窑砖
整个城门是用窑制砖块砌成的。1899年出土后,数千块碎片被运往柏林,得到了精心修复与重装。
古罗马时代和如今的私人住宅建筑有什么共同之处?是对瓷砖的偏爱?或许。人们自古便使用瓷砖对建筑物进行装饰与保护。纵观历史,瓷砖不仅影响了建筑及建筑设计,对建筑工业同样如此。它们的发展也促使粘接技术日新月异。让我们来回顾一下瓷砖的发展历史吧!
古巴比伦伊什塔尔门上的浮雕令人叹为观止,那些深蓝色背景上的公牛、狮子和神话动物浮雕,至今仍能让人心生敬畏。
伊什塔尔门上的动物代表了古巴比伦宗教中的重要神灵。公牛是天气之神阿达德的象征,传说中的木什胡什则是巴比伦城守护神、生育之神马尔杜克的圣畜。
伊什塔尔门建于尼布甲尼撒二世(公元前605年-562年)统治时期,是人类在建筑物上使用瓷砖的最早实例之一。这座城门是古巴比伦城中央长8公里的双层城墙的一部分,在昭示国王权力的仪式中具有重要作用。宏伟的伊什塔尔门色彩鲜艳,饰有瑰丽的动物浮雕,无论当时,还是现在,都在吸引着观看者的视线。
这一令人惊叹的历史杰作现位于柏林佩加蒙博物馆,此前用原始粘土砖精心修复。
整个城门是用窑制砖块砌成的。1899年出土后,数千块碎片被运往柏林,得到了精心修复与重装。
砖块之间的接缝注入了薄薄的、经加热的天然沥青“砂浆层”,沥青流入砖块之间的空隙,冷却后可将砖块牢固地粘接在一起。
这些饰件由深蓝色和橙赭色的釉面浮雕陶质砖构成,瓷片经烘烤后,涂上了粘稠的浆状釉料。约1/10的陶质砖是来自古巴比伦的原始碎片,其余的是1928年修复城门时添加的。
湿度的变化对砖块造成影响,致使釉面出现裂缝,部分甚至脱落。修复师将溶于乙醇的聚乙烯醇缩丁醛注入裂缝,以加固和固定釉面。
瓷砖在古罗马时代得到了惊人发展,许多别墅、公共浴室和温泉浴场都饰有用粘土瓷砖制成的精美马赛克。
塞浦路斯卡托帕福斯考古公园狄俄尼索斯家中15块马赛克地板中的一块,公元2世纪末制成。
马赛克工匠师傅用名为“tessera”的小石块创造出了动物、人物肖像、神话故事等精美绝伦的作品。值得一提的是,他们在铺设马赛克前,会向客户展示成品效果图,以供选择。
马赛克除具有装饰作用外,也相当实用:它们能够保护地面,有时甚至还用于人类早期的地暖。
为给最上层地面做准备,先要将地面整平,铺上一层砖石和生石灰组成的粗砂浆,再铺第二层混有生石灰的tessera小石块和碎陶片,然后铺上一层薄薄的石灰。tessera小石块被置于润湿的生石灰中。添加火山灰,石灰砂浆会变得格外耐用。
制作tessera小石块的材料可以是当地的石头、进口的大理石,甚至彩色的玻璃,每块体积约1 cm3。最后,在马赛克表面撒上大理石粉、砂与石灰,让制成的马赛克变得更加耐磨。
大量的古罗马马赛克之所以能够经受住时间的考验,部分原因在于它们使用了一种因添加火山灰而变得即为耐用的砂浆。
在生石灰与火山灰混合物中加入海水,会形成一种名叫“pozzolana”的材料,混合后可制成一种混凝土,在硬化过程中,火山灰会与生石灰和水的混合物发生反应,形成硅酸铝钙水合物,并同时形成一种板状矿物质——水化钙黄长石(stratlingite),它拥有密集的交错结构,可填充水泥砂浆与添加材料之间的空隙。Pozzolana一旦硬化,能够密封几乎所有裂缝,让砂浆变得不透水,甚至抵御住地震,而不被损坏。
如今,pozzolana重获新生,被用在室外铺设天然石材砖。这种火山灰水泥(pozzolanic cement)中,高达50%的硅酸盐水泥可被粉碎的凝灰岩等pozzolana取而代之,火山灰水泥的碳足迹因此要远远低于普通的硅酸盐水泥。
去摩洛哥旅游的人,没有不会注意到它们——那些装饰着清真寺、宫殿、学校和其它建筑的精美马赛克。
摩洛哥非斯的波伊那尼亚古兰经学校(Bou Inania Madrassa)建于1350年至1357年,既是大学,也是清真寺,用泽利格瓷砖制作的精美马赛克尤为著名,所用马赛克瓷砖均为手工制作。
