论文部分内容阅读
摘要：建筑墙面采用饰面砖装饰的日益增多，且有些饰面砖的尺寸规格较大，以提高装饰效果。为提高建筑物的使用安全，通过分析和总结，对内外墙面饰面砖的粘贴提出一些建议，防止出现饰面板产生脱落等质量问题。
关键词：饰面砖瓷砖脱落温差线膨胀
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
饰面砖的类型、粘结材料的类型、施工方法和截面尺寸与饰面砖脱落有很大关系，同时饰面砖所处的环境温差及气候条件与饰砖的脱落存在很大的关系。
一、瓷砖饰面脱落的现状调查
根据近几年，对已经完工的项目的回访和维修及对其它工程的调查发现，较多采用较大截面尺寸的墙体饰面砖均存在不同程度的脱落现象。而对施工过程中的质量验收资料核查，饰面砖的施工过程质量检查记录合格，饰面砖粘结强度检测报告合格。
1.与瓷砖尺寸的关系
脱落的饰面砖的长度大部分都为800mm的，少量为600mm及以下尺寸的，大部分为平面尺寸较大的，饰面砖都为优质瓷质砖，强度高、质地硬。从脱落的形式看，瓷砖背面比较光滑，粘贴砂浆表面仍保留着瓷砖背面网格肋纹，瓷砖粘结面的砂浆中部呈不规则的放射状的裂纹。
2.与瓷砖质地的关系
同一小区相邻楼座，相同规格瓷砖，采用相同的施工方法和粘结材料，位于相同区域部位时，质地较差的瓷砖出现脱落的情况比质地坚硬的瓷砖要明显少。
3.与区域环境温度差的关系
同一楼座、相同质地、相同规格的瓷砖，采用相同的粘结材料和施工方法，位于门厅出入口瓷砖脱落的数量比楼层过道墙面的数量要明显的多。与采暖区域靠近的部位墙面的瓷砖比远离采暖区部位墙面的瓷砖脱落的要少较大比例，外墙出现的比例更高。即环境温度差越大，越易引起瓷砖脱落。
4.与粘贴材料的关系
目前，饰面砖的粘贴材料主要有：A、由水泥等无机胶凝材料、矿物集料和有机胶组成的单组份粉状胶粘剂；B、瓷砖专用胶粘剂；C、水泥砂浆或水泥浆掺加水泥用量20％的108胶（或801、901胶）。
目前较多设计根据05J1图集采用C类粘贴瓷砖，外墙粘贴瓷砖部分采用B类，也有采用A类。
A类主要成分由水泥及矿物拌合料和胶粘剂组成，即由水泥拌合掺合料，内掺一定水泥用量的专用胶粘剂，经搅拌合后而成。
B类主要成份由经高温碾焙的水泥基胶凝材料，拌合胶粉组成的粉状胶粘剂，直接加水调成浆料而成。浆料拌合比例为：粉状胶粘剂：水＝2.5～3:1（体积比），稠度20～30mm。放置10～15分钟，再充分搅拌均匀即可使用。
C类主要成份为水泥，通常做法为：基层上刷素水泥浆一遍，4～5厚1:1水泥砂浆加水重20％的建筑胶粘贴8～10厚饰面砖，水泥擦缝或水泥砂浆勾缝。
通常做法为：15厚水泥砂浆基层上刷素水泥浆一遍，4～5厚1:1～1:2水泥砂子用胶粘剂调整成粘结浆料（粘贴较薄瓷砖时，粘结浆料厚度不大于3mm，浆料中不掺砂子），贴8～10厚饰面砖，水泥擦缝或水泥砂浆勾缝。
采用瓷砖专用胶粘剂粘贴的瓷砖墙面脱落相对采用水泥砂浆粘结出现的少。
二、瓷砖脱落的原因分析
1.粘贴原因
较大尺寸瓷砖易脱落的原因，与粘结砂浆的结合率无多大关系。较大尺寸瓷砖一般厚度为8～12mm，截面尺寸一般在400～1200mm，而较小尺寸瓷砖厚度为5mm左右，与其自重在粘贴初期，胶粘剂强度未达到时，在下部未设置托尺或短时间内粘贴过高时，应会因上部瓷砖自重而引起底部瓷砖与胶粘剂间微量位移，这样形成瓷砖与粘结胶粘剂间形成细微裂隙，也就降低了瓷砖与胶粘剂间粘结力。
2.饰面瓷砖的质地
质地好的瓷砖的密度较高，其线膨胀系数较小，而质地较差的瓷砖其线膨胀系数较大，与粘结砂浆的线膨胀系数差距小，产生的温度差异收缩变形应力也相应较小，所以较质地致密的瓷砖不易脱落。
