瓷砖背胶在瓷砖铺贴系统中的应用研究

李光球，陈晓龙，郭一锋

（1.苏州市姑苏新型建材有限公司，江苏省高性能建筑材料工程技术研究中心，江苏 苏州 215132；

2.苏州市建筑科学研究院集团股份有限公司，江苏 苏州 215129）

瓷砖背胶在瓷砖铺贴系统中的应用研究

李光球1，2，陈晓龙1，2，郭一锋1，2

（1.苏州市姑苏新型建材有限公司，江苏省高性能建筑材料工程技术研究中心，江苏 苏州 215132；

2.苏州市建筑科学研究院集团股份有限公司，江苏 苏州 215129）

SJ-601瓷砖背胶使用过程中可加水稀释，其稀释比例应满足要求；瓷砖背胶可与多种粘结材料复合使用，形成瓷砖粘贴体系，大幅度提高瓷砖与基层的粘结力；瓷砖背胶与C2型瓷砖胶组成的粘贴系统，可用于大理石、人造石材、玻化砖等材料的粘贴。瓷砖背胶在标准混凝土板和釉面砖上有良好表现，安全性能大幅度提高；在加气混凝土砌块上粘贴，其粘结强度受基层吸水率影响，建议将基层润湿后再涂刷瓷砖背胶并粘贴。

瓷砖背胶；饰面材料；粘结强度；耐久性

近年来，随着城市化导致地产业的高速发展、生活质量的提高，人们对建筑装饰标准的不断高涨，以陶瓷、文化石、玻化砖等人造和天然石材为代表的装饰材料得到了大面积的使用。但各种饰面装饰材料施工质量良莠不齐，各饰面材料尤其是石材和瓷砖等在较短时间内就出现了大面积脱落的现象，导致墙面斑驳，这主要由于粘结材料质量不稳定，多为现场工人自己凭借经验配制，当高层建筑的外墙损坏后，其修复非常困难，需要砸掉原系统重新铺设，复杂的外部环境使得修复工程几乎具有不可再修复性。其中粘结材料不均匀、粘结强度不足、粘结浆体不饱满、粘结层冻融性差、这些现象主要是因为缺乏专用的粘结材料造成的。仅由施工人员凭借经验拌制，配比随意性大，并因为对石材和基面的认知不足而存在非常大的误差。瓷砖粘结剂性能不稳定[1]，早期强度发展缓慢[2]，瓷砖粘结剂抗滑移性不佳[3]等，导致瓷砖容易脱落。以瓷砖、石材为代表的装饰材料的大型化（从250 mm向800 mm转变）发展，为迎合市场需求，瓷砖背胶应用而生。但市场上的瓷砖背胶五花八门，性能各异，既没有统一的施工工艺，也没有统一的建材行业标准指导生产企业生产、检验。本文通过一系列对比试验，研究瓷砖背胶对瓷砖铺贴系统性能的影响，并提出成熟的施工工艺。

1 试验

1.1 原材料

水泥：P·O42.5水泥，张家港某水泥厂；瓷砖背胶：SJ-601，苏州市姑苏新型建材有限公司生产；瓷砖胶：C1型、C2型，市售；骨料：河砂，细度模数2.5，苏州某砂场产；混凝土板：符合JC/T 547—2005规定要求；瓷砖：符合JC/T 547—2005规定的V1型瓷砖。

1.2 试验仪器设备

高精度粘结强度检测仪：ZQS6-2000A型，北京盛世伟业科技有限公司；电热鼓风干燥箱：101-3A，无锡市华南实验仪器有限公司；恒温恒湿试验箱：YNK/TH-225/D20，苏州市优尼环境试验设备有限公司；水泥胶砂搅拌机，JJ-5型，无锡市华南试验仪器有限公司。

