外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉

接著強度之影響

內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉

接著強度之影響

研究主持人：盧珽瑞

內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告

I

目 次

摘要 第一章 緒論---1 第一節 研究動機與目的---1 第二節 研究內容---

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---3 第三節 研究範圍---4 第四節 研究方法與步驟---6 第五節 研究限制---

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---8 第六節 名詞定義---

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---9 第二章 文獻回顧---

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---11 第一節 國內相關文獻整理與分析---11 第二節 國外相關文獻整理與分析---13 第三節 外牆瓷磚的發展沿革---15 第四節 國內外相關法令規範---16 第三章 實驗規畫與設計---19 第一節 實驗步驟與流程---

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---19 第二節 實驗規畫---

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-21 第三節 市售瓷磚吸水率之實驗設計---24 第四節 外牆瓷磚抗拉接著強度之實驗設計---25 第五節 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度之實驗設計---27 第六節 市售瓷磚試體抗拉接著強度之實驗設計---28 第四章 實驗過程與結果分析---29 第一節 瓷磚吸水率試驗過程與結果分析---29 第二節 抗拉接著強度試驗之實驗過程---31 第三節 鐵製模擬試體接著強度實驗結果與分析---34

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 II 第四節 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果與分析---

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---37 第五節 小結---40 第五章 結論與建議---41 第一節 結論---41 第二節 建議---42 參考書目---43

III

表 目 次

表 1-1 外牆瓷磚的各項功能與特徵---1 表 1-2 高雄市 6 樓以上公寓大廈外牆瓷磚劣化情形統計---2 表 2-1 國內外牆瓷磚剝落原因與防止對策分析---11 表 2-2 國內外牆瓷磚相關專家學者之訪談結果---12 表 2-3 瓷磚與貼附用水泥砂漿間的剝離、剝落原因與對策---13 表 2-4 依不同大小的瓷磚而建議適當工法---14 表 2-5 台灣光復以後到現在外牆瓷磚的沿革---15 表 3-1 外牆瓷磚剝落原因與風險因子---21 表 3-2 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗設計---27 表 3-3 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗設計---28 表 4-1 瓷磚試樣吸水率實驗結果統計---29 表 4-2 標準養護之處理條件---33 表 4-3 抗拉接著強度破壞位置---33 表 4-4 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果---34 表 4-5 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果---37 表 4-6 瓷磚 1 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較---38 表 4-7 瓷磚 2 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較---39 表 4-8 瓷磚 1 與瓷磚 2 抗拉接著強度實驗結果比較---39

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響

V

圖 目 次

圖 1-1 研究流程圖---7 圖 1-2 水泥砂漿硬底壓貼工法---9 圖 1-3 改良式水泥砂漿硬底壓貼工法---9 圖 3-1 實驗流程---20 圖 3-2 硬底壓貼工法---22 圖 3-3 改良式硬底壓貼工法---22

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響

A

中文摘要

關鍵詞：外牆瓷磚、剝落、背溝、硬底壓貼工法 一、研究動機與目的 外牆是承受外部環境衝擊最嚴重的地方，外牆瓷磚一旦發生剝落，往 往會造成人命的傷亡。為防止瓷磚剝落，造成公共危險，本研究乃運用實 驗研究方法，針對瓷磚試體，進行抗拉接著強度試驗，期望透過本次研究， 能對國內外牆瓷磚相關規定，提出具體改善建議。 二、研究方法 （一）外牆瓷磚之吸水率試驗： 針對市售外牆瓷磚隨機取樣，並依據 CNS3299-3 陶瓷面磚試驗法進 行吸水率試驗，以利取得適當吸水率的瓷磚作為本研究試樣。 （二）依據CNS12611 所規範之試驗方法，針對鐵製模擬試體及市售瓷磚 進行抗拉接著強度試驗，以瞭解其接著強度及破壞行為。 三、重要發現 從鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果顯示: 提昇外牆瓷磚抗拉 接著強度，增加背溝深度效益最大，其次為背溝數量，再其次為鋪貼工法， 最後為背溝形狀。從市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果顯示:以「吸水率」 對接著強度影響最大，其次為「背溝深度」，再其次為「鋪貼工法」。 四、主要建議事項 立即可行建議 建議一：定期辦理建築物外牆瓷剝落現況的調查統計。 主辦機關：營建署 建議營建署定期辦理國內直轄市建築物外牆瓷磚剝落現況的調查統計，以 利作為研擬外牆瓷磚剝落改善對策之參考。 建議二：增（修）訂國內公共工程施工綱要。 主辦機關：行政院公共工程委員會 建議公共工程委員會修訂國內公共工程綱要施工規範第09310 章，將外牆 瓷磚之吸水率、背溝深度及鋪貼工法等規定，納入規範。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響

a

Abstract

Keywords: Exterior Wall Tile, Peeling, Back Groove, and Stick-on Press Pasting

I. Research Motivation and Purpose

The exterior wall is a place where suffers the most serious impact from the exterior environment. As soon as exterior wall tiles are peeled, they will lead to the injury and/or death. In order to prevent tile peeling from causing public danger, the experimental method will be employed in this research. The tensile adhesion strength tests will be conducted on the tile samples. It is expected the concrete improvements and suggestions can be proposed for exterior wall tiles in Taiwan by this research.

II. Research Method

(1) Water absorption test of exterior wall tile

Exterior wall tiles commercially available were randomly sampled, and water absorption tests were conducted according to CNS3299-3 “Ceramic Floor Tile Test Method”, so that can obtain the tiles with appropriate water absorption as samples in this research.

(2) The tensile adhesion strength tests will be conducted on the iron simulation samples and tiles commercially available according to the testing method specified in CNS12611, so that can understand the adhesion strength and destruction behavior.

III. Important Research Result

The experimental results from the iron simulation samples showed: the enhancement of tensile adhesion strength increases the maximum benefit of “the depth of back groove”, followed by “the quantity of back groove”, “paving pasting” and “the shape of back groove”. The experimental results from tiles commercially available showed: the “water absorption” made maximum influence on adhesion strength, followed by “the depth of back groove” and “paving pasting”.

An Impact of Shape and Size of Back Groove to Tensile Adhesion Strength for Exterior Wall Tile

b

IV. Main Suggestions

Immediate recommendations

Suggestion 1: Periodically and statistically investigate the current condition of

exterior wall peeling for buildings.

Executive institution: Construction and Planning Agency, Ministry of the

Interior

It is recommended the Construction and Planning Agency should periodically and statistically investigate the current condition of exterior wall peeling for buildings in Taiwan’s municipality, so that can be used to plan for the measures on improving exterior wall peeling.

Suggestion 2: Add (revise) the Public Work Guideline.

Executive institution: Public Construction Commission, Executive Yuan

It is recommended the Public Construction Commission should revise Chapter 09310 of Construction Specifications of Public Work Guideline, and incorporate with the water absorption of external wall tile, the depth of back groove as well as the paving and pasting method.