粘结砂浆与水泥砂浆具有基本相同性能，其线膨胀性能与C15混凝土相当；B类为弹性胶粘剂，主要由聚合物分散剂与配合料组成，具有抗裂性能，有一定的弹性变形性能。
3.温差原因
区域环境温度差大，年环境温度差大，日环境温度差大，引起的材料的温度应变（伸缩应变），造成瓷砖与粘结剂间因变形差异而产生变形应力，如果温差过大，将造成瓷砖与胶粘剂间应变形应力大于粘结力，从而使瓷砖与胶粘剂间形成局部裂纹甚至脱落。
在相同的年温度差下，瓷砖截面越大，其温度变形越大，与粘结剂间因变形差异形成的变形应力也越大。
4.膨胀系数的影响
弹性胶粘剂在温度变形作用下与瓷砖间形成的变形差小，形成的变形应力差较小，从而降低了瓷砖的脱落风险。而传统水泥胶浆粘贴的瓷砖，由于施工过程中水泥中掺胶量的不足及所掺胶质量不良等因素，形成瓷砖粘贴初期粘结力不足，引起局部裂隙，形成脱落概率增加。
总之，瓷板和粘结砂浆的热膨胀变形量差异较大，由温差变形造成瓷板與砂浆粘结层间产生剥离，是瓷板饰面层脱落的主要原因。
不同的材料具有不同的热膨胀系数，在温度变化较大时，使不同材料间产生一定的拉伸应力，在拉伸应力较大时及反复性拉伸应力的作用下，形成瓷砖与粘贴砂浆间部分粘结面逐步被破坏，造成粘结面逐步减少，然后在瓷板重力作用下形成脱落。另外瓷砖的尺寸较大，在较大的温度变化下形成较大的总体变形量，在两种材料的变形量差异较大时，易造成部分材料的拉裂或材料间结合面拉裂，从而造成瓷砖与粘贴砂浆间脱离。
饰面粘贴砂浆的热膨胀系数为：12×10-6/℃，硬质瓷砖的热膨胀系数为：6×10-6/℃，两者的热膨胀系数差为：6×10-6/℃。粘结砂浆的抗剪强度值约：0.12～0.17N/mm2，弹性模量约：2.2×104N/mm2。例如在年温差值30℃时，400*800瓷砖与粘结砂浆间的纵、横方向收缩量差可达到0.072～0.144mm，形成的最大变形应力为：48.0KN，每块瓷砖粘结砂浆的抗剪强度值为38.4KN～54.4KN，平均值为46.4KN。
瓷砖热膨胀系数较小时，瓷砖与砂浆间的光滑接触面的抗剪切力小于最大收缩应力，由于瓷砖背面与砂浆接合面存在较多凸出条纹格，起到很大的阻力，因此，有些瓷砖虽经受最大变形应力而不受破坏的原因，局部粘结瓷砖在经受多次热胀冷缩应力变化的作用下形成脱落。瓷砖热膨胀系数较大时（瓷砖质地越致密，其变形系数越小），瓷砖与砂浆间变形应力小于砂浆的抗剪切力，瓷砖与粘结砂浆间不产生脱落现象。
总结与建议
根据部分墙体饰面砖脱落原因的调查和分析，发现对于大尺寸饰面砖其脱落的原因主要是材料的线膨胀系数差异，引起不同材料间产生变形应力，而较大的变形应力造成饰面瓷砖与粘结层间剥离脱落。对于北方地区，也存在多次受冻胀因素而脱落现象。
《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）中第8章“饰面板(砖)工程”分为8.2饰面板安装工程和8.3饰面砖安装工程两小节，仅以施工方式不同而区分饰面板和饰面砖，而未规定尺寸超过多大按饰面板施工。《施工手册》中对大理石板材边长小于400mm的可以采用粘贴法施工，而其它饰面砖均未提及尺寸与施工方法的关联。
对于非采暖区域，如楼座的门厅、电梯厅、走道和公共前室等部分，由于不同材料饰面砖的线膨胀系数不一样，因此，墙面粘贴饰面砖尺寸的大小应根据饰面砖的线膨胀系数来确定。通过计算分析，对于粘贴法施工饰面砖的最大尺寸如下表所示。
部分饰面砖年最大温差下边长最大尺寸（mm）
对于外墙面，需考虑夏季饰面砖在阳光下曝晒而形成的表面温度与室外气温差异较大的情况，因此，外墙饰面砖的粘贴尺寸宜按上表中较高温差考虑。
参考文献：
(1)张现标、蔡庆华，建筑物外墙砖防脱落施工工艺要点，城市建设理论研究，2012年第8期
