未来如何铺贴瓷砖？
现代社会对瓷砖铺贴工艺的影响
我们为什么需要新的高效瓷砖铺贴工艺？
瓷砖是一种在世界各地广受欢迎的饰面材料，因为瓷砖集天然石材的所有优势于一身，而且成本低、应用范围更广。瓷砖可用于室内和室外——无论是墙体、外墙还是地板，无论是商用建筑还是住宅，都可以看到瓷砖的身影。瓷砖具有防水性、不可燃性和低过敏性。它们不仅干净卫生而且易于清洁，拥有各种尺寸大小且能够实现不同设计风格，无论是气候炎热还是寒冷地区，都非常适用。
瓷砖的全球销量
瓷砖的全球销量呈上升趋势，其中尤以中国、印度和巴西增长最为迅猛。
打造更优质的建筑
耐久性与回弹性
联合国可持续发展目标（SDG）N°11：“建设包容、安全、有抵御灾害能力和可持续的城市与人类社区”。瓷砖能够为此做出贡献吗？当然可以，作为一种材料，瓷砖具有诸多优势。瓷砖具有“包容性”，因为它们不仅可以从当地采购，而且性价比高。其原材料既为天然，又因其普遍的可用性而非战略物资。瓷砖具有“安全性”，因为它们可以防火，并且一般不含挥发性有机化合物（VOC）、甲醛或其它有害物质。
虽然生产瓷砖消耗的能源可能较高，但生产过程本身几乎没有浪费。此外，几乎所有的原材料、釉料和水都可以回收利用。如今，瓷砖甚至可以用回收或废料进行生产。
瓷砖胶粘剂为何失效？
耐久性与回弹性是决定可持续性的指标。如果瓷砖在铺贴后没多久就脱落，不仅看上去很难看，还可能导致结构性问题，使墙体受潮并风化。瓷砖脱落的主要原因之一通常是瓷砖和瓷砖胶粘剂不匹配。
瓷砖有“回弹性”吗？
一般而言，瓷砖都非常耐久。虽然有罗马帝国时期的马赛克瓷砖保存至今，一些镶嵌了瓷砖的古迹外墙也可以追溯至几个世纪以前，但也有瓷砖表面在几年甚至几个月后就会开裂和受损。造成这种现象的根本原因并不在瓷砖本身，而是瓷砖胶粘剂。在现代墙体和地面铺层中，瓷砖胶粘剂必须应对一系列全新的挑战。如果我们想要建造更优质、更耐久、更高效、更具可持续性的建筑，我们就需要解决这些问题。
建筑业是二氧化碳排放的主要产业之一。同时，建筑行业也是实现“气候正义”的一大关键。没有建筑行业，就无法获得住房、医疗保健、清洁水、能源或基础设施等保障，更凸显出可持续建筑解决方案的必要性和紧迫性。
挑战一：瓷质砖
瓷砖市场是一个设计市场，颜色、尺寸和材料的潮流变化很快。材料领域的一大趋势是从陶瓷砖转向瓷质砖。2020年，已铺贴的瓷砖中瓷质砖已占40%，并且专家预计，瓷质砖因具有更强大的功能性，其市场份额还将继续增长。
相较于传统的陶瓷砖，瓷质砖更坚固、更密实且更不透水。后者更耐磨、更耐久，应用范围也更广。瓷质砖几乎可以应用于任何地方，包括极寒地区的外墙。因为吸水少，甚至几乎不吸水，从而降低了温度低于冰点时开裂的风险。
因此，吸水率的高低是区分陶瓷砖和瓷质砖的一个重要指标：传统的陶瓷砖是多孔材料，吸水率在6%以上；瓷质砖孔隙率要低得多，吸水率不到0.8%，这对以水泥、砂子和水为主要成分、且以机械方式产生粘结力的传统瓷砖胶粘剂来说是一大挑战。在粘结过程中，水泥晶体与瓷砖及基材的孔隙交错互锁。在无孔表面，这一粘结方式不再有效。
如图所示，虽然传统的非改性瓷砖胶粘剂可以在多孔瓷砖上形成牢固粘接，但不能粘附在无孔的瓷质砖上。因此，瓷质砖必须搭配现代聚合物改性胶粘剂。聚合物改性胶粘剂含有聚合物粘结剂，可以在硬化砂浆中形成像胶水一样的桥键。这些桥键可以确保瓷砖在任何气候条件下和胶粘剂之间都能保持强大的粘结力。