1

第一章 緒 論

第 一 節 研 究 動 機 與 目 的

外 牆 瓷 磚 鋪 貼 可 以 改 善 建 築 物 的 外 觀 ， 提 供 外 牆 保 護 的 功 能 （ 詳 如 表 1-1）；但 是，構成建築物的諸元素中，外牆也是承受外 部 環境衝擊最嚴重的地方。 表 1-1 外牆瓷磚的各項功能與特徵 功 能 項 目 特 徵 耐 久 性 耐 候 性 耐 候 性 良 好 ， 不 會 變 色 、 褪 色 。 耐 水 性 耐 水 性 強 ， 不 會 因 為 泡 水 而 影 響 強 度 。 耐 酸 鹼 性 除 部 分 無 釉 瓷 磚 會 因 為 酸 性 物 質 而 稍 微 變 色 ， 整 體 而 言 瓷 磚 的 耐 酸 鹼 性 強 。 可 設 計 性 瓷 磚 能 製 成 其 他 各 種 不 同 形 狀 、 顏 色 。 容 易 維 護 瓷 磚 有 汙 漬 附 著 ， 很 容 易 清 除 。 對 建 築 物 外 牆 有 保 護 作 用 瓷 磚 可 以 預 防 水 泥 中 性 化 及 預 防 鹽 害 ， 對 建 築 物 外 牆 有 很 高 的 保 護 效 果 。 資 料 來 源 ： 日 本 獨 立 行 政 法 人 能 力 開 發 研 究 中 心 ，2008。 當瓷磚與底材間的介面1因設計、施工品質或天候、地震的影 響，產生了損壞或劣化，就 會使瓷磚產生龜裂、剝離、剝落2等 現 象。為瞭解外牆瓷磚劣化的情況，高雄市政府於 103 年 6 月底委 託高雄第一科技大學進行 38 個行政區 6 樓以上公寓大廈之外牆瓷 磚劣化情形清查，共完成了 4256 件(如表 1-2)；其中嚴重剝落者 173 件(4%)，中度剝落者 211 件(5%)，輕度剝落者 475 件(11%)3。 1 _{外 牆 磁 磚 發 生 損 壞 或 劣 化 的 介 面 包 括 ： 1 . 磁 磚 2 . 磁 磚 與 黏 著 層 界 面 3 . 黏 著 層 4 . 黏} 著 層 與 粉 刷 層 界 面 5 . 粉 刷 層 6 . 粉 刷 層 與 外 牆 結 構 體 界 面 7 . 外 牆 結 構 體 本 身 ( 林 世 堂 ， 1 9 9 3 ) 。 2 _{何 明 錦 、 吳 毓 勳 、 石 正 義 ， 建 築 飾 材 技 術 規 範 之 研 究 （ 二 ） 磁 磚 工 程 設 計 與 施 工} 規 範 解 說 ， 2 0 0 1 ， 2 - 6 ~ 2 - 7 。 3 _{高 雄 市 建 築 物 公 共 安 全 網 ，} h t t p s : / / b u i l d . k c g . g o v . t w / p u b s a f e t y / R e s u l t s S h o w C o n t e n t . a s p x ? i d = 2 & p a g e = 1 ， 2 0 1 9 / 7 / 2 4 。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 2 表 1-2 高雄市 6 樓以上公寓大廈外牆瓷磚劣化情形統計 剝 落 現 況 屋 齡 與 瓷 磚 剝 落 機 率 交 叉 分 析 5 年 以 下 6 至 10 年 11 至 15 年 16 至 20 年 21 至 25 年 26 至 30 年 31 至 35 年 36 年 以 上 合 計 嚴 重 _{0 2 0 58 50 23 29 11 173} 中 度 _{1 2 1 86 59 27 29 6 211} 輕 度 _{4 13 23 168 167 34 53 13 475} 數 量 _{214 306 335 1354 1130 353 447 117 4256} 每 5 年 剝 落 比 例 2% 6% 7% 23% 24% 24% 25% 26% 資 料 來 源 ： 國 立 高 雄 第 一 科 技 大 學 提 供/製 作 ； 高 雄 市 政 府 工 務 局 建 築 管 理 處 版 權 所 有 ， 2014。 為 防 止 瓷 磚 剝 落 對 人 命 造 成 傷 害 ， 經 濟 部 國 家 標 準 檢 驗 局 於 民國100 年 5 月規定外牆壁磚在 60 平方公分以上，必須按 CNS9737 作倒 勾 狀 背 溝 ，其深度須在 1.5MM 以上。 台 灣 自 光 復 以 來 ， 瓷 磚 本 身 尺 寸 與 重 量 有 逐 年 加 大 與 變 重 的 趨 勢 。 部 分 臺 製 外 牆 瓷 磚 之 背 溝 ， 雖 然 已 符 合 國 家 標 準 之 規 定 ， 但是仍被質疑有背溝太窄、深度不夠 ，倒鈎設計不明顯的現象4。 因 此 ， 本 研 究 主 要 是 針 對 不 同 背 溝 形 式 、 尺 寸 與 鋪 貼 工 法 之 交 叉 組 合 ， 進 行 抗 拉 接 著 強 度 試 驗 ， 瞭 解 瓷 磚 背 溝 形 狀 與 尺 寸 對 抗 拉 接 著 強 度 之 影 響 ， 以 利 修 正 國 內 建 築 物 外 牆 瓷 磚 鋪 貼 相 關 規 定 ， 減少瓷磚剝落的機會。 4 _{吳 明 修 ， 台 灣 建 築 的 磁 磚 品 質 與 維 護 之 課 題 ， 建 築 外 牆 磁 磚 耐 用 診 斷 與 維 修 技 術} 研 習 會 論 文 集 ， 2 0 0 7 ， 1 1 - 3 。

3

第二節

研究內容

一、文獻回顧： 針 對 建 築 物 外 牆 瓷 磚 剝 落 原 因 與 對 策 之 國 內 外 相 關 文 獻 進 行 整理與分析。 二、外牆瓷磚之吸水率試驗： 針 對 市 售 之 外 牆 磚 ， 進 行 吸 水 率 試 驗 ， 以 利 選 擇 適 當 之 市 售 瓷磚試樣，進行抗拉接著強度試驗。 三、抗拉接著強度試驗： 針 對 不 同 背 溝 形 式 、 張 貼 工 法 之 交 叉 組 合 ， 進 行 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 及 市 售 瓷 磚 試 體 抗 拉 接 著 強 度 試 驗 ， 以 利 瞭 解 其 接 著 強度。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 4

第 三 節

研 究 範 圍

一、外牆瓷磚的界定： （ 一 ）國際標準組織(ISO13006)：依據 ISO13006 之定義，瓷磚係 由粘土和/或其他無機原料製成的薄板，通常用作地板和牆 壁 的 覆 蓋 物 ， 通 常 通 過 在 室 溫 下 擠 出 （A）或壓製（B）而 成 形 ， 但 也 可 以 通 過 其 他 方 法 形 成 ， 然 後 乾 燥 ， 隨 後 在 足 以產生所需性能的溫度下燒製5 。 （ 二 ）日本工業標準（JIS A 5209）：依其規範，瓷磚的種類可區分 為下列幾類： 1.依名稱區分：內裝瓷磚（用於屋內牆壁及樓地板）、外裝瓷磚 （ 用 於 屋 外 之 外 牆 ）6、 戶 外 樓 地 板 用 瓷 磚 及 馬 賽 克 （ 表 面 積在 50 平方公分以下之瓷磚）。 2.依材質區分：瓷質瓷磚、石質瓷磚、陶質瓷磚。 （ 三 ）CNS 中華民國國家標準（CNS 9737）： 陶 瓷 面 磚 為 用 於 牆 面 及 地 面 具 有 裝 飾 及 作 為 保 護 用 之 裝 修 材料，以黏土或其他無機原料加以成形，經高溫燒結而成； 依其規範可區分為下列幾類： 1.依主要用途區分：內裝壁磚、內裝馬賽克（表面積在 50 平方 公分以下之面磚）壁磚、內裝地磚、內裝馬賽克地磚、外 裝 壁 磚 、外裝馬賽克壁磚、外裝地磚、外裝馬賽克地磚。 2.依吸水率區分：Ⅰa類（0.5％）、Ⅰb類（3.0％）、Ⅱ類（10.0 ％）、Ⅲ類（50.0％）7。 5 _{國 際 標 準 組 織 ，I S O 1 3 0 0 6 ， 2 0 1 2 ， 6 。} 6 _{厚 度 在 2 . 5 m m 以 上 或 面 積 在 0 . 1 m}2_{以 上 的 瓷 磚 ， 以 手 貼 工 法 施 工 時 ， 原 則 上 應 設} 置 拉 繫 五 金 將 瓷 磚 與 底 材 緊 密 連 結 。 7 _{經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ， C N S 9 7 3 7 ，2 0 1 6 ， 7 。}

