建筑膠粘劑

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建筑膠粘劑在裝飾石材領(lǐng)域中的應(yīng)用

周俊興

（國家石材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，全國石材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）

我國裝飾石材經(jīng)過20多年的快速發(fā)展，石材年產(chǎn)量、消費(fèi)量和進(jìn)出口量均排世界第1位。石材產(chǎn)品也從最初的花崗石和大理石地面、墻面規(guī)格板材發(fā)展成了如今各種規(guī)格的工程板、圓弧板，各種形狀的球體、柱體、線條；出現(xiàn)了厚板、薄板、超薄石材復(fù)合板、墓碑石、臺(tái)面板、石材馬賽克、雕刻品、工藝美術(shù)品、廣場石、路面石、路緣石等天然石材產(chǎn)品；各種人造石產(chǎn)品，如無機(jī)粘接劑形式的水磨石、文化石、藝術(shù)澆筑石，熔融形式的微晶石，樹脂為主的實(shí)體面材，大理石粉為主的崗石，石英砂為主的石英石等；表面加工形式劃分為鏡面、亞光面、火燒面、荔枝面、仿古面、噴砂面、水蝕面等；石材種類劃分為花崗石、大理石、板石、石灰石、砂巖、次寶石等六大類一系列產(chǎn)品；石材品種數(shù)量達(dá)到1500余種，市場上的進(jìn)口石材數(shù)量達(dá)300多種。石材施工技術(shù)、護(hù)理技術(shù)有了很大提高，新產(chǎn)品、新工藝不斷在開發(fā)利用并進(jìn)行推廣。

石材產(chǎn)品越來越多地用到建筑膠粘劑，石材的天然屬性和缺陷需要用大量的膠進(jìn)行粘接、修補(bǔ)、填洞、溶膠、粘背網(wǎng)等工藝處理，膠粘劑是石材提高光澤度、改善外觀質(zhì)量、增強(qiáng)安全性能的重要輔助材料。有的石材產(chǎn)品，由于工藝要求或天然裂縫的原因，需要進(jìn)行粘接或增強(qiáng)處理。

在石材應(yīng)用方面，我國逐步淘汰傳統(tǒng)水泥粘接工藝方法，地面石材濕貼采用了水泥基粘接劑、反應(yīng)型樹脂膠粘劑等先進(jìn)的材料和安裝技術(shù)，避免了因傳統(tǒng)水泥砂漿粘接造成的粘接強(qiáng)度不夠、石材水斑、泛堿等質(zhì)量問題；墻面石材安裝則采用了干掛法安裝，石材幕墻結(jié)構(gòu)正在向生態(tài)型、舒適型和智能型方向發(fā)展，干掛件不斷改善，從最初的銷釘式掛件發(fā)展到T型掛件、短槽掛件、通槽掛件等，到后來的背栓式、背掛式、SE型等新型掛件，配合環(huán)氧樹脂干掛膠的應(yīng)用，石材幕墻高度已達(dá)230 m，最大風(fēng)載荷已達(dá)12 kPa。在實(shí)際工程中已經(jīng)大量用到了花崗石、大理石、石灰石、砂巖、超薄板和鋁蜂窩復(fù)合板等多種面材，以干掛法和濕貼法進(jìn)行施工，膠粘劑成為主要的粘接材料，包括了墻地面石材使用的填縫劑和幕墻石材使用的密封膠等。

