建筑膠粘劑在裝飾石材領(lǐng)域中的應(yīng)用
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,。
建筑膠粘劑在我國裝飾石材經(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(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(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(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(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(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)氧樹脂膠粘劑。不飽和樹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(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(chǎng)合使用不飽和樹脂膠,,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(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。
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(duì)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(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。