1.3 性能测试方法

按照JC/T 547—2005测试拉伸胶粘原强度、耐水后拉伸胶粘强度、热老化后拉伸胶粘强度以及冻融循环后拉伸胶粘强度。

2 试验设计及结果讨论

2.1 瓷砖背胶与水的比例对瓷砖粘结性能影响

瓷砖背胶SJ-601由丙烯酸乳液与丁苯乳液、增稠剂、成膜助剂、填料等配制而成，在使用过程中可添加一定量的水进行稀释，与水泥搅拌成糊状，涂刷于瓷砖和基层上，可大幅度提高瓷砖的粘结力。本实验根据SJ-601、水及水泥的不同配比（质量比，下同）设计5组试样（见表1）。

表1 瓷砖背胶与水、水泥的比例

粘贴瓷砖用粘结材料采用m（水泥）∶m（河砂）=1∶2的水泥砂浆，用行星式胶砂搅拌机进行搅拌。将搅拌好的背胶涂刷于瓷砖和基层上，待背胶表干后采用粘结材料粘贴瓷砖，28 d后测试粘结强度，结果见图1。

图1 瓷砖背胶与水的比例对瓷砖粘结强度的影响

由图1可知，1#、2#、3#试样的粘结强度很接近，在0.8～0.9 MPa，4#试样的粘结强度大幅度降低。由此说明，SJ-601在配制过程中可以加水，但加水比例不得大于50%，当加水比例大于50%时，瓷砖背胶的粘结性能大幅度降低。5#试样的粘结强度低，主要是SJ-601在界面处成膜，使水泥砂浆不能充分嵌入基层或瓷砖内部，大幅度降低粘结强度。为了确保数据的准确性，在以下实验中，均按m（SJ-601）∶m（水）∶m（水泥）= 0.75∶0.25∶2.00配制瓷砖背胶。

2.2 瓷砖背胶与粘结材料系统对粘结强度的影响

瓷砖背胶可与多种粘结材料复合使用，形成瓷砖粘贴体系，本文针对市场上几个常见的瓷砖粘贴体系，设计6组试验（见表2）。将搅拌好的背胶涂刷于瓷砖和基层上，待背胶表干后采用粘结材料粘贴瓷砖，28 d后测试粘结强度，结果见图2。

表2 背胶与不同粘结材料组成的瓷砖铺贴系统

图2 瓷砖背胶与不同粘结材料组成瓷砖铺贴系统的粘结强度

由图2可见，瓷砖背胶的使用，可使基层与瓷砖间的粘结力大幅度提高。试样S6与S3相比，粘结强度由0.46 MPa提高到0.86 MPa，提高幅度为86.9%；S4与S1相比，粘结强度由0.65 MPa提高到0.91 MPa，提高幅度为40%；S2与S5相比，粘结强度由1.12 MPa提高到1.43 MPa，提高幅度为27.7%。由此说明，瓷砖背胶可与多种粘结材料复合使用，形成瓷砖粘贴体系，大幅度提高瓷砖与基层的粘结力。

图3为涂刷背胶后瓷砖拉拔破坏形式与未涂刷背胶瓷砖拉拔破坏形式对比（粘结材料为1∶2水泥砂浆）。

图3 涂刷背胶与否瓷砖的拉拔破坏形式对比

由图3可以清楚地看出，涂刷背胶的瓷砖拉拔破坏形式发生在粘结层，而未涂刷背胶的瓷砖拉拔后破坏发生在界面层。

2.3 瓷砖背胶在不同基层材质中的应用

将瓷砖粘贴于基层上，不仅粘结剂的性能对瓷砖粘结强度影响大，且基层的硬度、强度、孔隙率、吸水率等对粘结强度影响也非常大。本研究针对不同基层材质设计4组实验，测试瓷砖背胶应用于不同基层材质时，瓷砖粘结强度是否符合JC/T 547—2005标准要求。试验编号分别为：标准混凝土板（D1）、纸面石膏板（D2）、蒸压加气混凝土砌块（D3）、釉面瓷砖（D4）。标准混凝土板、纸面石膏板、蒸压加气混凝土砌块和釉面瓷砖的性能符合相关产品标准要求。

