CN1210081A - 一种陶瓷假山景观的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷假山景观制造领域,为解决高效率大批复制优秀假山景观的方法。特征是用富开口气孔陶瓷制造假山;用单元模具法成形,将复杂的假山分解成假山单元和洞、穴、孔、缝、沆的空间单元,用外模控制假山单元的外部轮廓,内模控制洞、穴、孔、缝、沆的空间单元,内模主要用煤炭、秸秆等高温气化物制造,假山泥坯经焙烧修整,内模处形成洞、穴、孔、缝、沆;假山被制成变形的自调水气无土栽培装置,质地坚硬、奇形易造。

Description

一种陶瓷假山景观的制造方法

本发明涉及陶瓷假山景观的制造方法。

假山景观，无论是中小型盆景假山还是大型园林假山，目前制造假山的材料最普遍的是用天然石料。天然石料质好，能制造出上等的假山景观，但有许多不尽人意之处：(1)假山景观追求的是山石奇特，自然界里难以找到很多奇石怪石。(2)天然石料石质坚硬，加工难，工本高，生产效率低。(3)制做假山一般是根据天然石料的形状设计加工，优秀的假山难以复制，不能大批生产。(4)多数石质吸水性差，难以满足在假山上种树栽花的农艺要求。CN1052453A公开了一种陶瓷山水盆景制造方法，提出了用普通陶瓷原料配方，模具成形，入窑焙烧的思路。CN87101333A公布了用粘土质材料、煤、石灰和石膏按比例混合成泥料，模具成形，培烧或蒸养制造假山的方法。这两份文献不足之处在于对制造假山这种特殊工艺品在技术难点上缺乏研究：(1)众所周知，假山景观追求假山形状的奇异怪特，假山上洞、穴、孔、缝、沆彼彼皆是，缝中有洞，洞中有穴，内外表面形状多变不规则，它们提出的模具法不能解决这么复杂的问题；(2)上述文献也都提出了向配料中加入锯屑、煤、硅藻土增加假山吸水性的方法，但是配方单一，对于这些材料之间的配比、颗料大小对吸水性的影响缺乏研究，不能适应假山这种集工艺美术、农艺于一体的艺术品的多种需要。CN1038978A公开了用水泥粉和水雾喷洒落到假山骨架表面堆积造形的工艺方法，但其工艺效率低，也难以满足复杂形状的需要，假山吸水性也差。

本发明的目的正是要克服现有技术的不足，提供一种高效率复制优秀假山景观的方法，能满足假山质坚如石，色形奇异逼真的工艺美术要求，还能使假山吸水纳气蓄积养分，自动调节水气比例，满足种植花草树木的农艺要求。

上述目的是通过如下的技术方案来实现的，这种陶瓷假山景观，假山上可以种植物，放摆件，还可以装或不装发光、放声、造雾、喷泉和流水装置，在盆或池水中可以养或者不养动植物，景观中的假山是按常规陶瓷制品的生产方法，将陶瓷土与水搅合成泥或泥浆，经制坯、干燥、焙烧、修整而制成，假山上养植青苔掩盖陶瓷本底，必要时还可以上彩釉，其特征在于：

(1)假山是用富开口气孔陶或富开口气孔瓷制成，富开口气孔陶瓷的制造方法，是将普通陶瓷土配方中加入相当陶瓷土重量5～60％的高温气化物粉粒，高温气化物的粒径在3mm以下，焙烧陶瓷坯的最高温度达到800℃则可以，不超过950℃,900℃最佳。

所谓高温气化物，是指在高温下直接气化或在高温条件下发生化学变化转化为气态的物质。

(2)假山塑造成形的方法是单元模具法，先将复杂的假山分解成简单的假山单元，将假山单元中的洞、穴、孔、缝、沆空间也分解成空间单元，模具分外模和内模两种，外模控制假山单元的外部轮廓，内模控制空间单元，外模可以用陶瓷、水泥、石膏、塑料、金属和乳胶等材料制造，内模用高温气化物或用其与陶瓷土制成的泥制造，内模的大小、形状就是洞、穴、孔、缝、沆的空间单元的体形，制坯时，将内模按设计的方位与陶瓷泥一同填充到外模围成的空腔内，泥坯焙烧后，其内模气化形成空位或形成非常疏松的陶瓷灰渣，用利器掏出灰渣，修整成设计的洞、穴、孔、缝、沆的形状，这样将假山造形简化为用模具生产内模单元和假山单元，再将假山单元拼合成整体假山，内模泥的配方以高温气化物粉为主，陶瓷土与其重量比为100∶(100～400)。