5 （ 四 ）本研究係以表面積大於 60cm2、小於 1000cm2、厚度在 25mm 以下，覆 蓋於外牆，吸水率在 10％以下的外牆瓷磚為研究範 圍。 二、瓷磚背溝的界定： （一）日本工業標準（JIS A 5209）： 瓷磚背溝(裏あし)係指為加強接著劑的接著，而在瓷磚背面 附有溝狀條紋或凹凸狀溝紋者；瓷磚表面積在 60cm2以 上， 背溝深度須在 1.5mm 以上，3.5 mm 以下，呈燕尾狀8。 （二）中華民國國家標準（CNS 9737）： 瓷磚背溝係指為使與水泥砂漿等之接著牢固，於面磚之背 面所作成之凹溝或凸條；瓷磚表面積在 60cm2以上，背溝 深度須在 1.5mm 以上，3.5 mm 以下，呈倒勾狀9。 （三）本研究之瓷磚背溝係指為使與 水泥砂漿等之接著牢固，於 面磚之背面所作成之凹溝。 三、抗拉接著強度的界定： （一）國際標準規範（ISO 13007-1）： 抗 拉 接 著 強 度 係 指 每 單 位 表 面 區 域 可 測 量 出 抗 拉 的 最 大 接著強度10 （二）中華民國國家標準（CNS 12611）： 抗拉接著強度(F)＝最大拉伸載重(P) /面磚面積(A)11 （ 三 ） 本 研 究 之 抗 拉 接 著 強 度 係 指 每 單 位 面 磚 面 積 可 測 量 出 的 最 大拉伸載重強度。 8 _{日 本 工 業 標 準 調 查 會 ， J I S A 5 2 0 9 ， セ ラ ミ ッ ク タ イ ル ( C e r a m i c t i l e s ) ， 2 0 1 4 。} 9 _{經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ， C N S 9 7 3 7 ，2 0 1 6 ， 5 、 1 2 。} 10 _{國 際 標 準 組 織 ， I S O 1 3 0 0 7 - 1 ，2010， 2 。} 11 _{經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ， C N S 1 2 6 1 1 ，2 0 1 1 ， 1 2 。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 6

第四節

研究方法與步驟

一、研究 方法 （一）外牆瓷磚吸水率試驗： 針對市售外牆磚進行隨機取樣，並依據 CNS3299-3 陶瓷面 磚 試 驗 法 進 行 吸 水 率 試 驗 ， 以 利 選 擇 適 當 之 市 售 瓷 磚 試 樣，進行抗拉接著強度試驗。 （二）依據 CNS12611 所規範之陶瓷面磚用接著劑之接著強度試 驗 方 法 ， 針 對 不 同 背 溝 型 式 及 鋪 貼 工 法 交 叉 組 合 的 外 牆 瓷 磚試驗樣本進行抗拉接著強度試驗。 二、研究步驟 （一）首先依據政策需求，擬定研究 主題與目的；並根據主題與 目 的，研擬 研 究 內 容 與 範 圍 。 （二）透過文獻回顧法瞭解國內、外 研究內容與成果。 （三）整理與分析上述國內外文獻資料，並進行實 驗 變數與實驗 方 法的規 劃 。 （四）並依據上述實驗規劃原則，進行實 驗 設 計 。 （五）其次再依據整體實驗設計方法 ，研擬個別試驗設計條件。 （六）再依據上述試驗設計條件，進 行個別研究試驗，並統計實 驗結果與進行研究分析。 （七）最後依據上述研究成果，提出具體研究結論與建議 或修正 研究內容與範圍，並重復再進行上述研究步驟。

7 三 、研究流程：本研究之流程圖，如圖 1-1 所示： 研 究 內 容 與 範 圍 研 擬 研究方法及 研究步驟確定 修 正 文 獻 回 顧 實驗規劃與設計 實驗結果 與研究分析 結論與建議 圖 1-1 研究流程圖 研 究 主 題 與 目 的 擬 定

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 8

第 五 節

研 究 限 制

一、研究專業限制： 礙於筆者為建築專業背景之研究人員，因此，本研究之內容 受 限 於 專 業 背 景 ， 僅 能 就 外 牆 瓷 磚 剝 落 之 物 理 因 素 進 行 探 討。 二、研究時間限制： 本研究為短期性研究，研究時程僅為 12 個月。 三、研究範圍限制： 外牆瓷磚發生剝落的介面包括：1.瓷磚 2.瓷磚與黏著層界面 3.黏著層 4.黏著層與粉刷層界面 5.粉刷層 6.粉刷層與外牆結 構 體 界 面 7.外 牆 結 構 體 本 身12 ， 本 研 究 僅 針 對 瓷 磚 與 黏 著 層 間 ，界面破壞的問題進行探討，不包括其他介面問題。 四、研究對象限制： 外牆瓷磚的損壞，包括地震損壞及日常損壞 2 類，本研究僅 針對日常損壞進行探討。 12 _{林世堂，外牆磁磚剝落原因及對策探討，空間雜誌建築技術增刊 4 號，1993。}

9

第 六 節

名 詞 定 義

一、外牆瓷磚張貼工法的定義：

（ 一 ）硬底壓貼工法（Pressure Application Method）：

在已粉刷完成且精度良好的底材，塗布貼合用水泥膠泥； 未硬化前，將瓷磚壓貼於底材上的張貼方法（ 詳 如 圖 1-2）。 （ 二 ）改良式硬底壓貼工法（Improved Pressure Application）： 在已粉刷完成且精度良好的底材，塗布貼合用水泥膠泥， 又在瓷磚背面也塗上水泥膠泥，未硬化前，將瓷磚壓貼 於 底材上的張貼工法（ 詳 如 圖

1-3）。 圖 1-2 水 泥 砂 漿 硬 底 壓 貼 工 法 圖 1-3 改 良 式 水 泥 砂 漿 硬 底 壓 貼 工 法 資 料 來 源 ： 日 本 職 業 能 力 開 發 總 合 大 學 校 能 力 開 發 研 究 中 心 ，2008。 二、外牆瓷磚損壞的定義： （ 一 ）剝離：係指瓷磚黏著層與粉刷層或粉刷層與外牆結構體產 生 微小之間隙。 （ 二 ）鼓脹：係指可由肉眼確認瓷磚 已有呈外凸狀之剝離現象。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 10 （ 三 ）剝落：係指外牆瓷磚已發生脫落的狀況13。 三、可接著時間(open time)： 外牆 瓷磚鋪貼過程中，塗佈接著劑後至黏結陶瓷面磚之過程 中， 可達規定抗拉強度之最長時間14 。 13 _{何明錦、吳毓勳、石正義，建築飾材技術規範之研究，2001，2-6~2-7。} 14 _{國 際 標 準 組 織 ，I S O 1 3 0 0 7 - 1 ，2010， 2 。}

11

第二章

文獻回顧

第一節

國內相關文獻整理分析

高雄市政府工務局於 2014 年底已完成全市 7000 棟 6 樓以上 公寓大廈之外牆劣化情形體檢，初步清查 1064 棟有外牆瓷磚剝落 情形(15%)，其中三民區有 284 棟、苓雅區有 156 棟、左營區有 108 棟15。國 內 相 關 文 獻 指 出：外 牆 瓷 磚 剝 落 之 原 因，主 要 包 括 設 計 、 施 工 等 因 素 ， 針 對 外 牆 瓷 磚 在 黏 著 層 與 瓷 磚 之 界 面 間 剝 落 原 因 與 防止對策16，如表 2-1 所示。 表 2-1 國內外牆瓷磚剝落原因與防止對策分析 破 壞 位 置 原 因 防 止 對 策 設 計 施 工 瓷 磚 與 黏 著 層 之 界 面 黏 貼 用 水 泥 砂 漿 超 過 可 接 著 時 間 。 瓷 磚 貼 著 作 業 時 ， 應 充 分 掌 握 水 泥 膠 泥 的 可 接 著 時 間 （OPEN TIME） ， 以 免 形 成 皮 膜 ， 無 法 達 到 預 定 之 黏 著 力 。 瓷 磚 的 敲 壓 不 足 。 瓷 磚 貼 著 作 業 時 ， 應 徹 底 進 行 瓷 磚 的 敲 壓 ， 不 可 殘 留 空 氣 於 黏 著 層 與 背 溝 之 間 。 未 選 用 適 當 之 黏 貼 工 法 。 應 依 瓷 磚 大 小 及 厚 薄 選 擇 適 當 的 黏 貼 工 法 選 擇 之 瓷 磚 背 溝 形 狀 及 高 度 不 適 當 。 外 牆 瓷 磚 之 設 計 為 使 面 磚 容 易 與 墁 料 或 黏 著 劑 牢 固 接 合 ， 背 溝 形 狀 及 背 溝 高 度 應 符 合 CNS 9737 之 規 定 。 瓷 磚 吸 水 率 不 適 當 。 外 牆 瓷 磚 選 用 應 以 釉 面 不 吸 水 而 坯 底 吸 水 率 高 者 。 貼 瓷 磚 之 膠 泥 塗 佈 厚 度 不 足 。 貼 瓷 磚 之 膠 泥 塗 佈 均 勻 完 全 ， 厚 度 應 足 夠 （ 瓷 磚 厚 度 1/3 以 上 ） 且 膠 泥 厚 度 應 配 合 瓷 磚 型 式 與 重 量 而 調 整 。 黏 著 材 料 選 擇 不 當 使 用 水 泥 砂 漿 作 為 瓷 磚 接 著 材 料 時 ， 需 嚴 格 控 制 其 使 用 材 料 組 成 及 配 比 。 資 料 來 源：盧 珽 瑞，高 層 集 合 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 原 因 及 解 決 對 策 探 討，2010，15、40、42。 15_{高 雄 市 建 築 物 公 共 安 全 網 ，} h t t p s : / / b u i l d . k c g . g o v . t w / p u b s a f e t y / N e w s C o n t e n t . a s p x ? i d = 1 0 3 9 & p a g e = 8 & M i d = 1 ， 2 0 1 9 / 7 / 3 0 。 16_{盧 珽 瑞 ， 高 層 集 合 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 原 因 及 解 決 對 策 探 討 ，2010， 15、 40、 42。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 12 本所 2010 年研究計畫曾以「丁掛瓷磚材質對瓷磚剝落之影響」 等 議 題 ， 針 對 工 地 主 任 、 瓷 磚 製 造 商 、 黏 著 劑 製 造 商 及 國 內 學 者 進行訪談17，訪談結果如表 2-2，顯示受訪者普遍認為燕尾背溝可 增加瓷磚的抗拉接著強度。 表2-2 國內外牆瓷磚相關專家學者之訪談結果 訪 談 項 目 工 地 主 任 黏 著 劑 製 造 商 磁 磚 製 造 商 國 內 學 者 張 先 生 林 先 生 林 先 生 石 先 生 丁 掛 瓷 磚 材 質 對 瓷 磚 剝 落 之 影 響 ？ 有 燕 尾 背 溝 可 增 加 瓷 磚 的 抓 力 。 有 燕 尾 背 溝 可 增 加 瓷 磚 的 抓 力 ； 但 也 有 其 他 方 式 可 以 改 善 補 足 。 有 燕 尾 背 溝 可 增 加 瓷 磚 的 抓 力 。 有 燕 尾 背 溝 可 增 加 瓷 磚 的 抓 力 資 料 來 源 ： 盧 珽 瑞 ， 高 層 集 合 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 原 因 及 解 決 對 策 探 討 ，2010， 37。 17_{盧 珽 瑞 ， 高 層 集 合 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 原 因 及 解 決 對 策 探 討 ，2 0 1 0 ， 3 6 - 3 7 。}

