装饰工程墙地砖施工中基层界面剂应用的低碳研究

郑 权 深圳中天精装股份有限公司技术研发总监

1 背景

自从我国向国际社会庄严作出2030及2060 分阶段实现碳达峰碳中和目标的承诺后，为了完整准确全面贯彻新发展理念做好碳减排工作，中国政府积极响应IPCC，在联合国气候变化专门委员会温室气体清单指南的框架下制定了一系列相关政策。目前《2030 年前碳达峰行动方案》已经正式颁布，在此形势下，建筑业使命光荣，但任务艰巨，根据2021年底中国建筑节能协会、重庆大学在线发布的《2021 中国建筑能耗与碳排放研究报告：省级建筑碳达峰形势评估》，2019 年全国建筑全过程（包括建筑材料生产与运输、建筑建造、运行及拆除等过程）碳排放总量为49.97亿吨二氧化碳，占全国碳排放的比重达到50.6%，已超半壁江山。

实现3060碳达峰碳中和的宏伟目标，建筑业首当其冲，必须迅速采取行动，刀刃向内进行一场从头到尾的自我革命。在建筑的全生命周期中，建筑的施工阶段碳排放为1.0 亿吨CO2，占全国碳排放的比重达到1%，而建材的生产阶段能耗最大超过了运行阶段达到11.1 亿tce，相应的碳排放最高达到27.7 亿吨CO2，占全国碳排放的比重达到28%。由此可见，建筑领域的节能减排重点在建材生产阶段与建筑运营阶段，特别是建材生产阶段。必须牢牢地抓住这个关键，同时在施工中减少不必要的材料与工序，以实现国家总体的低碳目标。

建筑材料的生产阶段碳排放占整个建筑业的55.4%，其中水泥不仅是能耗大户，而且它的碳排放量占比也达到了11.29%。在建筑装饰行业水泥材料的减排工作中，具体还应包括用量较大的瓷砖胶、基层界面剂等以水泥为主要成分的产品，这些辅助材料主要用于墙地砖大理石湿贴工艺。因此，在施工过程中如能合理减少这类材料的使用总量，意义重大，例如，避免基层界面剂等产品的过度使用，将有效减少建筑全生命周期中的碳排放。

2 墙地砖施工中应用基层界面剂的合理性与必要性分析

上世纪末之前，墙地砖铺贴施工中是不需要使用任何基层界面剂的，也不存在所谓的界面剂，最常用的瓷砖粘接材料就是水泥加适量的建筑胶水。瓷砖铺贴构造简单，效果也相当不错。然而随着瓷砖的品种的增多规格变大，出现较多空鼓脱落现象，于是专门的瓷砖粘结剂诞生了，一定程度上解决了这类质量问题。但是由于当时瓷砖粘结剂价格比水泥价格高，并且国内的瓷砖粘结剂厂家的产品质量参差不齐，市场占有率依然较低。

进入21 世纪后，铝模板得到了广泛应用，使用铝模板建造的混凝土墙体柱体表面相当光滑，由于水泥或者当时瓷砖粘结剂初级产品不能胜任，造成了大量的空鼓与瓷砖脱落的问题。又因为混凝土表面硬强度高，如果采用人工拉毛，成本也相当的高，于是铝模混凝土基层界面剂由此出现，刚好满足了建筑市场的需要。

近十年来伴随着装配式的大规格墙板从小范围试点到大规模应用，以ALC蒸压加气轻质混凝土为代表的板材由于其质地相对疏松并且表面吸水率非常之大等原因，严重影响到这类墙板上瓷砖的铺贴质量，于是针对ALC 大规格墙板的基层界面剂又合理地出现[1]。这类基层上的大规模的瓷砖空鼓脱落很大程度上得到了控制。类似地，针对蒸压砌块、针对墙面防水层等等不同基层陆续出现了很多不同的基层界面剂，甚至对乳胶漆饰面的基层、自流平地面的基层[2]，也都有了对应的界面剂，可谓五花八门。从表面上看似乎合理，是在对症下药解决问题，而实质上也使得建筑装饰构造更趋复杂，施工工序质量的把控风险相应加大。

经过这20 多年的产品迭代，目前瓷砖粘结剂主要供应商无论在生产技术与产品配方上都更加先进成熟，相对早期的初级产品，现在瓷砖粘结剂的性能与质量已经今非昔比，尤其是瓷砖粘结剂与各种界面（如ALC）的结合性能与兼容效果已经大大地提升[3]。某知名瓷砖粘结剂供应商就明确表示针对目前常规墙面基层（包括铝模混凝土、ALC 墙板等），他们的粘结剂产品无需配备任何基层界面剂，完全可以独立满足瓷砖的黏贴要求，不会因此而产生空鼓脱落等质量问题。今天的瓷砖粘结剂已经不是昨天的粘结剂了[4]。

已经进入2022 年，大量建筑装饰项目仍然在批量使用基层界面剂，目的是提高瓷砖粘接效果，对于是否必须使用基层界面剂这个问题，行业内的确还有不同的看法。笔者不仅进行了理论上的分析，同时还设计了一系列相关试验，通过对试验数据进行分析对比，得出了相应的结论。

3 系列试验与数据分析

为了使试验数据更有实际意义，试验结论更具指导意义，试验的地点安排在深圳市合正观澜汇装修项目。本系列试验选取了国内大多数主流品牌的瓷砖粘结剂与相对应的界面剂（如：德高、能高、东方雨虹、上海爱迪及国际品牌韦伯），分别在目前应用较为广泛的铝模混凝土基层和ALC 墙板基层上进行现场拉拔。

