聚合物水泥防水涂膜标准与应用的关系探讨

赵翠婷 蔡德明 丁天华

（1 德高（广州）建材有限公司；2 西卡德高(广州)企业管理有限公司）

厨房、浴室、卫生间、洗衣房等涉水区域，其墙面贴砖系统中必然会有一层防水涂膜。该防水涂膜处于墙面找平层之上，在陶瓷砖粘结层下（见图1），属于隐蔽工程。业主在收房时，正常情况下看到的是光洁靓丽的瓷砖完美铺贴于厨卫间（见图2）。只有当瓷砖出现空鼓脱落，业主才能看到陶瓷砖粘结层下的防水涂膜（见图3）。防水涂膜作为墙面找平层和陶瓷砖粘结层的连接区域，在查验掉砖原因时，一般会按照现有对应种类防水涂膜的国家标准或行业标准进行第三方送检，送检结果大部分都是合格的，说明防水涂膜本身是符合相关标准要求的。但是陶瓷砖粘结层从防水涂膜上分离的事实，不断地提醒我们需要更多关注防水涂膜与陶瓷砖粘结层之间的关系。

图1 墙面找平- 防水- 贴砖系统

图2 卫生间正常验收情况

图3 卫生间出现掉砖情况

1 聚合物水泥防水涂膜的粘结与被粘结关系

聚合物水泥防水涂膜作为墙面找平层（基层）和陶瓷砖粘结层的连接区域（见图4），不仅需要与墙面找平材料（基层材料）具有较好的相容性，还需要与陶瓷砖粘结材料具有良好的匹配性，同时考验聚合物水泥防水涂膜作为连接过渡层的粘结与被粘结能力。虽然现行国家标准GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》、行业标准JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水浆料》和JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂浆》均对聚合物水泥防水涂膜的粘结性能有一定的要求，但它们并没有对聚合物水泥防水涂膜的被粘结性能提出相关要求。即使聚合物水泥防水涂膜符合这些标准要求，但很多时候无法客观反映出防水层掉砖的根本原因。行业标准JC/T 2415－2017《用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜》的出现，弥补了聚合物水泥防水涂膜被粘结性能检测的空白，更接近应用实际来检测该防水涂膜性能，不仅可以预防聚合物水泥防水涂膜被粘结性能不足而导致的掉砖，同时也更系统地为防水层掉砖提供完整的数据。

图4 聚合物水泥防水涂膜是基层和陶瓷砖粘结层的连接区域

1.1 聚合物水泥防水涂膜的粘结性能

市面上大部分聚合物水泥防水产品会根据现行国家标准GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》[1]、行业标准JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水浆料》[2]和JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂浆》[3]的要求进行配方设计，因而我们常见聚合物水泥防水产品普遍分为防水砂浆、通用型防水浆料和柔韧型防水涂料。这些标准测试样品是聚合物水泥防水涂膜本身，拉拔样品则是粘结基层上的聚合物水泥防水涂膜。

根据表1 中JC/T 2090－2011 和JC/T 984－2011的防水涂膜指标可知，聚合物水泥防水砂浆和防水浆料的防水涂膜偏刚性，与基层的粘结强度要求较高，适合有贴砖需求的墙面。GB/T 23445－2009 标准将聚合物水泥防水涂料按照断裂延伸率高低分成I、II、III 型，其中防水涂膜与基层粘结强度较好的是III 型，拉伸强度较高，但断裂延伸率较低，表明III 型防水涂膜柔性虽低，但抵抗变形的能力不差，刚柔兼具，也可用于有贴砖需求的墙面，但对贴砖材料有要求。I、II 型防水涂膜的断裂延伸率更高，柔性更好，这两个型号的防水涂膜中柔性乳液含量较高，即使标准对其粘结强度要求不低，但防水涂膜表面较光滑，会降低防水层与陶瓷砖粘结层的摩擦力，从而增加掉砖的风险。

1.2 聚合物水泥防水涂膜的被粘结性能

从表2 的JC/T 2415－2017《用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜》[4]可知，标准测试的样品是陶瓷砖粘结层下的聚合物水泥防水涂膜，其粘结强度按照整个防水-贴砖系统来模拟测试，更接近实际应用情况。该标准还增加一个新的考核指标“桥接裂缝能力”，表征防水涂膜承受基层裂纹扩散而不被拉伸破坏的能力[4]，对防水产品的乳液添加量和乳液内聚力有一定的要求[5]。由于JC/T 2415－2017 标准中有“桥接裂缝能力”的指标，使得市面上不具备柔性的聚合物水泥防水产品（如防水砂浆）难以通过该标准，甚至部分低柔性聚合物水泥防水涂料也满足不了桥接裂缝的要求。该标准的出现，打破了我们对可贴砖聚合物水泥类防水产品的已有认知，让我们重新思考陶瓷砖粘结层下究竟需要什么样的聚合物水泥防水涂膜。

