聚合物水泥防水漿料貼磚系統(tǒng)在輕質(zhì)砌體墻的應(yīng)用研究

高 恒，許 楊，李文杰，何曙光，董峰亮

（1.東莞市萬(wàn)科建筑技術(shù)研究有限公司，廣東 東莞 523808；2.德高（廣州）建材有限公司，廣州 510931；3.西卡德高（上海）建材有限公司，上海 201419）

蒸壓加氣混凝土砌塊作為綠色環(huán)保材料，以其輕質(zhì)多孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有保溫、隔熱、隔音和節(jié)能等特性，外加優(yōu)異的可加工性[1-2]，在建筑工程和裝飾裝修行業(yè)備受工程建設(shè)方和施工人員青睞。工程建設(shè)住宅類項(xiàng)目的高層框架結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中，蒸壓加氣混凝土砌塊被廣泛用作室內(nèi)隔墻或是填充墻，視為輕質(zhì)墻體。室內(nèi)廚衛(wèi)間的輕質(zhì)墻體裝修以防水貼磚系統(tǒng)為主。系統(tǒng)裝修流程為先抹灰，再防水施工，最后進(jìn)行貼磚。由于蒸壓加氣混凝土砌塊強(qiáng)度偏低、多孔且吸水率偏高，輕質(zhì)墻體容易出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象[3]。為了更好地杜絕滲漏，實(shí)現(xiàn)安全貼磚，防水材料的選擇就尤其重要。

聚合物水泥防水漿料（以下簡(jiǎn)稱防水漿料）是以水泥、細(xì)骨料為主要組分，聚合物和添加劑等為改性材料按適當(dāng)配比混合制成的、具有一定柔性的防水漿料[4]。以其較好的經(jīng)濟(jì)性和貼磚匹配性[5]在項(xiàng)目應(yīng)用較多，部分項(xiàng)目出現(xiàn)了防水貼磚失效的經(jīng)濟(jì)損失投訴。成功找到實(shí)現(xiàn)蒸壓加氣砌塊墻體聚合物水泥防水漿料安全貼磚成為當(dāng)下必需解決的實(shí)際問(wèn)題。挖掘和解析蒸壓加氣混凝土墻體、聚合物水泥防水漿料、瓷磚膠和瓷磚匹配性問(wèn)題并成功實(shí)現(xiàn)蒸壓加氣混凝土砌塊墻貼磚裝飾體系安全，逐漸成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)。

本研究將模擬工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用場(chǎng)景，針對(duì)廚、衛(wèi)生間聚合物防水貼磚系統(tǒng)所常采用的瓷磚（釉面磚）進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)試了基于防水漿料所構(gòu)建的防水貼磚系統(tǒng)的瓷磚粘結(jié)拉伸強(qiáng)度，對(duì)比分析了3種防水漿料貼磚體系粘結(jié)穩(wěn)定性與聚合物防水漿料的特點(diǎn)，找到在加氣混凝土砌塊墻室內(nèi)防水漿料安全貼磚模式，為工程項(xiàng)目安全貼磚提供科學(xué)施工方案。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

試驗(yàn)所用主要材料：市售某品牌的高精蒸壓加氣混凝土砌塊（拉伸粘結(jié)強(qiáng)度大于等于0.5 MPa），佛山歐神諾陶瓷股份有限公司生產(chǎn)的釉面磚（300mm×600mm），工程用某品牌的砌筑砂漿、抗裂抹灰砂漿。工程用防水漿料符合JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)，工程用瓷磚膠產(chǎn)品符合GB/T 25181—2010《預(yù)拌砂漿》I（室內(nèi)）型標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)用3家品牌防水漿料，相對(duì)應(yīng)的3家品牌瓷磚膠產(chǎn)品。

試驗(yàn)所用主要儀器：市售齒形刮刀、市售普通涂料滾筒、博士切割機(jī)、瑞士Proceq拉拔儀（DIY-216），以及北京天譽(yù)科技有限公司的LBY-V1拉拔試驗(yàn)機(jī)。

1.2 試驗(yàn)方法與檢測(cè)

