流光溢彩的琉璃瓦是中国传统的建筑构件, 通常施以金黄、翠绿 、碧蓝等彩色铅釉。我国早在 南北朝时期就在建筑上使用琉璃瓦件装饰 ,琉璃 瓦经过历代发展, 已形成品种丰富、型制讲究 、装 配性强的系列产品, 常用的普通瓦件有 :筒瓦 、板 瓦、勾头瓦 、滴水瓦、罗锅瓦、折腰瓦、走兽、挑角、 正吻 、合角吻、垂兽、戗兽 、宝顶等等 。从传统琉璃 瓦演变发展而来的西式瓦最先在西班牙 、意大利、 日本等国家得到应用 ,它将筒瓦、板瓦型制合二为 一,结构合理、挂装简便, 有效覆盖面积大,屋顶承 重小 。釉色丰富达百种以上, 同时 ,它没有铅釉瓦 釉面反铅影响装饰效果的现象 。西式瓦在现代建 筑上得到广泛应用。
随着我国城镇建设的蓬勃发展 ,琉璃瓦、西式 瓦的用量显著增加, 市场前景看好 。琉璃瓦、西式 瓦生产工艺并不复杂 , 采用机械和手工相结合的 方式生产 ,投资小、见效快 ,特别适合乡镇企业 、民 营企业生产。此前, 笔者就曾与有关人员一起接 受其乡镇企业的邀请, 研制琉璃瓦 、西式瓦的坯 料、釉料配方,采用挤出、塑压成形工艺生产, 取得 了较好的效果。
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坯料
选用的原料多为邯郸地区储量大 、价格低的 长青 、二青 、缸土、碱土、木节等软质原料及废匣钵 粉、瓷粉等原料。另外, 部分采用煤矸石、粉煤灰 等矿物废渣、工业副产品来降低生产成本,也获得 满意效果 。原料的化学成分见表 1 。主要试制了两种坯料:白坯料和红坯料。红 色坯料选用的是当地的两种紫砂原料 , 将其置换 白坯料中的青土成分而配成。
1.1注浆坯料的制备
将原料按配方准确称量入球磨细碎 ,细度为万孔筛余不低于 15 %,过 60 目筛陈腐备用。主要用来制作琉璃瓦的小 、中型异形件。
1.2 挤制和塑压成形坯料的制备
将原料经雷蒙机粉碎后分类存放 ,不能混入 杂质, 原料加工细度 100 目筛余小于 0 .05 %。坯 料制备按照配方准确称量后, 原料铺于洁净地面, 一种原料铺一层 ,然后加入一定量的水分,人工将 其混匀 。将混合坯料入搅泥机 , 搅练 2 ～ 3 次后, 陈腐 2 天后供成形使用。
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成形
琉璃瓦的成形方法, 一般采用挤制成形、手工 印坯 、注浆成形等方法,西式瓦采用塑压成形 。
2.1 挤制成形
琉璃瓦的普通瓦件筒瓦、板瓦采用挤制成形, 挤坯机是在搅泥机的出泥口加装一个与坯体尺寸 相同的机头 ,搅泥要求真空度大于 0 .12MPa ,坯泥 水分小于 18 %,待坯挤出后 ,用钢丝切成瓦坯 ,置 于支架上凉干, 修坯 、干燥后烧成。
2.2 手工成形和注浆成形
琉璃瓦中的勾头, 滴水瓦件以及走兽、钉帽、 花窗和正吻 、垂兽等构件采用手工成形或注浆成 形。手工成形是将坯泥拍打成泥饼, 在石膏模内 压印出有花纹的坯体 ,稍干后起坯粘接 ;将工作面 修整打光 。手工成形的泥料水分为 22 %。
2.3 塑压成形
西式瓦主要采用塑压成形 、塑压泥料要抽取 真空, 泥料水分在 16 ～ 18 %。使用的塑压成形机 是江苏宜兴某地生产 、单机日产量在6000 片左右。
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釉料
3.1 琉璃瓦用釉
传统琉璃瓦用生铅釉以铅丹作助熔剂, 主要 着色 剂是铁 、铜、锰、钴 等金 属氧 化物 , 属于 PbO -SiO2二元系统, 约在 850 ～ 1000 ℃温度烧成。生铅釉随色剂含量多少, 直接影响釉色深浅变化, 可获得层次丰富的色彩 ,有些色彩是生铅釉所独 有。
3.2 西式瓦用釉
西式瓦用釉为熔块釉, 熔块釉有较大的烧成 温度范围和色釉选择余地 。配制熔块选用的化工 原料(硼砂 、碱面、铅丹等)为工业纯, 着色剂的纯 度要高 。熔块的好坏直接影响到釉面质量 ,应重 视烧制的各个环节, 提高熔块的质量,好的熔块应 是透明的玻璃质。
3.3 釉料的制备
将铅丹或熔块与生料严格按配方称量好, 入 球磨机研磨,料∶球∶水=1∶1.7∶0 .8 ,要求细度 :生 铅釉 0 .04 ～ 0 .06 %, 熔块釉0 .05 ～ 0 .12 %(万孔筛 余)。为保证釉有良好的流动性及防止沉淀 ,可加 入甲基纤维素 。
3.4 施釉
琉璃瓦 、西式瓦一般采用浇釉法或浸釉法。浇釉时要迅速, 一次浇满瓦面可保证釉面平整光 滑均匀。釉的比重控制在 1.5 ～ 1.7 之间。应注 意施釉后要及时刮净底部 。
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烧成
琉璃瓦一般采用两次烧成, 西式瓦采用一次 烧成 。烧成所用窑炉为煤烧推板窑 ,氧化焰烧成。西式瓦一次烧成是将成形好的坯体干燥施釉 后直接入窑烧成,烧成温度为 1150 ℃～ 1200 ℃。琉璃瓦采用两次烧成 , 先素烧, 温度控制在 1050 ℃～ 1200 ℃。要严格遵守烧成制度 , 以保证 产品素烧后有适宜的吸水率。根据经验 ,吸水率 在 14 %时为宜。琉璃瓦釉烧温度通常在 850 ℃～ 980 ℃,瓦件不是满施釉可以倚靠 、摞叠或采用特 殊支架的办法烧成。
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检验
琉璃瓦 、西式瓦除应具备良好的内在物理性 能(抗折抗压 、吸水率 、耐急冷急热性能和耐冻性 能)外 ,主要检验项目为外观质量。产品外观要求光滑整洁, 釉色鲜亮纯正。瓦 件组装一起, 釉色要基本一致。造型纹样规整清 晰,产品允许尺寸公差±2mm ,达到以上要求即为 合格 。如有图纸和实样 , 应严格按标准检验。琉 璃瓦还有一些特殊检验方法:如板瓦,四块围拢应为圆筒,即呈 360°。筒瓦两块拼合也应构成一圆 筒。勾头 、滴水与筒 、板瓦粘接所呈夹角应为 135°±5°。
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总结
所研制的琉璃瓦 、西式瓦的各项理化性能指 标达到和超过有关标准, 烧结温度低, 瓷化程度 高,产品釉色明亮光润,外观效果好 。在坯釉研制 过程中 ,注重使用本地各类矿物废料和废玻璃粉 使用 ,为降低生产成本找到了良好途径。