13

第二節

國外相關文獻整理分析

日 本 社 團 法 人 全 國 瓷 磚 業 協 會 施 工 技 術 委 員 長 小 笠 原 和 博 (2007)認為日常外牆瓷磚的損壞，可分為剝落、剝離、裂縫及髒污 等數種18。瓷磚剝落或剝離的發生，幾 乎都發生在瓷磚、水泥砂漿 與 底 材 之 間 的 各 個 交 界 面 。 而 瓷 磚 與 貼 附 用 水 泥 砂 漿 間 的 剝 離 、 剝落原因與對策19，如表 2-3 所示： 表 2-3 瓷磚與貼附用水泥砂漿間的剝離、剝落原因與對策 原 因 對 策 設 計 上 的 原 因 瓷 磚 背 溝 形 狀 不 良 選 定 燕 尾 狀 且 具 適 當 背 溝 深 度 之 瓷 磚 選 定 密 貼 工 法 等 改 良 工 法 施 工 上 的 原 因 貼 附 用 水 泥 砂 漿 的 open time 過長 徹 底 進 行 open time 之管理 採 用 密 貼 工 法 、 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 等 改 良 工 法 貼 附 用 水 泥 砂 漿 的 塗 抹 厚 度 不 足 進 行 貼 附 用 水 泥 砂 漿 之 2 次 塗 抹 ， 以 確 保 必 要 之 厚 度 瓷 磚 的 敲 壓 不 足 徹 底 進 行 瓷 磚 之 敲 壓 資 料 來 源 ： 小 笠 原 和 博 ， 瓷 磚 的 損 傷 原 因 與 對 策 ， 建 築 外 牆 瓷 磚 耐 用 診 斷 與 維 修 技 術 研 習 會 論 文 集 ， 2 0 0 7 ， 3 - 1 。 為 防 止 外 牆 瓷 磚 剝 落 ， 日 本 建 築 裝 修 學 會 集 合 產 官 學 研 的 專 家學者於 1994 年編成「防止外牆剝落之設計、施工指針」，國內 石正義建築師於 1997 年翻譯成「防止外牆剝落之設計、施工指南 與 解 說 」在 台 發 行。其中 針 對 陶 瓷 磚 張 貼 之 材 料 選 擇，說 明 如 下 ： 一、 外裝瓷磚應符合 JIS A 5209 之規定。 二、 材質應為瓷質(吸水率 1%)或石質(吸水率 5%)，且耐凍性優 良者。 三、 背溝深 1.5mm 以上，呈燕尾狀。 18_{小 笠 原 和 博 ， 磁 磚 的 損 傷 原 因 與 對 策 ， 建 築 外 牆 磁 磚 耐 用 診 斷 與 維 修 技 術 研 習 會} 論 文 集 ， 2 0 0 7 ， 3 - 1 。 19_{同 上 ，3 - 2 。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 14 考量到耐候性(主要是耐寒性)，外裝瓷磚多半選擇瓷質或石質 瓷 磚 ， 但 由 於 含 水 率 較 低 ， 所 以 也 會 發 生 無 法 與 貼 合 用 水 泥 砂 漿 確 實 接 著 的 問 題 。 為 補 救 此 一 問 題 ， 引 發 了 日 本 業 界 針 對 瓷 磚 背 面結構形狀與尺寸的研究及 張貼工法 的改良20。就 安 全 方 面 考 量 ， 日 本 「 防 止 外 牆 剝 落 之 設 計 、 施 工 指 針 」 建 議 小 口 磚 、 二 丁 掛 以 上大小外裝(墻)瓷磚，可採用密貼工法、改良式硬底壓貼工法張貼 （如表 2-4）21_。 表 2-4 依不同大小的瓷磚而建議適當工法 瓷 磚 大 小 可 選 擇 之 瓷 磚 張 貼 工 法 外 裝(墻 )瓷 磚 小 口 、 二 丁 掛 瓷 磚 密 貼 工 法、改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法、改 良 式 軟 底 壓 貼 工 法 1. 厚 度 在 25mm 以 上 或 面 積 在 0.1m2以 上 之 瓷 磚，以 手 貼 工 法 施 工 時 原 則 上 應 設 置 拉 繫 五 金 ， 將 瓷 磚 與 底 材 緊 密 連 結 。 2. 厚 度 超 過 20mm 的 瓷 磚 採 用 手 貼 工 法 時 ， 原 則 上 應 採 用 將 灰 漿 塗 布 於 瓷 磚 背 面 的 工 法 （ 如 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 ） 。 資 料 來 源：日 本 建 築 裝 修 學 會，石正義譯，防止外牆剝落之設計、施工指南與解說， 1997，18。 20_{日 本 建 築 裝 修 學 會 ， 外 牆 裝 修 損 傷 案 例 的 原 因 與 對 策 ，1 9 9 6 ， 8 。} 21_{日 本 建 築 裝 修 學 會 ， 石 正 義 譯 ， 防 止 外 牆 剝 落 之 設 計 、 施 工 指 南 與 解 說 ，1997， 18-19。}