由于本文篇幅有限，本文仅以上海爱迪及韦伯两个品牌的试验为例进行介绍与试验数据的对比分析。

表1 试验材料表

本试验安排在2021 年11 至2022年2 月，分别进行了28 d 强度试验及90 d 拉拔强度试验，标准按照《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》JGJ/T110-2017 执行。每家供应商分别在两种基层进行贴砖，每种基层各贴三组，第一组为涂刷了界面剂+瓷砖胶（C0 级）进行铺贴，第二组为无界面剂使用瓷砖胶（C0级）进行铺贴，第三组为无界面剂使用瓷砖胶（C1 级）进行铺贴，每种各贴一块400 mm×800 mm 的玻化砖，试验工具采用经调试合格的中交建仪拉拔仪器，型号BJZJ-6000C 。

本系列试验的过程严格参照相关规范，具体现场试验步骤包括：（1）瓷砖背面清理；（2）基层清理；（3）瓷砖胶、界面剂制备；（4）滚涂界面剂；（5）墙面上胶；（6）砖背上胶；（7）瓷砖铺贴；（8）试验分组标记；（9）拉拔试块定位与切割；（10）拉拔头粘贴；（11）拉拔仪加载；（12）拉拔结果记录。

3.1 铝模混凝土基层试验数据分析

以铝模混凝土基层试验的为例，对爱迪与韦伯瓷砖胶的28 d 拉拔试验数据（详见表2 及图1）进行了客观的对比与分析，发现韦伯产品28 d 平均粘接强度（使用界面剂）＞粘接强度（瓷砖胶C1级）＞粘接强度（瓷砖胶C0 级），拉拔断裂面分别出现在界面剂本身和瓷砖胶、瓷砖胶和混凝土表面、瓷砖胶，表明使用界面剂与加强型瓷砖胶效果相对较好，不过，这两组试验拉拔强度平均数值接近。爱迪产品则略有不同，28 d 平均粘接强度（瓷砖胶C0 级）＞粘接强度（使用界面剂）＞粘接强度（瓷砖胶C1 级）。不使用界面剂时拉拔强度均达到了规范要求。

图1 铝膜墙体基层28 d 拉拔数据曲线图

表2 铝模墙体数据表

3.2 ALC 墙板基层试验数据分析

同样，以ALC 墙板基层试验的为例，对爱迪与韦伯瓷砖胶的28 d 拉拔试验数据（详见图2）进行了客观的对比与分析，发现韦伯产品28 d 平均粘接强度（瓷砖胶C1 级）＞粘接强度（使用界面剂）＞粘接强度（瓷砖胶C0 级），拉拔断裂面均出现ALC 墙体，表明瓷砖胶C1 级平均粘接强度最佳，使用界面剂时相对于瓷砖胶C0 级表现更好。爱迪产品则略有不同，具体表现为：28 d 平均粘接强度（瓷砖胶C1 级）＞粘接强度（瓷砖胶C0 级）＞粘接强度（使用界面剂），拉拔断裂面分别为砖背与瓷砖胶/瓷砖胶与ALC墙体、ALC 墙体和瓷砖胶、瓷砖胶。试验数据表明：使用普通型涂刷界面剂效果较差，反而普通型瓷砖胶未涂刷界面剂较好；而加强型瓷砖胶效果较好。说明界面剂需要与瓷砖胶匹配，否则使用界剂效果未必更好。

图2 ALC 墙体基层28 d 拉拔数据曲线图

为了进一步验证在未使用界面剂的状态下，瓷砖胶与基层结合的持久性效果，本研究完整设计并现场安排了90 d后续拉拔试验，试验取得的数据和预判相当吻合，90 d 拉拔强度（由于受到本文篇幅限制，详细试验数据略）与28d试验数据相比较均有所递增或维持原状，这也充分地验证了在一定条件下不使用界面剂的低碳施工的可能性。

4 结论

通过对以上系列试验数据的分析，初步可以得到以下结论：第一，在完成试验贴砖28 d 后，除了由于局部空鼓等原因极个别数据略小于0.4 MPa，参加本试验的两家供应商产品的拉拔试验数据中强度平均值均≥0.4 MPa，能够符合《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》JGJ/T110-2017 规范要求。第二，大多数情况下，使用界面剂与未使用界面剂的效果相当接近，甚至出现了一些使用界面剂情况下的抗拉拔强度还略小的情形（基层界面剂与瓷砖胶的兼容性不够匹配造成）。第三，由本系列试验所得数据可知，即使未使用基层界面剂，单独使用C0 级瓷砖粘结剂的拉拔力数据也能符合规范要求，而单独使用C1 级相对效果则更好。第四，对90 d 拉拔试验数据进行分析，单独使用C0 级或C1 级瓷砖粘结剂而未使用基层界面剂时，其粘接效果在铝模混凝土及ALC 墙板两种常见基层上，均表现稳定与持久。

综上所述，目前主流瓷砖粘结剂的性能已得到很大改善，针对常见基层，能够在确保质量的同时独立粘贴墙地砖，并达到相关规范的要求，本系列试验对此结论已经进行了验证。需要进一步强调的是：尤其采用了分层齿刮法施工工艺，效果更有保证[5]。这一实验结论将有利于在施工过程中减少多余的工序（虽然之前也许有这个必要），有利于建筑装饰领域的节能减排，从而实现“3060”碳达峰碳中和的国家战略目标。

有鉴于实际施工过程中，各批次瓷砖粘结剂的质量会有所波动等因素，故建议各项目在开工进场后应及时进行相关产品的现场真实条件下的拉拔试验，在确保施工质量的前提下，确定合理且高效的施工方案，这样完全可以更好地从实际出发，有效避免因增加不必要的工序而造成的材料及其他资源的浪费，最终为企业创造效益、为社会创造价值，同时也为环境可持续发展作出相应贡献。