《天然石材用水泥基膠粘劑》標準解讀

張丹武 楊文頤(中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京100024)

1 標準編制

根據原建設部《關于印發〈2007年建設部歸口工業產品行業標準制訂、修訂計劃〉的通知》（建標[2007]127號文件）的要求，《石材用水泥基膠粘劑》標準編制組于2007年11月召開第一次編制工作會議，隨后標準編制組經過調研、考察，收集國內外相關標準、相關試驗方法等資料，并在廣泛征求意見的基礎上，于2010年5月20日在北京召開了《石材用水泥基膠粘劑》（送審稿）審查會，并上報住建部建筑制品與構配件產品標準化技術委員會。住房和城鄉建設部第1233號公告宣布《天然石材用水泥基膠粘劑》建工行業標準編號為JG/T355-2012，2012年1月6日發布，并于2012年5月1日起正式實施。標準規定了天然石材用水泥基膠粘劑的術語和定義、分類和標記、一般要求、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存；并就水泥基膠粘劑粘貼石材時常出現的泛堿現象給出相關試驗方法。

2 標準名稱變更

在審查會上，審查委員會委員一致認為標準中應對石材的范圍加以限定，尤其是防止標準發布后因為標準名稱而導致產品誤用。目前廣泛用于建筑裝飾裝修用的石材有天然石材和人造石，而水泥基膠粘劑對于人造石的粘結沒有相關數據支持，本標準驗證試驗也未提及。為了防止混淆使用，經住建部標準定額司批準將標準名稱變更為《天然石材用水泥基膠粘劑》。

3 標準主要條文解讀

3.1 范圍

本標準規定了天然石材用水泥基膠粘劑的術語和定義、分類和標記、一般要求、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存。

本標準適用于建筑內外墻粘貼天然石材用水泥基膠粘劑。其他場合使用時可參照本標準。

3.2 術語和定義

通常用于粘貼石材的膠粘劑為干掛類環氧類膠粘劑，本標準著重于水泥基材料，因此首先要解釋清楚用于濕貼的膠粘劑的組成及使用。其次，由于在實踐工程使用中，濕貼的石材往往會出現泛堿現象，且目前國內相關標準未對濕貼法出現的這種現象給予正確的說明。

天然石材用水泥基膠粘劑的定義為用于粘貼天然石材，由水泥、礦物集料、添加劑等組成的粉狀混合物。使用時加水或其他液體組分拌合。

泛堿的定義為石材或膠粘劑中的堿性物質因毛細作用隨水遷移到材料的表面，經物理化學作用，造成材料表面出現白色沉淀物的現象。

3.3 產品的分類

產品的分類除了考慮水泥基膠粘劑自身的試樣狀態，同時也考慮了產品的使用場所，這樣劃清使用場合界線，使標準不脫離實際工作使用情況。

天然石材用水泥基膠粘劑按組分分為單組分和雙組分；按使用部位分為室外型和室內型；按硬化速度分為普通型和快硬型。

3.4 產品的技術要求

3.4.1 外觀

無論是單組份產品還是雙組份產品，一個重要的組成部分是由水泥、礦物集料、添加劑等組成的粉狀混合物，因此對于粉料組分要求“粉狀料應均勻、無結塊”；對于雙組份產品，另外一個重要的組成部分是液料，液料的主體成分為乳液，因此要求 “液體組分經攪拌后應呈均勻狀態，無結塊、凝聚現象”。

3.4.2 物理力學性能

本標準針對水泥基膠粘劑的特性主要設置了3個物理力學性能檢驗項目，主要內容為拉伸膠粘強度、滑移和橫向變形。根據材料在室內以及室外應用特性的不同，在拉伸膠粘強度中分別對標準條件下、6h早期、浸水后、熱老化后、凍融循環后、20min晾置時間和10min晾置時間等條件下的要求作出了規定。天然石材用水泥基膠粘劑物理力學性能見表1。

