人造石大面积铺贴工艺研究（完整版）

金螳螂公司内部资料严禁外传版权所有 Allrightsreserved 人造石大面积铺贴工艺研究 金螳螂装饰研发中心林志超2013 10 12 目录 课题描述 一 施工工艺可行性研究 四 一 课题描述 1 39 质量通病的普遍性 目前 人造石在装饰行业的应用越来越广泛 主要应用在大型商场 航站楼 地铁站 办公楼及会展中心等大型地面装饰工程 这些大型地面工程人造石铺贴后普遍出现了严重的质量通病 起拱 空鼓 开裂 表面污染等问题 如八佰伴商场工程 深圳华为工程 万达广场工程等 研究路径及成果简述 本课题从人造石的材料性能测试 胶粘剂性能测试 施工工艺改进三方面进行实验研究 取得了一定成果 1 通过实验认识和验证了人造石大面积铺贴质量通病的根本原因 2 制定了比较好的解决通病的技术管理流程 课题描述 2 39 二 人造石介绍 1 人造石的分类及区别2 人造石的优点3 人造石铺贴存在的问题 3 39 人造石通常分为人造岗石 人造石英石和实体面材三大类 1 人造石的分类及区别 区别 分类 人造岗石 人造石英石 实体面材主要区别 4 39 2 人造石的优点 1 个性化设计 可塑性高 可加工成各种异形 并可个性化设计颜色 尺寸 材质 满足客户的各种特殊要求 2 力学性能优秀 石英石的耐磨性与花岗岩近似 力学性能更优秀 抗冲击性能 弯曲强度 抗压强度远高于天然石 适合在受力大的拐角 踏步 厨房操作台 卫浴间及人流量大的商业地面等处安装 3 无孔 人造石是经高压真空而成 质地密实 没有孔隙 吸水率远低于天然石 所以因吸水产生的病变比较少 4 安全 人造石无毒 无辐射 属于安全 环保材料 5 可翻新 人造石可翻新使用 长时间使用磨损后可进行研磨翻新 恢复石材崭新的效果 6 环保 可以利用碎石 石材边角料等制造 节约自然资源 保护环境 是环保 可再生的装饰材料之一 属于绿色建筑 LEED认证评级的加分点 5 39 3 人造石铺贴存在的问题 第一大问题 大面积铺贴起拱 变形 空鼓 原因分析 一 不同的人造石材料性能不同 热膨胀系数偏大导致膨胀 人造石的主要原材料树脂的热膨胀系数高达150 10 6 因此 不同的人造石因所含的树脂含量 树脂质量不同而导致其热膨胀系数差别很大 范围可达8 40 10 6 基层水泥砂浆的热膨胀系数为10 10 6 同时 由于基层在人造石下面 其温度变化要比表层人造石小 因而造成基层和人造石收缩不一致形成空鼓 二 胶粘剂质量不合格 使用的胶粘剂粘结强度不够 无法抵消人造石产生的应力 6 39 3 人造石铺贴存在的问题 三 施工工艺不合理 1 收缩缝预留尺寸不合理 因人造石的热膨胀系数较大 导致石材因膨胀而彼此间挤压造成变形 起拱 空鼓 2 使用水泥砂浆铺贴 水泥砂浆为刚性粘结剂且粘结强度有限 与人造石的粘结强度为0 3MPa 而且水泥砂浆呈碱性 其PH值为12 14 人造石是不耐碱的 受碱腐蚀后造成空鼓 3 养护不到位 铺贴完人造石后 胶粘剂还未完全固化就在石材上行人或压重物 影响人造石粘结效果而造成空鼓 4 填缝剂使用不合理 未进行清缝处理或填缝剂未使用柔性填缝剂 导致人造石膨胀时互相挤压而造成变形 空鼓 起拱 7 39 3 