摘 要：本文分析了造成瓷砖空鼓和脱落的影响因素和各种常见解决方法，提出了一种避免瓷砖空鼓和脱落的新方法。该方法是通过增加瓷砖和砂浆界面间的机械咬合力来避免瓷砖空鼓和脱落。这种机械咬合力的形成依靠的是砂浆的微膨胀和瓷砖背面的开槽，砂浆通过微膨胀作用在瓷砖背面的槽上产生压应力，不仅增加了砂浆与瓷砖间的接触面积，还增加了两个界面的咬合力，从而避免了瓷砖的空鼓和脱落。

关键词：瓷砖；空鼓；脱落；微膨胀；开槽

1 引言

随着人们对居住环境要求的不断提高，地面装饰和墙面装饰陶瓷砖已成为了住房的必备建筑材料。然而，陶瓷砖在铺贴后经常发生“空鼓脱落”现象。

陶瓷砖出现“空鼓脱落”一般存在三方面的问题[1]：陶瓷砖本身的问题、水泥和水泥砂浆的问题、铺贴工艺的问题。为了避免瓷砖的空鼓和脱落问题的发生，在瓷砖铺贴工艺处理等影响因素外，主要考虑两方面的因素：一是瓷砖背纹；二是水泥或砂浆的粘结性能。这两方面的主要目的是增加接触面积以及水泥或砂浆粘结强度。目前，瓷砖铺贴都是采用普通瓷砖背纹、普通水泥或水泥砂浆。然而，普通的水泥或水泥砂浆在铺贴后很容易产生收缩，这种收缩容易导致瓷砖空鼓和脱落，给人们的生命财产带来了极大危害。

2 瓷砖空鼓和脱落的影响因素

陶瓷砖出现空鼓和脱落的原因主要涉及到瓷砖本身背纹设计、水泥砂浆性能以及铺贴工艺三个因素。具体因素包括：瓷砖吸水率、瓷砖与水泥砂浆热膨胀系数、水泥砂浆组成及性能、瓷砖背纹设计形式、施工等。

（1） 瓷砖吸水率

国家标准将吸水率≤0.5%的划为瓷质砖，0.5%～3%之间的为炻瓷质，3%～6%间的为细炻质，6%～10%间的为炻质砖，≥10%的为陶质砖。瓷质砖的吸水率最低，与水泥砂浆的粘结力也最差。所以瓷砖吸水率并不是越低越好，低吸水率容易导致瓷砖空鼓和脱落。

（2） 瓷砖与水泥砂浆热膨胀系数

瓷砖比水泥膨胀系数大一倍以上[2]，一旦产生了温差，两者的膨胀收缩不一致，容易使两个界面分层，最终因为重力或者其他冲击力的作用，瓷砖与水泥砂浆出现脱落和空鼓现象。对于上墙砖更是如此，环境温差越大，越易引起瓷砖脱落[3]。

（3） 水泥砂浆的组成及性能

目前，铺贴瓷砖的主要粘结材料是水泥和水泥砂浆，水泥和水泥砂浆的组成必然会影响其粘结性能。配置水泥砂浆时，水泥的安定性是否合格，水泥的标号、水化周期、砂的颗粒级配和其他添加剂等都会影响水泥砂浆的粘结强度。比如，不宜选择早强水泥，过早地硬化不利于砂浆层与瓷砖的接触，容易造成空鼓现象[1]。水泥的标号也不宜太高，一般选择用P.O32.5水泥就能满足要求。水泥砂浆中可以掺入粉煤灰、微硅粉和矿渣等无机胶凝材料[4]，还可以引入混凝土消泡剂等[5]，利于降低砂浆层的大孔隙，从而增大砂浆层与瓷砖的接触面积，提高两者的粘结强度。

（4） 瓷砖背纹设计形式

瓷砖背纹主要是影响瓷砖与水泥和水泥砂浆的接触面积，瓷砖背面设计背纹能增大接触面积，从而提高水泥砂浆与瓷砖间的粘结力。

（5） 施工

瓷砖施工过程要求较高，瓷砖除污与不除污、瓷砖浸泡与不浸泡、地面润湿与不润湿[6]、找平与不找平等都会影响瓷砖的粘结强度。

3 解决瓷砖空鼓和脱落问题的常用方法

就国内外研究现状来看，解决瓷砖空鼓和脱落问题常用方法主要是从砂浆改性和瓷砖结构设计两个方面出发。

（1） 砂浆改性

瓷砖粘结失效不仅是砂浆粘结强度的原因，还受环境改变的影响。由于普通水泥和水泥砂浆是脆性材料，难以适应基材收缩和其它因素引起的形变，因此，用聚合物对水泥和水泥砂浆进行改性，以提高其适应形变的能力。目前，常用的改性聚合物有羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素醚 [7] 和乳胶粉[8]等有机聚合物。

（2） 瓷砖结构

为了增加砂浆与瓷砖的接触面积，设计了各种瓷砖背纹，如图1，包括方格、条形纹、燕尾纹、凹凸纹等。瓷砖高孔隙率利于砂浆与陶瓷砖的界面结合。目前也有研究学者利用造孔剂把瓷砖设计成双层结构[9]，底层是多孔层，上层是致密层的陶瓷砖，这种结构设计被应用于改善陶瓷砖脱落问题。