我國裝飾石材產(chǎn)品目前對建筑膠粘劑應(yīng)用比較多的工藝主要在以下方面：

1、石材背網(wǎng)工藝用膠

石材背網(wǎng)工藝是指堅(jiān)固性較差的大理石、石灰石等石材在加工的全過程中為了保證其有足夠的強(qiáng)度適應(yīng)生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、安裝和使用而進(jìn)行的背面粘接玻璃纖維網(wǎng)的加固工序。一般性質(zhì)的背網(wǎng)膠采用不飽和樹脂膠粘劑，在石材施工階段，考慮到帶有膠粘劑的石材背網(wǎng)與水泥膠粘劑的粘接性問題，會(huì)將背網(wǎng)和膠鏟掉，補(bǔ)刷石材防護(hù)劑后進(jìn)行鋪裝施工。對于一些特殊的石材品種，因鏟掉背網(wǎng)后造成石材板材碎裂現(xiàn)象，因此施工時(shí)需要保留石材背網(wǎng)，此時(shí)背網(wǎng)膠采用環(huán)氧樹脂膠或水泥基膠粘劑。采用環(huán)氧樹脂膠粘劑粘貼的背網(wǎng)，在施工時(shí)如采用水泥砂漿的濕貼法，還需進(jìn)行特殊的粘接工藝，如粘砂工藝，以增強(qiáng)與水泥砂漿的粘接強(qiáng)度，否則施工后會(huì)出現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象。用于干掛的石材，背網(wǎng)不會(huì)對石材施工造成影響，同時(shí)會(huì)增強(qiáng)板材的正面抗風(fēng)壓能力，減小因天然石材的各種缺陷造成的脫落風(fēng)險(xiǎn)，是提高石材幕墻安全性能的有效措施，一般采用環(huán)氧樹脂膠粘劑。不飽和樹脂膠粘劑粘接的背網(wǎng)耐久性差，對水性物質(zhì)、堿性物質(zhì)、紫外線等外界因素很敏感，時(shí)間久了會(huì)造成脫落，因此不飽和樹脂膠粘劑粘接的背網(wǎng)僅適用于短期的固定和增強(qiáng)，耐久性要求高的場合需要采用環(huán)氧樹脂膠粘劑粘接。

該工藝目前存在的主要問題是膠粘劑的種類與使用目的脫節(jié)，環(huán)氧樹脂型膠粘劑和水泥基膠粘劑存在固化時(shí)間長、黏稠度高，不易施工以及價(jià)格高等問題，使得大多數(shù)情況下仍使用不飽和樹脂膠粘劑，在保留背網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境下常出現(xiàn)空鼓、脫落、強(qiáng)度低等問題。

2、石材表面滲膠

天然缺陷多的石材荒料在加工大板前要在真空條件下進(jìn)行表面滲膠處理，可以減少板材的碎裂程度，提高板材的出材率。石材大板在加工過程中也要進(jìn)行表面滲膠處理，可以有效地提高光澤度、彌補(bǔ)缺陷、增加強(qiáng)度等，對于某些顆粒較粗的花崗石材料，可以有效地消除雞爪紋現(xiàn)象。

用于該工藝的膠粘劑主要存在國內(nèi)產(chǎn)品達(dá)不到國外產(chǎn)品使石材呈現(xiàn)柔和的鏡面光澤，洞石等石材需要的透明面膠使用后出現(xiàn)收縮、變色等質(zhì)量問題。不少大理石和石灰石產(chǎn)品在使用后出現(xiàn)面膠脫落，造成產(chǎn)品外觀質(zhì)量嚴(yán)重受損，影響到工程質(zhì)量。

3、石材粘接修補(bǔ)用膠

石材的大量天然缺陷需要使用建筑膠粘劑修補(bǔ)，小洞和裂隙需要用膠粘劑填補(bǔ)，稍大些的需要本身石粉和膠粘劑粘補(bǔ)，再大一些的則需要石粒、石粉和膠粘劑共同補(bǔ)洞。大理石、石灰石類石材的裂紋需要進(jìn)行整體粘接，石材拼接工藝也要求板塊之間進(jìn)行粘接，要求使用環(huán)氧樹脂膠粘劑。

該工藝有很多安全隱患，有不少墻面干掛工程出現(xiàn)板塊脫落現(xiàn)象，主要問題是大量使用了不飽和樹脂膠粘劑的結(jié)果。石材的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在非結(jié)構(gòu)承載時(shí)的一般性修補(bǔ)場合使用不飽和樹脂膠，僅限于小孔洞的修補(bǔ)，對于斷裂和工藝連接等場合需要使用環(huán)氧樹脂膠粘劑，同時(shí)還需要有金屬件的連接和加固。但由于價(jià)格和工藝方面的原因?qū)е露鄶?shù)工程使用不飽和樹脂膠進(jìn)行粘接，有些場合甚至還不使用金屬連接件。圖1為某一工程出現(xiàn)的石材脫落現(xiàn)象，存在巨大的安全隱患。

