双层彩色混凝土瓦的生产实践

　　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。

　　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

　　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32.5ＭＰａ;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。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。

　　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5～6ｃｍ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%。ｂ.底层配合比:水泥 砂 水=1 2 0.38,减水剂为水泥用量的1%。

　　主要生产过程　　

　　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1.5ｍｉｎ,加入计量好的水和外加剂,再拌3～5ｍｉｎ,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。

　　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。

　　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3～5ｄ,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。

　　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。

　　2　彩瓦质量影响因素与控制

　　原材料的影响与控制 　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。

　　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3.5ｍｍ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%。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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

　　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。

　　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3～5ｄ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。

　　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。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。