人造石铺贴存在的问题 二 第二大问题色差 原因分析 一 不同人造石的耐污性能不同 石英石的耐污性能非常优异 而岗石的耐污性能很差 因此岗石很容易因污染而产生色差 二 劣质人造石在紫外线下会因老化而产生黄变 从而在阳光照射与阴暗处的人造石会产生色差 三 人造石的批次之间是存在色差的 因此施工时应按批次进行铺贴 同时 下单时 应要求一个区域内的人造石 包括不同尺寸 为一个批号 8 39 三 实验研究 1 拟定实验方案2 材料性能测试3 材料测试过程照片4 胶粘剂性能测试5 胶粘剂测试过程照片6 通过实验得到的结论 9 39 1 拟定实验方案 一 人造石材料性能检测 通过对岗石及石英石三个品牌 以下简称 岗石A 石英石A 石英石B 产品进行材料性能测试 认识及验证人造石铺贴质量通病的原因 二 胶粘剂质量检测 通过对三个胶粘剂品牌 以下简称 胶粘剂A 胶粘剂B 胶粘剂C 进行不同状态下的粘结强度测试 认识胶粘剂对人造石铺贴的质量通病的重要性 三 施工工艺改进 通过人造石及胶粘剂性能的测试结果 制定针对性的工艺方案 并对制定的施工方案进行可行性试验 10 39 2 材料性能测试 1 金螳螂研发实验中心对岗石A 石英石A 石英石B进行了系列的性能检测 下表从材料性能方面作详细的分析 测试项目 品牌 11 39 2 材料性能测试 2 测试项目 品牌 12 39 2 材料性能测试 3 测试项目 品牌 注 以上数据均为金螳螂研发实验中心实际检测所得 13 39 3 材料测试过程照片 1 岗石A耐污染实验 污染物为 食用油 酱油 醋 湿茶包 油性笔 墨水 烟渍 咖啡 24h污染后 用清水擦洗 污渍明显 清水擦洗后用酒精擦洗 污渍仍然明显 14 39 3 材料测试过程照片 2 石英石A耐污染实验 污染物为 食用油 酱油 醋 湿茶包 油性笔 墨水 烟渍 咖啡 24h污染后 用清水擦洗 污渍仅剩油性笔 清水擦洗后用酒精擦洗 污渍完全清除 15 39 3 材料测试过程照片 3 石英石B耐污染实验 污染物为 食用油 酱油 醋 湿茶包 油性笔 墨水 烟渍 咖啡 24h污染后 用清水擦洗 污渍仅剩油性笔 清水擦洗后用酒精擦洗 还剩轻微污渍痕迹 16 39 3 材料测试过程照片 4 耐酸实验 将岗石与石英石一半泡在5 的酸溶液中24h 岗石与酸直接反应不断冒泡 生成CO2 说明岗石不耐酸 石英石24h后无反应 石英石耐酸性能优秀 石英石A 石英石B 岗石A 17 39 3 材料测试过程照片 5 耐碱实验 将岗石与石英石一半泡在5 碱液中24h后 泡在碱液部分的岗石与石英石都已发白 与碱发生降解反应 岗石A 石英石A 石英石B 18 39 3 材料测试过程照片 6 水泥砂浆直接铺贴与胶粘剂铺贴对比实验 截面图 水泥砂浆粘结一个月后 石材被明显腐蚀变色 中间白色为腐蚀层 胶粘剂层 结论 人造石不能用水泥砂浆直接铺贴 必须用专业人造石胶粘剂 并胶粘剂必须通过检测合格后使用 胶粘剂粘结一个月后 石材没有腐蚀变色 19 39 4 胶粘剂测试 金螳螂研发实验中心对三个品牌的胶粘剂进行了粘结强度检测 具体见下表 品牌 测试项目 20 39 5 胶粘剂测试过程照片 1 胶粘剂A 在三种胶粘剂中粘结效果是最好的 其粘结强度达到1 21MPa 