15

第三節

外牆瓷磚的發展沿革

在西元前 27 世紀左右，埃及人就開始使用塗釉瓷磚作為牆面 的裝飾材料22。西元 7 世紀，伊斯蘭教興起以後，瓷磚也開始在清 真寺及宮殿建築中使用。13 世紀，與伊斯蘭教關係密切的西班牙 開 始 製 造 獨 具 西 班 牙 風 格 的 瓷 磚 ， 並 且 應 用 在 建 築 物 的 牆 面 部 位 ； 後 來 瓷 磚 技 術 廣 泛 地 流 傳 到 義 大 利 、 荷 蘭 、 英 國 等 其 他 歐 洲 各國23，並在世界各地發展。 國內製造瓷磚的萌芽期開始在 1950 年代中期，最早是用燒製 磚、瓦的單獨式窯爐燒製小型的馬 賽 克 為主，到了 1950 年代末期 才開始燒製半瓷化的三 寸 六 面 磚24。台 灣從光復到現在，外牆瓷磚 依 流 行 的 先 後 順 序 ， 可 大 致 區 分 為 ： 紅 鋼 磚 、 馬 賽 克 、 小 口 磚 、 丁掛磚、方塊磚、擠出面磚（又稱射出磚）25及山形磚26（如表 2-5）。 其中二 丁 掛 磚 為台灣市場中最常使用的外牆瓷磚之一27。 表 2-5 台灣光復以後到現在外牆瓷磚的沿革 項 目 瓷 磚 種 類 國 內 首 次 使 用 地點 或 製 造 廠 商 時 間 備 註 臺 灣 光 復 以 後 馬 賽 克 、 小 口 磚 建 興 窯 業 製 造 1953 年 建 興 窯 業 後 來 更 名 為 皇 冠 窯 業 紅 鋼 磚 竹 南 窯 業 製 造 1954 年 紅 鋼 磚 1954 年 以 前 以 使 用 於 地 面 及 廚 房 牆 面 為 主 二 丁 掛 井 泉 窯 業 製 造 1956 年 3 吋 6 白 色 方 塊 磚 皇 冠 窯 業 製 造 1957 年 擠 出 面 磚（ 又 稱 射 出 磚 ） 竹 南 窯 業 製 造 1970 年 上 釉 射 出 磚 皇 冠 窯 業 1985 年 還 原 射 出 磚 皇 冠 窯 業 1989 年 山 形 磚 2000 年 資 料 來 源 ： 吳 南 葳 ，2002； 精工陶瓷，2011；吳明修，2007； 竹 南 窯 業 林 經 理 ， 2012。 22_{世 界 の タ イ ル 博 物 館 ， 世 界 の タ イ ル 日 本 の タ イ ル ，2 0 0 0 ， 1 2 。} 23_{日 本 職 業 能 力 開 發 綜 合 大 學 校 能 力 開 發 研 究 中 心 ， 改 訂 タ イ ル ， 2 0 0 8 ， 1 。} 24_{精 工 陶 磁 ，}

h t t p : / / w w w . j i n g k o n g . c o m . t w / k n o w l e d g e . p h p ? w s h o p = j k & O p t = d e t a i l e d & l a n g = z h - t w & t p = K n o w l e d g e & l e v e l = 0 & t y p e 1 = 3 & t y p e 2 = - 1 & t y p e 3 = - 1 & s u b i t e m _ i d = & i d = 1 6 ， 2 0 1 9 / 0 7 / 3 1 。

25_{戴 佩 宜 ， 以 打 音 法 從 事 建 築 外 牆 瓷 磚 非 破 壞 檢 測 之 研 究 ，2 0 0 8 ， 2-10。}

26_{吳 明 修 ， 台 灣 建 築 的 磁 磚 品 質 與 維 護 之 課 題 ， 建 築 外 牆 磁 磚 耐 用 診 斷 與 維 修 技 術}

研 習 會 論 文 集 ， 2 0 0 7 ， 1 1 - 1 。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 16

第四節

國內外相關法令規範

一、國內： （一）CNS 9737（陶瓷面磚總則）國家標準： 1. 陶瓷面磚：主要用於牆面及地面具裝飾及作為保護用之裝 修材料，以黏土或其他無機質原料加以成形，經高溫燒結 而成，厚度不滿 40mm 之板狀不燃材料。 2. 屋外壁面之外裝壁磚 60cm2以上時，其背 溝 須 呈 倒 勾 狀（ 燕 尾狀），深度須在 1.5MM 以上28。 二、日本： （一） 日本國家標準 JIS A 5209（陶磁磚）： 1. 瓷 磚 的 種 類 ： 瓷 磚 依 名 稱 可 區 分 為 內 裝 瓷 磚 、 外 裝 瓷 磚 及 戶外樓地板用瓷磚和馬賽克（面積在 50 cm2以下）。 2. 背 溝 ： 為 謀 加 強 水 泥 砂 漿 或 接 著 劑 的 接 著 或 為 製 造 上 的 理 由，而在瓷磚背面附有溝狀條紋或凹凸狀溝紋者。 3. 瓷 磚 面 積 達 15 cm2 以 上 的 場 合 應 有 可 獲 得 充 分 接 著 性 的 背溝29。 （二） 日本建築裝修學會之防止外牆剝落之設計、施工指南： 該 指 南 係 日 本 建 築 裝 修 學 會 集 合 產 官 學 的 技 術 者 與 研 究 者 組成「防止外牆建材剝落之對策研究委員會」而編成。 1. 適 用 範 圍 ： 外 牆 瓷 磚 張 貼 產 生 剝 落 現 象 ， 在 設 計 、 施 工 上 所應留意的事項。 2. 建 議 依 外 牆 之 瓷 磚 大 小 選 用 適 當 之 工 法 ， 例 如 小 口 至 二 丁 掛可選用 改 良 式 壓 貼 工 法或密 貼 工 法張貼等。 3. 外裝瓷磚之背溝須高 1.5mm 以上呈燕尾狀30。 28_{經濟部標準檢驗局，CNS 9737， 2 0 1 6 ，13。} 29_{石正義譯，防止外牆剝落之設計、施工指南與解說，1997，201、204。} 30_{石正義譯，防止外牆剝落之設計、施工指南與解說，1997，1、2、18、22。}

17 三、國際標準： （一）ISO 13007-1（接著劑之專有名詞、定義和規格） ： 1.ISO 13007-1 為 適 用 安 裝 於 室 內 外 牆 面 和 地 板 之 陶 瓷 磚 接 著 劑 ； I S O 1 3 0 0 7 - 1 定 義 了 陶 瓷 磚 接 著 劑 產 品 、 施 工 方法和應用特性相關之名詞。 2.上述之陶瓷磚，包括陶瓷面磚或天然、人造的石材。 3 . 上 述 之 陶 瓷 磚 接 著 劑 ， 包 括 混 凝 式 黏 著 劑 （ 將 水 性 接 合 劑 、 砂 粒 和 有 機 添 加 劑 ， 與 水 或 水 性 混 合 劑 混 合 後 ， 可 立 即使用之黏著劑）31。 （二）ISO 13007-2（陶瓷磚接著劑之檢驗方法） ： 1.接著劑強度之檢驗方法：標準養護28 天，再以每次增加 250 ±50 N/s 的力道，判定接著劑的正拉接著強度32。 31_{經濟部標準檢驗局，I S O 1 3 0 0 7 - 1 ， 2 0 1 0 。} 32_{經濟部標準檢驗局，I S O 1 3 0 0 7 - 2 ， 2 0 1 0 。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響

19

第三章

實驗規劃與設計

第一節

實驗步驟與流程

本研究之實驗步驟與流程，說明如下： 一 、 實 驗 步 驟 ： (一)實驗項目與目的確定 1.鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度試驗： 針對不同背溝形狀、尺寸鐵製模擬瓷磚試體及鋪貼工法之交 叉組合，進行抗拉接著強度試驗，以利在相同吸水率狀況下， 瞭解上述組合之接著強度。 2.市售瓷磚試體抗拉接著強度試驗： 針對市售瓷磚試體及不同鋪貼工法之交叉組合，進行抗拉接 著強度試驗，以利瞭解不同背溝形狀、尺寸市售外牆磚對抗 拉接著強度之影響。 (二)實驗變數規劃 根據瓷磚剝落原因，進行實驗變動因子與固定因子規劃。 (三)市售瓷磚取樣與吸水率試驗 針對台北市售瓷磚進行隨機取樣，並 依據 CNS3299-3 陶瓷面 磚試驗法進行吸水率試驗，選擇適當之外牆磚，作為本研究 抗拉接著強度試驗之市售瓷磚試樣。 (四)實驗設計與試驗 1.依據市售瓷磚調查資料，進行鐵製模擬瓷磚試體實驗規畫及 抗拉接著強度試驗。 2.依據市售瓷磚吸水率試驗資料，針對市售瓷磚及不同鋪貼工 法之交叉組合，進行抗拉接著強度試驗。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 20 二、實驗流程 ：本研究實驗流程如圖 3-1 所示。 實 驗 項 目 與 目 的 確 定 實 驗 變 數 規 劃 _{文 獻 回 顧} 瓷 磚 吸 水 率 背 溝 形 狀 與 深 寬 度 鋪 貼 工 法 黏 著 材 料 厚 度 接 著 時 間 回 饋 與 修 正 市 售 瓷 磚 調 查 及 吸 水 率 試 驗 選 擇 市 售 瓷 磚 試 體 實 驗 設 計 針 對 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 進 行 抗 拉 接 著 強 度 試 驗 針 對 市 售 瓷 磚 試 體 進 行 抗 拉 接 著 強 度 試 驗 實 驗 結 果 統 計 與 分 析 圖 3-1 實驗流程

