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第二章 文獻回顧

第一節 前言

現今陶磚、瓷磚接著劑被廣泛使用在不同的地方,不單僅用於高樓外牆、鋪 面地磚、家用裝潢飾材等,在臺灣瓷磚及瓷磚接著劑使用量不少。瓷磚剝落的原 因包括瓷磚品質不良、接著劑強度不足、接著劑與水泥砂漿的界面的強度不足等。

瓷磚剝落詳細原因(1)外牆瓷磚貼著底層結構體膨脹:由於瓷磚係經由高溫燒結 製成,磚體的乾燥收縮已完成,不會因為暴露環境的變化而發生變化。但與磁磚 貼附的結構體、,底床與瓷磚間的打底粉刷層水泥砂漿及不同界面的熱漲冷縮差 異,會造成外牆瓷磚的剝離;(2)外牆貼瓷磚牆體內外的溫度差:在現代都市生 活中,空調為調整室內環境的主要手段,但內部舒適的溫度與外界熾熱的溫度差 異過大時,牆體本身不均勻的熱漲冷縮,會使瓷磚易於剝落,此現象於相較於日 陰面,發生於日照面較為顯著。這在熱帶或寒帶國家尤其常見;(3)外牆瓷磚的 顏色所致的吸熱性能的差異:深色瓷磚比淺色瓷磚吸熱率較高,會影響牆體的溫 度變化,反之顏色較淺瓷磚吸熱率低,較不易影響牆身的溫度變化;(4)外牆牆 體施工完成時間與外牆瓷磚貼著的時間差距:當趕工時,在外牆牆體施工完成後,

若馬上進行瓷磚的貼著工作,由於外牆乾燥收縮未完全反應,瓷磚貼附後,經常 發生剝離、鼓脹或斷裂的現。一般狀況下,構造體因為構造方式不同,所需等待 的時間也不同;(5)外牆未妥善養護牆面,打底粉刷時未清理完全:常見的鋼筋 混凝土外牆,可能過早拆除模板,使混凝土表面急速乾燥形成脆弱或易風化的表 層,有時牆體施工完成後上部的施工用水或雨水滲流而污染牆面 (如 礦物質、

雜質、白華或青苔等) ,形成脆弱或易風化的表層,又可能打底粉刷時,沒有括 洗清除或洗淨,讓施工中的灰屑沾附於牆面,容易造成瓷磚脫落。而超高層或高 層建築物的傳統鋼筋混凝土構造的外牆,常因上下層施工完成時間相距過久,難 以妥善維護;或因施工用的臨時用水管道自外牆外側引進水管接頭,或管壁破裂 噴出的水汙染外牆面等;(6)瓷磚貼附作業時,打底粉刷層過乾或瓷磚本身的吸

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水性過大,會使瓷磚膠泥的水份被吸收而失去接著強度:膠泥硬化所需的水份,

如被底床或瓷磚所吸收,則硬化不能完全,此因膠泥的硬化是源於水化反應,缺 乏水份會降低膠泥水化反應的程度,易造成瓷磚脫落;(7)瓷磚貼著用的膠泥如 保水性差、乾燥快速,在瓷磚貼附前即已硬化,喪失接著強度:一般使用甲基纖 維素(海菜粉)調拌膠泥,海菜粉做為保水劑,用來增長膠泥的塗附的工作時間 (Working Time) ,增加作業效率。但如使用保水性差的海菜粉,會使膠泥在附著 前就硬化;(8)瓷磚貼著的施工時機未妥善掌握:瓷磚貼著用的膠泥即使保水性 好,但若瓷磚貼著施工太慢,加以日曬、風吹會使膠泥形成不黏手的皮膜,一般 瓷磚的貼著作業速度約為 20~25min/m2,因此每次膠泥的塗佈面積應依實際作業 速度來控制。倘若表面形成皮膜,亦可以重新用梳型鏝刀抹過,打破皮膜後再貼 著瓷磚;(9)膠泥塗佈厚度不足或嵌入厚度不足:一般硬底壓貼法,膠泥塗佈厚 度約為 3~4mm (視外牆瓷磚的厚度而定,一般為其厚度的三分之一以上)。施工 中有時為了加快作業速度或節省膠泥材料,只施以 2mm 的厚度,故膠泥乾燥變 快,晾置時間縮短,而使外牆瓷磚貼著不確實,嵌入膠泥中的厚度不足,容易產 生脫落;當膠泥厚度夠時,可用有小型震動機作敲擊作業使瓷磚密貼;(10) 瓷磚的伸縮勾縫未妥善預留:外牆瓷磚的貼著施工若依內牆瓷磚的貼著方式作業,