同时经过浸水及老化处理后 强度符合标准 胶粘剂A 粘结强度测试 胶粘剂A 粘结效果 21 39 5 胶粘剂测试过程照片 2 胶粘剂B 经测试 粘结强度为0 63Mpa 浸水和老化后强度低于0 5Mpa 不符合标准 并经7天养护后 仍没有完全固化 因此不符合施工要求 胶粘剂C 经测试 粘结强度为0 85Mpa 浸水和老化后强度低于0 5Mpa 不符合标准 经拉拔后完全与石材脱离 而且固化后的胶粘剂比较脆 没有弹性 人造石受温度变化热胀冷缩比较大 因此 刚性胶粘剂不适合人造石的铺贴 22 39 一 认识和验证了人造石大面积铺贴质量通病的真正原因 1 不同人造石的耐污性能 耐磨性能差别很大 需根据使用区域针对性的选择人造石 2 收缩缝预留不合理 人造石铺贴常规施工方法就是不论人造石的热膨胀系数是多少 人造石尺寸多少 施工区域温度如何 收缩缝一般预留2mm 通过实验发现 有些大尺寸 膨胀系数大的人造石铺贴时2mm的收缩缝是不够的 3 胶粘剂质量不合格 市场上胶粘剂质量差别很大 甚至有些人造石厂家推介胶粘剂质量也不合格 因此对胶粘剂进行检测是非常重要的 二 根据检测数据制定针对性的施工方案 1 铺贴工艺使用胶粘剂铺贴 不使用传统的水泥砂浆铺贴 2 根据检测数据制定针对性施工方案 最后按针对性方案实施 3 待粘结剂完全固化后再进行清缝并用柔性填缝剂进行填缝 6 通过实验得到的结论 23 39 四 施工工艺可行性试验 24 39 1 预留收缩缝理论计算 1 结构缝 应根据基层结构沉降缝 每8m预留5 8mm结构缝 收缩缝 人造石中因含有不饱和聚酯作为粘结剂 所以受环境温度变化而热胀冷缩影响比较大 因此 不同的人造石应根据热膨胀系数 施工时的环境温度 施工地区四季温度变化 石材尺寸制定合适的收缩缝 收缩缝计算方式如下 收缩缝 单位mm 计算公式 Lmax 3 T1 T2 LLmax 收缩缝 热膨胀系数T1 施工区域全年最高气温T2 施工区域环境气温L 石材长度 25 39 1 预留收缩缝理论计算 2 举例 在西安一工程 施工环境温度为5 西安全年最高温度40 采用人造岗石进行大面积铺贴 岗石尺寸为1200 750 20mm 经测试该批岗石的热膨胀系数为33 4 10 6 短边处收缩缝Lmax 3 T1 T2 L 3 33 4 10 6 40 5 1200 4 2mm长边处收缩缝Lmax 3 T1 T2 L 3 33 4 10 6 40 5 750 2 63mm 因此 该项目应按以下方式施工 岗石 收缩缝至少4 2mm 岗石 岗石 岗石 收缩缝至少2 63mm 26 39 2 施工前准备 1 材料测试 施工前应对人造石及胶粘剂进行性能检测 测试项目为热膨胀系数 吸水率 体积密度 抗折强度 粘结强度等 检测项目合格后根据检测数据制定针对性施工方案 2 材料保护 石材应避免滚摔 碰撞造成板材的暗裂或损伤 室外堆放时 时间不宜过长 冬季施工应采用岩棉被对人造石进行覆盖 石材铺装前提前4小时搬入室内解融 雨季施工应盖上防水布以防雨淋湿 3 工具准备 手持搅拌机 10 10mm锯齿镘刀 刮刀 铲刀 橡皮锤 水平尺 搅拌桶 刷子 洒水壶 海绵等 4 基层准备 施工前一定要重视基层处理 必须保证基层结实 