上述目的还可以通过下述方案实现，陶瓷假山泥料配方可以有多种，它们有不同的性质，不同功能，用于假山的不同部位。例如：

(1)高强度陶瓷泥，用普通陶或瓷的配方，加入粒径＜0.3mm，重量相当陶瓷土的0～5％的高温气化物，主要用于假山外层，增强坚固性，表现石质坚硬致密；

(2)中强度吸水陶瓷泥，加入相当陶瓷土重量5～60％的高温气化物，高温气化物的粒径＜0.3mm，主要用于假山外表，或用于整个假山；

(3)强吸水陶瓷泥，加入相当陶土或瓷土重20～180％的高温气化物。其粒径＜0.3mm，主要用于假山内层，特别是盛培养基质的洞穴下部内层山体；

(4)吸水纳气陶瓷泥，加入粒径＜3mm相当陶瓷土重量5～120％的高温气化物，其中0.3～3mm的大颗粒占1/4～2/3，用于假山各部分，主要为控制假山吸水纳气性能；

(5)大气孔陶瓷泥，加入相当陶瓷土重量5～100％的高温气化物，其粒径＞3mm的占1/3～2/3，主要用于假山外层；

(6)装饰陶瓷泥，有仿砂积石陶瓷泥、仿闪光石(石英石)陶瓷泥、仿麻沆石陶瓷泥和图案陶瓷泥，分别将砂子、玻璃渣、高温气化物颗粒及彩色石子和彩色陶瓷颗粒撒于假山表面的泥料上，压入泥中形成，还有仿花纹石陶瓷泥，将二种或几种不同配方的陶泥或瓷泥合到一起，进行折迭卷揉，做成泥片，用于假山的外层。

上述目的还可以通过下述方案实现，将陶瓷假山制成中空的植物栽培装置，下部可以设小孔，有的洞、穴、孔、缝、沆可以盛放培养基质，用作变形的容器，假山的外层主要用强度较高的陶瓷泥，假山的内层主要用吸水性较强的陶瓷泥，使其将盆中或池中的水分和养分传导到培养基质中，为了伪装盛放培养基质的洞穴，其洞穴口可以有“盖”，“盖的颜色、形状与周围山石相匹配，并带有缺口，让植根于洞穴中的草木从缺口处长出，看起来象从石缝里长出一样。

上述目的还可以通过下述方案实现，假山洞穴中的培养基质用富开口气孔陶瓷颗料，其生产方法是将陶土或瓷土与高温气化物粉粒加水混合，经造粒、干燥、分级、焙烧而成，高温气化物的量相当陶瓷土重的5～60％，其粒径＜0.3mm；陶瓷颗粒分6级，按粒径命名，＜0.3mm为水粒，0.3～0.5mm为湿粒，0.5～1mm为潮湿粒，1～2mm为潮粒，2～4mm为潮干粒，4～6mm为干粒；将陶瓷粒按一定的方式排布于栽培容器中，形成具有一定吸水纳气功能和一定的贮水存气容量，便于排水通气的陶瓷粒结构体，与假山构成自动调节培养基质中水气容量的无土栽培装置；一般水粒常用于喜湿植物，湿粒常用于耐湿植物，潮湿粒和潮粒用于普通旱栽植物，潮干粒用于耐旱植物，干粒用于喜旱植物，水粒和湿粒常用于需吸水力强贮水量大的地方，潮干粒和干粒常用于需贮气量大，通透性好的地方；陶瓷粒的排布，可以用一种陶瓷粒的单粒排布，可以用几种粒混合排布，也可以几种粒分层排布，可以上下分层排布，也可以纵向分层排布。

上述目的还可以通过下述方案实现，生产内模、富开口气孔陶瓷假山及富开口气孔陶瓷颗粒所用的高温气化物，可以用煤炭、植物秸秆、锯屑、刨花、菌糠、酒糟、草药渣、牛马粪等废弃有机物。各种泥料加入高温气化物的比例因其种类不同而有所不同，一般比重大的加的比例大，比重小的添加的比例小些，祥见表1“陶瓷假山泥料配方表”。表1    陶瓷假山泥料配方表

泥料名称	高温气化物粒    度(mm)	高温气化物种类及配比(以陶瓷土重量为100)
						煤粉	草炭粉	秸秆粉*	用    途
		富开口气孔陶瓷泥	＜3	5～60	5～40					5～20	样品泥、假山各部
高强度陶瓷泥	＜0.3					0～5	0～5	0～5	样品泥、假山外层
		中强度吸水陶瓷泥	＜0.3	5～60	5～40					5～20	样品泥、假山各部
强吸水陶瓷泥	＜0.3					60～180	40～160	20～100	假山内部
		吸水纳气陶瓷泥	＜3(0.3～3占1/4～2/3)	5～120	5～80					5～30	假山各部，控制吸水纳气性
大气孔陶瓷泥	＞3					5～100	5～40	5～20	假山外层
		内模泥	＜3	200～400	100～200					70～150	内模
富开口气孔陶瓷粒泥	＜0.3					5～60	5～40	5～30	陶瓷粒培养基质

