混凝土瓦色彩工艺及其影响因素
   彩色混凝土瓦引进国内已经十多年了,特别是近几年彩色混凝土瓦已成为我国城市中坡屋面材料选用的主流产品,这不仅是因为彩色混凝土瓦防水性好,寿命长,是一种环保型绿色建材。而且它更是多姿多彩,使城市变得更加亮丽。目前国内大大小小的彩瓦厂已有数千家之多,生产工艺特别是混凝土瓦的色彩工艺各不相同,这对混凝土瓦的颜面色彩寿命必然带来不同的影响,由于我国混凝土瓦行业标准JC746-1999未对混凝土瓦的颜面色彩在工艺、质量、寿命等方面做出详细规定,导致部分彩瓦企业在颜面彩色工艺上偷工减料,其后果已经在一些城市显现,如一些屋面的瓦盖了才二、三年,甚至不到一年就出现褪色、掉色等等,严重影响了城市的风貌,也影响了彩色混凝土瓦的声誉。本文就各种混凝土瓦的色彩工艺及其对质量、寿命的影响进行比较分析。
1 表面喷浆着色工艺

  混凝土瓦表面喷浆着色工艺是欧美最典型的彩瓦着色工艺,也是最早引进到我国的。它是在混凝土瓦刚刚辊压成型出来后,直接在其表面喷一层约0.5 厚的彩色水泥色浆。这种色浆由白水泥、氧化铁颜料以及其他添加剂混合搅拌而成,干后在混凝土瓦的表面形成致密的一层桔子皮状的彩色颜面。由于色浆的主要成分也是水泥,特性相近又同时凝固,因此与瓦的本体混凝土结合非常牢固,一般三十年也不会剥落,可以通过25次冻融循环检测。采用优质的无机颜料,还能保证三十年以上基本不褪色。这种表面喷浆工艺,几乎可以任意选择色彩,但配色难度较大,因为色浆干湿不同状态的色彩是不一样的,不能即时调整,需要色浆干了以后才能做出比较,再重新配色。如用户要求特供色彩,往往需要反复调试才能实现。

  为了防止彩瓦颜面二次泛碱(水泥凝固后遇水,会通过毛细孔泛出碱来,即所谓泛白现象),彩瓦养护出窑后必须喷上一层密封剂,即溶剂型透明丙烯酸,它不仅有封闭瓦面毛细孔作用,防止瓦面二次泛碱,而且抗日晒、耐候性好,能使瓦面色彩长期保持鲜艳明亮,此外还有自洁效果,防污性强,使瓦面不易发黑、长苔藓。这就是业界所谓“干喷丙烯酸”工艺。

  表面喷浆着色结合干喷丙烯酸工艺虽然优点很多,但国内只有常州华美建筑材料有限公司等少数几家彩瓦企业能很好应用这一工艺。原因不仅是前面所说的配色难度较大,更主要的是该工艺对彩瓦养护窑的技术要求很高,一般窑内各点的温差不能超过2℃,湿度误差不能超过5%,否则在窑内不同部位养护的彩瓦颜面色差会出入很大,而且每窑都可能不同。

  为了解决彩瓦在养护过程中的色差问题,出现了一种所谓“湿喷丙烯酸”的工艺,就是在喷色浆之后,马上再喷上一层透明丙烯酸。这个方法之所以能解决彩瓦的色差问题,是因为这一层丙烯酸起了密封作用,减少了由于窑内温度、湿度的不均匀而引起的彩瓦表面水分蒸发的不均匀性,故而色差大大减少。但经过湿喷丙烯酸工艺的彩瓦,颜面没有经干喷丙烯酸的彩瓦光亮。开封拓美建筑材料有限公司、拉法基屋面有限公司是应用这一工艺的典型代表。

  在色浆中还可加入一部分细小的石英砂,这样不仅能够提高彩瓦颜面的强度,而且可以节约不少白水泥。虽然瓦面因此比较粗糙,却可以产生“亚光”效果,也很受不少人的喜爱。表面喷浆着色工艺还可以生产出表面叠彩瓦,所谓叠彩瓦是在瓦面喷了一层色浆之后,紧接着再喷一种或两种其他色彩的条状或点状色浆,形成一种风格独特的表面双色或三色彩瓦,使建筑物更加五彩缤纷。表面喷浆着色工艺的主要缺点是:技术难度较大,且多一种色彩品种就须多一份库存,占用场地大,成本较高。

2 表面喷漆着色工艺

  不少彩瓦厂为了解决喷浆着色工艺中的色差问题和配色困难,转而采用一种更简单的方法———表面喷漆着色工艺,这就是在喷过色浆的彩瓦养护脱模后,喷一层彩漆在其颜面上,从而遮盖了喷浆层的色差和配色不准问题。这种彩瓦漆喷在瓦面上干燥速度很快,一般仅需几分钟,由于干燥前后的颜色变化很小,因此调色也相对容易。

  更有不少彩瓦企业,干脆省去了表面喷浆工序,将生产出的毛坯瓦堆放起来,用户需要什么颜色,就在毛坯瓦面上喷什么颜色的彩漆,直接发货出去,这倒也省事,场地占用小,设备投资也较少。

  实验表明,前一种表面喷漆方法不能通过25次冻融循环检测,一般经过5~6次冻融循环,漆层就开始剥落,但还存在着色浆层,虽然瓦面不漂亮,但还有颜色。后一种表面喷漆方法则可以通过冻融循环检测,这是因为混凝土毛坯瓦面比较粗糙,孔隙多,直接喷上的彩漆与之结合较牢,但耗漆量较多。如喷漆量减少,则瓦面外观就很粗糙难看,寿命也随之缩短。

