某工程瓷砖胶与益胶泥的相容性研究

费飞龙　李建新　王新祥　余其俊　陈培鑫（华南理工大学材料学院；广东省建筑科学研究院集团股份有限公司建筑材料研究所）

某工程瓷砖胶与益胶泥的相容性研究

费飞龙1，2李建新2王新祥2余其俊1陈培鑫2
（1华南理工大学材料学院；2广东省建筑科学研究院集团股份有限公司建筑材料研究所）

本文通过对比瓷砖胶在益胶泥上与瓷砖胶在标准混凝土板上的拉伸胶粘强度及界面微观形貌对某工程外墙所用瓷砖胶与益胶泥的相容性进行了研究。结果表明：瓷砖胶在益胶泥上的初始、浸水后、热老化后及晾置20min后的拉伸胶粘强度与瓷砖胶在标准混凝土板上的性能相当，且均优于行业标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JC/T547-2005的指标要求；同时，瓷砖胶与益胶泥界面微观形貌分析未见明显的裂纹或分层等缺陷存在。所有试验结果均表明该瓷砖胶与益胶泥具有良好的相容性.

瓷砖胶；益胶泥；相容性；拉伸胶粘强度；界面微观形貌

1　引言

瓷砖胶又称瓷砖粘合剂或粘结剂，其主要特点是粘接强度高、耐水、耐冻融、耐老化性能好及施工方便，是一种非常理想的粘结材料。由于其粘结力是水泥砂浆的数倍，能有效粘贴大型的瓷砖石材，避免掉砖的风险，因而成为现代装潢的新型材料，并逐渐替代了传统水泥砂浆。益胶泥是一种水硬性水泥基聚合物防水粘结材料，与水调和后即具有粘结功能，固化后能起到防水、抗渗作用，一般用作民用及工用建筑防水层、界面剂，亦用作防潮抗裂层及瓷砖、石材等的粘结层。工程实践中，益胶泥常作为防水层直接涂抹于水泥砂浆找平层上，然后再涂覆瓷砖胶粘贴瓷砖，因此，益胶泥与瓷砖胶相容性的好坏将直接影响工程质量。益胶泥与瓷砖胶具有较好的相容性将有效增大瓷砖在墙面的粘结能力与防水性能，延长结构的使用寿命；益胶泥与瓷砖胶相容性比较差，将导致墙体出现空鼓、起角甚至掉砖等不良现象，给业主、开发商带来极大的经济损失与矛盾纠纷。

图1　外墙砖粘贴做法样板图

根据某公司提供材料显示，该公司一工程项目使用的瓷砖胶为某建材公司生产的C1型瓷砖胶，益胶泥为某防水材料公司生产的I型高分子益胶泥，用于工程外墙（墙体结构如图1所示）。受前述公司委托，广东省建筑科学研究院集团股份有限公司对该工程项目使用的瓷砖胶和益胶泥材料进行了相容性研究。

2　实验材料与方法

2.1原材料与仪器

原材料：某建材公司生产的C1型瓷砖胶，配合比为粉：水=100：26；某防水材料公司生产的I型高分子益胶泥，配合比为粉：水=100：22；标准混凝土板尺寸为40cm×40cm×2cm；所用瓷砖与工程项目所用瓷砖一致，尺寸为5cm×5cm×1cm。

主要试验仪器：冷冻箱、空气热老化试验箱、烘箱；DQ-A岩石混凝土切割机；PG-2T全自动抛光机；万能试验机、微机控制全自动压力试验机；扫描电镜（ZEISSEVO18，德国）。

2.2实验方法

2.2.1样品制备

⑴称取2kg的益胶泥和相应的水，先后将水、益胶泥干粉加入锅中，慢速搅拌3min后停置2min，用直边抹刀在试验用混凝土板上先刮上一层，再用直边抹刀在垂直第一层方向刮上第二层，放入养护室中养护至表面完全凝结。

⑵称取2kg的瓷砖胶和相应的水，先后将水、瓷砖胶干粉倒入锅中，慢速搅拌30s后停置60s，再慢速搅拌60s，熟化5min，最后慢速搅拌15s即可，用直边抹刀在试验用混凝土板上抹上一层瓷砖胶，再用齿边刮刀抹上较厚一层，5min后放上试验用瓷砖，上压重块并保持30s。样品制备过程如图2所示。

图2　瓷砖胶与益胶泥相容性检测样品制备过程

2.2.2试验方法

样品制备并养护后，分别参照行业标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JC/T547-2005与《聚合物水泥防水砂浆》JC/T984-2011进行试件拉伸胶粘强度试验、浸水后的拉伸胶粘强度试验、热老化试验、耐候性试验等。试验操作如下：

