瓷磚膠粘劑產生的作用:
70年代中期,德國瓦克化學品公司為解決在建筑施工中存在的一些問題,通過近10年的研究,成功的研制出了可再分散乳膠粉。為建筑施工中存在的問題提供了革命性的解決方案。隨著可再分散乳膠粉的出現,在建筑行業中現場配制特種需求改性水泥的方法被徹底改變。
瓦克公司成功地把以往只可液態存在的聚乙烯乳膠,通過復雜的工藝變成粉狀,加水后還可水解還原成乳液膠體的一種新型化學材料。它的出現為改性水泥干混材料的工廠化生產提供了發展基礎。
在干混料中,瓷磚膠粘劑首當其沖。因為它很好的解決了長期以來簡單的水泥瓷磚粘結砂漿在建筑中存在的體積大、憎水性差、柔性低、易開裂、易脫落、現場勞動強度大、摻拌比例不均等諸多問題,從而為它在世界范圍內的普及和發展提供了重要的依據。它的出現,使長期困擾建筑行業的瓷磚脫落問題和地面瓷磚粘結砂漿過厚,樓體重量過大的問題得到了根本的解決,從而在工業化國家中被廣泛應用,并成為唯一的瓷磚粘結材料,它的出現解決了長期困擾世界建筑行業瓷磚粘接難題。
傳統瓷磚粘接工藝分析:
現行瓷磚粘接工藝主要有全濕法粘接(適用于室內瓷磚墻面粘接)和半濕法粘接(適用于室內瓷磚地面粘接)兩種。
下面我們就對這兩種粘接工藝所存在的問題做一下分析。
一、 全濕法施工施工中存在的問題:
全濕法施工是把水泥和沙子以干法混合均勻,然后添加適量的水,進行攪拌,形成水泥砂漿。將水泥涂抹于墻體之上,使墻面平整垂直,待水泥形成一定強度后,把泡濕的瓷磚背面涂抹上15-20毫米厚的水泥砂漿,由下向上橫向貼于墻上,并敲打瓷磚表面,使之平整結實的粘于墻體表面。
在長期的使用過程中我們發現,即便是在溫度相對穩定的室內,采用全濕法粘接的瓷磚依然存在很多不可解決的難題。
1、瓷磚脫落問題 濕法粘接的瓷磚經過3-5年的使用之后,大多數家庭都會發現,粘接在室內的廚房和衛生間冷墻土的瓷磚,會出現一些開裂和脫落的現象。通過多次實驗我們發現,即便是采用質量很高的水泥和瓷磚粘接在水泥樣塊的墻體上,經過一定次數的水化和凍溶測試,同樣存在著開裂和脫落現象。所以開裂和脫落是由水泥自身屬性引起的。
水泥的強化過程是一個長時間的水化過程,隨著水泥砂漿經過24小時的前期初凝后(達到50%強度),在之后的30天內逐漸水化變硬(達到80%強度)。所以承受高強度的水泥預制件和水泥澆筑的梁體樓板在水泥24小時的初凝后,要鋪上保濕草簾澆水進行養生處理,以獲取高強度水泥制品。在水化過程中,水化程度越高,水泥強度越大,柔性也就越低脆,同時水泥的體積也會膨脹,在完全干燥后,又會有體積收縮的現象。
通過這個發現,我們知道了瓷磚濕粘法粘接開裂和脫落的根本原因。室內墻體鋪粘后,由于無法對基層進行水化養護,導致水化不充分,自身柔性大,粘接在廚房和衛生間冷墻的粘接瓷磚水泥基層,遇水蒸汽形成的冷凝水和冷墻遇熱形成的冷凝水后,會繼續進行水化反應。時間越長,水化反應越徹底,水泥粘接層也就越硬、越脆,墻體越涼水化也越徹底,粘接層本體越膨脹。同時瓷磚在冷狀態下有收縮現象,從而導致了瓷磚和粘接層的不同步運動現象。更由于粘接層的水化越高,柔性越低,脆性越大,當粘接層水化一定程度后,無論在冷熱狀態下,瓷磚和粘接層都會發生相反的體積運動,導致開裂、脫落。
所以瓷磚開裂和脫落的根本原因是水泥粘接層的自身屬性造成的,水化機會越多,開裂得越早,這也是過去為什么采用濕法粘接地磚,地面瓷磚開裂的時間比墻體瓷磚早的原因(地面每天用水擦洗,有更多的水化機會)
2、大版瓷磚的空鼓現象 隨著瓷磚工業的發展,大尺寸的瓷磚越來越受到大多數消費者的青睞。但大版瓷磚空鼓問題也越來越多,這個現象受到大多數施工人員和業主的注意。通過觀察我們發現,大版瓷磚空鼓問題的根本原因,是由以往的施工工藝所造成的。
