聚合物水泥防水漿料貼磚系統在輕質砌體墻的應用研究

高 恒，許 楊，李文杰，何曙光，董峰亮

（1.東莞市萬科建筑技術研究有限公司，廣東 東莞 523808；2.德高（廣州）建材有限公司，廣州 510931；3.西卡德高（上海）建材有限公司，上海 201419）

蒸壓加氣混凝土砌塊作為綠色環保材料，以其輕質多孔結構特點具有保溫、隔熱、隔音和節能等特性，外加優異的可加工性[1-2]，在建筑工程和裝飾裝修行業備受工程建設方和施工人員青睞。工程建設住宅類項目的高層框架結構和現澆混凝土結構中，蒸壓加氣混凝土砌塊被廣泛用作室內隔墻或是填充墻，視為輕質墻體。室內廚衛間的輕質墻體裝修以防水貼磚系統為主。系統裝修流程為先抹灰，再防水施工，最后進行貼磚。由于蒸壓加氣混凝土砌塊強度偏低、多孔且吸水率偏高，輕質墻體容易出現滲漏的現象[3]。為了更好地杜絕滲漏，實現安全貼磚，防水材料的選擇就尤其重要。

聚合物水泥防水漿料（以下簡稱防水漿料）是以水泥、細骨料為主要組分，聚合物和添加劑等為改性材料按適當配比混合制成的、具有一定柔性的防水漿料[4]。以其較好的經濟性和貼磚匹配性[5]在項目應用較多，部分項目出現了防水貼磚失效的經濟損失投訴。成功找到實現蒸壓加氣砌塊墻體聚合物水泥防水漿料安全貼磚成為當下必需解決的實際問題。挖掘和解析蒸壓加氣混凝土墻體、聚合物水泥防水漿料、瓷磚膠和瓷磚匹配性問題并成功實現蒸壓加氣混凝土砌塊墻貼磚裝飾體系安全，逐漸成為行業關注焦點。

本研究將模擬工程項目現場使用場景，針對廚、衛生間聚合物防水貼磚系統所常采用的瓷磚（釉面磚）進行試驗。測試了基于防水漿料所構建的防水貼磚系統的瓷磚粘結拉伸強度，對比分析了3種防水漿料貼磚體系粘結穩定性與聚合物防水漿料的特點，找到在加氣混凝土砌塊墻室內防水漿料安全貼磚模式，為工程項目安全貼磚提供科學施工方案。

1 試驗部分

1.1 試驗材料與儀器

試驗所用主要材料：市售某品牌的高精蒸壓加氣混凝土砌塊（拉伸粘結強度大于等于0.5 MPa），佛山歐神諾陶瓷股份有限公司生產的釉面磚（300mm×600mm），工程用某品牌的砌筑砂漿、抗裂抹灰砂漿。工程用防水漿料符合JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》Ⅱ型標準，工程用瓷磚膠產品符合GB/T 25181—2010《預拌砂漿》I（室內）型標準。試驗用3家品牌防水漿料，相對應的3家品牌瓷磚膠產品。

試驗所用主要儀器：市售齒形刮刀、市售普通涂料滾筒、博士切割機、瑞士Proceq拉拔儀（DIY-216），以及北京天譽科技有限公司的LBY-V1拉拔試驗機。

1.2 試驗方法與檢測

試驗所用3家品牌的防水漿料產品分別編號為A#、B#、C#，對應的3家瓷磚膠產品編號為1#、2#、3#。所有產品對應的貼磚模式組合9種，分別是A-1#、A-2#、A-3#、B-1#、B-2#、B-3#、C-1#、C-2#、C-3#。工程應用體系，釉面磚在廚衛間使用最廣，因釉面磚具有多孔、高吸水率特點，與粘結材料間能較好地形成機械錨固作用力，采用符合GB/T 25181—2010《預拌砂漿》I（室內）型的瓷磚膠粘貼該類型瓷磚。

1.2.1 基面準備與原材料預處理

測試環境為東莞萬科住宅產業化研究基地室內自然環境。所用原材料均在測試環境下放置1d方可使用。采用工程用砌筑砂漿和高精加氣混凝土砌塊模擬建筑施工現場砌筑加氣混凝土砌塊墻，砌筑墻體自然養護7 d后施工10 mm抗裂抹灰，自然條件下養護14 d。