圖1 某一工程使用后出現(xiàn)的石材脫落現(xiàn)象

4、石材生產(chǎn)用膠

當(dāng)前人造石生產(chǎn)使用的主要是不飽和樹脂膠粘劑和超薄石材復(fù)合板使用的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。

人造石產(chǎn)品由于采用了不飽和樹脂膠作為粘接材料，導(dǎo)致產(chǎn)品耐紫外線老化性能差、不耐堿和水等，一旦工程應(yīng)用在室外或采用水泥粘接法施工或遭受到水性物質(zhì)的侵蝕，均可能出現(xiàn)變色、開裂、翹起等質(zhì)量問題。

超薄石材復(fù)合板是一種新型的輕質(zhì)石材裝飾材料，是將石材加工成1～8 mm的厚度，或者更薄，與其他材料復(fù)合而成。主要有石材-陶瓷復(fù)合板、石材-石材復(fù)合板、石材-玻璃復(fù)合板、石材-鋁蜂窩復(fù)合板。連接復(fù)合層的膠粘劑質(zhì)量是該產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，必須使用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，但是由于膠的性能差異較大，導(dǎo)致的工程質(zhì)量問題不斷。

5、石材施工用膠粘劑

石材的粘貼工藝和填縫要求使用水泥基膠粘劑或反應(yīng)型樹脂膠粘劑，主要是環(huán)氧樹脂型。但由于價(jià)格原因，大多數(shù)施工企業(yè)仍采用普通水泥砂漿類似粘貼瓷磚的方法來粘接墻地面石材，有的則采用107膠或108膠拌水泥（俗稱素水泥）粘接石材，造成石材工程出現(xiàn)空鼓、脫落等質(zhì)量問題。同時(shí)國產(chǎn)的水泥基膠粘劑的技術(shù)還不成熟，而國外產(chǎn)品為粉狀可混合在水泥和沙子中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一加水?dāng)嚢?。粘接?qiáng)度等性能與國外產(chǎn)品或合資品牌也存在差距，僅適用在一般性地面石材的粘接工程中。

石材粘接工程使用的填縫劑多采用水泥或砂子填縫，造成石材工程普遍呈現(xiàn)黑縫現(xiàn)象，嚴(yán)重的呈現(xiàn)縫隙污染。我國有關(guān)石材施工技術(shù)規(guī)程中明確規(guī)定石材的填縫材料宜采用樹脂材料，不僅通過配色可使石材呈現(xiàn)整體效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)抵消石材伸縮，達(dá)到防水、防污染等目的，大大提高石材應(yīng)用技術(shù)水平。

石材是一種多孔、吸濕、不穩(wěn)定、不均質(zhì)材料，會(huì)因品種、產(chǎn)地、層理、方向等呈現(xiàn)不同的特性，也會(huì)因工藝和用途使用不同材料，因此應(yīng)用在上面的輔助材料應(yīng)有所不同。然而不少企業(yè)在干掛安裝時(shí)使用了不飽和樹脂膠，有的為了快速凝固而加大固化劑的用量，給工程留下許多安全隱患；還有的工程使用了不恰當(dāng)?shù)拿芊饽z、結(jié)構(gòu)膠，造成石材表面的油斑污染。

按照我國石材行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用規(guī)劃，石材膠粘劑產(chǎn)品已作為石材行業(yè)重要的輔助材料加以研究和規(guī)范，并建立了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量體系。我國目前發(fā)布實(shí)施的有關(guān)石材用膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)如下：