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第二節

實驗規劃

本 研 究 主 要 是 針 對 瓷 磚 與 黏 著 層 間 界 面 破 壞 ， 造 成 外 牆 瓷 磚 剝 落 進 行 探 討 。 在 不 考 慮 地 震 損 壞 因 素 下 ， 其 破 壞 原 因 包 括 設 計 因素與施工因素，如表 3-1，說明如下： 表 3-1 外牆瓷磚剝落原因與風險因子 破 壞 位 置 外 牆 瓷 磚 剝 落 原 因 風 險 因 子 設 計 因 素 施 工 因 素 瓷 磚 與 黏 著 層 間 之 界 面 瓷 磚 接 著 時 間 管 理 不 佳 瓷 磚 接 著 時 間 瓷 磚 鋪 貼 時 敲 壓 不 足 瓷 磚 鋪 貼 工 法 選 用 鋪 貼 工 法 不 當 瓷 磚 背 溝 形 狀 及 尺 寸 選 擇 不 適 當 瓷 磚 背 溝 形 狀 及 尺 寸 瓷 磚 吸 水 率 不 適 當 瓷 磚 吸 水 率 黏 著 材 料 塗 佈 厚 度 不 足 黏 著 材 料 塗 佈 厚 度 黏 著 材 料 不 適 當 黏 著 材 料 資 料 來 源：盧 珽 瑞，高 層 集 合 住 宅 外 牆 磁 磚 剝 落 原 因 及 解 決 對 策 探 討，2010，15、40、42。 一 、 外 牆 瓷 磚 剝 落 設 計 原 因 ： 在 設 計 部 分 ， 包 括 未 依 瓷 磚 大 小 及 厚薄選用適當之鋪貼工法、瓷磚背溝形狀及尺寸選擇不適當、 瓷磚吸水率及黏著材料不適當等因素。 二 、 外 牆 瓷 磚 剝 落 原 因 ： 在 施 工 部 分 ， 包 括 黏 貼 用 水 泥 膠 泥 接 著 時 間 （open time）管理不佳、鋪貼時瓷磚的敲壓不足及貼瓷 磚之膠泥塗布厚度不足等因素。 本 研 究 依 據 上 述 之 剝 落 原 因 ， 進 行 實 驗 變 動 因 子 與 固 定 因 子 的規劃，說明如下： 一、實驗變動因子規劃： （一）以 背溝形狀、尺 寸 作為實驗變動因子： 本 研 究 擬 以 不 同 背 溝 形 狀 、 數 量 及 深 度 之 瓷 磚 ， 作 為 實 驗 變動因子，進行抗拉接著強度試驗。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 22 （二）以 鋪貼 工 法作為實驗變動因子： 本 研 究 擬 以 「 硬 底 壓 貼 工 法 」 及 「 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 」 作為實驗變動因子；分別說明如下： 1.硬底壓貼工法：在精度良好的試驗用底材上，塗布貼合用 水泥膠泥，將瓷磚試體壓貼於其上，並於其上放置 1 公斤 之重錘，約 30 秒後除去(如圖 3-2)。 2.改良式壓貼工法：在精度良好的試驗用底材上，貼合用水 泥膠泥，又在瓷磚背面也塗上膠泥；在未硬化前，將瓷 磚 壓貼在底材上，並於其上放置 1 公斤之重錘，約 30 秒後 除去 (如圖 3-3)。 圖 3-2 硬底壓貼工法 圖 3-3 改良式硬底壓貼工法 資 料 來 源 ： 日 本 職 業 能 力 開 發 總 合 大 學 校 能 力 開 發 研 究 中 心 ， 2008。 二、實驗固定因子規劃： （一）「瓷磚接 著 時 間 」 控制在 20 分鐘，以免影響實驗準確性。 （二）「黏著材料厚度」控制在 6mm，以免影響實驗準確性。 （ 三 ） 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 抗 拉 接 著 強 度 試 驗 時 ， 瓷 磚 「 吸 水 率 」

23 為 0％;市售瓷磚試體抗拉接著強度試驗時，瓷磚「吸水率」 控制在 4％至 7％之間，以利瞭解在不同「吸水率」時，對 外牆瓷磚 抗拉接著強度 的影響。 (四) 以 1 比 2 水泥砂漿為「黏著材料」;水泥與水之重量比為 1:0.485。 三、實驗範圍與限制： （一）天候、酸雨與地震等因素，不 列入本研究討論範圍。 （二）勾縫或伸縮縫之設置，不列入本研究討論範圍。 （ 三 ） 本 研 究 係 以 水 泥 砂 漿 作 為 黏 著 材 料 ， 因 此 黏 著 材 料 性 質 不 列入本研究討論之範圍。 （ 四 ） 礙 於 本 研 究 之 時 間 限 制 ， 僅 針 對 瓷 磚 與 黏 著 層 間 之 界 面 破 壞進行探討，瓷磚材質(含吸水率)、底材、粉刷層及黏著層 等介面，不列入本研究討論範圍。 四、樣本數規劃： （一）鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強 度試驗之樣本數規劃： 針 對 不 同 背 溝 形 狀 、 尺 寸 及 鋪 貼 工 法 之 交 叉 組 合 ， 進 行 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體(吸水率皆為 0％)抗拉接著強度試驗;並依 據 CNS 12611 之規定，樣本數設定為 5 個(接著強度取其平 均值)。 （二）市售瓷磚試體抗拉接著強度試驗之樣本數規劃： 針 對 市 售 外 牆 磚 及 不 同 鋪 貼 工 法 之 交 叉 組 合 ， 進 行 抗 拉 接 著強度試驗;並依據 CNS 12611 之規定，樣本數設定為 5 個 (接著強度取其平均值)。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 24

第三節

市售瓷磚吸水率之實驗設計

針 對 台 北 地 區 之 市 售 外 牆 磚 進 行 隨 機 取 樣 ， 並 依 據 CNS3299-3 陶瓷面磚試驗法進行吸水率實驗，選擇適當之外牆磚， 作 為 本 研 究 市 售 瓷 磚 試 體 抗 拉 接 著 強 度 實 驗 之 試 樣 ， 其 實 驗 設 備 與實驗過程說明如下： 一、烘箱：能操作乾燥溫度在攝氏 110 度左右之烘箱。 二、煮沸裝置：具有能將水煮沸之熱 源及浸漬試樣之容器。 三、乾燥器：保持試樣在乾燥狀態之氣密容器。 四、測定試樣乾燥時之質量：將試樣放在上述攝氏 110 度左右之 烘箱中乾燥 3 小時（試樣在 20 ㎜以下）以上，然後將試樣取 出 放 入 裝 有 矽 膠 等 適 當 乾 燥 劑 之 乾 燥 器 中 ， 直 到 試 樣 呈 常 溫 後，用天平測定其質量，該測定值作 為試樣乾燥時之質量。 五 、 測 定 試 樣 吸 水 時 之 質 量 ： 將 試 樣 放 在 上 述 煮 沸 裝 置 ， 水 面 以 下 50 ㎜以上，加熱至水沸騰，維持 2 小時（試樣在 20 ㎜以 下），切 斷熱源，靜置 12 小時以上，用天平測定其質量，該 測定值作為試樣吸水時之質量(如表 4-1)。 六、瓷磚吸水率：。 （一）Eb（%）＝（M2b－M₁）/M₁ ---公式 3-1 M1：乾燥時之質量 M2b：吸水時之質量 （二）瓷磚吸水率係以試樣之平均值來表示。