(2)刘国舟、梁涛，墙面玻化砖脱落原因及解决措施，上海建设科技，2009年第6期
关键词：饰面砖瓷砖脱落温差线膨胀
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
饰面砖的类型、粘结材料的类型、施工方法和截面尺寸与饰面砖脱落有很大关系，同时饰面砖所处的环境温差及气候条件与饰砖的脱落存在很大的关系。
一、瓷砖饰面脱落的现状调查
根据近几年，对已经完工的项目的回访和维修及对其它工程的调查发现，较多采用较大截面尺寸的墙体饰面砖均存在不同程度的脱落现象。而对施工过程中的质量验收资料核查，饰面砖的施工过程质量检查记录合格，饰面砖粘结强度检测报告合格。
1.与瓷砖尺寸的关系
脱落的饰面砖的长度大部分都为800mm的，少量为600mm及以下尺寸的，大部分为平面尺寸较大的，饰面砖都为优质瓷质砖，强度高、质地硬。从脱落的形式看，瓷砖背面比较光滑，粘贴砂浆表面仍保留着瓷砖背面网格肋纹，瓷砖粘结面的砂浆中部呈不规则的放射状的裂纹。
2.与瓷砖质地的关系
同一小区相邻楼座，相同规格瓷砖，采用相同的施工方法和粘结材料，位于相同区域部位时，质地较差的瓷砖出现脱落的情况比质地坚硬的瓷砖要明显少。
3.与区域环境温度差的关系
同一楼座、相同质地、相同规格的瓷砖，采用相同的粘结材料和施工方法，位于门厅出入口瓷砖脱落的数量比楼层过道墙面的数量要明显的多。与采暖区域靠近的部位墙面的瓷砖比远离采暖区部位墙面的瓷砖脱落的要少较大比例，外墙出现的比例更高。即环境温度差越大，越易引起瓷砖脱落。
4.与粘贴材料的关系
目前，饰面砖的粘贴材料主要有：A、由水泥等无机胶凝材料、矿物集料和有机胶组成的单组份粉状胶粘剂；B、瓷砖专用胶粘剂；C、水泥砂浆或水泥浆掺加水泥用量20％的108胶（或801、901胶）。
目前较多设计根据05J1图集采用C类粘贴瓷砖，外墙粘贴瓷砖部分采用B类，也有采用A类。
A类主要成分由水泥及矿物拌合料和胶粘剂组成，即由水泥拌合掺合料，内掺一定水泥用量的专用胶粘剂，经搅拌合后而成。
B类主要成份由经高温碾焙的水泥基胶凝材料，拌合胶粉组成的粉状胶粘剂，直接加水调成浆料而成。浆料拌合比例为：粉状胶粘剂：水＝2.5～3:1（体积比），稠度20～30mm。放置10～15分钟，再充分搅拌均匀即可使用。
C类主要成份为水泥，通常做法为：基层上刷素水泥浆一遍，4～5厚1:1水泥砂浆加水重20％的建筑胶粘贴8～10厚饰面砖，水泥擦缝或水泥砂浆勾缝。
通常做法为：15厚水泥砂浆基层上刷素水泥浆一遍，4～5厚1:1～1:2水泥砂子用胶粘剂调整成粘结浆料（粘贴较薄瓷砖时，粘结浆料厚度不大于3mm，浆料中不掺砂子），贴8～10厚饰面砖，水泥擦缝或水泥砂浆勾缝。
采用瓷砖专用胶粘剂粘贴的瓷砖墙面脱落相对采用水泥砂浆粘结出现的少。
二、瓷砖脱落的原因分析
1.粘贴原因
较大尺寸瓷砖易脱落的原因，与粘结砂浆的结合率无多大关系。较大尺寸瓷砖一般厚度为8～12mm，截面尺寸一般在400～1200mm，而较小尺寸瓷砖厚度为5mm左右，与其自重在粘贴初期，胶粘剂强度未达到时，在下部未设置托尺或短时间内粘贴过高时，应会因上部瓷砖自重而引起底部瓷砖与胶粘剂间微量位移，这样形成瓷砖与粘结胶粘剂间形成细微裂隙，也就降低了瓷砖与胶粘剂间粘结力。
2.饰面瓷砖的质地
质地好的瓷砖的密度较高，其线膨胀系数较小，而质地较差的瓷砖其线膨胀系数较大，与粘结砂浆的线膨胀系数差距小，产生的温度差异收缩变形应力也相应较小，所以较质地致密的瓷砖不易脱落。
粘结砂浆与水泥砂浆具有基本相同性能，其线膨胀性能与C15混凝土相当；B类为弹性胶粘剂，主要由聚合物分散剂与配合料组成，具有抗裂性能，有一定的弹性变形性能。