将搅拌好的背胶涂刷于瓷砖和基层上，待背胶表干后采用粘结材料（1∶2水泥砂浆）粘贴瓷砖，28 d后测试粘结强度，结果见图4。

图4 瓷砖背胶应用于不同基层材质时瓷砖的粘结强度

由图4可知，瓷砖背胶在标准混凝土板和釉面砖上面有良好表现，涂刷背胶后的粘结强度大幅度提高。在蒸压加气混凝土砌块上粘贴，因加气混凝土砌块吸水率太高、吸水太快，使得瓷砖背胶失水太快，其粘结强度增长幅度较小，但其粘结强度大于0.6 MPa，符合JC/T 547—2005标准要求。其在纸面石膏板上粘贴，粘结强度非常低，只有0.2 MPa左右，主要是石膏板表面的纸张与石膏板本体粘结力较低，无法承载更大的拉力，具体破坏形式见图5。

图5 瓷砖粘贴在纸面石膏板表面的破坏形式

2.4 瓷砖背胶在不同饰面材料中的应用

随着人们居住水平的提升，饰面材料呈现多元化发展。目前，市场上最多的饰面装饰材料有大型瓷砖、玻化砖、玻璃砖大理石、花岗岩、人造石材等等，各种饰面材料表面吸水率、粗糙程度相差颇大，单一瓷砖胶已经难以满足装饰材料粘贴需求。为提高瓷砖铺贴系统的安全性，本节采用瓷砖背胶处理饰面材料表面，用C2型瓷砖粘结剂粘贴饰面材料，针对不同饰面材料设计5组实验，试验编号为：瓷砖（M1）、玻化砖（M2）、人造石材（M3）、大理石（M4）、花岗岩（M5）。瓷砖、玻化砖、人造石材、大理石、花岗岩性能符合相关产品标准要求。将搅拌好的背胶涂刷于饰面材料和基层上，待背胶表干后采用C2型瓷砖粘结剂粘贴饰面材料，28 d后测试粘结强度，结果见图6。

图6 瓷砖背胶应用于不同饰面材料的粘结强度

由图6可知，无背胶处理时，C2型瓷砖胶粘贴瓷砖和大理石粘结强度大于1.0 MPa，粘贴玻化砖、人造石材和花岗岩其粘结强度都小于1.0 MPa。而经过瓷砖背胶处理界面后的饰面装饰材料，C2型瓷砖胶粘结强度差别不大，都在1.20～1.40 MPa，符合JC/T 547—2005标准要求，不受饰面材料表面性能（吸水率、粗糙程度等）影响。因此，瓷砖背胶与C2型瓷砖胶组成的粘贴系统，可用于大理石、人造石材、玻化砖等材料的粘贴。

3 瓷砖背胶耐久性应用研究

瓷砖铺贴系统的耐久性主要采用浸水后、热老化后和冻融循环后的拉伸粘结强度来量化。针对表2中的6个瓷砖粘贴体系进行耐久性能试验。将搅拌好的背胶涂刷于瓷砖和混凝土板上，待背胶表干后采用不同粘结材料粘贴瓷砖，28 d后测试粘结强度，结果见图7。