*锯屑、菌糠、草药渣、酒槽、牛马粪等农副产品加工废料可参照秸秆粉配比。

上述目的还可以通过下述方案实现，假山单元之间的拼接方法采用曲面密合连接法，将假山单元泥坯样品的拼接面做成凹凸咬合的曲面，泥坯接面之间放1～5层纸隔开，再将塑泥挤合到一起，泥坯焙烧后，纸气化成窄缝，各假山单元样品拼接严密，又可分离，按照该样品用模具法制出的假山单元也能严密拼接到一起。

上述目的还可以通过下述方案实现，假山造形的方法用单元模具法与手工雕塑工具配合造形；在用模具的时候可以用裱花嘴子(制做蛋糕的工具)将挤出的泥条与内模一起填充到外模围成的空腔内；也可以用模具制成假山泥坯的骨架，再用手工雕塑工具进行细部塑造，以模仿大自然的鬼斧神工。

上述目的还可以通过下述方案实现。假山表面的装饰措施还可在假山泥坯焙烧前后镶嵌石块、玻璃、陶瓷等装饰材料，焙烧后还可刷彩色水泥浆装饰。

假山生产过程实施例

一、设计假山景观图纸

二、进行假山单元分解，制作假山单元样品

1．制假山单元样品的泥

制假山单元样品的泥，可以用高强度陶瓷泥，也可以用富开口气孔陶瓷泥或中强度吸水陶瓷泥，按照表2“陶瓷假山泥料配方实施例表”的配方制泥备用。

2．制假山单元样品

将假山分解成比较简单的假山单元，用样品泥手工塑造假山单元样品泥坯。假山单元样品拼接面做成凹凸咬合的曲面，中间用3层湿草纸隔离，然后再挤压到一起，使假山单元拼合成一个整体，可以用山石裂缝造形伪装接痕，假山泥坯经干燥、焙烧，隔离纸气化，假山单元样品自然分离开，将假山单元样品编号，并测记它们的方位。

三、分解假山单元的洞、穴、孔、缝、沆，制做内模单元样品

1．直接设计制样法

制内模单元样品的泥，可以用高强度陶瓷泥，也可以用富开口气孔陶瓷泥或中强度吸水陶瓷泥，按照表2“陶瓷假山泥料配方实施例表”制泥备用。

根据假山单元中的洞、穴、孔、缝、沆的大小形状制成内模泥坯的样品，把它们再分解切割成比较简单的内模单元泥坯样品，焙烧成内模单元样品。将样品编号，测记它们所在假山单元的编号及在该假山单元的方位。确定一个内模单元的方位，需要选择该单元上三个相距较远连成三角形的点，测定各点的三维坐标。

(2)胶膜复制法

取假山单元样品，将乳胶液注入其洞、穴、孔、缝、沆中，使乳胶液充分接触其内表面，然后将多余的胶液沥出，晾干后再注入胶液，反复多次，使乳胶层加厚到2～3mm，待胶膜充分固化后，将其从假山的洞、穴、孔、缝、沆中拉出，按乳胶膜外表的形状，用陶泥塑造实心的等大小的内模泥坯，将复杂的内模泥坯样品分解切割成较简单的内模单元泥坯样品，再焙烧成内模单元样品，并编号，测记其方位。

四、制假山单元外模和内模单元的外模

根据假山单元样品，按常规方法制造其外模。

根据内模单元样品，按常规方法制造内模单元的外模。

假山单元外模和内模单元的外模都可以用陶瓷、水泥、塑料、金属、乳胶等材料制做。

五、制内模

1．制内模泥

按陶瓷假山泥料配方实施例表的配比，加水制成软硬适度的内模泥备用。

2．制内模单元

将内模泥填充到内模单元的外模中，依靠外模合围挤压控制内模单元的形状，脱模后晾干，备用。

3．制特殊内模

用内模泥或树枝、植物秸秆制成一定粒度的颗粒。

六、制假山单元泥坯

1．泥塑法

复杂的较大的假山单元泥坯按下述步骤制坯。

(1)制假山泥：根据设计的要求选几种陶瓷泥，按照表2和表3陶瓷假山泥料配方实施例表配制备用。

表(2)    陶瓷假山泥料配方实施例表

泥料名称	高温气化物粒度(mm)	高温气化物种类及配比(以陶瓷土重量为100)
						煤粉	草炭粉	秸秆粉	用途
		富开口气孔陶瓷泥	＜3	30	20					10	样品泥假山各部
高强度陶瓷泥	＜0.3					5	5	5	样品泥假山外层
		中强度陶瓷泥	＜0.3	30	20					10	样品泥假山各部
强吸水陶瓷泥	＜0.3					100	60	40	假山内部
		吸水纳气陶瓷泥	＜3(0.3～3占1/4～2/3)	80	40					30	假山各部控制吸水纳气性
大气孔陶瓷泥	＞3					50	20	10	假山外部
		内模泥	＜3	300	150					110	内模
富开口气孔陶瓷粒泥	＜0.3					30	20	10	陶瓷粒培养基质

