建筑膠粘劑在裝飾石材領(lǐng)域中的應(yīng)用

周俊興

（國(guó)家石材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，全國(guó)石材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，北京 100018）

建筑膠粘劑在裝飾石材領(lǐng)域中的應(yīng)用

周俊興

（國(guó)家石材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，全國(guó)石材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，北京 100018）

介紹了建筑膠粘劑在裝飾石材領(lǐng)域的應(yīng)用狀況和發(fā)展前景，分析了目前應(yīng)用中存在的實(shí)際問(wèn)題和主要原因，并提出了相應(yīng)建議，以推動(dòng)應(yīng)用技術(shù)水平的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高。

建筑膠粘劑；裝飾石材；應(yīng)用

我國(guó)裝飾石材經(jīng)過(guò)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(chǎng)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(wú)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(shù)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1 500余種，市場(chǎng)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(kāi)發(fā)利用并進(jìn)行推廣。

石材產(chǎn)品越來(lái)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(guó)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(shù)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(wèn)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(lái)的背栓式、背掛式、SE型等新型掛件，配合環(huán)氧樹(shù)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(guó)裝飾石材產(chǎn)品目前對(duì)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(guò)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(shù)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(wèn)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(duì)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(shù)脂膠或水泥基膠粘劑。采用環(huán)氧樹(shù)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(duì)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(shù)脂膠粘劑。不飽和樹(shù)脂膠粘劑粘接的背網(wǎng)耐久性差，對(duì)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(shù)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(chǎng)合需要采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑粘接。

該工藝目前存在的主要問(wèn)題是膠粘劑的種類與使用目的脫節(jié)，環(huán)氧樹(shù)脂型膠粘劑和水泥基膠粘劑存在固化時(shí)間長(zhǎng)、黏稠度高，不易施工以及價(jià)格高等問(wèn)題，使得大多數(shù)情況下仍使用不飽和樹(shù)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(wèn)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(guò)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(duì)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(guó)內(nèi)產(chǎn)品達(dá)不到國(guó)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(wèn)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(shù)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(wèn)題是大量使用了不飽和樹(shù)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(chǎng)合使用不飽和樹(shù)脂膠，僅限于小孔洞的修補(bǔ)，對(duì)于斷裂和工藝連接等場(chǎng)合需要使用環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂膠進(jìn)行粘接，有些場(chǎng)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Fig.1　Stone shedding phenomenon occurred after engineering application

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(shù)脂膠粘劑和超薄石材復(fù)合板使用的改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑。

人造石產(chǎn)品由于采用了不飽和樹(shù)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(kāi)裂、翹起等質(zhì)量問(wèn)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(shù)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(wèn)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(shù)脂膠粘劑，主要是環(huán)氧樹(shù)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(lái)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(wèn)題。同時(shí)國(guó)產(chǎn)的水泥基膠粘劑的技術(shù)還不成熟，而國(guó)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(guó)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(guó)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(shù)脂材料，不僅通過(guò)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(shù)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(guó)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(guó)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(shù)脂膠（云石膠）的性能要求。

我國(guó)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(duì)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(duì)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(guó)家。但由于當(dāng)時(shí)沒(méi)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(guó)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(guó)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(mén)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(guó)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(lái)選取。根據(jù)與國(guó)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(duì)石材的特性，進(jìn)行了局部調(diào)整。我國(guó)已出臺(tái)的石材干掛環(huán)氧膠粘劑和石材密封劑的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由于適用范圍有限對(duì)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。

裝飾石材產(chǎn)品越來(lái)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(duì)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(shù)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(duì)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(wèn)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(zhǎng)，石材粘貼施工更加便捷、牢固等等。需要我們攜起手來(lái)共同探索，完善適合我國(guó)國(guó)情和行業(yè)發(fā)展的飾面石材用各類膠粘劑，以達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平，更好地指導(dǎo)我國(guó)石材行業(yè)的發(fā)展。

Construction adhesive applied in the field of decorative stone

ZHOU Jun-xing
（National Stone Quality Supervision and Inspection Center， National Technical Committee 460 on Stone of Standardization Administration， Beijing 100018， China）

This article has presented the application and development of construction adhesive in decorative stone industry. Analyzing the main reason and possible applied problem， and put forward to the corresponding suggestion， in order to guiding the scientific application of adhesive in the stone industry， and improving the quality of stone product.

construction adhesive； decorative stone；application

TQ437+.1

A

1001-5922（2015）05-0086-03

2014-06-30

周俊興（1970-），男，教授級(jí)高工，主要從事石材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)、石材應(yīng)用與研究、石材標(biāo)準(zhǔn)化等工作。E-mail：13501179946@163.com。