⑴初始拉伸胶粘强度试验：将试件放入标准养护室养护至27d，用高强胶粘剂将拉拔头粘在瓷砖上，继续养护24h后，测定粘结强度。

⑵浸水后的拉伸胶粘强度试验：将试件放入标准养护室养护至7d，然后置于20℃水中养护20d，用高强胶粘剂将拉拔头粘在瓷砖上，继续养护至24h后，测定粘结强度。

⑶热老化试验：把试件放入标准养室养护14d，然后将试件置于鼓风烘箱中60℃下热养护14d，用高强胶粘剂将拉拔头粘在瓷砖上，继续养护至24h后，测定粘结强度。

⑷晾置20min后的拉伸胶粘强度试验：将试件放入标准养护室养护至27d，用高强胶粘剂将拉拔头粘在瓷砖上，继续养护24h后，测定粘结强度。

⑸样品成型、标准养护28d后，经破型、抛光后采用扫描电镜的二次电子信号成像技术观察样品中混凝土板/益胶泥、益泥胶/瓷砖胶、瓷砖胶/瓷砖三者之间界面微观形貌。

3　结果与讨论

3.1拉伸强度测试

瓷砖胶在益胶泥上与瓷砖胶在标准混凝土板上的初始、浸水后、热老化后及晾置20min后的拉伸胶粘强度测试值如表1、图3所示。可见，瓷砖胶在益胶泥上的初始、浸水后、热老化后及晾置20min后的拉伸胶粘强度与瓷砖胶在标准混凝土板上的性能相当，且均优于行业标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JC/T547-2005的指标要求，其中，初始、晾置20min后的拉伸胶粘强度大幅优于标准指标，分别达到1.2MPa与1.1MPa（标准指标均为0.5MPa）。表明该益胶泥与瓷砖胶具有非常好的相容性。

3.2界面微观结构分析

拉伸胶粘强度从宏观力学性能上表明了益胶泥与瓷砖胶之间能够实现有效粘接，为进一步从微观结构上认识其粘结模式与相容性，本文通过扫描电镜研究了其界面微观形貌。标准混凝土板/益胶泥、益胶泥/瓷砖胶、瓷砖胶/瓷砖三者之间界面处放大1000倍后的微观形貌的扫描电镜照片分别如图4（a）、4（b）和图4（c）所示。可见，标准混凝土板/益胶泥界面结合紧密，水泥水化产物相互搭接形成致密结构，增大了界面粘结能力；益胶泥/瓷砖胶部分界面结构更为致密，相比标准混凝土板与益胶泥部分，其水泥水化产物相互搭接形成的网状或膜状结构更多，有效的增大了两者之间的界面粘结力；瓷砖胶/瓷砖界面结构密实，水泥水化产物呈层叠堆积，界面粘结良好。此外，标准混凝土板/益胶泥、益胶泥/瓷砖胶、瓷砖胶/瓷砖三者之间界面处均未见存在明显的裂纹、剥落等缺陷或分层现象。综上所述，扫描电镜界面微观形貌分析进一步表明该益胶泥能与瓷砖胶良好结合，具有较好的相容性。

表1　瓷砖胶与益胶泥相容性检测结果

图3　瓷砖胶与益胶泥相容性检测结果

图4　界面微观形貌分析

4　结论

本文通过对比某瓷砖胶在益胶泥上与在标准混凝土板上的初始、浸水后、热老化后、晾置20min后的拉伸胶粘强度和界面微观形貌，研究用于工程外墙体系的瓷砖胶与益胶泥的相容性。结果表明：瓷砖胶在益胶泥上与在标准混凝土板的性能相当，且均优于行业标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JC/T547-2005的指标要求；外墙砖粘结构造系统中标准混凝土板/益胶泥、益胶泥/瓷砖胶、瓷砖胶/瓷砖之间界面处均未见明显的裂纹或分层等缺陷，表明三者之间互相结合良好，瓷砖胶与益胶泥具有良好的相容性。●

［1］中国建筑材料科学研究院.JC/T547-2005，陶瓷墙地砖胶粘剂［S］.

［2］中国建筑材料科学研究院.JC/T984-2011，聚合物水泥防水砂浆［S］.

［3］郭雅妮，刘长生，丁庆军.羧酸型减水剂与水泥的相容性研究［J］.武汉理工大学学报，2007（29）.

［4］王金丽，卢辉辉.水泥与外加剂相容性研究［J］.城市建设理论研究，2014（1）.