表(3)    陶瓷假山泥料配方实施例表

装饰陶瓷泥名称	制    法
		仿砂积石陶瓷泥	将砂子撒到高强度陶瓷泥片上，压入泥中
仿闪光石陶瓷泥	将玻璃渣子或石英砂撒到高强度陶瓷泥片上，压入泥中
		仿麻沆石陶瓷泥	将3～10mm粒径的煤粒撒到高强度陶瓷泥片上，压入泥中
图案陶瓷泥	在高强度陶瓷泥的泥片上，按设计图样撒上彩石子或玻璃渣、砂子和大粒煤粒，压入泥中。
		仿花纹石陶瓷泥	取普通紫砂陶泥9份，白色瓷泥1份，分别制成片，迭合到一起，进行折、卷、揉制，形成紫底加白色花纹的仿花纹石陶瓷泥片

(2)装模具：将假山单元的外模模具组装固定到工作台上，模内涂脱模剂。

(3)填料制坯

将内模与陶瓷泥一起按顺序和预定的位置填充到模具腔内，填料方法：先底层后上层(模具的底部是假山单元的顶部，上部是假山的底部)，逐步加高，如果有几层模具，就一层一层加高；先外层后内层，先用表现假山色、质、形的装饰泥片贴于模具上(如仿大气孔陶瓷泥，仿砂积石陶瓷泥，仿闪光石、麻沆石、图案石、花纹石泥片和高强度陶瓷泥片)，再用中强度吸水泥片贴上，然后用强吸水陶瓷泥填充到山体内部；先定位后填料，假山单元中若有洞、穴、孔、缝、沆，先将相对应的内模单元按设计的方位定位，放进模具腔内，然后填充其周围的泥料。给内模单元定位的方法，原则上是用三点的三维坐标法，即选内模单元上的三个点，这三个点相距较远，相互连线成三角形，确定这三个点的三维坐标就可确定该内模单元的准确位置。熟练工人凭经验则可定位。

填料时可以用裱花嘴子挤出泥条装填，同时加入内模或特殊内模，以便塑造出奇山怪石，也可用模具先造出假山骨架，再用裱花嘴子等工具塑造成形。

2．泥浆塑法

(1)制泥浆

按设计选择几种泥，按普通陶瓷泥浆的配方加入一定比例的高温气化物粉，制成浆，加入高温气化物的比例参照陶瓷假山泥料配方实施例表2和表3。

(2)灌浆制坯

用陶瓷泥浆塑制假山单元泥坯，可以分多次注入不同配方的泥浆，遵循先外后内，先顶后底，先定位后注浆的原则进行。先外后内，即先注入高强度陶瓷泥浆或装饰陶瓷泥浆，转动模具，使泥浆与模具充分接触，待达到一定厚度适时放入单元内模，待泥浆凝固到一定程度注入吸水性强的陶瓷泥浆。先顶后底，即先灌制假山顶部的泥浆，逐步灌制到假山底部；先定位后注浆，即在适当时候，先放入内模定位，注入少量泥浆使凝固，再注入大量泥浆充满模具。

七、脱模晾干，涂彩釉

(1)脱模、晾干

(2)镶嵌装饰材料

如果需要往假山上镶嵌装饰材料，可在制坯时镶上，如果材料怕高温，可预制好镶嵌槽，待焙烧后镶嵌。

(3)如果需要上釉，可以在晾晒期涂釉。

八、焙烧

按常规方法焙烧，最高温度控制在800～950℃，最佳900℃。维持高温的时间视坯料大小定。需用二次烧成法上彩釉的，可在焙烧后涂釉，进行二次烧成。若用刷彩色水泥浆法装饰可在焙烧后进行。

九、修整

用利器将假山单元的洞、穴、孔、缝、沆中的灰渣掏出，使达到设计的形状。

十、除盐调酸碱

将假山单元渍泡于清水中8小时以上，除去其中的盐分，然后渍泡于适当酸碱度的水中，调节pH到需要的程度。

十一、养植青苔，掩盖陶瓷质本底。

十二、将假山上准备种花草树木的洞、穴、孔、缝盛放适当粒度的陶瓷颗粒(以陶粒为好)，并栽种花木，有“盖”的加“盖”，让草木从“盖”的缺口处长出，象从石缝中长出一样。陶瓷粒培养基质结构的排布可按如下原则掌握：喜湿、耐湿植物多用水粒和湿粒，耐旱喜旱植物多用潮干粒和干粒，普通旱栽植物多用潮湿粒和潮粒；高大的园林假山，需要基质的吸水力强，能快速将水分传导到山上，连阴雨时多余的水分能很快渗漏下去，平时有适当的水气贮量，可采用纵向分层排布的陶粒结构体，假山空腔的外层用水粒和湿粒，中心用潮干粒和干粒，中层用潮湿粒和潮粒；较矮的盆景假山，一般供水较易，为控制水分供应，可以多用潮干粒和干粒，为保水分和空气充足，可采用上下分层排布的结构体，如底层用干粒和潮干粒，中层用潮粒和潮湿粒，上层用水粒和湿粒；为防止水分蒸发，保持设计的结构体的水气平衡状态，可在上层铺干粒或潮干粒，表层再盖一层水粒或湿粒；如果假山有喷泉，为了保证植物对空气的需要，最好用纵向排布的结构体，多用干粒和潮干粒。