除了粘合强度外，这种聚合物还赋予胶粘剂另一种超级能力——柔性。聚合物改性瓷砖胶粘剂作为瓷砖和基材之间的柔性接缝砂浆，可以吸收冲击能量和侧向力。侧向力来自同一墙体或地板系统中不同层之间的相对运动。如果基材、胶粘剂和瓷砖的热膨胀系数不同，就会产生侧向力。
柔性瓷砖胶粘剂用作柔性衔接并起到缓冲作用，从而大大提高了瓷砖地板或墙体的耐久性。
瓷砖的演变促使瓷砖胶粘剂随之变革，因为厚贴工艺中未经改性的传统瓷砖胶粘剂已无法满足瓷质砖的需求。为了确保粘结力，聚合物改性必不可少。但是，如果要提升耐久性，仅仅确保粘结力并不够，胶粘剂的柔性也至关重要。
该视频展示了醋酸乙烯酯-乙烯可再分散乳胶粉（VAE乳液）如何提高瓷砖胶粘剂的粘结力与柔性，从而达到提高耐久性的效果。
挑战二：尺寸大于30×30厘米的瓷砖
建筑业青睐使用的瓷砖尺寸越来越大，这一趋势是改变世界各地瓷砖铺贴工艺的一个驱动力。在欧美，已铺贴的瓷砖中有40%的尺寸大于30X30厘米；亚太地区不相上下；中东和非洲紧随其后，比例为35%。在中国和印度，幅面大于60X60厘米的瓷砖甚至已成为新常态。
铺贴大尺寸瓷砖需要经验丰富的施工人员和高科技瓷砖胶粘剂。例如，初始粘结力高对瓷砖铺贴而言至关重要；而出色的粘结力和高柔性则是确保耐久性的关键。如果瓷砖尺寸大于30X30厘米，即须使用C2瓷砖胶粘剂；如果瓷砖尺寸超过60X60厘米，施工人员则建议使用C2S2瓷砖胶粘剂。C2和S2是欧洲标准EN 12004当中的参数。要符合C2S2标准，瓷砖胶粘剂在标准条件、浸水、高温和冻融等不同存储条件下，粘结力均不可低于1 N/mm2。它还须具备足够的柔性，能够承受超过5毫米的形变而不失去粘性或开裂。
如何选择瓷砖胶粘剂
瓷砖胶粘剂通常带有C1、C2、C2E、C2F、C2T 或C2S2 等标号。 这些标号以EN 12004 (ISO 13007) 为标准，含义如下：
额外属性
E = 加长晾置时间
当气候炎热干燥等环境条件导致晾置时间缩短时，建议使用E型瓷砖胶粘剂 。
T = 减少滑移（触变性）
T型瓷砖胶粘剂 可以降低在垂直表面上铺贴瓷砖的难度。对于大尺寸墙砖而言尤为重要。
F = 快速固化
如果工期紧张或铺贴大尺寸瓷砖，建议使用F型瓷砖胶粘剂 。
挑战三：基材
对于大尺寸瓷砖而言，基材的平整度至关重要，否则可能会出现空洞，导致瓷砖在压力下开裂。但这只是部分因素。如今，瓷砖不仅仅用在浴室和厨房，外墙、露台、公共区域、游泳池等位置都随处可见瓷砖的身影。根据2019年数据，全球50%以上的地板均采用陶瓷砖铺设。
瓷砖地板在全球备受青睐，无论是美国亚利桑那州的沙漠气候，还是哈萨克斯坦的寒冬，瓷砖都能应对自如；无论是地铁站内，还是人群密集的户外公共区域，都有瓷砖的用武之地。
广泛的应用意味着瓷砖的基材可能是木板、干墙、砖体、混凝土或其它砌体，甚至包括地暖材料。
在诸多应用场景中，未经改性的传统厚层砂浆可谓束手无策。此时需要添加了聚合物粘结剂的瓷砖胶粘剂才能提供足够的粘结力和柔性。
解决方案：
经聚合物改性的瓷砖胶粘剂
凭借更优异的粘结力与柔性，聚合物改性瓷砖胶粘剂可以为广泛的应用领域提供经久耐用的瓷砖铺贴解决方案。而且，此类胶粘剂还有更多优势。聚合物改性瓷砖胶粘剂催生了一种新的瓷砖铺贴工艺——未经改性的传统瓷砖胶粘剂采用“厚层工艺”，而聚合物改性瓷砖胶粘剂则采用“薄层工艺”。
在厚层工艺中，瓷砖铺贴在水泥砂浆层上，然后再调整；在薄层工艺中，先用锯齿抹刀涂上一层薄薄的瓷砖胶粘剂，然后将瓷砖压入其中。