1.2.2 聚合物水泥防水漿料施工和貼磚

試驗所用3家品牌的防水漿料分別對應編號A#、B#、C#。同一個試驗員以相同方式在養護好的砌塊抹灰墻體上，分2道施工，滾涂相等量的防水漿料，防水漿料的總厚度為1.5 mm，施工完成后養護7 d。同時依據行業標準JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》成型實驗室粘結試塊，并依據標準養護，形成對照試驗。在養護好的防水漿料墻體分區貼磚，統一采用齒形刮刀梳齒薄貼，瓷磚膠的統一施工厚度為10 mm，試驗所用3個品牌的瓷磚膠編號分別為1#、2#、3#。基于防水和瓷磚膠構建的防水貼磚系統編號 為A-1#、A-2#、A-3#、B-1#、B-2#、B-3#、C-1#、C-2#、C-3#，具體編號見表1。

表1 不同瓷磚膠對應鋪貼不同瓷磚類型數量模式表

1.2.3 測試

依據JC/T 547—2017《陶瓷磚膠粘劑》測試蒸壓加氣混凝土砌塊墻聚合物水泥防水漿料系統貼磚的28 d、120 d粘結強度：每次測試在每片瓷磚面對應的點取樣，每個模式取3個樣點，采用博士切割機，切割規格50 mm×50 mm的試樣，切割深度（切透瓷磚、瓷磚膠層和防水漿料層及抹灰層5 mm為準）。切割好瓷磚后用環氧膠粘結將50 mm×50 mm拉拔頭粘結于切割試塊上，環氧膠干固后，用DIY-216拉拔儀做拉拔測試，記錄試驗數據。實驗室同期的防水漿料粘結測試，依據行業標準JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》進行測試，記錄數據。采用無錫建儀儀器機械有限公司HBY-40A型水泥混凝土恒溫恒濕標準養護箱養護實驗用樣品，采用SJS-1.5S數顯型砂漿抗滲儀；北京天譽科技有限公司LBY-V1拉拔試驗機分別測試樣品抗滲強度和拉伸粘結強度。

2 試驗結果與討論

試驗所測試的9種防水漿料、瓷磚膠貼磚模式28 d、120 d數據結果如下：依據行業標準JC/T 547—2017《陶瓷磚膠粘劑》，9種貼磚模式的不同瓷磚膠拉伸粘結強度數據、破壞方式分別見表2。依據行業標準JC/T 2090—2011《聚合物水泥防水漿料》，測試的防水漿料標準條件下的粘結強度見表3。

表2 不同聚合物水泥防水漿料貼磚模式下系統拉伸粘結強度與破壞方式表

表3 不同聚合物防水漿料標準養護條件下拉伸粘結強度

2.1 不同聚合物水泥防水漿料對貼磚粘結強度的影響

依據表2中所列數據繪制了28 d、120 d不同防水漿料貼磚系統拉伸粘結強度對比柱狀圖，如圖1所示。

圖1 不同聚合物水泥防水漿料貼磚系統粘結強度對比

觀察圖1中28 d的拉伸粘結強度數據，其中數值均超出JGJ/T 110—2017《建筑工程飾面磚粘結強度檢驗標準》所要求的0.4 MPa，表明所采用貼磚體系短時間內可滿足工程應用。繼續觀察120 d拉伸粘結強度數據可以清楚地看到，樣品C#的3個貼磚系統拉伸粘結強度均為0，表明該防水漿料貼磚系統在120 d已經完全失效，實際應用時將直接造成工程隱患。對比觀察防水漿料貼磚系統樣品A#和樣品B#可以發現，隨著養護時間由28 d發展到120 d，系統的粘結強度值逐漸增大，說明系統在自然環境中養護較長一段時間更穩定。對比相同的瓷磚膠和不同的防水漿料體系可以清楚地看到所有系統中，樣品A#的3個貼磚系統粘結強度明顯好于樣品B#的3個貼磚系統粘結強度，表現最突出的是A-1#體系，28 d的粘結強度0.95 MPa，120 d的粘結強度1.13 MPa。因此有理由猜測防水漿料樣品A#的粘結性能可能是3個防水漿料中最好的。結合表3數據分析，樣品A#粘結強度在標準養護條件下，所有指標類的粘結強度性能均好于樣品B#和樣品C#。此外，浸水養護條件下，樣品A#的粘結強度值最大，標準粘結強度測試中無處理、潮濕基層、堿處理和浸水處理強度分別為1.97、1.62、2.02、2.89 MPa。粘結強度均是標準要求的0.7 MPa的2倍多。2.89 MPa是標準要求0.7 MPa的3倍多。標準數據測試結果粘結強度A#＞B#＞C#，與貼磚系統測試結果相一致。防水漿料是整個貼磚系統構造的一個重要環節，一方面可能防水漿料內聚強度高可以有效提高系統的粘結強度，另一面防水漿料與抹灰基面和瓷磚膠面有較好的粘結也可以有效提高系統粘結強度。分析結果表明：在相同的環境下，防水漿料的粘結強度對貼磚系統的粘結強度有決定性影響，粘結強度低，將直接導致貼磚失效。在加氣混凝土砌塊墻面，使用具有高粘結強度的A#防水漿料貼磚系統更加穩定有效。