十三、包装

按设计将长满青苔，并种植草木的各假山单元、摆件及制造光、声、雾、泉等的动力设备配齐，防震装箱，并附假山景观组装说明书。

上述陶瓷假山的制造方案所产生的效果主要体现在以下六个方面。

1．吸水性胜过天然吸水石

提高陶瓷假山的吸水性是本发明的重要目标。陶瓷假山的吸水能力是通过毛细管孔隙来实现的。形成陶瓷体中毛细管孔隙的因素主要有三个：①制造陶瓷泥坯时其中的空气孔隙；②制造陶瓷泥坯时水分占据的空间；③加入的高温气化物焙烧气化后形成的孔隙。在制造陶瓷假山工艺上主要采取控制加入高温气化物的数量和粒度来调节毛细管的数量和半径，从而达到调节陶瓷假山吸水力的目的。一般加入高温气化物的数量越多，形成的毛细管数量就多，加入高温气化物的粒经越小，形成毛细管的直径越小，吸水力越大；毛细管直径过小，在0.002mm以下，毛细管壁对水的阻力明显加大，吸水力受到限制。毛管水最活跃的毛细管直径是0.02～0.002mm。加入高温气化物的粒径与所形成的毛细管直径有直接关系，但是，因为高温气化物中含有不能气化的矿物质，而且不同种高温气化物中含有的不能气化的矿物质量不同，所以加入高温气化物的粒径并非形成毛细管的直径，但找到易于形成直径为0.02～0.002mm毛细管的某种高温气化物的粒经并非难事。

笔者用粒径为0.3mm以下的草炭粉进行了加入草炭粉的量对陶柱吸水性影响的实验。实验用普通粘土，风干、粉碎、过80目筛，设4个处理，三次重复，各处理加入草炭的重量分别相当粘土重的0％、50％、100％、150％。四个处理分别制成泥，用模具挤压制成直径1.5cm，长15cm的泥柱，两端切成平面，晾干，放入马福炉焙烧，逐步升温，最高温度800℃，维持4小时高温停止加温。泥柱被烧成富开口气孔的陶柱。测定各处理陶柱的吸水性。将陶柱竖立于直径20cm，有2mm厚水层的培养皿中，每隔10分钟测量陶柱吸水高度，测量结果列于表4。

表4    不同处理陶柱吸水高度    单位：cm

从表4可以看出，加入草炭的陶柱，在相同时间水面高度明显高于不加草炭的陶柱，加入草炭的比例越大，水面也越高。说明加入草炭提高了陶柱的吸水力和吸水速度，加入草炭比例增加，陶柱吸水力和吸水速度也提高。加入草炭比例高达粘土量150％的处理，吸水速度相当对照的3倍以上，在40分钟内吸水高度达到12cm，吸水性优于多数天然吸水石。而且陶柱的坚硬度仍适合制假山，若用于假山内部做强吸水陶，仍然可以增加草炭的比例而不影响假山坚固性。实验说明通过调节加入高温气化物的数量可以大幅度提高陶瓷假山的吸水性。调节加入高温气化物的粒度，陶瓷假山的吸水性将进一步提高，能满足植物对水分的需要，它的吸水性胜过天然吸水石。

2变形的栽培装置

陶瓷假山被制成中空的，底部有小孔的，以假山形状美化的植物栽培容器，容器中盛放培养基质，不仅可以将池中或盆中的水分吸上来，还可以蓄贮养分，而且假山本身也能吸水贮水，将水传导给培养基质，该种假山能满足栽培花草树木的需要，是变形的栽培装置。

3自动调节水气比例的无土栽培装置

容器栽培难在科学调节培养基质的水气比例，以适应各种植物对水气的需要，特别是通过水对植物进行促控栽培，多数人是难以掌握的。本发明用陶瓷假山与富开口气孔陶瓷粒培养基质进行科学组配，可以自动调节培养基质的毛细管水孔隙度和空气孔隙度，满足各种栽培的需要。装置的性能不仅因为假山体能自动吸水，重要的是所用的陶瓷粒培养基质，它的毛管水孔隙度和空气孔隙度可调，调节方法有二，一是制造陶瓷粒时通过加入高温气化物的比例和粒度调节，二是通过陶瓷粒的粒度和各种陶瓷粒在容器中排布的结构体进行调节。二种调节方法都是为了调节培养基质中毛细管的数量和毛细管的半径，通常用第二种方法调节。

