岩板、瓷砖空鼓脱落都是铺贴师傅的错吗？

2022-04-20

现在，建筑陶瓷铺贴材料已经进入到大板、岩板时代，岩板、瓷砖铺贴功能不佳的问题更为突显。已经严重制约着岩板、瓷砖的市场发育和成熟，严重制约着生产企业的效益和经营，严重制约着行业的技术进步和发展......

作者以及他的团队，针对建筑陶瓷铺贴材料铺贴功能的原理，经过数年的研讨，提出了一些理论性的理解和看法。并就从根本上改善和完善岩板、瓷砖的铺贴质量提出了解决方案。

影响岩板、瓷砖铺贴效果的因素很多。最主要的影响因素应该有三个：瓷砖自身铺贴功能，铺贴粘合材料，铺贴施工工艺。

1 瓷砖自身铺贴功能

前文专题讨论过，结论是：岩板、瓷砖自身铺贴功能存在先天不足，现有生产技术工艺又无法进行补救和完善。这种情况还在愈演愈烈。

2 铺贴粘合材料

铺贴粘合材料是岩板、瓷砖与墙地面的连接中间体。除其应具备安全、廉价、易得、易操作特质外，最重要的指标就是粘结强度要高、耐气候牢度要好。

目前使用的铺贴粘合材料大致可以分为三大类：无机粘合剂、有机粘合剂和混合型粘合剂。

无机粘合剂：

最常见最大宗的应是水泥砂浆粘合剂。水泥砂浆粘合剂的配比以及使用方法、质量指标等都有相应的质量标准。应该说是比较成熟和理想的铺贴粘合材料。还有例如碳酸盐系列（CaCO₃）、硫酸盐系列（Ca₂SO4）、硅氧化物系列等。

有机粘合剂：

此类粘合材料种类较多，性能功能各异。常见的使用方法是：两种（或以上）组分配比，现场现配现用。也有事先调配好的密封在容器内的成品一次性使用。这类粘合剂可在常温下或特定的条件下，各组分发生化学交联聚合反应，可形成强度较高的粘接中间体。例如环氧类、不饱和聚酯类、聚丙烯酰胺类等。

这类粘合剂材料除了较贵的价格外，最不友好的是会带来环境的污染。因为最好的、最廉价的聚合中间体是甲醛。

混合型粘合剂：在无机粘合材料中，添加一定比例的有机粘合制剂，目的是获得比无机粘合材料更优异的粘合牢度。

上述各类型的铺贴粘合材料，各有其使用用途，但都必须要有优良的粘结强度和耐气候牢度。

粘结强度和耐气候牢度称之为铺贴粘合材料质量最基本的二要素。

粘结强度：

粘接剂材料固化后，被粘接组合体的综合强度指标。通常侧重考核两种状况的粘结强度，一是粘接剂材料固化后自身的强度指标，二是粘接剂材料与被粘接材料交界面的粘结强度。具体检测方法标准：JC/T547-2017，拉伸粘结强度和剪切粘结强度。然而，瓷砖粘接组合体的空鼓脱落现象是发生在粘接交界面上。

耐气候牢度：

粘接组合体在自然环境中，经过一定的暴露时间后，检测其粘结强度的损失状况。

自然界中所有材料都存在着冷热缩胀、聚合老化现象，只是时间不同其程度不同而已。就铺贴粘合材料而言，耐气候牢度大致可分为：

无机粘合剂＞混合型粘合剂＞有机粘合剂

3 铺贴施工工艺

使用什么类型的粘合剂材料，就采用什么样的施工工艺。各种施工工艺都有详尽的方法步骤操作指南。操作起来并非难事，只要严格照章办事，铺贴质量是可以得到保证的。

岩板、瓷砖的空鼓脱落事故通常较少发生在施工后短期内，而是发生在几个月后、几年后甚至更长时间。这是因为岩板、瓷砖与粘合剂材料交接面上的粘合力发生了变化。随着粘合力的逐渐减小，岩板、瓷砖与粘合剂材料交接面上会产生点状局部充气剥离现象。随着这种局部充气剥离面积的不断扩大，就出现了所谓的空鼓现象。当粘合力≤岩板、瓷砖重量时就会发生脱落。

岩板、瓷砖所受粘合力的变化应该是发生空鼓脱落的原凶。岩板、瓷砖所受粘合力为什么会发生改变呢？

岩板、瓷砖的粘结原理比较复杂，有多种理论进行描述和论证：例如：机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、弱边界理论、化学键理论……