2.2 不同聚合物水泥防水漿料對系統粘結破壞模式影響

試驗現場拍攝具有代表性圖片，試驗墻面不同防水漿料貼磚系統，現場切割的粘結強度測試破裂面對比圖，如圖2所示。

圖2 不同聚合物水泥防水漿料貼磚系統破裂模式圖

觀察圖2中9個防水貼磚粘結強度測試中的破裂面，樣品A#防水貼磚系統中破裂面都是典型的抹灰層破裂，部分出現砌體墻破裂；基于樣品B#所構建的防水貼磚系統破裂面主要是防水層，部分防水與瓷磚膠層的破裂；樣品C#的防水貼磚系統中破裂面都是典型的防水層與防水層之間的破裂。

分別觀察圖中樣品A#防水貼磚系統28 d和120 d的破裂面，可以直觀地看到，120 d的3組破裂模式都由原來的抹灰層破裂發展成抹灰層破裂加部分砌塊層破裂，結合粘結強度數據分析，120 d的A#防水漿料系統粘結強度都有不同程度的發展和保持，表現最明顯的是A-1#的0.95 MPa到1.13 MPa和A-3#的0.69 MPa到0.98 MPa，表明120 d貼磚系統粘結性更好，一定程度說明A#防水漿料系統的穩定性和耐候性更好。再次觀察圖中B#防水貼磚系統28 d和120 d的破裂面，也可直觀地看到，120 d的3組破裂模式都由抹灰層破裂加防水層模式發展成防水層破裂為主，結合粘結強度數據分析，120 d的樣品B#防水漿料系統粘結強度都有一定程度的發展，表現最明顯的是B-1#的0.56 MPa到0.85 MPa和B-3#的0.52 MPa到0.83 MPa，表明120 d貼磚系統粘結性更好，說明B#防水漿料系統較為穩定，具有一定耐候性。最后觀察圖中C#防水貼磚系統28 d和120 d的破裂面，可清楚地看到，120 d的3組掉磚的破裂模式都是出現在防水層破裂，結合28 d粘結破壞模式和粘結強度數據分析，28 d C#防水漿料系統粘結強度值均低于A#和B#系統，且破壞模式呈現最顯著的防水漿料層間破裂。結合表2和表3粘結強度數據，C#防水貼磚系統的粘結強度分別是C-1#的0.55 MPa，C-2#的0.5 MPa和C-3#的0.45 MPa，數值相對是3個體系最低的，同時，標準條件下，C#型防水漿料的無處理、潮濕基層、堿處理強度剛好達標0.7 MPa，浸水處理強度1.41 MPa也是3個防水漿料中的最小值。數據表明防水漿料的粘結強度值小到樣品C#時，表現在防水系統中，粘結強度破壞模式為典型防水層間破裂，同時說明C#防水漿料系統的穩定性和耐候性很差。可能原因是聚合物水泥防水漿料內聚強度不夠，基于系統而言，防水漿料成為系統最薄弱的點，長期養護中成為應力集中面，防水漿料自身內聚強度不夠加速了破壞面的形成，從而出現防水層間或是防水與基層破裂，造成后期貼磚空鼓掉磚，系統結構失效。

3 結論

（1）加氣混凝土砌塊墻面室內廚衛貼磚系統，聚合物水泥防水漿料的選擇不同，對防水貼磚系統的穩定性和耐候性有決定性的影響。9種貼磚模式中，基于樣品A#（無處理粘結強度1.97 MPa）聚合物水泥防水漿料貼磚系統有極高穩定性，并長期耐候，其中A-1#防水貼磚模式最穩定，120 d的拉伸粘結強度可達1.13 MPa，該體系所構建鋪貼系統安全可靠。

（2）聚合物水泥防水漿料類似于樣品C#的拉伸粘結強度值接近標準要求值0.7 MPa，且防水貼磚系統粘結測試破裂模式表現為防水層間破裂，該體系所構建的防水貼磚系統在實際工程貼磚應用中有巨大空鼓掉磚風險，在實際應用中應避免使用該類型材料。

（3）方案研究找到了具備長期穩定性和安全性的防水貼磚系統A-1#，該防水貼磚方案可直接使用于工程項目，具有現實的經濟價值和指導意義。