天然石材专用粘结剂

摘要：针对目前天然石材的粘贴引起的各种缺陷，从粘结材料方面阐述导致各种缺陷产生的原因，并进行进一步的分析。研发新型的水泥基粘结材料，并采用正确的施工方法，消除常见的缺陷。

关键词：返碱;水印;污染;变形;低碱快硬;粘结强度

Abstract: According to the various defects of the paste natural stone caused, binding material from the aspects of the cause of various defects, and further analysis. Research and development of cement based adhesive material model, and adopt the correct construction method, eliminating the common defects.

Key words: recycling; watermarking; pollution; deformation; low alkali fast hard; bond strength

中图分类号:TU58+1.1文献标识码：A文章编号：

1.前言：

作为一种重要的传统的装饰材料，天然石材具有花纹自然、古朴庄重、硬度大、耐磨耗、经久耐用等特点，深受人们的喜爱。

目前常用的石材安装方法有两种：干挂和水泥湿贴。

干挂：利用耐腐蚀的螺栓和耐腐蚀的柔性连接件，将大理石、花岗岩等饰面石材直接挂在建筑结构的外表面，石材与结构之间留出40~50cm的空腔。

水泥湿贴：以水泥为主要粘结材料，将石材与建筑基层结合在一起的施工方法。

常见的地面石材施工，基本上都以水泥湿贴为主要施工方法，在一些要求不高的场合，墙面石材的粘贴也会使用水泥湿贴。

2.石材常见病害

采用水泥湿贴工艺的石材，在使用一段时间后，会出现一些质量病害，严重影响了石材的美观。

2.1天然石材染色

铺贴在地面上的石材，会出现一些无规则分布的红色或黄色的污染物，在石材粘贴的最初无此现象，往往是在使用一段时间后出现。

2.2天然石材水印

地面上的石材，经常会出现有水浸湿的印记，即便在通风、干燥、阳光直射的条件下，仍挥之不去。

2.3天然石材返碱

在长期潮湿或接触水的环境下，粘贴石材的水泥中的碱性物质富集在石材表面，并且随时间不断增加。

2.4石材翘边脱落

一些比较特殊的石材，在湿贴施工后没多久，就出现边缘翘起的现象，导致粘结失败。

3.原因分析

是什么原因导致上述的问题？首先，我们做一个试验，收集不同种类的十几种天然石材，包括花岗岩和大理石。均切割成相同尺寸的长条状。在一个托盘中倒入清水，并滴入墨水。4小时后从石材底部开始渗入黑色的墨水，24小时后，墨水在石材中上升的高度开始出现差异，7天后，墨迹稳定，最高的渗透到石材一半的高度，最低的仅渗透到石材约六分之一的高度。这从侧面证明了天然石材内部存在毛细管，而且不同种类的石材的毛细管数量差异很大。

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3.1染色/水印：

有些天然石材内部含有一些有颜色的矿物类杂质，使用水泥湿贴后，水泥浆体中的水分会沿石材毛细管向石材的表面传导，水分携带矿物杂质到达石材表面，形成染色现象。

若是水泥浆中的水泥颗粒被传导到石材表面，形成的是灰色的印记，外观看起来好像是水分浸湿了石材一样，形成了水印。但这个水印是不会因干燥而消除的。

3.2返碱：

用于湿贴的水泥，水化反应会生成碱性物质。若所处的环境潮湿或经常接触到水，水通过毛细管作用携带碱性物质抵达石材表面，碱性物质接触到空气中的二氧化碳，反应生成白色的碳酸钙。这个过程持续进行，汇集到石材表面的白色碳酸钙就越来越多。

3.3翘边:

石材内部有毛细管存在，毛细管吸水后，会存在表面张力，会导致石材产生一定的形变。根据形变的程度可分为三类：

第一类：

浸水24小时后，变形小于0.3mm，采用正常的聚合物改性水泥基粘结材料不存在什么质量问题。

第二类：

此类石材对水较敏感，浸水4小时后，变形介于0.3~0.6mm，这种情况，要慎重选择粘结材料，可使用聚合物水泥基粘结材料，但要求要快硬，早期强度高。

第三类：

这类石材对水十分敏感，浸水4小时后，变形大于0.6mm，此时即便是快硬型的水泥基瓷砖胶也无法满足，需采用无水的粘结材料，如环氧型的粘结剂。

4.对石材粘结材料的要求

综合上述的情况，对天然石材的粘结，要求粘结材料要同时满足几个方面的条件：

4.1具有良好的保水能力

粘结材料中的水分要尽可能的留在粘结材料中，避免进入到石材中，进而避免因水分传导产生的染色和水印现象。

4.2碱性物质含量低

粘结剂中的胶凝材料水化后，内部不含或仅含少量的碱性物质，减少因碱性物质汇集到石材表面。

4.3快速硬化，迅速产生强度

针对上述的第二类石材，要求粘结材料能在最初的6个小时内达到0.5MPa的粘结强度，这样就可以抵御因石材吸水翘起所产生的破坏应力。

5.天然石材粘结剂的配方设计

使用以铝酸盐水泥为主要胶凝材料的水泥基胶粘剂来粘贴天然石材。

铝酸盐水泥（铝酸钙水泥、高铝水泥）：含有35%以上的AL2O3，主要的矿物相为铝酸一钙CaAL2O4即简写CA。

铝酸盐水泥是以含铝和含钙的矿石为原料，通过熔融法或烧结法制作而成。

普通的硅酸盐水泥的水化产物围绕水泥颗粒形成一层壳，水泥的进一步水化只能通过扩散的形式穿过这层屏障。而铝酸盐水泥的水化产物在溶液中到处沉淀析出，没有扩散屏障。

提供的参考配方如下：

硅酸盐水泥、高铝水泥和半水石膏组成三元体现，其反应的生成物为钙矾石，C3A·3CaSO4·31H2O

钙矾石成核时间很短，可以达到快凝效果。钙矾石成长快，因此强度发展快，有快硬的作用。在实际应用中，可以通过调节缓凝剂和促凝剂的掺量来控制凝结时间。在本配方中，控制粘结剂3小时的粘结强度大于0.5MPa，可有效避免吸水易变现石材的脱落。

钙矾石（C3A·3CaSO4·31H2O）结合了大量的水分（重量的46%为水），水分被牢固锁定在钙矾石中，避免因水分的迁移导致的染色及水印现象。

在三元体系中，硅酸盐水泥水化后产生的碱与高铝水泥和半水石膏充分反应，粘结剂中游离的碱性物质极少，产生返碱的几率大幅降低。粘结剂的密实度高，水无法渗透，这也有助于削弱返碱现象。

6.天然石材粘结剂的应用

6.1基面的准备

所有的基面必须平整、结实、洁净、无油污粉尘等影响粘结的物质，无裂缝、无酥松部分。

抹灰砂浆层至少要在施工完成7天后，混凝土基面至少在施工完成28天后方可进行瓷砖胶的粘贴施工。

高温、干燥、大风的天气或吸水性很强的基面，应提前润湿并晾置无明水。

6.2粘结剂搅拌

先将清水加入到洁净的容器中，再加入干粉，一边加干粉，一边搅拌。搅拌约3分钟，得到均匀无结块的膏状物，静置约3分钟，再搅拌30秒，即可使用。粘结剂在桶中有约45分钟的工作时间。

6.3粘贴石材

先使用齿形抹灰刀的直边刮一层粘结剂到基面上。再使用有齿的一边梳理粘结剂，齿型刀的大小取决于石材的规格。

在粘结剂开放时间内涂布合适的面积，通过手指触摸瓷砖胶表面来判定瓷砖胶的开放时间（轻触粘结剂，若有粘结剂粘到手指上，为开放时间内，粘贴安全；若无粘结剂转移到手上，证明开放时间已过，粘贴无保证）。

将石材按压在粘结剂上，并适当的移动，确保石材与粘结剂充分接触，无空隙。

在室外粘贴石材，石材面积大于900cm2；承受重载或长期浸水的部位，如停车场或游泳池，为了保证粘结剂与石材的充分接触，要在石材的背面额外刮一层瓷砖胶.

7.结束语

以硅酸盐水泥、高铝水泥和半水石膏为主的三元粘结体系，可有效避免或减少常见的由传统水泥湿贴引起的各种石材病害，使石材的外观保持本色，同时保证石材粘贴的长期安全。