笔者进行了如下实验，可以看出不同粒度的富开口气孔陶粒培养基质其吸水速度，吸水纳气量及水气比例的变化规律。

将富开口气孔的陶泥块烧制成富开气孔陶，将其破碎，按粒径设6个处理：1．＜0.3mm；2．0.3～0.4mm；3．0.4～1.0mm；4．1～2mm；5．2～3mm；6．3～5mm。将6种陶粒分别装入直径2cm，长14cm的玻璃管中，玻璃管一端用一层尼龙布包上作为底端，装入陶粒后轻轻压实，将玻璃管竖直放到有2mm深的水层、直径20cm的培养皿中，分别测量各处理在不同时间的水面高度，结果见表5。表5    陶粒柱吸水速度比较表    单位cm

处理	陶粒粒径(mm)	吸水时间(分)
											2	4	6	8	10	15	30	60	420
		1	＜0.3	3.5	4.7	6.0	6.7	7.7	9.5	13.2										/	/
2	0.3～0.4										10.5	12.2	13.0	/	/	/	/	/	/
		3	0.4～1.0	8.5	8.8	9.2	9.5	9.7	10.0	11.2										12.5	/
4	1.0～2.0										5.2	6.0	6.2	6.5	6.6	6.7	7.7	9.0	/
		5	2.0～3.0	3.5	4.0	4.5	4.6	5.0	5.2	6.5										7.5	13.5
6	3.0～5.0										2.0	3.0	3.4	3.5	3.7	4.2	5.0	6.5	12.5

从表5可以看出，不同粒径的陶粒柱其吸水速度不同，吸水速度最快的是粒径为0.3～0.4mm的陶粒柱，粒径变大，吸水速度变小，粒径变小，吸水速度也变小。这是因为陶粒柱中毛细管吸水力T的大小遵循公式 $T=\frac{2\mathrm{\δ}}{R}\mathrm{Cos\θ},$

当水的表面张力δ和毛管水与毛细管壁的夹角θ一定时，粒径变大，陶粒间的孔隙变大，毛细管的半径R也变大，吸水力T就变小，吸水速度变慢；而粒径变小，陶粒间的孔隙过小，陶粒间的毛细管半径R过小，毛细管壁对水上升的阻力明显变大，毛管水上升的速度变慢。从表5看出，水面上升13cm高时，处理6所用的时间大约是处理2的70多倍，说明不同粒度的陶粒，其吸水速度有很宽的范围可供选择。

如果吸水力T改用水柱高度H表示，当θ角一定，水的表面张力δ一定时，吸水力也即吸水的最大高度Hm(不考虑毛细管壁对水的阻力)，每一毛细管半径Ri都有相应的最大吸水高度Hmi，在平衡状态时，在该高度以上，该种毛细管就充气，在该高度以下毛细管就充水，陶粒的孔隙是充水还是充气，以及有多少充气，有多少充水，取决于毛细管的半径及各种毛细管的数量，当陶粒的毛细孔隙状况一定时，则取决于陶粒的粒度和陶粒基质的结构体排布。

对上述6个处理，测定了毛管水孔隙度、吸水后的空气孔隙度、总孔隙度和气/水孔隙度之比，结果见表6。

表6    孔隙度与陶粒粒径关系表

处理编号	陶粒粒径(mm)	总孔隙度(％)	毛管水孔隙度(％)	空气孔隙度(％)	气/水孔隙度比
						1	＜0.3	66.85	58.59	8.26	0.14
2	0.3～0.4	75.00	60.55	14.51	0.24
						3	0.4～1.0	77.34	46.88	30.36	0.65
4	1.0～2.0	77.53	40.08	37.45	0.93
						5	2.0～3.0	78.10	33.58	44.52	1.33
6	3.0～5.0	78.82	30.25	48.57	1.61

从表6可以看出，①陶粒柱毛管水孔隙度的峰值在处理2，为60.55％，陶粒粒径变小或变大，毛管水的孔隙度都降低，处理6最低，为30.25％。对于该高度的陶粒柱，其毛管水孔隙度都能满足植物对水的需要。②陶粒柱吸水后的空气孔隙度随陶粒粒径变大而升高，变幅在8.26％～48.57％。已知良好的土壤空气孔隙度在10％左右^[1]，几个处理的空气孔隙度有非常宽的选择范围，能创造大大优于土壤空气孔隙度的条件。③陶粒柱的总孔隙度变幅在66.85％～78.82％，也优于良好的土壤团粒的总孔隙度(47.5％～62.6％)^[1]。④气/水孔隙度之比随陶粒变大而升高，变幅在0.14～1.61。