就這個問題,我們現做如下分析:
首先要清楚以往工藝的施工過程:先將墻面做找平處理,然后將水泥砂漿涂抹在泡過水的瓷磚背面,把瓷磚下部頂在墻體表面,同時將瓷磚立起粘接于墻體表面。這就會出現一個問題,在瓷磚上半部的水泥會在瓷磚立起后向下流淌,當瓷磚完全貼于墻面時,瓷磚上半部基本無水泥粘接,然后施工人員會將瓷磚與墻面無水泥空間用砂漿填灌,表面撒上素灰,完成粘接。
后期的填灌無法使墻體和瓷磚完全粘合,所謂的粘合只是視覺上的。在一定的物理條件下,必然會發生瓷磚和墻體的空鼓甚至開裂。關于瓷磚脫落問題,在大版瓷磚中隨著使用年限增長也會出現,因為它同樣是濕法施工,水泥的特性仍然存在,在粘接完畢后,不可避免的有部分空鼓現象存在。所以,在未來的一段時期內,出現問題的可能性會更大。
3、瓷磚的下墜問題 水泥砂漿的下墜問題一直是困擾施工人員的技術問題,工人在施工過程中,不可能一次完成平整度和垂直度相差許多的墻體水泥砂漿的涂抺,只能逐漸地完成墻體找平工序。因為這個問題的存在,粘貼瓷磚也只能從底部開始,并且一次只能粘接工藝要求的固定高度。一旦粘接過高,底部瓷磚會受上部瓷磚重壓而堆塌或和墻體分離,這種現象大版瓷磚尤為突出(因為大版瓷磚上部不可能和墻體緊密地結合)。
在很多特殊需求的工地,工人在現場施工中,通過對水泥砂漿的改良來解決以上問題(如添加水泥觸凝劑或高鋁水泥),由于在家庭瓷磚粘接的施工人員大多不可能掌握類似的專業技術,無法將添加劑準確、均勻的添加到砂漿中。因此這種方法只是在特殊場合有部分使用。
二、 半濕法施工中存在的問題
半濕法是指將水泥同沙子按合理比例以干法混合均勻,添加少量水,攪拌成半水化水泥砂漿,俗稱炒面砂漿,通常用在室內地面瓷磚粘接。
因為我們提到全濕法砂漿在水化過程中存在水泥的自身水化屬性,此類砂漿的出現是對以往施工工藝的改良。由于是半水化的水泥粘接砂漿,可以極大的緩解和延長水化時間,它的施工工藝是將水泥素灰泥漿涂抹在瓷磚的背面同半水砂漿結合,在瓷磚地面形成一個很好的憎水層,可以極好的延長半水砂漿水化時間,水泥砂漿的粘結層面的壽命也會大大的延長。
但半濕法施工也同樣存在許多問題,下面我們就針對問題分析一下:
1、地面瓷磚的空鼓問題 盡管半濕法的施工在很大程度上可以緩解水泥的水化時間,延長地面瓷磚的使用壽命,但它的空鼓現象依然存在。因為我們知道,水泥只有在全濕狀態下才可完成最高強度的水泥凝結,既使是與同自己有著一樣屬性的水泥原始地面粘接,也不可能達到全濕法的粘接效果。所以,一旦地面的水分不均衡(在做地面瓷磚粘接前地面要盡量用水喂飽,再用干灰灑在表面)同樣會出現空鼓問題。所不同的是用半濕法粘接的瓷磚地面。空鼓不是發生在瓷磚和粘接層之間,而是發生在粘接層和水泥地面之間。同時,由于半濕水泥砂漿強度不足,一旦發生空鼓,極容易發生粘接層的粉化(瓷磚受震后縫隙內有水泥干灰噴出),導致瓷磚在重壓下斷裂。
2、地面厚度過高問題 半濕法受工藝的限制,水泥強度只有全濕法的五分之一。所以只能靠水泥厚度來加強自身的強度、并把瓷磚粘貼在水泥基層地面上。過高的厚度不僅增加建筑本身的重量(建筑的基礎和結構梁體增加負荷),也使地面瓷磚與其它地面裝飾材料的融合帶來了很大的麻煩(例如復合地板同瓷磚的水平對接)。半濕法粘接通常使地面高度達45毫米以上,業主在解決這個問題時,往往采取將其它較低地面,再加厚一層相同高度的水泥。其結果不但使工程造價大幅提高,又增加了建筑基礎和結構梁體的負荷。