以机械理论为例，粘结力来自两固体表面的互锁、锚固、钩合、楔合……粘结力的大小取决于同质相容、表面粗糙度和粘合剂的性能。

以化学键理论为例，粘结力来自两物质表面的离子键、共价键、金属键、氢键、范德华力……

化学键的能级比较：

瓷砖与粘合剂的粘结力应该属于“范德华力”的范畴。范德华力又被称为“分子之间的相互作用力”。
范德华力的大小与分子间的“距离”密切相关，形成的结合力的“键能”较低，因此不能引起物质发生化学质变，其形成的“结合物”强度也较低。例如：水分子在不同的温度下，分子间的相互作用力发生变化，呈现出的冰、液、气三种形态，就是分子间作用力的直观表现。

三 岩板、瓷砖铺贴所受的粘结力
应该多大合适呢？

水泥砂浆与被粘接物界面的粘结强度标准数值

（42.5#水泥：中砂：饮用水=1：3：0.5）

由上表可以看出，只要按照工艺操作，粘结强度都可以达到或超过部颁标准值的。

由上表可以看出，理论上瓷砖所受到的粘结力还是相当大的，每片瓷砖所受到的粘结力可达到几十吨甚至几百吨！为什么它们还会脱落掉下来呢？

粘结强度N、粘结力Z、粘结面积H之间的关系：

N=Z/H，Z=N×H

式中，若粘结面积H在不断地减小，将会导致粘结力Z会急剧减小直至消失。

缩胀效应或缩胀应力：随温度湿度的变化物质材料体积会发生相应的变化，这种自然现象称之为缩胀效应，这种体积变化称之为材料产生了缩胀应力。岩板、瓷砖及其粘合剂都会存在这种缩胀效应或产生内部的缩胀应力。

（a=单位长度的材料温度每升高一度的伸长量）

不同的材料其缩胀内应力不同，从线胀系数可以看出：

1、混凝土比陶瓷材料的缩胀应力更大约2-3倍；

2、尼龙类（类比粘合剂）比陶瓷材料的缩胀应力高出一个数量级。

相同条件下，瓷砖粘结组合体各个不同材料的缩胀差值，也就是缩胀应力的大小差值，才是导致粘接交界面损坏和减小的直接且重要原因。

从线胀系数的“差值”可以得出：材料的每一次缩胀，如同在粘接界面上产生一次微弱的剪切振荡效应。随着时间的积累，这种‘剪切振荡效应’的结果也在积累。最终将导致粘接面积H不断地被损坏和不断缩小：

Z=N×H

当粘接面积H趋近于某一临界值，粘结力Z ≤瓷砖重量S时，瓷砖脱落。

再看下组瓷砖脱落的图片：

4、砂浆、粘接剂固化反应时产生气体：反应气泡

这些空穴孔洞有什么样的危害？

空穴孔洞中的气体在粘接界面呈被封闭状态，被封闭的空气缩胀效应会更大。密闭空间内气体的反复缩胀将产生巨大的压力差，也会形成压力震荡效应。压力震荡效应的积累将导致粘接面积的逐渐减少，当粘接面积H趋近于某一临界值，粘结力Z ≤瓷砖重量S时，瓷砖脱落。

瓷砖铺贴时粘合剂涂抹均匀可消除大部分的操作气泡，但是，搅拌气泡和反应气泡很难消除。只要粘接界面存在气泡，必然会导致粘接面积减小，最终导致Z≤S瓷砖脱落。

五 岩板、瓷砖空鼓脱落的主因是
其自身铺贴功能缺陷所致

综上，我们对岩板、瓷砖空鼓脱落的原因，可以理出较为清晰的脉络：

1、岩板、瓷砖铺贴质量由其自身铺贴功能、铺贴材料、铺贴工艺所决定。

2、铺贴材料质量二要素：粘结强度和耐气候牢度。

3、有机、无机、混合型粘合剂的粘结强度都能达标。

4、各类型粘合剂的铺贴工艺都相对成熟，操作工艺简单，质量有保证。

5、岩板、瓷砖空鼓脱落是铺贴材料耐气候牢度不好所导致。
6、铺贴材料耐气候牢度不好的原因是界面粘接力的逐渐减小直至临界点。表现特征为界面粘接面积的逐渐减小直至临界点。
7、铺贴材料的缩胀应力产生的“剪切振荡效应”，将导致界面粘接面积的逐渐缩小。

8、铺贴交接面上的空穴孔洞会产生“压力震荡效应”，将导致界面粘接面积的逐渐缩小。

由此看来，装修铺贴的师傅们只要按照规程操作，将粘合剂涂抹均匀即可完成任务，也就不必承担瓷砖的空鼓脱落的任何责任。

粘合材料存在缩胀效应，岩板、瓷砖同样存在缩胀效应。缩胀效应也是瓷砖的质量属性之一，同样也属于其自身铺贴功能的范畴。

综上所述，岩板、瓷砖自身铺贴功能存在的缺陷或先天不足，是导致其空鼓脱落的最主要的原因。