以上实验数据说明，用富开口气孔陶瓷颗粒作培养基质，其总孔隙度优于良好的土壤团粒结构，毛管水孔隙度，空气孔隙度，气/水孔隙度之比都随其粒度而变化，有很宽的选择幅度。而且陶瓷颗粒的水稳性，热稳性，光稳性，化学稳性，压力稳性都很好，即一定粒度的富开口气孔陶瓷粒，按一定方式排布的陶瓷粒结构体，它们的的吸水纳气性能是稳定的。陶瓷粒基质结构体不仅能满足不同水气要求的植物需要，而且能满足干旱条件、连阴雨或常期喷淋条件下植物的要求，能调节高大的园林假山和低矮的盆景假山对水气的要求，还能控制供水速度，调节蒸发速度，维持结构体设计的水气范围。

总之，用富开口气孔陶瓷粒作培养基质，并按一定方式排布成陶瓷粒基质结构体的陶瓷假山，可以自动快速调节水气比例，维持其平衡状态的水气容量，满足各种植物的需要和特殊栽培对水气的需要，是一种愚人无土栽培装置。

4陶瓷假山的坚固性：

陶瓷质材料坚固耐用是众所周知的，但是富开口气孔陶瓷制品则随着加入高温气化物量的增加其坚固性降低。为了确保假山的坚固性，采取两种方法：①假山体的陶瓷泥，其高温气化物占的比例尽量低。②假山外层与内层用不同配方的泥料，外层主要用高强度陶瓷泥，保证假山有足够的强度，并满足假山的多种功能。

5造形工艺美术效果

假山景观艺术造形的特征，是追求山石形状怪奇、色彩奇特。采用高温气化物内模法，配合裱花嘴子等手工工具，解决了造形怪奇的难点；多种泥料配方技术，植青苔技术，镶嵌技术，涂彩釉刷彩水泥技术，自动调节水气比例的无土栽培技术配合应用，可以达到色形并茂，随匠心变化的工艺美术效果。

6生产性效果

该方法原料易得，劳动强度低，生产方法易掌握，优秀的假山景观可以大批复制，在生产上可将复杂劳动假山设计与简单劳动复制生产结合起来，能充分发挥各种人才的优势，提高生产效率。

参考文献

[1]朱祖祥主编土壤学全国高等农业院校试用教材农业出版社1983年5月第一版80～168

Claims (8)

1. 一、一种陶瓷假山景观的制造方法，可以制造中小型假山盆景和大型园林假山景观，假山上可以种植物、放摆件，还可以按装或不装发光、放声、造雾、喷泉和流水装置，在盆或池水中可以养殖动植物或不养，景观中的假山是按常规陶瓷制品的生产方法，将陶土或瓷土配料与水制成泥或泥浆，经制坯、干燥、焙烧、修整而成，假山上培养青苔，必要时还可以涂彩釉，其特征在于：

   (1)假山是由富开口气孔陶或瓷制成，富开口气孔陶或瓷的制造方法是将普通陶瓷土配方中加入相当陶瓷土重5～60％的高温气化物粉粒，其粒径＜3mm，焙烧陶瓷坯的最高温度控制在800～950℃,900℃最佳；

   (2)假山塑造成形的方法是单元模具法，先将复杂的假山分解成简单的假山单元，将假山单元中的洞、穴、孔、缝、沆空间也分解成空间单元，模具分外模和内模两种，外模控制假山单元的外部轮廓，内模控制空间单元，外模可以用陶瓷、水泥、石膏、塑料、金属和乳胶等材料制造，内模用高温气化物或用其与陶瓷土制成的泥制造，内模的大小、形状就是洞、穴、孔、缝、沆的空间单元的体形，制坯时，将内模按设计的方位与陶瓷泥一同填充到外模围成的空腔内，泥坯焙烧后，其内模气化形成空位或形成非常疏松的陶瓷灰渣，用利器掏出灰渣，修整成设计的洞、穴、孔、缝、沆的形状，这样将假山造形简化为用模具生产内模单元和假山单元，再将假山单元拼合成整体假山，内模泥的配方以高温气化物粉为主，陶瓷土与其重量比为100∶(100～400)。
2. 二、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于陶瓷假山泥料的配方可以有多种，它们有不同的性质、不同的功能、用在不同的部位，例如：

   1．高强度陶瓷泥，用普通陶或瓷的配方，加入相当陶瓷土重量0～5％的高温气化物，其粒径＜0.3mm，主要用于假山外层，增强坚固性，表现石质致密坚硬；

   2．中强度吸水陶瓷泥，加入相当陶土或瓷土重5～60％的高温气化物，其粒径＜0.3mm，主要用于假山外表，也可用于整个假山；

   3．强吸水陶瓷泥，加入相当陶土或瓷土重20～180％的高温气化物，其粒径＜0.3mm，主要用于假山内层；

   4．吸水纳气陶瓷泥，加入相当陶土或瓷土重5～120％的高温气化物，其粒径＜3mm，其中粒径为0.3～3mm的大颗粒占1/4～2/3，主要用于控制假山的吸水纳气性；