表1 物理力學性能

3.5 試驗條件

水泥基膠粘劑在進行樣品制備時對環境溫、濕度以及試驗室風速較為敏感，因此規定了試驗時標準實驗條件為：環境溫度為（23±2）℃，相對濕度為（50±5）%，試驗區的循環風速應小于0.2m/s。并且所有試驗材料試驗前應在標準試驗條件下放置不應少于24h。

3.6 試驗所用基材

3.6.1 石材

由于本標準的規范對象為天然石材用水泥基膠粘劑，因此石材作為非常重要的基材之一將會直接影響試驗的最終結果，所選用的石材應品質穩定，產地單一，價格適宜，且能方便為各級檢驗測試機構獲得。本標準經過各方調研，認真篩選，仍然延續JC887-2001[1]以及JC/T989-2006[2]中所選用的石材。具體要求如下：

應選用具有足夠強度的石材，石材品種宜采用豐鎮黑，符合GB/T 18601的技術指標要求，且石材不應經過任何處理。試驗均采用切割面。其中，拉伸膠粘強度用石材長度為（50±2）mm，寬度為（50±2）mm，厚度為（8～15）mm；抗滑移用石材長度為（100±2）mm，寬度為（100±2）mm，厚度為（15±2）mm，質量為(250±25)g。

試件制備前，應用水對石材進行清洗，然后在水中浸泡4h，再在標準試驗條件下放置不應少于24h。

3.6.2 混凝土板

應符合JC/T 547-2005[3]附錄A的要求。

3.7 試樣拌合

樣品制備時，應稱量不小于2kg膠粘劑及相應所需的水或液體組分，使用符合JC/T 681要求的攪拌機，按下列步驟進行操作：

1）將水或液體倒入攪拌鍋中；

2）將干粉撒入；

3）低速攪拌60s；

4)取出攪拌葉；

5)60s內清除攪拌葉和鍋壁上的試樣至鍋內，并重新放入攪拌葉，再低速攪拌60s。

膠粘劑拌合后,放置10min備用。10min后可低速攪拌15s。

3.8 試件制備及養護

3.8.1 試樣制備器具

3.8.1.1 齒形抹刀

齒形抹刀齒形尺寸長和寬均為6mm，齒距為12mm，見圖1所示。

圖1 齒形抹刀

單位為毫米

3.8.1.2 壓塊

1#壓塊：截面積為（50±1）mm×（50±1）mm，質量為（2000±15）g

3.8.2 試件制備

本標準中試件的制備采用組合法，組合法的制備過程與JC/T547-2005《陶瓷墻地磚用膠粘劑》中6.4的制備過程基本趨同，不同點就是在放置石材至梳理好的膠粘劑上時，先在石材粘貼面薄刮一層膠粘劑，并調整了試件制備過程，放寬了整個操作時間至6min。完全試件制備過程如下：

將攪拌好的試樣用直邊抹刀在混凝土板上抹一層膠粘劑。然后用齒型抹刀抹上稍厚一層膠粘劑，并梳理。握住齒型抹刀與混凝土板約成600的角度，與混凝土板一邊成直角，平行地抹至混凝土板另一邊（直線移動）。約4min后，在已準備好的試驗石材背面用抹刀薄刮一層膠粘劑，迅速放置于已梳理好的膠粘劑上，彼此間隔40mm，并在石材上加載1#壓塊保持30s。一塊混凝土基材粘貼10個試件，整個試件制備過程不應大于6min。

3.8.3 試件養護

由于所用石材膠粘劑為特種干混砂漿，因此試件的養護均在標準條件下進行。浸水處理、熱處理、凍融循環處理方式與JC/T547-2005《陶瓷墻地磚用膠粘劑》標準中相對應條款一致。

3.9 主要試驗項目說明

3.9.1 拉伸膠粘強度

為 了 與ISO13007-2：2010[4]和EN12004:2001[5]中有關水泥基膠粘劑產品的測試方法保持一致，以及保證與建材行業標準JC/T547-2005對產品評價方法的連貫性，本標準依然延續拉伸膠粘強度來評價水泥基膠粘劑。同時由于天然石材在實際粘貼中的特殊性，質量較大，為了保證粘貼的安全性，標準條件下拉伸膠粘強度的指標定為1.0MPa。

