品, 不需作任何后道工序处理。单片成本较用丙烯酸类涂料处理的单层彩瓦低 0 .3 ～ 0 .5 元, 经济效益明显 。

c.双层彩瓦性能优越, 因着色工艺不同, 双层瓦表 面层光亮如镜, 极大地丰富了饰面效果, 且这种致密的 表面结构使得彩瓦在大气中不易被风化, 不褪色, 不生 苔藓 。

d .随着建筑节能和墙改政策的不断贯彻落实, 新 型屋面防水材料将得到大量应用, 具有色彩鲜艳、耐冲刷、不褪色、耐候性好等特点的高性能双层彩瓦, 将成 为层面防水工程的首选材料之一。也是广大生产企业 进行产品升级和技改的良好选择。

转载自《砖瓦》   作者：陈网和