GB 24264—2009 《飾面石材用膠粘劑》，規(guī)定了石材生產(chǎn)用膠和施工用膠的各項(xiàng)性能要求；

GB/T 23261—2009 《石材用建筑密封膠》，規(guī)定了石材幕墻用密封膠的性能要求；

JC 887—2001《干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑》，規(guī)定了石材幕墻用環(huán)氧干掛膠的性能要求；

JC/T 989—2006《非結(jié)構(gòu)承載用石材膠粘劑》，規(guī)定了石材粘接修補(bǔ)用不飽和樹脂膠（云石膠）的性能要求。

我國2007年發(fā)布實(shí)施了JCG/T 60001—2007《天然石材裝飾工程技術(shù)規(guī)程》，明確了石材濕貼、干掛工程中設(shè)計(jì)、施工、安裝、驗(yàn)收等遵循的技術(shù)規(guī)范，對石材、掛件、膠粘劑、密封劑、防護(hù)劑、清洗劑等材料作了規(guī)定，尤其對石材施工中用到的膠粘劑性能作了規(guī)定，技術(shù)水平接近歐美等國家。但由于當(dāng)時(shí)沒有相應(yīng)全面的石材用膠粘劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，在吸收了國外經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，該標(biāo)準(zhǔn)引用了JC/T 547—2005《陶瓷墻地磚膠粘劑》的試驗(yàn)方法內(nèi)容。

國內(nèi)外在建筑密封膠、結(jié)構(gòu)密封膠、粘接材料方面發(fā)展很快，也有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主要適用于建筑門窗和玻璃幕墻以及陶瓷粘接等。天然石材以其獨(dú)有的特性和建筑要求使得不是所有的膠粘劑都適合使用，國外是參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上依靠大量實(shí)驗(yàn)來選取。根據(jù)與國外相關(guān)機(jī)構(gòu)的技術(shù)研討和交流，歐美在石材濕貼方面參考了EN 12004:2001《瓷磚膠粘劑》的內(nèi)容，并針對石材的特性，進(jìn)行了局部調(diào)整。我國已出臺(tái)的石材干掛環(huán)氧膠粘劑和石材密封劑的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由于適用范圍有限對石材各種膠粘劑的規(guī)范還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，滿足不了實(shí)際的需求和安全保障。為了規(guī)范石材行業(yè)專用膠粘劑的技術(shù)要求，指導(dǎo)該類產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和適用范圍，保障石材工程的安全和美觀，石材膠粘劑方面的標(biāo)準(zhǔn)還需要進(jìn)一步細(xì)化和完善，將有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。石材研習(xí)社（IDstone5A）

裝飾石材產(chǎn)品越來越多地使用了膠粘劑，并安裝在高層建筑上，膠粘劑的性能已經(jīng)直接影響到石材產(chǎn)品的安裝質(zhì)量，危及到建筑物的安全性能。因此石材行業(yè)使用到的膠粘劑對涉及到安全的內(nèi)容進(jìn)行了強(qiáng)制性規(guī)定，例如：粘接強(qiáng)度、壓剪強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、耐酸堿性、耐水紫外老化性、耐高溫、抗震性、抗凍融性能、有害物質(zhì)含量以及與石材的相容性、污染性能等。適用范圍為裝飾石材粘接修補(bǔ)用膠粘劑、石材加固網(wǎng)用膠粘劑、安裝承載用膠粘劑、復(fù)合石材用膠粘劑、人造石用樹脂膠等。

石材行業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步同時(shí)也對膠粘劑產(chǎn)品提出了更新更高的要求，如何解決耐久性和安全性問題，使石材表面更加堅(jiān)固、耐磨，石材背網(wǎng)不僅堅(jiān)固而且容易施工，石材幕墻的使用年限更長，石材粘貼施工更加便捷、牢固等等。需要我們攜起手來共同探索，完善適合我國國情和行業(yè)發(fā)展的飾面石材用各類膠粘劑，以達(dá)到國際先進(jìn)技術(shù)水平，更好地指導(dǎo)我國石材行業(yè)的發(fā)展。

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作者：周俊興