常见的地板系统
图中是三种常见的地板系统。左图：聚合物改性瓷砖胶粘剂直接涂抹在光滑平整的混凝土板上；中图：未经改性的现场混合砂浆厚层施涂；右图：先用地坪砂浆将不平整的地面找平，然后再涂上薄薄一层聚合物改性瓷砖胶粘剂。
优点：节省材料和时间
在平整的表面上，薄层工艺消耗的瓷砖胶粘剂要少得多，并为施工人员节省了时间。为了证明这一点，我们做了一个测试，请两位经验丰富的施工人员来铺贴地板。测试结果很有说服力：薄层工艺节省了90%的砂子和水泥，以及75%的施工时间。
优点：降低碳足迹
从厚层工艺转向薄层工艺，可降低整个建筑体系的碳足迹。建筑物所需要的砂浆更少，意味着运输和资源消耗量减少，特别是砂子。拆建筑除时，产生的碎片也更少。因此，相较于厚层瓷砖胶粘剂，在建筑的整个生命周期内，薄层瓷砖胶粘剂可以将温室气体排放量降低高达60%。
碳足迹的计算基于ISO 14040/44标准。C2砂浆中使用VINNAPAS®威耐实®醋酸乙烯酯-乙烯乳液（VAE乳液）作为粘结剂，符合EN 12004标准。具体使用效果取决于当地条件，此处以欧洲为例。如果用生物基VINNAPAS®威耐实® eco取代化石基的VINNAPAS®威耐实®醋酸乙烯酯-乙烯乳液，还可进一步减少二氧化碳的排放量。
优点：高性价比
总铺装成本
CTA = 水泥基瓷砖胶粘剂
CTG = 水泥基勾缝砂浆
聚合物改性增加了瓷砖胶粘剂的配方成本，但如果从瓷质砖的总体铺贴成本来看，这种价格差异可以忽略。选择高质量胶粘剂而非此前的标准解决方案，并不会对总体价格造成很大影响。同时，这样还能提高瓷砖铺贴质量与耐久性，减少材料消耗量、二氧化碳排放量和劳动力成本。更为经久耐用也意味着翻新周期更长，从而减少频繁翻新的不便与成本。因此，使用更优质的瓷砖胶粘剂物有所值。
从左至右：河砂、碎石灰石、沙漠砂
为再生材料开辟新天地
作为一种交易量很大的固体资源，砂子正日益变得稀缺，因为在混凝土、砖、玻璃以及道路等众多应用中都会广泛使用砂子。砂子也是瓷砖胶粘剂最重要的骨料，通常占整体产品重量的50%至60%。
在一些地区，可以用沙漠砂部分取代石英砂。但沙漠砂是尺寸几乎相同且形状为非常规整的圆形均匀颗粒，因此很难建立稳定的基体。瓦克在迪拜技术中心的测试结果显示，干混砂浆中的石英砂只能部分用沙漠砂代替。
以保留高附加值的方式对混凝土及建筑废弃物等建筑材料进行再利用非常有利。方法之一是在干混砂浆特别是在瓷砖胶粘剂中使用回收的混凝土。瓦克技术中心的测试结果显示，多达一半的石英砂可以用回收的细粒混凝土代替，而不会影响瓷砖胶粘剂的性能，从而有助于节约资源。
VINNAPAS®威耐实®——为了更可持续的未来
效率是实现可持续发展的一大杠杆。VINNAPAS®威耐实®可再分散乳胶粉和乳液能够改善砂浆的特性，让您能够在更短的时间内用更少的材料达到更好的效果。因此，它们是促进产生更多可持续解决方案的“使能者”。同时，我们还致力于减少VINNAPAS®威耐实®本身对环境的影响。我们不断降低生产过程中的单位能耗，并通过物料衡算法，用可再生原材料打造VINNAPAS®威耐实® eco系列产品。我们清楚，这仅仅是一个开始。我们诚邀您加入这一行列，与我们一起向前迈进。让我们齐心协力，推动建筑行业的可循环性，真正建设一个更加美好的世界！
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