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第四節

外牆瓷磚抗拉接著強度之實驗設計

一、瓷磚抗拉接著強度之評估標準： （一）CNS 1261133規範建築物室內牆面黏貼陶質壁磚之有機接著 劑的抗拉強度不得小於 6kgf/cm2。 （ 二 ） 公 共 工 程 施 工 綱 要 規 範 ， 瓷 磚 黏 著 劑 拉 拔 試 驗 ， 抗 拉 強 度 不小於 10kgf/cm2。 （三）本研究之標準抗拉接著強度，係以 6kgf/cm2為評估標準。 二、瓷磚背溝形狀與尺寸之選取標準： （一）CNS 9737（陶瓷面磚總則）規範外裝壁磚在 60 cm2以上 ， 背溝形狀須呈倒勾狀，且其深度須在 1.5MM 以上34。 （ 二 ） 日 本 建 築 裝 修 學 會 之 防 止 外 牆 剝 落 之 設 計 、 施 工 指 南 ， 規 範外裝瓷磚在 50 cm2以上，背溝深度須 1.5MM 以上，呈燕 尾狀35。 （ 三 ） 本 研 究 選 用 之 瓷 磚 試 樣 ， 係 以 不 同 背 溝 形 狀 、 寬 度 及 深 度 之外裝瓷磚為試樣。 三、瓷磚吸水率之選用標準： （一）CNS 9737（陶瓷面磚總則）規範瓷質瓷磚吸水率為 3﹪； 石質瓷磚吸水率為 10﹪；陶質瓷磚吸水率為 50﹪36。 （二）JIS A 5209（陶瓷磚）規範瓷質瓷磚吸水率為 1﹪以下；石 質瓷磚吸水率為 5﹪以下；陶質瓷磚吸水率為 22﹪以下37。 （三）本研究選用之市售瓷磚試樣， 吸水率係 在 4﹪至 7﹪之間。 33_{經濟部標準檢驗局，CNS 12611，2000，3。} 34_{經濟部標準檢驗局，CNS 9737， 2 0 1 1 。} 35_{石正義譯，防止外牆剝落之設計、施工指南與解說，1997，19。} 36_{經濟部標準檢驗局，CNS 9737， 2 0 1 6 ， 1 3 。} 37_{石正義譯，防止外牆剝落之設計、施工指南與解說，1997，202。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 26 四、養護條件設定標準： （一） CNS 12611 規範之標準養護條件：在溫度 20±2°C，相對濕 度 65±10﹪狀況下，進行 168 小時（7 天）38_。 （二） ISO 13007-2 規範之標準養護條件：溫度 23±2°C，相對濕 度 50±5﹪，風速低於 0.2 m/s 狀況下，進行 672 小時（28 天）39。 （三）本研究之養護條件設定標準，係依 CNS 12611 規範，溫度 在 20±2°C，相對濕度 65±10﹪狀況下，進行 168 小時（7 天）。 五、抗拉接著強度試驗： （一）CNS 12611 規範之抗拉接著強度試驗，係將試樣在標準條 件下養護 7 天，再以 3mm/min 之速率施行拉伸試驗，測定 試體破壞時之最大載重40。 （二）ISO 13007-2 規範之抗拉接著強度試驗，係將試樣在標準條 件下養護 28 天，再以每次增加 250±50 N/S（牛頓/秒）的 力 量 ， 測 定 試體破壞時之最大抗拉接著強度41。 （三）本研究之抗拉接著強度試驗，係將試樣在標準條件下養護 7 天，再依 CNS 12611 規範，測定試樣破壞時之最大抗拉接 著強度。 38_{經濟部標準檢驗局，CNS 12611，2000，8。} 39_{經濟部標準檢驗局，I S O 1 3 0 0 7 - 2 ， 2 0 1 0 ， 1 。} 40_{經濟部標準檢驗局，CNS 12611，2000， 8 。} 41 經濟部標準檢驗局，ISO 13007-2， 2010， 5。

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第五節

鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度之實驗設計

依 據 實 驗 規 劃 原 則 ， 針 對 不 同 瓷 磚 背 溝 形 式 (形 狀 與 尺 寸 )及 鋪貼工法之交叉組合，以 CNS 12611 接著強度試驗法，進行鐵製 模擬瓷磚試體 抗拉接著強度試驗，說明如下： 一、 實 驗 設 計 ： 針 對 不 同 背 溝 形 狀 、 深 度 、 寬 度 及 鋪 貼 工 法(改 良 式 及 傳 統 硬 底 壓 貼 工 法)之 交 叉 組 合 ， 進 行 相 同 吸 水 率 瓷 磚 試 體 之抗拉接著強度試驗(如表 3-2)。 二、 黏著材料：以 1：2 水泥砂漿(水泥與標準砂之重量比為 1：2； 水泥與水之重量比為 1：0.485)鋪貼。 三、 黏著材料厚度：以 6mm，進行瓷磚鋪貼。 四、 接著時間：墊底材塗布黏著劑後等待 20 分鐘。 五、 試體面積: 6cm×6cm。 表 3-2 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗設計 名 稱 背 溝 形 狀 背 溝 深 度 背 溝 寬 度 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 (壓 重 錘 ) 硬 底 壓 貼 工 法 (壓 重 錘 ) 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 80 度 1.5mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 2.3mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 3.0mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 45 度 1.5mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 2.3mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 3.0mm 6mm 5 片 5 片 9mm 5 片 5 片 合 計 120 片 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 28

第六節

市售瓷磚試體抗拉接著強度之實驗設計

依 據 實 驗 規 劃 原 則 ， 針 對 市 售 瓷 磚 試 體 及 不 同 鋪 貼 工 法 之 交 叉組合，以 CNS 12611 接著強度試驗法，進行抗拉接著強度試驗， 說明如下： 一 、 實 驗 設 計 ： 針 對 不 同 背 溝 形 狀 、 深 度 、 寬 度 之 市 售 瓷 磚 試 體 及鋪貼工法(改良式及傳統硬底壓貼工法)之交叉組合，進行抗 拉接著強度試驗(如表 3-3)。 二、黏著材料：以 1：2 水泥砂漿(水泥與標準砂之重量比為 1：2； 水泥與水之重量比為 1：0.485)進行鋪貼。 三、黏著材料厚度：以 6mm 厚度，進行瓷磚鋪貼。 四、接著時間：墊底材塗布黏著劑後等待 20 分鐘。 五、試體面積: 6cm×6cm 或 5cm×5cm。 六、試驗用瓷磚：本次試驗所採用之市售瓷磚，吸 水率以 4%至 7% 為原則。 表 3-3 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗設計 工 法 種 類 瓷 磚 種 類 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 （ 壓 1kg 重錘 30 秒） 硬 底 壓 貼 工 法 （ 壓 1kg 重錘 30 秒） 養 護 天 數 標 準 養 護 7 天 黏 著 材 料 1：2 水泥砂漿(水泥與水之重量比為 1：0.485) 黏 著 層 厚 度 6mm 外 牆 磚 1 （5 片） （5 片） 外 牆 磚 2 （5 片） （5 片） 外 牆 磚 3 （5 片） （5 片） 瓷 磚 接 著 時 間 20 分鐘 試 驗 方 法 CNS 12611 接著強度試驗法 瓷 磚 面 積 6cm×6cm 或 5cm×5cm 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 。

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第四章

實驗過程與結果分析

第一節

瓷磚吸水率實驗過程與結果分析

針 對 市 售 瓷 磚 採 樣 ， 本 研 究 從 台 北 地 區 市 售 外 牆 磚 隨 機 採 樣，共取得國內、外射出磚 3 組及國內粉壓磚 1 組(如表 4-1)，依 據 CNS 3299-3 陶瓷面磚試驗法進行吸水率試驗，實驗結果與分 析，說明如下： 一、實驗結果統計： (一 )國外射出磚 4 個試樣，吸水率分別為 5.79％、5.90％、5.67％ 及 5.79％，平均吸水率為 5.79％。 (二)國內射出磚 1 之 4 個試樣，吸水率分別為 4.98％、5.02％、4.60 ％及 4.98％，平均吸水率為 4.90％。 (三)國內射出磚 2 之 3 個試樣，吸水率分別為 7.72％、7.76％及 7.76 ％，平均吸水率為 7.75％。 (四)國內粉壓磚 3 個試樣，吸水率分別為 5.9％、5.9％及 5.8％， 平均吸水率為 5.87％。 二、實驗結果分析： 上述國內、國外射出磚與粉壓磚的平均吸水率在 4.90％至 7.75 ％ 之 間 ， 為 瞭 解 不 同 背 溝 形 狀 、 尺 寸 瓷 磚 試 體 對 抗 拉 接 著 強 度之影響，本研究最後選擇 3 種市售瓷磚試體抗拉接著強度 試驗。 表 4-1 瓷磚試樣吸水率實驗結果統計 瓷 磚 名 稱 尺寸（寬× 長 ×厚 ） 烘 乾 後 質 量 （ 公 克 ） 吸 水 後 質 量 （ 公 克 ） 吸 水 率 （ ％ ） 平 均 吸 水 率 （ ％ ） 國 外 射 出 磚 6×22.7× 1.45 公分 397 420 5.79％ 5.79％ 國 外 射 出 磚 6×22.7× 1.45 公分 390 413 5.90％