4 新方法的提出

通过对避免瓷砖空鼓和脱落问题的常见解决方法的分析可以看出，主要原理是增加两个界面接触面积和机械咬合力。因此，笔者根据原有瓷砖铺贴工艺存在的缺陷，结合现有瓷砖开槽技术，提出了砂浆微膨胀和瓷砖开槽相结合的方式来提高瓷砖与砂浆的粘结强度。

4.1 瓷砖开槽

瓷砖的背面槽型可以是如下形状：直槽、倒梯形、燕尾槽等，有一定幅度斜角的槽型最佳，这样利于瓷砖与砂浆间的机械咬合。如图3的梯形槽，一片瓷砖如果开2～3条比较宽的梯形槽，微膨胀砂浆挤入槽中，在后期的硬化过程中，产生一定的膨胀，抵消一部分水泥砂浆的收缩，甚至可以产生微小的膨胀，这样不仅增加了界面接触面积还增加了两者的机械咬合力，从而能很好地避免后期的瓷砖空鼓和脱落。

4.2 微膨胀砂浆性能要求

微膨胀砂浆最主要的是选用合适的膨胀剂，要符合GB23439-2009《混凝土膨胀剂》。其中，膨胀剂掺量要适量，而且膨胀周期不易过长。瓷砖铺贴时要注意瓷砖和地面或墙面的润湿。

4.3 该方法面临的难题

该方法面临的难题是瓷砖开槽。目前一定幅度斜角的槽型的加工很难实现，加工成本也较高。然而在成型阶段制备出一定斜角的槽型，就更难实现，因为难以脱模，虽然专利CN201510556263.5公开了一种制作燕尾槽的方法（此方法是利用回位弹簧来制备燕尾槽[10]），然而弹簧很难承受这么大的压力。也有学者提出利用液体替代弹簧实现回位，这也许能解决槽型制备的难题。

除了槽型制备之外，槽型的设计也是关键（如槽型的宽度和深度），这些都可能影响瓷砖本身的强度。

5 结语

瓷砖空鼓和脱落问题一直被国内外学者研究，大部分研究都集中在砂浆改性或瓷砖背纹设计两个方面，结合两种情况一起考虑的较少，笔者认为，综合考虑以上两种情况，利用微膨胀砂浆和瓷砖背面一定幅度斜角的槽型（比如梯形槽、燕尾槽等）能够很好地解决瓷砖空鼓和脱落的难题。

参考文献

[1] 白战英，刘可春.瓷砖“空鼓脱落”的原因及解决方法[J].陶瓷，

2007（4）：45～46.

[2] 王秀华，朱剑俊.瓷砖空鼓的原因分析及解决方案[J].中华建设，

2012（5）：172～173.

[3] 陆汉时，杨金兴.墙面砖脱落原因的探讨[J].工程质量，2015， 33

（12）：83～85.

[4] 倪成林，谭红琳，周小军，等.胶凝材料对高强混凝土孔隙和抗压

强度的影响[J].硅酸盐通报， 2014（11）：2790～2795.

[5] 黄快忠，龚明子，陈茜，等.引气剂与消泡剂对清水混凝土性能与

表观形貌的影响[J].混凝土， 2014（1）：111～113.

[6] 陈加猛.商品砂浆在不同施工工艺下的空鼓情况研究[J].建筑

监督检测与造价， 2014（2）：24～28.

[7] 钟世云，徐林祥.聚合物改性砂浆瓷砖粘结剂的应用性能分析

[J].新型建筑材料， 2003（12）：41～44.

[8] 黄宾，孙长生，吴林荣.瓷砖粘结剂的特点及其应用[J].佛山陶瓷，

2013，23（9）：1～3.

[9] Rui M. Novais， M.P. Seabra， J.A. Labrincha. Lightweight dense/

porous bi-layered ceramic tiles prepared by double pressing [J].

Journal of Materials Processing Technology， 2015， 216：169～177.

[10] 周述.瓷砖背面燕尾槽的制作方法和制作设备[P].中国专利：

201510556263.5，2015-09-05.

Analysis for A New Way to Avoid the Phenomenon of Empty Drum and Falling off

AfterInstalling Ceramic Tiles

NI Cheng-lin

（Foshan Oceano Ceramics co.， LTD， Foshan 528138）

Abstract：This paper analyzes the causes of the empty drum and falling off of ceramic tiles， the various common solution， and then puts forward a new way to avoid empty drum and fall off of ceramic tiles. This method is to increase the interface mechanical interaction between mortar and ceramic tiles for avoiding empty drum and falling off. This formation of mechanical interaction depends on micro expansion of mortar and the slot of ceramic tiles on the back. Micro expansion of mortar prompts the slot of the ceramic tiles on the back to produce a compressional stress.This can not only increase the contact area between the slurry and ceramic tiles，but also can added mechanical interaction on the two interface， so as to avoid the empty drum and falling off of ceramic tiles.

Key words： Ceramic tiles；Empty drum；Fall off；Micro expansion；Slot