試驗(yàn)所用3家品牌的防水漿料產(chǎn)品分別編號(hào)為A#、B#、C#，對(duì)應(yīng)的3家瓷磚膠產(chǎn)品編號(hào)為1#、2#、3#。所有產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的貼磚模式組合9種，分別是A-1#、A-2#、A-3#、B-1#、B-2#、B-3#、C-1#、C-2#、C-3#。工程應(yīng)用體系，釉面磚在廚衛(wèi)間使用最廣，因釉面磚具有多孔、高吸水率特點(diǎn)，與粘結(jié)材料間能較好地形成機(jī)械錨固作用力，采用符合GB/T 25181—2010《預(yù)拌砂漿》I（室內(nèi)）型的瓷磚膠粘貼該類型瓷磚。

1.2.1 基面準(zhǔn)備與原材料預(yù)處理

測(cè)試環(huán)境為東莞萬(wàn)科住宅產(chǎn)業(yè)化研究基地室內(nèi)自然環(huán)境。所用原材料均在測(cè)試環(huán)境下放置1d方可使用。采用工程用砌筑砂漿和高精加氣混凝土砌塊模擬建筑施工現(xiàn)場(chǎng)砌筑加氣混凝土砌塊墻，砌筑墻體自然養(yǎng)護(hù)7 d后施工10 mm抗裂抹灰，自然條件下養(yǎng)護(hù)14 d。

1.2.2 聚合物水泥防水漿料施工和貼磚

試驗(yàn)所用3家品牌的防水漿料分別對(duì)應(yīng)編號(hào)A#、B#、C#。同一個(gè)試驗(yàn)員以相同方式在養(yǎng)護(hù)好的砌塊抹灰墻體上，分2道施工，滾涂相等量的防水漿料，防水漿料的總厚度為1.5 mm，施工完成后養(yǎng)護(hù)7 d。同時(shí)依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》成型實(shí)驗(yàn)室粘結(jié)試塊，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，形成對(duì)照試驗(yàn)。在養(yǎng)護(hù)好的防水漿料墻體分區(qū)貼磚，統(tǒng)一采用齒形刮刀梳齒薄貼，瓷磚膠的統(tǒng)一施工厚度為10 mm，試驗(yàn)所用3個(gè)品牌的瓷磚膠編號(hào)分別為1#、2#、3#?；诜浪痛纱u膠構(gòu)建的防水貼磚系統(tǒng)編號(hào) 為A-1#、A-2#、A-3#、B-1#、B-2#、B-3#、C-1#、C-2#、C-3#，具體編號(hào)見(jiàn)表1。

表1 不同瓷磚膠對(duì)應(yīng)鋪貼不同瓷磚類型數(shù)量模式表

1.2.3 測(cè)試

依據(jù)JC/T 547—2017《陶瓷磚膠粘劑》測(cè)試蒸壓加氣混凝土砌塊墻聚合物水泥防水漿料系統(tǒng)貼磚的28 d、120 d粘結(jié)強(qiáng)度：每次測(cè)試在每片瓷磚面對(duì)應(yīng)的點(diǎn)取樣，每個(gè)模式取3個(gè)樣點(diǎn)，采用博士切割機(jī)，切割規(guī)格50 mm×50 mm的試樣，切割深度（切透瓷磚、瓷磚膠層和防水漿料層及抹灰層5 mm為準(zhǔn)）。切割好瓷磚后用環(huán)氧膠粘結(jié)將50 mm×50 mm拉拔頭粘結(jié)于切割試塊上，環(huán)氧膠干固后，用DIY-216拉拔儀做拉拔測(cè)試，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)室同期的防水漿料粘結(jié)測(cè)試，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》進(jìn)行測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)。采用無(wú)錫建儀儀器機(jī)械有限公司HBY-40A型水泥混凝土恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)實(shí)驗(yàn)用樣品，采用SJS-1.5S數(shù)顯型砂漿抗?jié)B儀；北京天譽(yù)科技有限公司LBY-V1拉拔試驗(yàn)機(jī)分別測(cè)試樣品抗?jié)B強(qiáng)度和拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

試驗(yàn)所測(cè)試的9種防水漿料、瓷磚膠貼磚模式28 d、120 d數(shù)據(jù)結(jié)果如下：依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 547—2017《陶瓷磚膠粘劑》，9種貼磚模式的不同瓷磚膠拉伸粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)、破壞方式分別見(jiàn)表2。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》，測(cè)試的防水漿料標(biāo)準(zhǔn)條件下的粘結(jié)強(qiáng)度見(jiàn)表3。

