聚合物水泥防水涂膜標準與應用的關系探討

趙翠婷 蔡德明 丁天華

（1 德高（廣州）建材有限公司；2 西卡德高(廣州)企業管理有限公司）

廚房、浴室、衛生間、洗衣房等涉水區域，其墻面貼磚系統中必然會有一層防水涂膜。該防水涂膜處于墻面找平層之上，在陶瓷磚粘結層下（見圖1），屬于隱蔽工程。業主在收房時，正常情況下看到的是光潔靚麗的瓷磚完美鋪貼于廚衛間（見圖2）。只有當瓷磚出現空鼓脫落，業主才能看到陶瓷磚粘結層下的防水涂膜（見圖3）。防水涂膜作為墻面找平層和陶瓷磚粘結層的連接區域，在查驗掉磚原因時，一般會按照現有對應種類防水涂膜的國家標準或行業標準進行第三方送檢，送檢結果大部分都是合格的，說明防水涂膜本身是符合相關標準要求的。但是陶瓷磚粘結層從防水涂膜上分離的事實，不斷地提醒我們需要更多關注防水涂膜與陶瓷磚粘結層之間的關系。

圖1 墻面找平- 防水- 貼磚系統

圖2 衛生間正常驗收情況

圖3 衛生間出現掉磚情況

1 聚合物水泥防水涂膜的粘結與被粘結關系

聚合物水泥防水涂膜作為墻面找平層（基層）和陶瓷磚粘結層的連接區域（見圖4），不僅需要與墻面找平材料（基層材料）具有較好的相容性，還需要與陶瓷磚粘結材料具有良好的匹配性，同時考驗聚合物水泥防水涂膜作為連接過渡層的粘結與被粘結能力。雖然現行國家標準GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》、行業標準JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水漿料》和JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂漿》均對聚合物水泥防水涂膜的粘結性能有一定的要求，但它們并沒有對聚合物水泥防水涂膜的被粘結性能提出相關要求。即使聚合物水泥防水涂膜符合這些標準要求，但很多時候無法客觀反映出防水層掉磚的根本原因。行業標準JC/T 2415－2017《用于陶瓷磚粘結層下的防水涂膜》的出現，彌補了聚合物水泥防水涂膜被粘結性能檢測的空白，更接近應用實際來檢測該防水涂膜性能，不僅可以預防聚合物水泥防水涂膜被粘結性能不足而導致的掉磚，同時也更系統地為防水層掉磚提供完整的數據。

圖4 聚合物水泥防水涂膜是基層和陶瓷磚粘結層的連接區域

1.1 聚合物水泥防水涂膜的粘結性能

市面上大部分聚合物水泥防水產品會根據現行國家標準GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》[1]、行業標準JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水漿料》[2]和JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂漿》[3]的要求進行配方設計，因而我們常見聚合物水泥防水產品普遍分為防水砂漿、通用型防水漿料和柔韌型防水涂料。這些標準測試樣品是聚合物水泥防水涂膜本身，拉拔樣品則是粘結基層上的聚合物水泥防水涂膜。

根據表1 中JC/T 2090－2011 和JC/T 984－2011的防水涂膜指標可知，聚合物水泥防水砂漿和防水漿料的防水涂膜偏剛性，與基層的粘結強度要求較高，適合有貼磚需求的墻面。GB/T 23445－2009 標準將聚合物水泥防水涂料按照斷裂延伸率高低分成I、II、III 型，其中防水涂膜與基層粘結強度較好的是III 型，拉伸強度較高，但斷裂延伸率較低，表明III 型防水涂膜柔性雖低，但抵抗變形的能力不差，剛柔兼具，也可用于有貼磚需求的墻面，但對貼磚材料有要求。I、II 型防水涂膜的斷裂延伸率更高，柔性更好，這兩個型號的防水涂膜中柔性乳液含量較高，即使標準對其粘結強度要求不低，但防水涂膜表面較光滑，會降低防水層與陶瓷磚粘結層的摩擦力，從而增加掉磚的風險。

1.2 聚合物水泥防水涂膜的被粘結性能

從表2 的JC/T 2415－2017《用于陶瓷磚粘結層下的防水涂膜》[4]可知，標準測試的樣品是陶瓷磚粘結層下的聚合物水泥防水涂膜，其粘結強度按照整個防水-貼磚系統來模擬測試，更接近實際應用情況。該標準還增加一個新的考核指標“橋接裂縫能力”，表征防水涂膜承受基層裂紋擴散而不被拉伸破壞的能力[4]，對防水產品的乳液添加量和乳液內聚力有一定的要求[5]。由于JC/T 2415－2017 標準中有“橋接裂縫能力”的指標，使得市面上不具備柔性的聚合物水泥防水產品（如防水砂漿）難以通過該標準，甚至部分低柔性聚合物水泥防水涂料也滿足不了橋接裂縫的要求。該標準的出現，打破了我們對可貼磚聚合物水泥類防水產品的已有認知，讓我們重新思考陶瓷磚粘結層下究竟需要什么樣的聚合物水泥防水涂膜。