3.温差原因
区域环境温度差大，年环境温度差大，日环境温度差大，引起的材料的温度应变（伸缩应变），造成瓷砖与粘结剂间因变形差异而产生变形应力，如果温差过大，将造成瓷砖与胶粘剂间应变形应力大于粘结力，从而使瓷砖与胶粘剂间形成局部裂纹甚至脱落。
在相同的年温度差下，瓷砖截面越大，其温度变形越大，与粘结剂间因变形差异形成的变形应力也越大。
4.膨胀系数的影响
弹性胶粘剂在温度变形作用下与瓷砖间形成的变形差小，形成的变形应力差较小，从而降低了瓷砖的脱落风险。而传统水泥胶浆粘贴的瓷砖，由于施工过程中水泥中掺胶量的不足及所掺胶质量不良等因素，形成瓷砖粘贴初期粘结力不足，引起局部裂隙，形成脱落概率增加。
总之，瓷板和粘结砂浆的热膨胀变形量差异较大，由温差变形造成瓷板與砂浆粘结层间产生剥离，是瓷板饰面层脱落的主要原因。
不同的材料具有不同的热膨胀系数，在温度变化较大时，使不同材料间产生一定的拉伸应力，在拉伸应力较大时及反复性拉伸应力的作用下，形成瓷砖与粘贴砂浆间部分粘结面逐步被破坏，造成粘结面逐步减少，然后在瓷板重力作用下形成脱落。另外瓷砖的尺寸较大，在较大的温度变化下形成较大的总体变形量，在两种材料的变形量差异较大时，易造成部分材料的拉裂或材料间结合面拉裂，从而造成瓷砖与粘贴砂浆间脱离。
饰面粘贴砂浆的热膨胀系数为：12×10-6/℃，硬质瓷砖的热膨胀系数为：6×10-6/℃，两者的热膨胀系数差为：6×10-6/℃。粘结砂浆的抗剪强度值约：0.12～0.17N/mm2，弹性模量约：2.2×104N/mm2。例如在年温差值30℃时，400*800瓷砖与粘结砂浆间的纵、横方向收缩量差可达到0.072～0.144mm，形成的最大变形应力为：48.0KN，每块瓷砖粘结砂浆的抗剪强度值为38.4KN～54.4KN，平均值为46.4KN。
瓷砖热膨胀系数较小时，瓷砖与砂浆间的光滑接触面的抗剪切力小于最大收缩应力，由于瓷砖背面与砂浆接合面存在较多凸出条纹格，起到很大的阻力，因此，有些瓷砖虽经受最大变形应力而不受破坏的原因，局部粘结瓷砖在经受多次热胀冷缩应力变化的作用下形成脱落。瓷砖热膨胀系数较大时（瓷砖质地越致密，其变形系数越小），瓷砖与砂浆间变形应力小于砂浆的抗剪切力，瓷砖与粘结砂浆间不产生脱落现象。
总结与建议
根据部分墙体饰面砖脱落原因的调查和分析，发现对于大尺寸饰面砖其脱落的原因主要是材料的线膨胀系数差异，引起不同材料间产生变形应力，而较大的变形应力造成饰面瓷砖与粘结层间剥离脱落。对于北方地区，也存在多次受冻胀因素而脱落现象。
《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）中第8章“饰面板(砖)工程”分为8.2饰面板安装工程和8.3饰面砖安装工程两小节，仅以施工方式不同而区分饰面板和饰面砖，而未规定尺寸超过多大按饰面板施工。《施工手册》中对大理石板材边长小于400mm的可以采用粘贴法施工，而其它饰面砖均未提及尺寸与施工方法的关联。
对于非采暖区域，如楼座的门厅、电梯厅、走道和公共前室等部分，由于不同材料饰面砖的线膨胀系数不一样，因此，墙面粘贴饰面砖尺寸的大小应根据饰面砖的线膨胀系数来确定。通过计算分析，对于粘贴法施工饰面砖的最大尺寸如下表所示。
部分饰面砖年最大温差下边长最大尺寸（mm）
对于外墙面，需考虑夏季饰面砖在阳光下曝晒而形成的表面温度与室外气温差异较大的情况，因此，外墙饰面砖的粘贴尺寸宜按上表中较高温差考虑。
参考文献：
(1)张现标、蔡庆华，建筑物外墙砖防脱落施工工艺要点，城市建设理论研究，2012年第8期
(2)刘国舟、梁涛，墙面玻化砖脱落原因及解决措施，上海建设科技，2009年第6期