   5．大气孔陶瓷泥，加入相当陶土或瓷土重量5～100％的高温气化物，其粒径＞3mm的占1/3～2/3，主要用于假山外层；

   6．装饰陶瓷泥，有仿砂积石陶瓷泥、闪光石陶瓷泥、麻沆陶瓷泥和图案陶瓷泥等，可分别将砂子、玻璃渣子、高温气化物颗粒、彩石子或彩色陶瓷颗粒撒于假山表面的泥料上，压入泥中，仿花纹石陶瓷泥将二种或几种不同配方的陶泥或瓷泥合到一起，进行折迭卷揉，做成泥片，用于假山外层。
3. 三、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于陶瓷假山被制成中空的植物栽培装置，假山底部设小孔，有的洞、穴、孔、缝、沆可以盛放培养基质，用作变形的容器；假山外层用强度高的陶瓷，假山内层用吸水性较强的陶瓷，将盆中或池中的水分和养分传导到培养基质中，并通过陶瓷假山体和培养基质的吸水纳气性调节培养基质的水气比例，使适合所栽植物的生长；为了伪装盛培养基质的洞穴，其洞穴口可以有“盖”，“盖”的颜色形状与周围山石相匹配，并带有缺口，让植根于洞穴中的草木从缺口处长出。
4. 四、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于培养基质用富开口气孔陶瓷颗粒，其生产方法是将陶土或瓷土与高温气化物粉粒加水混合，经造粒、干燥、分级焙烧而成，高温气化物的量相当陶瓷土重的5～60％，其粒径＜0.3mm；陶瓷颗粒分6级，按粒径命名，＜0.3mm为水粒，0.3～0.5mm为湿粒，0.5～1mm为潮湿粒，1～2mm为潮粒，2～4mm为潮干粒，4～6mm为干粒；将陶瓷粒按一定的方式排布于栽培容器中，形成具有一定吸水纳气功能和一定的贮水存气容量，便于排水通气的陶瓷粒结构体，与假山构成自动调节培养基质中水气容量的无土栽培装置；一般水粒常用于喜湿植物，湿粒常用于耐湿植物，潮湿粒和潮粒用于普通旱栽植物，潮干粒用于耐旱植物，干粒用于喜旱植物，水粒和湿粒常用于需吸水力强贮水量大的地方，潮干粒和干粒常用于需贮气量大，通透性好的地方；陶瓷粒的排布，可以用一种陶瓷粒的单粒排布，可以用几种粒混合排布，也可以几种粒分层排布，可以上下分层排布，也可以纵向分层排布。
5. 五、根据权利要求1、2或4所述的方法，其技术特征在于，所说高温气化物粉粒，可以用煤炭、植物秸秆、锯属、刨花、菌糠、酒糟、草药渣、牛马粪等废弃有机物，不同种类的高温气化物所用的配比不同，祥见陶瓷假山泥料配方表：

   陶瓷假山泥料配方表 泥料名称 高温气化物粒度(mm) 高温气化物种类及配比(以陶瓷土重量为100) 煤粉 草炭粉 秸秆粉*     用    途 富开口气孔陶瓷泥 ＜3 5～60 5～40 5～20 样品泥、假山各部 高强度陶瓷泥 ＜0.3 0～5 0～5 0～5 样品泥、假山外层 中强度吸水陶瓷泥 ＜0.3 5～60 5～40 5～20 样品泥、假山各部 强吸水陶瓷泥 ＜0.3 60～180 40～160 20～100 假山内部 吸水纳气陶瓷泥 ＜3(0.3～3  占1/4～2/3) 5～120 5～80 5～30 假山各部，控制吸水纳气性 大气孔陶瓷泥 ＞3 5～100 5～40 5～20 假山外层 内模泥 ＜3 200～400 100～200 70～150 内模 富开口气孔陶瓷粒泥 ＜0.3 5～60 5～40 5～30 陶瓷粒培养基质 *锯屑、菌糠、草药渣、酒槽、牛马粪等农副产品加工废料可参照秸秆粉配比。
6. 六、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于假山单元之间的拼接采用曲面密合连接法，将假山泥坯样品的拼接面做成凹凸咬合的曲面，泥坯拼接面之间放1～5层纸隔开，再将塑泥挤合到一起，泥坯焙烧后纸气化成窄缝，各假山单元样品分离开，按照该样品用模具法制出的假山单元也能严密拼接到一起。
7. 七、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于假山造形方法，可以用单元模具法与手工雕塑工具配合造形，在用模具时，可以用裱花嘴子(制作蛋糕花的工具)将挤出的泥条与内模一起填充到外模围成的空腔内；也可以用模具制成假山单元泥坯的骨架，再用手工雕塑工具进行细部塑造。
8. 八、根据权利要求1所述的方法，其技术特征在于假山泥坯焙烧前或焙烧后可以镶嵌石块、玻璃、陶瓷等装饰材料，焙烧后还可刷彩色水泥浆装饰。