图7 瓷砖背胶的耐久性测试结果

由图7可知，在S4、S5、S6的试验过程中，浸水后拉伸粘结强度比原强度稍微下降，但幅度较小，而热老化后和冻融循环后粘结强度大幅度降低，尤其是热老化后粘结强度降低50%以上，已不能符合JC/T 547—2005标准要求。出现此情况主要是因为1∶2水泥砂浆中没有聚合物乳胶粉，其与瓷砖的粘结力主要靠水泥嵌入瓷砖内部的握裹力提供，而热老化和冻融循环的作用，已经使得嵌入瓷砖内部的水泥砂浆发生松动，其握裹力大幅度降低，从而降低了瓷砖与基层的粘结力。C1、C2型瓷砖粘结剂中尽管含有聚合物乳胶粉，但瓷砖胶市场已经处于低价竞争状态，瓷砖胶中的乳胶粉含量非常低，市场上普通的瓷砖胶热老化和冻融循环后粘结强度已不能符合JC/T 547—2005标准要求。在S1、S2、S3试验过程中，浸水后、热老化和冻融循环后粘结强度与原强度稍微降低，但降低幅度较小，粘结强度都符合JC/T 547—2005要求，瓷砖的安全性能还有保障，其主要作用归根于瓷砖背胶。瓷砖背胶的作用，是在饰面材料于粘合剂之间，架构起一层牢固的桥架，其主要性能是：（1）具有良好的粘合力，能和瓷砖胶形成强有力的粘合作用；（2）柔性，能有效消散不同材料之间的收缩；（3）防水性能，能有效地在卫生间等有水的部位不至于遇到水以后粘合力下降或者从饰面材料背后脱落。

4 结语

（1）在SJ-601瓷砖背胶使用过程中必须将SJ-601、水泥和水按一定比例配制，SJ-601具有较宽泛的配比区间，最佳比例为：m（SJ-601）∶m（水）∶m（水泥）=0.75∶0.25∶2.00。

（2）瓷砖背胶可与多种粘结材料复合使用，形成瓷砖铺贴系统，大幅度提高瓷砖与基层的粘结力和耐久性。

（3）瓷砖背胶在标准混凝土板和釉面砖上面有良好表现，粘结性能大幅度提高。在加气混凝土砌块上粘贴，其粘结强度受基层吸水率影响，建议将基层润湿后再涂刷瓷砖背胶并粘贴瓷砖。其在纸面石膏板上粘贴，粘结强度非常低，不建议使用。

（4）瓷砖背胶与C2型瓷砖胶组成的粘贴系统，可用于大理石、人造石材、玻化砖等材料的粘贴。

[1]李艳玲，徐军，朱伶俐.瓷砖粘结砂浆的性能研究及经济性分析[J].砖瓦，2007（10）：50-52.

[2]郭一锋，李光球，陈晓龙.大型石材速凝型胶粘剂的制备及耐候性能研究[J].中国胶粘剂，2013（11）：13-17.

[3]L.Schmitz，C-J.Hacker，张量.纤维素醚在水泥基干拌砂浆产品中的应用[J].新型建筑材料，2006（7）：45-48.

Application study on the backing adhesive of ceramic tile

LI Guangqiu1，2，CHEN Xiaolong1，2，GUO Yifeng1，2
（1.Jiangsu Province Engineering Research Center for High Performance Building Materials，Suzhou Gusu New Building Materials Co.Ltd.，Suzhou 215132，China；2.Suzhou Academy of Building Research Co.Ltd.，Suzhou 215129，China）

The experimental results show that SJ-601 ceramic tile back glue can add water dilute in use process，the dilution rate shall meet the requirements.Ceramic tile back glue complex used with various binding material，can form a ceramic tile paste system to enhance the binding power between ceramic tile and grass-roots level sharply.And paste system composed of C2 type ceramic tile adhesive，can be used for brick paste on materials such as marble，artificial stone，vitrified tiles.Ceramic tile of gum in the standard concrete slab and glazed tile with good performance，safety performance is greatly improved.Paste，aerated block on its bond strength affected by water absorption at the grass-roots level，proposed to shelling-out ceramic tile back glue and paste again after grassroots wetting.

ceramic tile back glue，facing material，bond strength，durability

TU58+9

A

1001-702X（2016）09-0069-04

2016-04-13；

2015-05-31

李光球，男，1979年生，湖南新化人，高级工程师，研究方向：建筑材料研究与应用。