泽利格(zellige)瓷砖无疑是摩洛哥传统设计的象征,也是那些绚丽的马赛克作品的灵魂。zellige(也叫zillij或zellij)一词源自阿拉伯语“al zulaycha”,意为“磨光的石头”。这种彩陶马赛克艺术可追溯至12世纪,也在现代摩洛哥传统工艺中得到了发扬光大。
Zellige瓷砖在现代室内设计中同样很受欢迎。不同于大规模工业生产的产品,“不完美”恰恰是它们的魅力所在。由于手工制作,没有两块zellige瓷砖是完全相同的,凹凸不平的表面和细微的色彩差别,是它们的引人入胜的地方。Zellige瓷砖主要铺设在墙上,高度的机械应力和霜冻会严重损坏这种易碎的瓷砖。
Zellige瓷砖用天然粘土制成,在加水搅拌、揉捏、手工成型、自然干燥后,烧制,然后上釉,再在窑炉中进行玻璃化处理,让瓷砖获得珍珠般的光泽。最后一道工序,是将釉面瓷砖切割成形。Zellige瓷砖的特点是,它的边缘是斜的,铺设起来几乎能够做到天衣无缝。
14世纪,穆斯林统治者将彩釉瓷砖艺术从北非引入伊比利亚半岛。西班牙人和葡萄牙人以阿兹勒赫瓷砖画,为瓷砖艺术在欧洲的发展奠定了基础。
除视觉诱人,这些瓷砖还具有实用功能,可保护建筑物免受热量和湿气的侵袭,还能抵御沿海具有腐蚀性的咸湿空气。釉面因烧制而成,这些瓷砖的表面具有憎水性,并能给人以一种瓷器的感觉。同时,瓷砖的基材和背面多孔,可借助毛细力牢牢地与抹灰粘结在一起。
作为航海国家,荷兰对瓷砖艺术在欧洲的风行发挥了重要作用。16世纪,欧洲彩陶艺术在荷兰达到了新的高度:人们为预烧的瓷砖涂上白色锡釉,干燥后用笔绘图,然后第二次烧制。
荷兰的风土人情和与航海有关的题材,也是代尔夫特瓷砖的取材对象。
这样便于在多块瓷砖上绘图,而一些著名的彩陶作坊也在阿姆斯特丹、代尔夫特和乌得勒支应运而生。其中,代尔夫特瓷砖的尺寸多为13 x 13厘米,彩绘技术古典而精致,釉面有发丝般的细密裂纹,令人们至今对它青睐有加。
代尔夫特瓷砖艺术在1580年至1850年间达到鼎盛时期,那些用毛笔手绘的锡釉彩陶瓷砖具有瓷器般的光洁度。1625年,代尔夫特彩陶开始完全使用著名的蓝白配色,其灵感来自当时盛行的中国风格。
1824年,瓷砖胶粘剂经历了一场革命。英国砖匠及商人Joseph Aspdin最先用粘土和石灰石制成水泥,并以多塞特郡波特兰岛著名的波特兰岩石,将自己的发明命名为“波特兰水泥”,自此为现代水泥的发展铺平道路。
19世纪40年代,他的同胞Isaac Charles Johnson在 工艺上实现了重大突破:他用更高的、几乎达到熔点的温度对粘土和石灰石进行烧制,如此产出的球形小颗粒被称为水泥熟料。颗粒磨碎后的粉状水泥,加水后可用作混凝土基料,制成的混凝土干燥快,强度高,且经久耐用。Johnson的工艺至今仍被用来生产波特兰水泥(硅酸盐水泥)。
人类早在公元前4000年便已开始用粘土烧制陶质砖。古埃及、古罗马及巴比伦时代的人们用它们装饰地面,至今,红陶瓷砖仍极受欢迎。
这种不上釉的陶质砖,色调偏红,自然而朴实,它的名字“terracotta”源自意大利语“terra cotta”,意为“烤过的泥土”。红陶砖的主要产地为地中海地区,在那里,人们至今仍主要使用纯天然材料进行手工制作。
红陶瓷砖之所以受人欢迎,不仅因为它色调温暖,外观迷人,也因为它质感温暖、吸声和透气的特质。导热性良好,则使其成为地暖的理想地面用料。
红陶瓷砖多孔,能够吸收大量水分。铺设时,传统的中层或厚贴工艺尤为适用:将瓷砖置入水泥砂浆层,然后调整至所需位置。这样,瓷砖的不规则和不同厚度就能得到妥善平衡,而水泥能够渗入瓷砖孔隙,在瓷砖和砂浆之间形成粘结力。铺设后,有必要对表面进行密封,因为这种多孔的砖块很容易沾染污渍。
千年之交前,瓷砖行业在材料领域经历了一场真正的革命:1980年,辊道窑快速烧制工艺在意大利问世,可让炻瓷砖的生产变得具有经济效益。
这种暗红色的炻瓷砖也叫Böttger炻器,早在1706 年便由Johann Friedrich Böttger和Ehrenfried Walther von Tschirnhaus发明,但它的快速普及却是在新工艺问世之后。2024年,全球58%的瓷砖是用炻瓷砖制成的。
