車佩奕 毛瑞 林燕娜 鐘月威 肖景紅 黃旺達
(1.廣東輕工職業技術學院,廣東廣州510300;2.佛山出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫綜合技術中心,廣東佛山528237)
對中國市場而言,瓷磚一直是人們對高品質生活追求的體現之一。近年來,越來越多建筑物外墻采用飾面磚材料,然而,美觀的同時也存在著安全隱患。一旦其粘結強度不足而脫落,不僅影響美觀,更會造成人民生命財產的損失。因此,對外墻飾面磚粘結強度的影響因素進行研究是十分重要的。目前,國內對粘結強度的研究主要集中在施工質量方面,氣候、鋪貼劑方面的影響研究很少,而對外墻磚本身粘結特性的研究還未見報道。因此,有必要進行這方面的研究。本實驗通過對不同外墻飾面磚、同樣水泥砂漿評估陶瓷磚自身特性以及環境條件對粘結強度的影響。
實驗選用了3種試樣共16組,分別是仿古磚5組,釉面磚6組,拋光磚5組,每組有5塊瓷磚試樣,在背紋形狀不同的情況下進行標準狀態(即常溫25℃),熱老化(烘(70±5)℃18h、浸(15±5)℃6h),凍融循環(凍(-18±5)℃6h、浸(20± 5)℃6h)的實驗。實驗結果表明,試樣的表面粗糙度、試樣厚度對粘結強度的影響不大;影響因素較大的是背紋深度、背紋的分布和吸水率,而且在背紋分布相同的情況下,背紋深度越深,則粘貼強度越大,而當背紋分布不規則時,粘貼強度反而下降,當吸水率小于0.1%時,耐凍融強度不能滿足指標要求;當吸水率小于4.0%時,拉伸粘結強度隨著磚吸水率的增加而提高;當磚吸水率在10%~15%時,陶磚因自身強度不夠或耐凍融性差,降低系統安全性;影響因素最大的是溫度的變化。實驗結果表明,經過熱老化和凍融循環后,試樣的粘貼強度明顯下降,而且經過凍融循環后的粘貼強度的下降幅度最大。

圖1 溫度變化對仿古磚黏貼強度的影響所選取的外墻磚樣品Fig.1 Specimens of different antique exterior wall tiles
此次實驗是以溫度變化為主要研究對象,即主要研究標準狀態,熱老化狀態以及凍融循環狀態下對瓷磚粘貼強度的影響,所使用的黏貼劑為干混砂漿。

表1 粘貼強度檢測Tab.1 Test results of adhesive strength

表2 試驗條件及陶瓷磚參數Tab.2 Testing conditions and ceram ic tile parameters
2.1 溫度變化對仿古磚黏貼強度的影響
外墻磚選取樣品如圖1,具體實驗結果見表1、表2。
表1和表2中可以看出,在標準狀態下的粘貼強度比在其他兩種狀態下的強,而且當溫度由正向負來回移動時,粘結強度受到的影響最大。在相同的條件下,即在標準狀態下在吸水率和背紋分布不變的情況下,背紋的深度越深,則粘貼強度越大,如F5、F1、F3;但是當背紋分布不規則時,則粘貼強度會隨之下降,如F2;在另外兩種狀態下的粘結強度分布規律不是很明顯;采用F3結構的背紋在標準狀態下的粘結強度最大,但是在條件改變后粘結強度下降的幅度最大;采用F5結構的背紋在溫度變化的條件下粘結強度幅度變化最小。

圖2 溫度變化對拋光磚黏貼強度的影響所選取的外墻磚樣品Fig.2 Specimens of polished exterior wall tiles

表3 粘貼強度檢測Tab.3 Test results of adhesive strength

表4 試驗條件及陶瓷磚參數Tab.4 Testing conditions and ceram ic tile parameters

圖3 溫度變化對釉面磚黏貼強度的影響所選取的外墻磚樣品Fig.3 Specimens of glazed exteriorwall tiles
2.2 溫度變化對拋光磚黏貼強度的影響
外墻磚選取樣品如圖2,驗結果見表3、表4。
從表3、表4的實驗數據可以看出,溫度變化對粘結強度的影響是差不多的,都是隨著的溫度的變化粘結強度逐漸降低。但是不同的是拋光磚的下降幅度比仿古磚的小;采用P2結構的背紋形狀所獲得的粘結強度最大,而且在條件變化下下降的幅度也比較小。
2.3溫度變化對釉面磚黏貼強度的影響
外墻磚選取樣品如圖3,具體實驗結果見表5、表6。
表5 和表6的數據表明,溫度對釉面磚粘結強度的影響呈不規律分布,這與瓷磚的吸水率有很大的關系,當磚吸水率在10%~15%時,陶磚因自身強度不夠或耐凍融性差,降低系統安全性。

表5 粘貼強度檢測Tab.5 Test results of adhesive strength

表6 試驗條件及陶瓷磚參數Tab.6 Testing conditions and ceram ic tile parameters
(1)從實驗結果可以看出,采用規則的瓷磚背紋所獲得的粘結強度比不規則的強,而且采用近似F1和F3結構的背紋對增加粘結強度有幫助。
(2)背紋深度對粘結強度的影響較大,但不是深度越深越好,一般深度在0.6~0.8mm為宜,否則會使粘結強度降低和生產成本增加。
(3)當吸水率小于0.1%時,耐凍融強度不能滿足指標要求;當吸水率小于4.0%時,拉伸粘結強度隨著磚吸水率的增加而提高;當磚吸水率在10%~15%時,陶磚因自身強度不夠或耐凍融性差,降低系統安全性。
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