3、半濕法施工工藝的粘結層強度問題
半濕法地面施工工藝的強度問題一直在影響一些新型建筑材料的應用,特別是室內地熱供暖系統的廣泛應用,它使地面強度和供暖系統的矛盾日益突出。
供暖系統的原理是把熱量通過水泥吸收后,再緩慢的向室內釋放。地面瓷磚因為其優良的傳導性能被大多數人使用。由于地熱供暖本身需要一定的厚度,不少業主出于對空間高度的考慮,出于對水泥層傳導厚度的考慮,通常將地熱系統的導熱覆蓋層以半濕法瓷磚粘貼砂漿層替代,以此來增加室內高度。
通過長期的觀察,我們發現這種做法是極其錯誤的,半濕法的瓷磚粘接工藝本身就存在著水泥水化不夠,強度低的特性,同時地熱供暖系統的地下保溫系統主材料是最下面的一層聚苯乙烯板,其強度有限,極易導致強度不高的水泥粘結砂漿的塌陷。從而使水泥粘結層粉化形成水泥粘結層和地熱管的分離,不但使熱傳導性能下降,嚴重的會使幾年之后出現地面瓷磚塌陷和斷裂,這也是許多業主在使用地熱幾年后發現供暖效果下降的主要原因(以沙漏作地面散熱層回填導致的地面強度低、地熱管和水泥砂漿分離,使傳導受限)。鑒于上訴原因,我們建議瓷磚粘結的施工人員和業主,在有地熱的瓷磚鋪粘施工中應注意上述問題。瓜子石混凝土和沙漏回填是兩個截然不同的概念,如果不具備混凝土澆筑回填,可采用合理比例的水泥砂漿回填。
瓷磚粘結劑如何應對上述問題
瓷磚粘結劑發展到今天,已經很好的解決了上述兩種施工方法存在的各種問題。徹底改變了水泥凝結過程中,種種不適合于瓷磚粘結砂漿的屬性。把以沙為骨料,以水泥為粘結膠體的形式改變為以水泥、石英為骨料,以聚合物膠粉(瓦克)為粘結劑的新的結構形式,從而使此類產品具備了以下性能:
高柔韌性 此性能徹底的改變了水泥水化后變硬變脆的物理屬性,同時適應了瓷磚和水泥在不同的物理狀態下的收縮變形反應,徹底解決了砂漿水化后的瓷磚脫落問題。
憎水性 此性能在保障水泥的基本性能前提下提高了水泥的防水性能。
高抗下墜性能 此性能可以保障瓷磚在墻面的任何部位開始粘結,有效的、快速的完成瓷磚的粘帖。從而極大的降低了施工人員的勞動強度。
降低粘結高度 可以在1-10毫米范圍內完成瓷磚粘結,從而大大降低了瓷磚粘結高度。同時,降低了粘結材料的重量,減輕了建筑負荷。
提高地面強度 它可在最大范圍內提高地面強度,可使瓷磚更好地同其它建筑材料融合,可使地面瓷磚同復合地板在不抬高地面高度的前提下水平對接。
不浸瓷磚濕墻 此類產品不必浸泡瓷磚和淋濕墻面,會極大的提高工作效率。
施工方面快捷 此類產品是在容器內攪拌,施工現場衛生,效率很高。
耐候性能優良 可適用各個季節的環境變化,溫度變化和濕度變化,具有良好的穩定的,適應水泥基層和瓷磚自身的體積運動的特性。
正是由于此類產品具備了解決現行施工中長期存在的疑難問題,它就一定會被瓷磚粘接的施工人員和業主逐步認識和接受。也必定會把傳統施工工藝變為歷史。由于瓷磚工業把高密低孔的瓷磚作為發展方向,勢必要求現有的,適用于粘結多孔瓷磚的普通水泥砂漿改進性能,來適應瓷磚工業的發展。此項技術的推廣和應用會把現在的建筑質量推向一個新的高度。從國外此類技術的發展歷程中我們已經知道,這個產品具備安全性、實用性,同時在西方工業化國家中,建筑類的干混砂漿越來越多,瓷磚膠粘劑是其中的重要代表,推廣這項技術的本身不僅僅是解決了室內建筑的質量問題,同時也解決了不可再生資源浪費嚴重的問題。讓我們的建筑水平同國際通行建筑水平看齊。這也是所有材料生產企業,材料經銷企業和廣大的一線施工人員、設計人員的責任。
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