  此外,彩瓦处于屋顶,在强烈的紫外线直射下,瓦面彩漆作为一种高分子化合物比墙面涂料更容易分解、老化,国外一些著名的彩漆生产企业对外宣传其彩漆寿命一般也不超过10年,国内生产的彩漆寿命往往低得多,能达到5年以上的就很不错了。

  随着国内彩瓦生产的快速发展,各地都出现了不少彩瓦漆厂,但大多数漆厂设备很简陋,产品质量也参差不齐,而彩瓦漆的用户大都不具备质量检测手段,等问题出现,为时已晚。因此可以说,目前国内喷漆瓦的色彩是难有质量保证的。彩瓦漆主要由溶剂型丙烯酸、稀释剂、颜料、钛白粉等按不同比例研磨搅拌而成,其中丙烯酸、颜料、钛白粉三种成分的任何一种质量不达标,都会极大地影响彩瓦漆的寿命,最严重的质量问题是仅仅二、三个月时间,瓦面上的彩漆就发生分解粉化,原来漂亮的屋面变成了灰白色,大多数的质量问题是半年乃至一、二年后,瓦面逐渐褪色或漆面剥落。对于直接在毛坯瓦面喷漆的工艺来说,若干年后瓦面必然会裸露出水泥本色来。

  近几年出现的模压式彩瓦,其颜面色彩就完全依靠彩瓦漆,也就是直接在毛坯瓦表面上喷漆。由于模压式彩瓦生产设备投资小、占地少、工艺简单,瓦面近看较精致,故发展的速度也非常快。令人担心的是,几年后彩瓦表面喷漆着色工艺的恶果将逐步表现出来。

  在我国,为何彩瓦表面喷漆着色工艺会大行其道呢?笔者分析除了上述的技术等原因外,还有这么几条:

  a.混凝土彩瓦价值低、重量大,运输成本高,因此销售半径有限,适合于在当地生产销售,品牌彩瓦影响力有限。

  b.房地产商为了减少资金和管理上的困难,大都将工程全部承包给建筑商,而建筑商为了减少垫资和获取较高利润,往往都特别看重价格而忽略了其他因素,使得低质低价的彩瓦很有市场。

  c.对彩色混凝土瓦的有关工艺、技术、质量宣传太少,一般用户对混凝土瓦的知识了解甚少,很难在外观上直接分辨各种彩瓦工艺的优劣。

  d.这几年彩瓦业发展过快,小瓦厂太多,竞争过于激烈,导致恶性的价格大战,一些小瓦厂的偷工减料就难以避免了。

3 整体着色工艺

  所谓整体着色工艺就是将氧化铁颜料与水泥、砂粒按一定比例混合搅拌后,直接辊压成型的彩瓦工艺,产品可细分为单色整体彩瓦和迷彩整体彩瓦。单色整体彩瓦是通体为一种颜色,迷彩整体彩瓦是在单色整体彩瓦的基础上又加入了一种或两种其他颜色的条状或块状色彩。为了防止二次泛碱,瓦面同样要喷密封剂。

  由于采用的是灰水泥,且水泥、砂粒占了绝大部分比例,因此与表面色彩瓦相比,色泽没有那么鲜艳光亮,但更显得淡雅朴素,目前主要应用于欧美式别墅和仿古建筑的屋面上。在美国,彩色混凝土平板瓦正在替代沥青瓦,它就是一种整体色彩瓦,市场份额已占到美国所有彩瓦的60%以上。

  单色整体彩瓦在制造工艺上并无特殊难度,但调配色彩还需要相当经验和技巧,对水泥的要求也比较高,要求采用42.5标号的低碱性水泥,否则在养护中就会泛碱。此外颜料的用量较大,成本较高。

  迷彩整体彩瓦的制造工艺要复杂些,需要特殊的设备,如利用连续式搅拌机,才能做到多种色彩混而不均的特殊迷彩效果,目前国内仅有常州华美建筑材料有限公司、北京美宇建筑材料有限公司等少数几家企业能够生产。整体彩瓦从理论上讲,色彩的寿命能够达到混凝土的寿命。实际上由于大气污染和灰沙、雨水侵蚀等因素,外观色彩的保持年限一般达不到理论上确定的寿命那么长。现在国内选择各种整体色彩瓦的客户正越来越多。

4 塑模彩瓦工艺

  近年来刚出现的塑模彩瓦工艺实际上是以塑料模具为混凝土型腔、振动捣实的彩色路面砖工艺移植过来的。我们知道:混凝土表面平整度不同时,会呈现出不同的视觉效果,表面平整度较高时,表面光洁且有光泽,例如花岗岩,水磨石地面经过磨光后,效果和磨前完全不同,甚至可以达到光彩照人地步。利用塑料模具的光洁表面,将混凝土与颜料混合倒入塑料模具中振动成型,在模内养护3~5d后,剥离塑料模具,就能获得与塑料模具一样光洁明亮的彩色混凝土表面。要注意的是塑料模具和瓦的正面必须朝下,以排除瓦表面的气隙或气泡,提高瓦表面的密实度和光洁度。

  用这种方法生产的彩瓦表面可不喷密封剂,不作任何表面处理,且色泽鲜艳,达到琉璃瓦的光洁度,也不易生苔藓,色彩寿命与整体色彩瓦相近。

  这种塑模彩瓦生产工艺的设备非常简单,主要是振动机和塑料模,投资很小。但生产效率很低。由于是采用较稀的混凝土料振动成型,而不是压实,内部的气孔比较多,因此这种彩瓦的抗折力较差。此外,塑料模具的寿命也很有限,使得这种彩瓦的成本和售价都较高,并不具有竞争力。所以迄今为止,并不受用户欢迎,应用也很少。但作为一种彩瓦的色彩处理方式是很有特色的。

 

 

 


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