表1 粘結基層上防水涂膜的參考標準

表2 陶瓷磚粘結層下防水涂膜的參考標準

1.3 墻面找平- 防水- 貼磚系統應用注意要點

聚合物水泥防水涂膜作為陶瓷磚粘結層和墻面找平層的過渡區域，不僅要確保自身粘結強度和柔韌性滿足標準要求，還需要根據整個墻面找平-防水-貼磚系統設計的配套材料進行合適選型（見圖5）。由于聚合物水泥類防水產品屬于半成品，其需要在施工現場由施工人員進行二次加工才能完成整個防水施工。正所謂“三分材料，七分施工”，材料的“三分”已經有標準可循以及工廠標準化生產控制，但是施工的“七分”雖然也有相對應規范文件，但這里面人工操作因素占比較大，不僅需要在施工前進行技術交底，還需要對施工人員進行一定的產品基礎知識培訓和產品施工培訓。

2 陶瓷磚粘結層下聚合物水泥防水涂膜的破壞模式探討

本次探討的陶瓷磚粘結層下聚合物水泥防水涂膜的破壞模式，指的是當聚合物水泥防水涂膜同時承受基層和陶瓷磚粘結層的應力作用時發生失效斷裂的界面類型。一般常見的聚合物水泥防水涂膜破壞模式包括：基層-防水層界面破壞（圖6-a）、防水層內聚破壞（圖6-b）、防水層-粘結層界面破壞（圖6-c）和粘結層內聚破壞/粘結層-瓷磚界面破壞（圖6-d）。從表3 中可知，造成每種破壞模式的原因是錯綜復雜，基本圍繞基層-防水層-粘結層的相容性來進行研究探討。基層-防水層-粘結層的相容性，除了將各層所采用的材料按照對應標準進行自檢或第三方送檢驗證以外，還需要對整個系統的應用進行權威檢測。JC/T 2415－2017《用于陶瓷磚粘結層下的防水涂膜》是現行從應用角度進行檢測的標準，但該標準并沒有對陶瓷磚粘結層下防水涂膜的破壞模式進行詳細說明，也沒有指明哪種是有效破壞模式。

表3 陶瓷磚粘結層下防水涂膜的破壞類型和破壞原因

圖5 墻面找平- 防水- 貼磚系統應用注意要點

圖6 常見防水涂膜破壞模式

我們通過對比聚合物水泥防水涂膜分別在實驗室的粘結強度測試、應用基地貼磚拉拔測試和施工現場的常見防水層掉磚情況可知（見表4）：①施工現場常見的防水層掉磚斷面有，基層-防水層界面、防水層內聚面、以及防水層-粘結層界面。雖然粘結層內聚破壞/粘結層-瓷磚界面破壞也會在施工現場遇到，但大部分原因均集中在粘結材料與瓷磚的相容性方面，不在此深入探討；②應用測試中模擬工地貼磚習慣，粘結層厚度一般在8mm～10mm，切割拉拔測試常見的破壞模式有，防水層-粘結層界面破壞和粘結層內聚破壞/粘結層-瓷磚界面破壞。在較差的基層上進行切割拉拔則會出現基層-防水層界面破壞，防水層內聚破壞受到粘結層厚度和粘結材料種類的影響，在切割拉拔測試中較少出現該破壞模式；③實驗室按照JC/T 2415－2017 來測試聚合物水泥防水涂膜的拉伸粘結強度，常見的破壞模式是防水層-粘結層界面破壞和粘結層內聚破壞/粘結層-瓷磚界面破壞。防水層內聚破壞在測試中也會出現，但概率較低。由于標準要求基層均為很好的基面，因此極少會出現破壞斷面在基層-防水層界面處。

通過對比陶瓷磚粘結層下防水涂膜在施工現場、應用測試和實驗室測試的破壞模式（見表4），我們發現實驗室測試的常見破壞模式與施工現場的差別較大，應用測試則是需要選擇合適的粘結材料，使其能對防水涂膜產生最大拉力且要確保能在防水層界面處產生破壞，才能重現施工現場掉磚的破壞模式。若我們參考施工現場常見的幾種防水層掉磚的界面破壞模式，對陶瓷磚粘結層下防水涂膜的有效破壞模式進行劃分，不僅可以在研發階段對防水產品配方設計給出應用方面的指導，還可以對判定防水涂膜掉磚原因給出權威檢測數據。一旦劃分好陶瓷磚粘結層下防水涂膜的有效破壞模式，防水涂膜上的粘結材料也會因匹配性問題而被篩選，從而產生更多可靠的數據指導涉水區域的防水和貼磚產品的相互搭配應用。

表4 陶瓷磚粘結層下防水涂膜的破壞模式

3 結語

新標準JC/T 2415－2017《用于陶瓷磚粘結層下的防水涂膜》的制訂，開啟了產品系統性檢驗的新方向，配合現有國家標準GB/T 23445－2009《聚合物水泥防水涂料》、行業標準JC/T 2090－2011《聚合物水泥防水漿料》以及JC/T 984－2011《聚合物水泥防水砂漿》的規范，對日后涉水區域的防水產品研發、應用和檢測都具有重要指導意義。若能根據施工現場常見的陶瓷磚粘結層下防水涂膜失效模式，在標準JC/T 2415－2017 里對防水涂膜的有效破壞模式進行劃分定義，更能讓整個標準貼近實際施工應用情況，也可以提前預測整個防水貼磚系統的安全穩定性，給予防水貼磚工程方案設計提供更多參考數據和產品選擇方案。