表2 不同聚合物水泥防水漿料貼磚模式下系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度與破壞方式表

表3 不同聚合物防水漿料標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下拉伸粘結(jié)強(qiáng)度

2.1 不同聚合物水泥防水漿料對(duì)貼磚粘結(jié)強(qiáng)度的影響

依據(jù)表2中所列數(shù)據(jù)繪制了28 d、120 d不同防水漿料貼磚系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比柱狀圖，如圖1所示。

圖1 不同聚合物水泥防水漿料貼磚系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比

觀察圖1中28 d的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，其中數(shù)值均超出JGJ/T 110—2017《建筑工程飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》所要求的0.4 MPa，表明所采用貼磚體系短時(shí)間內(nèi)可滿足工程應(yīng)用。繼續(xù)觀察120 d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以清楚地看到，樣品C#的3個(gè)貼磚系統(tǒng)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度均為0，表明該防水漿料貼磚系統(tǒng)在120 d已經(jīng)完全失效，實(shí)際應(yīng)用時(shí)將直接造成工程隱患。對(duì)比觀察防水漿料貼磚系統(tǒng)樣品A#和樣品B#可以發(fā)現(xiàn)，隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間由28 d發(fā)展到120 d，系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度值逐漸增大，說(shuō)明系統(tǒng)在自然環(huán)境中養(yǎng)護(hù)較長(zhǎng)一段時(shí)間更穩(wěn)定。對(duì)比相同的瓷磚膠和不同的防水漿料體系可以清楚地看到所有系統(tǒng)中，樣品A#的3個(gè)貼磚系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度明顯好于樣品B#的3個(gè)貼磚系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度，表現(xiàn)最突出的是A-1#體系，28 d的粘結(jié)強(qiáng)度0.95 MPa，120 d的粘結(jié)強(qiáng)度1.13 MPa。因此有理由猜測(cè)防水漿料樣品A#的粘結(jié)性能可能是3個(gè)防水漿料中最好的。結(jié)合表3數(shù)據(jù)分析，樣品A#粘結(jié)強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，所有指標(biāo)類的粘結(jié)強(qiáng)度性能均好于樣品B#和樣品C#。此外，浸水養(yǎng)護(hù)條件下，樣品A#的粘結(jié)強(qiáng)度值最大，標(biāo)準(zhǔn)粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試中無(wú)處理、潮濕基層、堿處理和浸水處理強(qiáng)度分別為1.97、1.62、2.02、2.89 MPa。粘結(jié)強(qiáng)度均是標(biāo)準(zhǔn)要求的0.7 MPa的2倍多。2.89 MPa是標(biāo)準(zhǔn)要求0.7 MPa的3倍多。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果粘結(jié)強(qiáng)度A#＞B#＞C#，與貼磚系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果相一致。防水漿料是整個(gè)貼磚系統(tǒng)構(gòu)造的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一方面可能防水漿料內(nèi)聚強(qiáng)度高可以有效提高系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度，另一面防水漿料與抹灰基面和瓷磚膠面有較好的粘結(jié)也可以有效提高系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度。分析結(jié)果表明：在相同的環(huán)境下，防水漿料的粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)貼磚系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度有決定性影響，粘結(jié)強(qiáng)度低，將直接導(dǎo)致貼磚失效。在加氣混凝土砌塊墻面，使用具有高粘結(jié)強(qiáng)度的A#防水漿料貼磚系統(tǒng)更加穩(wěn)定有效。

2.2 不同聚合物水泥防水漿料對(duì)系統(tǒng)粘結(jié)破壞模式影響

試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)拍攝具有代表性圖片，試驗(yàn)墻面不同防水漿料貼磚系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)切割的粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試破裂面對(duì)比圖，如圖2所示。

圖2 不同聚合物水泥防水漿料貼磚系統(tǒng)破裂模式圖

觀察圖2中9個(gè)防水貼磚粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試中的破裂面，樣品A#防水貼磚系統(tǒng)中破裂面都是典型的抹灰層破裂，部分出現(xiàn)砌體墻破裂；基于樣品B#所構(gòu)建的防水貼磚系統(tǒng)破裂面主要是防水層，部分防水與瓷磚膠層的破裂；樣品C#的防水貼磚系統(tǒng)中破裂面都是典型的防水層與防水層之間的破裂。