未預留適當的伸縮縫,瓷磚易於伸縮時相互推擠剝離,且若瓷磚完全覆蓋於外牆 牆體,使建築物外層水份無法蒸發或吸收 ,會產生排斥外表瓷磚的現象;(11) 瓷磚品質與瓷磚背溝:雖然有廠商提出射出磚的倒鉤型勾縫可增加瓷磚的抓力,

但據前人研究發現其影響有限,主要因為瓷磚與漿體間的粘著強度遠大於漿體強 度,且倒鉤設計可能也會阻礙滿漿而減低強度;(12)瓷磚的吸水率:一般瓷磚的 吸水率全磁化瓷磚約為 1%以下,半磁化瓷磚為 1~10%,陶質瓷磚為 10%以上,

試驗結果顯示吸水率高,瓷磚粘著強度就會高。半磁化瓷磚雖然比較容易接著,

但在防止凍融損傷上以吸水率 4%以下為安全限度;(13)外牆瓷磚施工後初期未 妥善養護:膠泥初凝並非代表其硬固強度,故在完工初期的養護十分重要,應注 意以下幾點:瓷磚完成部份如因天氣炎熱或日照,足使水化反應加速,應以帆布

或其他遮蓋物遮覆,否則會形成許多毛細孔,日後亦被破壞。瓷磚貼著完工數日 內,以清水濕潤,增強膠泥的硬化強度。避免外牆瓷磚的吸熱性能破壞背溝部份 的膠泥,因水份蒸發形成膨脹空氣積存在背溝中,會加速推擠瓷磚。

提升外牆磁磚工程施工品質對策包括(1)結構體:牆體施工管理應加強,防止 因結構性的變形或龜裂損傷,對日陰面牆體的鋪設應掌握時機,在牆體乾燥未完 全前勿施作外牆瓷磚貼著的作業 (防止因牆體收縮而致的剝離);貼瓷磚的牆體,

若有空調設備,應在內側加設隔熱的設施,以防內外溫差太大;(2)施工前:牆 體施工完成時間與外牆瓷磚的貼著時間兼具不宜過短,倘無法等候,應在外牆瓷 磚的分割作適當的伸縮縫。外牆瓷磚貼著前應確實清潔牆體,必要時以進行酸洗。

外牆瓷磚在施工前一天將牆體濕潤,防止因牆體吸水而施工時過於乾燥;(3)瓷 磚選用:選用淺色外牆瓷磚,不但減少吸熱亦可降低外牆白華現象的顯著性。

外牆瓷磚以釉面不吸水而內側吸水為佳。施工前一天,瓷磚亦需濕潤。選用背溝 式的瓷磚較為適當,但背溝吸水率不能過大且需確實貼密,不可形成空氣層。

貼瓷磚的膠泥應有適當的保水性,增加施工效率,並減少外界因素 (溫度、風力、

日照)影響瓷磚的貼著效果;(4)施工法:依不同的瓷磚採用適當的工法。正確選 擇接著劑,不可勿將保水用的海菜粉當作接著劑;(5)初期養護:施工後 72 小時 內應以帆布或其他遮蓋物來防止日曬雨淋或夜間結露,此會影響膠泥硬化的強度。

如同混凝土在初期,瓷磚的養護非常重要,也是需要有適當的養護,以提高其強 度;外牆的養護常被人忽略,結果造成日後的破壞。

隨著自外力作用、長時間風化及施工不當,將引變成瓷磚破壞的主要因素。對 鋪面地磚而言,一般發生在冷熱溫差變化極大的季節中,且大多是以施工方式不 當所造成地磚隆起。因臺灣坐落於地震帶位置,及每逢 7 月 8 月強烈颱風襲來,

導致高樓外牆瓷磚剝落甚為嚴重,使瓷磚接著劑破壞時間提前,而許多公共設施 因早期損壞,則必須花費比原本設定更多的金錢來加以修補。

近幾年,臺灣高樓建築物普遍屋齡偏高,高樓外牆無法抵擋自然力破壞,產生 大量瓷磚剝落現象,導致砸傷人口之趨勢逐年攀升,甚至死亡,避免外牆瓷磚造

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成公共安全事故,是本計畫探討的重點。

(1)目前計畫重點之一為探討瓷磚剝落的原因,材料部分係依據 104 年度計 畫成果「無機瓷磚接著劑及試驗法」,施工法係參考美國、日本、澳洲等國資料 進行評估分析。

(2)針對不同工法進行試驗驗證施工法之可行性,並依文獻評估分析及試驗 結果,研擬外牆瓷磚施工技術手冊。

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