表1 粘结基层上防水涂膜的参考标准

表2 陶瓷砖粘结层下防水涂膜的参考标准

1.3 墙面找平- 防水- 贴砖系统应用注意要点

聚合物水泥防水涂膜作为陶瓷砖粘结层和墙面找平层的过渡区域，不仅要确保自身粘结强度和柔韧性满足标准要求，还需要根据整个墙面找平-防水-贴砖系统设计的配套材料进行合适选型（见图5）。由于聚合物水泥类防水产品属于半成品，其需要在施工现场由施工人员进行二次加工才能完成整个防水施工。正所谓“三分材料，七分施工”，材料的“三分”已经有标准可循以及工厂标准化生产控制，但是施工的“七分”虽然也有相对应规范文件，但这里面人工操作因素占比较大，不仅需要在施工前进行技术交底，还需要对施工人员进行一定的产品基础知识培训和产品施工培训。

2 陶瓷砖粘结层下聚合物水泥防水涂膜的破坏模式探讨

本次探讨的陶瓷砖粘结层下聚合物水泥防水涂膜的破坏模式，指的是当聚合物水泥防水涂膜同时承受基层和陶瓷砖粘结层的应力作用时发生失效断裂的界面类型。一般常见的聚合物水泥防水涂膜破坏模式包括：基层-防水层界面破坏（图6-a）、防水层内聚破坏（图6-b）、防水层-粘结层界面破坏（图6-c）和粘结层内聚破坏/粘结层-瓷砖界面破坏（图6-d）。从表3 中可知，造成每种破坏模式的原因是错综复杂，基本围绕基层-防水层-粘结层的相容性来进行研究探讨。基层-防水层-粘结层的相容性，除了将各层所采用的材料按照对应标准进行自检或第三方送检验证以外，还需要对整个系统的应用进行权威检测。JC/T 2415－2017《用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜》是现行从应用角度进行检测的标准，但该标准并没有对陶瓷砖粘结层下防水涂膜的破坏模式进行详细说明，也没有指明哪种是有效破坏模式。

表3 陶瓷砖粘结层下防水涂膜的破坏类型和破坏原因

图5 墙面找平- 防水- 贴砖系统应用注意要点

图6 常见防水涂膜破坏模式

我们通过对比聚合物水泥防水涂膜分别在实验室的粘结强度测试、应用基地贴砖拉拔测试和施工现场的常见防水层掉砖情况可知（见表4）：①施工现场常见的防水层掉砖断面有，基层-防水层界面、防水层内聚面、以及防水层-粘结层界面。虽然粘结层内聚破坏/粘结层-瓷砖界面破坏也会在施工现场遇到，但大部分原因均集中在粘结材料与瓷砖的相容性方面，不在此深入探讨；②应用测试中模拟工地贴砖习惯，粘结层厚度一般在8mm～10mm，切割拉拔测试常见的破坏模式有，防水层-粘结层界面破坏和粘结层内聚破坏/粘结层-瓷砖界面破坏。在较差的基层上进行切割拉拔则会出现基层-防水层界面破坏，防水层内聚破坏受到粘结层厚度和粘结材料种类的影响，在切割拉拔测试中较少出现该破坏模式；③实验室按照JC/T 2415－2017 来测试聚合物水泥防水涂膜的拉伸粘结强度，常见的破坏模式是防水层-粘结层界面破坏和粘结层内聚破坏/粘结层-瓷砖界面破坏。防水层内聚破坏在测试中也会出现，但概率较低。由于标准要求基层均为很好的基面，因此极少会出现破坏断面在基层-防水层界面处。

通过对比陶瓷砖粘结层下防水涂膜在施工现场、应用测试和实验室测试的破坏模式（见表4），我们发现实验室测试的常见破坏模式与施工现场的差别较大，应用测试则是需要选择合适的粘结材料，使其能对防水涂膜产生最大拉力且要确保能在防水层界面处产生破坏，才能重现施工现场掉砖的破坏模式。若我们参考施工现场常见的几种防水层掉砖的界面破坏模式，对陶瓷砖粘结层下防水涂膜的有效破坏模式进行划分，不仅可以在研发阶段对防水产品配方设计给出应用方面的指导，还可以对判定防水涂膜掉砖原因给出权威检测数据。一旦划分好陶瓷砖粘结层下防水涂膜的有效破坏模式，防水涂膜上的粘结材料也会因匹配性问题而被筛选，从而产生更多可靠的数据指导涉水区域的防水和贴砖产品的相互搭配应用。

表4 陶瓷砖粘结层下防水涂膜的破坏模式

3 结语

新标准JC/T 2415－2017《用于陶瓷砖粘结层下的防水涂膜》的制订，开启了产品系统性检验的新方向，配合现有国家标准GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》、行业标准JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水浆料》以及JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂浆》的规范，对日后涉水区域的防水产品研发、应用和检测都具有重要指导意义。若能根据施工现场常见的陶瓷砖粘结层下防水涂膜失效模式，在标准JC/T 2415－2017 里对防水涂膜的有效破坏模式进行划分定义，更能让整个标准贴近实际施工应用情况，也可以提前预测整个防水贴砖系统的安全稳定性，给予防水贴砖工程方案设计提供更多参考数据和产品选择方案。