分別觀察圖中樣品A#防水貼磚系統(tǒng)28 d和120 d的破裂面，可以直觀地看到，120 d的3組破裂模式都由原來(lái)的抹灰層破裂發(fā)展成抹灰層破裂加部分砌塊層破裂，結(jié)合粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)分析，120 d的A#防水漿料系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度都有不同程度的發(fā)展和保持，表現(xiàn)最明顯的是A-1#的0.95 MPa到1.13 MPa和A-3#的0.69 MPa到0.98 MPa，表明120 d貼磚系統(tǒng)粘結(jié)性更好，一定程度說(shuō)明A#防水漿料系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐候性更好。再次觀察圖中B#防水貼磚系統(tǒng)28 d和120 d的破裂面，也可直觀地看到，120 d的3組破裂模式都由抹灰層破裂加防水層模式發(fā)展成防水層破裂為主，結(jié)合粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)分析，120 d的樣品B#防水漿料系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度都有一定程度的發(fā)展，表現(xiàn)最明顯的是B-1#的0.56 MPa到0.85 MPa和B-3#的0.52 MPa到0.83 MPa，表明120 d貼磚系統(tǒng)粘結(jié)性更好，說(shuō)明B#防水漿料系統(tǒng)較為穩(wěn)定，具有一定耐候性。最后觀察圖中C#防水貼磚系統(tǒng)28 d和120 d的破裂面，可清楚地看到，120 d的3組掉磚的破裂模式都是出現(xiàn)在防水層破裂，結(jié)合28 d粘結(jié)破壞模式和粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)分析，28 d C#防水漿料系統(tǒng)粘結(jié)強(qiáng)度值均低于A#和B#系統(tǒng)，且破壞模式呈現(xiàn)最顯著的防水漿料層間破裂。結(jié)合表2和表3粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，C#防水貼磚系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度分別是C-1#的0.55 MPa，C-2#的0.5 MPa和C-3#的0.45 MPa，數(shù)值相對(duì)是3個(gè)體系最低的，同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)條件下，C#型防水漿料的無(wú)處理、潮濕基層、堿處理強(qiáng)度剛好達(dá)標(biāo)0.7 MPa，浸水處理強(qiáng)度1.41 MPa也是3個(gè)防水漿料中的最小值。數(shù)據(jù)表明防水漿料的粘結(jié)強(qiáng)度值小到樣品C#時(shí)，表現(xiàn)在防水系統(tǒng)中，粘結(jié)強(qiáng)度破壞模式為典型防水層間破裂，同時(shí)說(shuō)明C#防水漿料系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐候性很差?？赡茉蚴蔷酆衔锼喾浪疂{料內(nèi)聚強(qiáng)度不夠，基于系統(tǒng)而言，防水漿料成為系統(tǒng)最薄弱的點(diǎn)，長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)中成為應(yīng)力集中面，防水漿料自身內(nèi)聚強(qiáng)度不夠加速了破壞面的形成，從而出現(xiàn)防水層間或是防水與基層破裂，造成后期貼磚空鼓掉磚，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失效。

3 結(jié)論

（1）加氣混凝土砌塊墻面室內(nèi)廚衛(wèi)貼磚系統(tǒng)，聚合物水泥防水漿料的選擇不同，對(duì)防水貼磚系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐候性有決定性的影響。9種貼磚模式中，基于樣品A#（無(wú)處理粘結(jié)強(qiáng)度1.97 MPa）聚合物水泥防水漿料貼磚系統(tǒng)有極高穩(wěn)定性，并長(zhǎng)期耐候，其中A-1#防水貼磚模式最穩(wěn)定，120 d的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)1.13 MPa，該體系所構(gòu)建鋪貼系統(tǒng)安全可靠。

（2）聚合物水泥防水漿料類似于樣品C#的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度值接近標(biāo)準(zhǔn)要求值0.7 MPa，且防水貼磚系統(tǒng)粘結(jié)測(cè)試破裂模式表現(xiàn)為防水層間破裂，該體系所構(gòu)建的防水貼磚系統(tǒng)在實(shí)際工程貼磚應(yīng)用中有巨大空鼓掉磚風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)避免使用該類型材料。

（3）方案研究找到了具備長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性的防水貼磚系統(tǒng)A-1#，該防水貼磚方案可直接使用于工程項(xiàng)目，具有現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和指導(dǎo)意義。