裝飾石材黑縫預防淺析

朱學文

（深圳市綠志新型建材研究院有限公司，深圳 518112）

0 前言

黑縫是石材鋪貼、安裝時最易出現的病變之一，嚴重影響了石材的裝飾效果。為解決這一問題，本文從石材鋪貼時找平層的防滲，粘接層的密實，相鄰石材填縫劑的防裂、粘結劑的防粘等入手，研究了黑縫的產生及控制措施，籍以對普遍存在的黑縫問題的改善提供綿薄之力，提升石材裝飾效果。

1 黑縫產生的常見原因及對策

1.1 原因

1）填縫劑選用不當。

2）切縫、清縫不到位。

3）填縫操作不當。

4）填縫時間過早。

1.2 預防措施

1）選用粘接力與熱膨脹系數適當的填縫劑。

2）切縫要筆直謹防崩邊，清縫要干凈、徹底。

3）填縫劑粘度適宜，貫穿縫隙且飽滿。

4）晾縫至干透后方可填縫。

2 幾種預防黑縫產生的措施

2.1 找平層防滲處理

在室外地面或有雨水淤積的步行街，鋪貼石材的基層在外部水源的滲透下，自由水會滲透至石材下部的找平層。如果找平層孔隙較多，自由水就會沿著孔隙滲透至上層的粘接層及填縫劑底部，在內外壓差下，日積月累就會在填縫膠側面形成黑縫。典型的基層自由水向上滲透產生黑縫的情況見圖1。

通過在砂漿找平層中摻加一定量的引氣抗滲劑，阻斷找平層中毛細孔，可以減少外部水源通過找平層向石材基面及填縫處的滲透，從而達到減少黑縫產生的目的。找平層添加抗滲劑及未加抗滲劑的效果對比見圖2。

2.2 背涂粘接層密實性處理

鋪完找平層后，在石板背面涂刷粘接層時，將邊角位置以45°倒角。再以鋸齒刮板平行刮粘接層至平行溝槽狀，利于壓實時空氣的逸出。水平無傾斜鋪下石板，避免邊角處砂漿層局部受力不均下陷。鋪貼后及時用海綿墊清理板邊擠出的粘接劑，避免堵縫、粘邊。提高粘接層的密實性進一步減少下部及周邊自由水的滲透，從而有效預防黑縫的產生。石材背面刷涂粘接層效果見圖3。

圖1 基層自由水向上滲透產生黑縫的情況

圖2 找平層是否添加抗滲劑的效果對比

2.3 填縫劑的改性

用于石材填縫的聚合物主要為不飽和聚酯。聚酯的熱膨脹系數和無機的石材有著顯著的差異，引致漲縮不一致。這種“不一致”超過一定程度時易引起開裂、脫膠產生黑縫。在溫差波動較大的場所，由于漲縮差異顯著，更易引起脫膠黑縫產生。在填縫劑中添加裝飾石材破碎經100目方孔篩篩分后得到的微粉可以顯著降低漲縮系數差異而不影響石材裝飾效果，因而能有效降低因漲縮差異產生的黑縫。

圖3 石材背面刷涂粘接層效果

典型的填縫劑與石材漲縮差異過大引起脫膠產生黑縫（見圖4）。

圖4 填縫劑與石材漲縮差異過大引起脫膠

2.4 常用石材與填縫、粘結劑線型熱膨脹系數（表1）

表1 熱膨脹系數

2.5 典型的不飽和聚酯壓剪粘接強度（標準條件）[1]、線性熱膨脹系數隨石粉摻量改變（圖5）

圖5 壓剪粘接強度、熱膨脹系數與石粉摻量的關系

隨著石粉摻量的提高，聚酯熱膨脹系數及粘接強度隨之降低。超過一定量時粘接力過低，易引起脫膠開裂產生黑縫。摻量控制在13%較適宜。

3 粘結劑配比優化

圖6 粘結劑固化不充分引起的黑縫

應用于石材的粘接劑通常為雙組份環氧樹脂。現場使用時根據推薦配比手工拌制，因而很難調準最佳配比。常常造成樹脂或固化劑的一方過剩。這種過剩的組份具有粘性，容易將空氣及環境中的灰塵粘附，難以清除，引起黑縫。典型的粘結劑固化不充分，粘附引起的黑縫見圖6。

改善措施：

在實驗室里細化配方，找到最佳配比，使得樹脂與固化劑充分固化，沒有一方過多剩余。樹脂固化完全與否，可通過測試其玻璃化溫度（DSC法）值確定。在固定樹脂用量條件下，由少至多漸次增加固化劑用量，測得對應Tg最高的一組配比，表明該配比固化的最充分完全。典型的環氧樹脂體系粘結劑配比調整試驗見圖7。

圖7 環氧樹脂體系粘結劑配比調整試驗

隨著固化劑用量的增加，固化物玻璃化溫度升高，當固化劑用量達到一定量時（配比11），Tg達到峰值。再增加固化劑用量，Tg反而降低。表明在配比11時，體系固化最充分，配比最合理。

4 結語

裝飾石材的黑縫產生原因是多樣、復雜的：既包括切縫、清縫、填縫工藝的合理、到位控制，也包括找平層抗滲，粘接層密實性處理，同時也要考慮填縫劑的漲縮選擇以及粘結劑配比的優化配制。只有綜合考慮，統籌兼顧才能最大限度地消除黑縫的產生，展現石材裝飾的完美效果。