对瓷砖胶粘剂进行聚合物改性,也彻底改变了瓷砖铺贴技术。我们能够观察到,20世纪50年代以来,薄层工艺在逐步取代厚贴工艺。这种工艺只需少量胶粘剂粘贴瓷砖,可减少材料用量,降低二氧化碳排放,大大提高贴砖工人的工作效率。
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炻瓷砖所向披靡的原因有很多:它坚固,耐磨,耐用,因吸水率低于0.5%,同样非常适合在户外使用。然而,瓷砖孔隙率低,也对瓷砖胶粘剂提出了新的要求。传统的砂与水泥的混合物对光滑表面的附着能力已达到极限,只有添加聚合物基料,才能提高附着力,在基材与瓷砖之间实现柔性粘结。瓦克早在20世纪50年代便已开始工业化生产可再分散乳胶粉,因此也在这一发展进程中发挥了重要作用。
全球各地对大尺寸瓷砖的需求日增。在欧洲和美国,84%以上的瓷砖规格已超过30 x 30厘米,而在中国和印度,60 x 60厘米已成为新的标准型号。
对瓷砖尺寸的上限似乎消失了,150 x 300厘米的瓷砖已不再罕见。作为天然石材经济实惠的替代品,它们能让墙壁和地板看上去一气呵成。但我们不能忘了,瓷砖的尺寸越大,对铺设和材料的挑战就越大。
超大型瓷砖的尺寸大,孔隙率低,背纹通常较深,因此需要使用一种名为背涂法的工艺进行铺设。此时,瓷砖胶粘剂不仅需要涂抹在墙上,也要涂在瓷砖的背面,这种“接触层”可确保瓷砖与基材牢固粘结。
超大型瓷砖在铺设时,需要考虑到一些特殊性。它们通常由炻瓷制成,吸水率较低,在0.5%以下。尺寸大,因此相当重:一块120 x 120厘米的瓷砖,很容易就能重达20公斤。此外,大尺寸瓷砖做不到是完全平整,不平整之处需瓷砖胶粘剂平衡。
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欧洲C2TES1或C2TES2标准的胶粘剂尤其适用于超大型瓷砖。此类胶粘剂的特点如下:
现代化的瓷砖有各种各样的形状和尺寸,它们的种类前所未有地多样。如今,除炻瓷砖、瓷质砖、红陶外,我们甚至还能看到用玻璃和金属制成的瓷砖。
玻璃瓷砖尤其适用于游泳池、休闲和水疗中心。它们坚固耐用,能够承受游泳池的高水压。此外,玻璃瓷砖有很多颜色和透明度可供选择,还闪闪发光,在浴室中也日益受到欢迎,被用作防溅墙等的设计元素。
用铜和其它金属制成的瓷砖不仅适用于家居和家用,也可用于高档酒店、医疗保健中心和商店设计。金属瓷砖不仅外观简洁现代,而且非常耐用,干净而易于清洁。
同炻瓷砖一样,玻璃瓷砖和金属瓷砖的孔隙率非常低,吸水率低于0.5%。经聚合物改性的高性能胶粘剂是玻璃瓷砖和金属瓷砖的必需。此类胶粘剂含聚合物基料,可在固化后的砂浆中像胶水一般形成键合,这些“聚合物桥键”能够在任何气候条件下确保瓷砖和胶粘剂之间强大的粘结力。通常,瓷砖的孔隙率越小,聚合物的用量就应越大。
除拉伸粘结强度外,聚合物还能够让粘结砂浆具备额外的超能力——柔韧性。经聚合物改性的瓷砖胶粘剂可作为瓷砖与基材之间的柔性衔接,吸收剪切力等冲击能量。
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无论是尺寸、形状,还是图案,如今的消费者能够选择各种各样的瓷砖,而生产商的想象力和创造力也变得无有极限。除美观外,可持续性也日益重要。
我们在这个领域已取得了多项具有开创性的成果,例如,用锯末和霞多丽葡萄皮等可持续材料三维打印绿化用瓷砖,或用从空气中捕捉到的污染物生产特种涂层瓷砖等。
这些例子表明,瓷砖的发展是没有止境的,而瓦克要陪伴这一发展进程。我们在瓷砖胶粘剂聚合物改性领域拥有丰富的专业知识和技术,能够为各种瓷砖提供理想配方,继续作为强有力的合作伙伴和先驱者,朝着未来迈出勇敢步伐s。
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