3.9.2 老化后拉伸膠粘強度

膠粘劑在進行實際使用時，不可避免的處于各類環境條件下，因此不同老化條件對天然石材粘貼安全性的評價尤為重要，本標準結合實際情況規定了浸水后強度、熱老化后強度、凍融循環后強度，并結合室內外不同場合的使用，制定室內外相適應的試驗項目，對于室內粘貼，不強求測試凍融循環后的強度。

3.9.3 晾置時間

實際施工中，膠粘劑攪拌后用齒形抹刀抹灰后，石材不能在短時間內全部完成粘貼，存在一個施工間隔時間，在這一段時間內，膠粘劑在開放環境下晾置，這時膠粘劑的保水性要求較高，只有這樣才能保證在施工間隔時間后粘貼石材的牢固性。

3.9.4 滑移

在歐美，水泥基膠粘劑的施工的最新工藝是采用薄層施工從上至下法，在我國，目前即使采用最新型的膠粘劑，施工工藝仍然延續千年傳統、自下而上的施工工藝，但是即使這樣，對于石材粘結而言，由于石材面積較大，質量偏重，因此膠粘劑抗滑移的能力必須有所要求，本項目結合實際情況，將指標放寬至1.0mm。 具體實驗方法和JC/T547-2005附錄C抗滑移試驗方法基本保持一致，只是基材變化為規定尺寸的石材。

3.9.5 橫向變形

橫向變形是評價水泥基材料柔韌性的一項重要指標，傳統的評價方法是通過測試水泥基材料的壓折比，但是經過相關研究表明壓折比在評價過程中存在一定的缺陷，因此，參考國際通用做法，本標準采用橫向變形，其指標定為2.0mm。具體實驗方法和JC/T547-2005附錄E完全保持一致，

3.9.6 6h拉伸膠粘強度

對于快硬型膠粘劑，早期的拉伸膠粘強度非常重要，隨著ISO13007標準的修訂，早期拉伸膠粘強度的測試時間也從24h變更至6h，這樣可以更準確的評價早期強度。

3.9.7 抗泛堿

泛堿是天然石材以及使用水泥基膠粘劑粘貼天然石材后所出現的主要弊病之一，為了指導實際工程選材，盡量減少石材裝飾工程粘貼時的弊病，特制定相關試驗方法以評價膠粘劑和石材的泛堿性。本實驗的結果對指導工程選材具有一定的實際意義，但由于目前沒有一個準確的評價方法以及儀器設備，雖然本標準在驗證實驗過程中做了大量工作，包括實驗方案的制定、儀器設備的開發，但由于該評價仍然處于研究的初始階段，因此將本試驗方法作為參考性附錄收入。

4 結語

天然石材裝飾在建筑室內外裝飾中占據極為重要的地位。上至黨政機關辦公場所，下至普通老百姓家庭裝飾，天然石材都會在裝飾裝修中占據一席之地。因此，石材用水泥基膠粘劑會有廣闊的應用范圍，這類膠粘劑在粘貼石材時，與現有國內采用的干掛法比較，其簡便易操作，縮短施工時間，環境污染小，對人體傷害小，同時在價格上遠低于現用的石材類的有機粘結劑，因而具有廣闊的應用前景。

目前，由于干混砂漿的低污染性得到政府機構的支持，越來越多的企業加入到這個新型產業之中。眾所周知，建材企業投資成本低，技術含量低，這就造成許多企業魚目混珠，以次充好，攪亂整個干混砂漿市場的發展。因此，JG/T355-2011《天然石材用水泥基膠粘劑》標準的頒布執行，有利于規范產品市場，保證產品的有序競爭，使得產品生產處于良性循環之中。

[1] JC 887-2001 干掛石材幕墻用環氧膠粘劑

[2] JC/T 989-2006 非結構承載用石材膠粘劑

[3] JC/T547-2005 陶瓷墻地磚用膠粘劑

[4] ISO13007-2 :2010 Ceramic tiles-Grouts and adhesives-Adhesives-Part 2:Test Methods

[5] EN12004：2001 Adhesives for tiles-Definitions and specifications