平整 无空鼓 清洁干净 无油污 脱膜剂 浮尘 腻子和松散物等不利于粘结的污渍 无结构裂缝和收缩裂缝 保证基层在石材安装前已经完全固化 基层的平整度应小于3mm 2m 5 基层处理 将基层用清水淋湿 待基层无明水后进行胶粘剂施工 27 39 3 胶粘剂施工 准备 环境要求 环境温度最好在10 40 如低于5 应对施工环境及胶粘剂进行加热 当低于0 或高于40 应时停止施工 否则胶粘剂将因温度过低而固化不完全 降低强度 温度过高则反应过快 施工时间不够 材料称量 将双组份胶粘剂按使用说明书要求的配比称量好 28 39 4 胶粘剂施工 搅拌 搅拌 将称量好的胶粘剂搅拌均匀 注意点 1 倒料顺序 将称量好的液体组份倒入搅拌桶 然后将粉体缓慢的倒入其中 边倒料边用手持搅拌机搅拌 2 搅拌方式 转速为300转 min 搅拌时间 5min 搅拌时应上下提升搅拌枪直至搅拌均匀 用抹灰刀挑起胶粘剂 5s左右坠落 胶粘剂效果最佳 搅拌均匀后将胶粘剂静置2min 将气泡排出后再稍加搅拌即可 29 39 5 胶粘剂施工 基层布料 基层布料 将搅拌好的胶粘剂均匀的涂抹在基层上 厚度3 5mm 注意点 1 必须使用10 10mm锯齿镘刀 如齿距太小 则容易压不实 导致空鼓 2 梳理条纹时 应用锯齿镘刀垂直方向梳理一遍 然后再水平方向梳理出饱满无间断的锯齿状条纹 3 梳理时 镘刀与基面的夹角约为45 4 搅拌好的胶粘剂应在1h内使用完 如环境温度高于35度 应控制在45min内使用完 5 施工时 应一平方一平方的施工 因为胶粘剂长时间在地面上容易因水分流失而变干 导致无法使用 6 每平方石材铺贴使用胶粘剂约10kg 30 39 6 胶粘剂施工 石材背面处理 石材背面处理 为增加粘结面积 建议要求人造石厂家在生产时将人造石背面砂光到80目左右即可 用海绵将石材背面的灰尘清洁掉 在石材的背面薄批一层胶粘剂 满批 厚度约为1mm 然后粘贴石材 31 39 7 铺贴 粘贴时要轻微扭转和上下搓动石材 然后用橡皮槌轻轻敲打 使石材与胶粘剂紧密贴合 可观察边缘条纹胶粘剂是否压实 使用水平尺调整石材间的平整度及预留缝宽度 32 39 8 清缝 填缝 清缝 铺贴好石材3天内不得上人或压重物 3天后进行清缝处理 使用手持切割机切割缝隙 将缝隙内粘结剂清理干净 填缝 用与石材同色的柔性填缝剂填充 使用橡胶抹子将填缝剂在缝隙处刮抹开 刮抹方向与缝隙呈45度角 将填缝剂压入缝隙 确保填缝饱满密实 在填缝剂未完全固化前 用不滴水的湿海绵将缝隙两边石材上多余的填缝剂擦除 待填缝剂固化后再次清洗表面 填缝后24h内应避免雨淋 踩踏 水冲等破坏 后期清理 后期保洁时 应选择中性清洁剂 禁止使用洁厕灵等酸性或碱性清洁剂清理板材 33 39 9 施工截面示意图 34 39 五 研究成果总结 35 39 通过本次课题研究 达到了以下成果 303 271 236 36 39 通过本次课题研究 达到了以下成果 改进前 改进后 凭经验 可测算 收缩缝留多少 节约成本 业主认可 质量保证 效益 37 39 1 较原有的施工工艺 主要指标得到了很大的提高 并制定了比较好的解决人造石大面积铺贴通病的技术管理流程 从而使人造石大面积铺贴质量由不可控成为可控