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 30 國 外 射 出 磚 6×22.7× 1.45 公分 388 410 5.67％ 國 外 射 出 磚 6×22.7× 1.45 公分 397 420 5.79％ 國 內 射 出 磚 1 6×22.6× 0.85 公分 261 274 4.98％ 4.90％ 國 內 射 出 磚 1 6×22.6× 0.85 公分 259 272 5.02％ 國 內 射 出 磚 1 6×22.6× 0.85 公分 261 273 4.60％ 國 內 射 出 磚 1 6×22.6× 0.85 公分 261 274 4.98％ 國 內 射 出 磚 2 5.2×24.1× 0.9 公分 246 265 7.72％ 7.75％ 國 內 射 出 磚 2 5.2×24.1× 0.9 公分 245 264 7.76％ 國 內 射 出 磚 2 5.2×24.1× 0.9 公分 245 264 7.76％ 國 內 粉 壓 磚 1 5×23×0.5 公 分 153 162 5.9％ 5.87％ 國 內 粉 壓 磚 1 5×23×0.5 公 分 153 162 5.9％ 國 內 粉 壓 磚 1 5×23×0.5 公 分 156 165 5.8％ 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

31

第二節

抗拉接著強度試驗之實驗過程

本研究主要是依據 CNS 12611 所規範之陶瓷面磚用接著劑之 接 著 強 度 試 驗 方 法 ， 進 行 外 牆 磁 磚 接 著 材 料 的 抗 拉 接 著 強 度 試 驗；其實驗過程，說明如下： 一、墊底材製作： （一）以質量比水泥 1，標準砂 2，水灰比 0.65，經充分拌合而成。 （ 二 ） 水 泥 砂 漿 放 入 內 面 尺 度 70×70×20mm 之 金 屬 製 模 具 內 成 形，於 溫 度 20±3°C，濕度 80﹪以上之狀況下，養護 24 小時 後脫模；然後在溫度 20±2 °C 之水中養護 6 天，再放入養護 室養護 7 天後，以 CNS1074（砂紙）所規定之 150 號研磨紙 將成形時之底面研磨平整，作為試驗用之底板42。 二、接著材料製作與塗置： （一）本研究之接著材料： 1.水泥砂漿接著材料：係第 I 類波特蘭水泥與標準砂之重量比 1：2；水泥與清水之重量比為 1：0.485，經充分拌合而成 之混合材料。 2.樹脂水泥砂漿接著材料：係樹脂水泥砂漿與清水之重量比為 1：0.3，經充分拌合而成之混合材料。 （二）接著材料之塗布係使用鋼製塗 布用輔助架，嵌入 2 片墊底 材，平滑面朝上，不留縫隙地緊靠。在標準狀態（溫度 20±2 °C，相對濕度 65±10°C）下，於墊底材上塗布適量之接著 劑；塗布時，先用小竹片等塗布約 3mm 厚，再用雙手斜執 標準梳痕鏝刀約成 60 度角一氣向前塗刷43。 42 _{經濟部標準檢驗局，CNS 12611，2000，4。} 43 _{經濟部標準檢驗局，CNS 12611，2000，6。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 32 三、抗拉接著強度： （一） F＝P/A ---公式 4-1 F＝抗拉接著強度（kgf/ cm2_{） P＝最大拉力（kgf）} A＝壁磚之面積（cm2_） （二）抗拉接著強度係以試驗試樣之平均值來表示。 四、抗拉接著強度試驗： （一）係用拉拔試驗設備以 3 mm/min 之速率施行拉伸試驗，測定 試樣破壞時之最大抗拉接著強度，並 須注意其破壞位置。 （二）抗拉試驗於試樣標準養護 7 天後再分別進行。 五、試驗用材料： （ 一 ） 外 裝 壁 磚 ： 實 驗 用 壁 磚 採 有 燕 尾 背 溝 之 射 出 磚 （ 吸 水 率 約 為 4％至 7％左右），試驗時，預切成 5.2×5.2mm 或 6×6mm。 （二）墊底材：墊底材為水泥砂漿板，其尺度為 70×70mm，厚度 為 20mm。 （ 三 ） 接 著 劑 ： 接 著 劑 於 試 驗 時 須 充 分 拌 和 後 ， 方 可 使 用 ； 依 規 定塗布接著劑後，等待 20 分鐘，再將試驗用壁磚輕置於均 布接著劑之每一片墊底材的中央，再於其上置質量 1 公斤 之重錘，約 30 秒鐘後，再除去重錘44。 六、養護之處理條件： 在標準狀態（溫度 20±2 °C，相對濕度 65±10°C）下，依試驗 之需要，養護 7 天（如表 4-2）。 七、試驗破壞位置之表示：如表 4-3，以 B 符號代表試驗破壞位置 在壁磚；以 AB 符號代表試驗破壞位置在接著劑與壁磚之界 44 _{經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ， CNS 12611， 2000， 6。}

33 面；以 A 符號代表試驗破壞位置在接著劑；以 GA 符號代表 試驗破壞位置在墊底材與接著劑之界面；以 G 符號代表試驗 破 壞 位 置 在 墊 底 材 。 若 破 壞 位 置 係 在 墊 底 材 或 壁 磚 時 ， 得 視 為試驗合格45 。 表 4-2 標準養護之處理條件 項 目 時 間 （ 小 時 ） 溫 度 （°C） 濕 度 標 準 養 護 168 20±2 65±10﹪ RH 資 料 來 源 ： 參 考 CNS 12611 表 6。 表 4-3 抗拉接著強度破壞位置 符 號 破 壞 位 置 B 壁 磚 AB 接 著 劑 與 壁 磚 之 界 面 A 接 著 劑 GA 墊 底 材 與 接 著 劑 之 界 面 G 墊 底 材 資 料 來 源 ：CNS 12611， 10。 45 _{經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ， C N S 1 2 6 1 1 ， 2 0 0 0 ， 3 。}

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 34

第三節

鐵製模擬試體接著強度實驗結果與分析

本 研 究 針 對 不 同 背 溝 形 狀 、 尺 寸 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 及 鋪 貼 工 法之交叉組合，依據 CNS12611 進行養護 7 天後之抗拉接著強度 試驗，以利在相同吸水率狀況下，瞭 解上述組合之接著強度。 一、實驗結果統計: 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 抗 拉 接 著 強 度 實 驗 結 果 (如 表 4-4)說 明 如 下： 表 4-4 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果 名 稱 背 溝 形 狀 背 溝 深 度 編 號 背 溝 數 量 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 (kgf/cm2₎ 硬 底 壓 貼 工 法 (kgf/cm2₎ 接 著 強 度 比 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體 80 度 1.5mm 1 4 4.5 3.7 1.22 2 3 3.8 3.3 1.15 2.3mm 3 4 5.7 5.0 1.14 4 3 4.4 4.2 1.05 3.0mm 5 4 6.0 5.4 1.11 6 3 5.5 5.3 1.04 45 度 1.5mm 7 4 4.8 4.5 1.07 8 3 3.9 3.5 1.11 2.3mm 9 4 5.8 4.9 1.11 10 3 5.0 4.4 1.14 3.0mm 11 4 6.2 5.6 1.11 12 3 5.9 5.4 1.09 平 均 值 1.11 資 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 。 (一)背溝 80 度、背溝深度 1.5mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度 為 4.5 kgf/cm2； 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 3.7kgf/cm2。背溝 數 量 3 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平 均接著強度為 3.8kgf/cm2；與 硬底壓貼工法組合之平均接著強 度為 3.3 kgf/cm2。

35 (二)背溝 80 度、背溝深度 2.3mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度 為 5.7 kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 5.0 kgf/cm2。背溝數量 3 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均 接著強度為 4.4kgf/cm2，與硬底壓貼工法組合之平均接著強度 為 4.2 kgf/cm2。 (三)背溝 80 度、背溝深度 3.0mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度 為 6.0 kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 5.4kgf/cm2；背溝數量 3 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平 均接著強度為 5.5kgf/cm2，與硬底壓貼工法組合之平均接著強 度為 5.3kgf/cm2。 (四)背溝 45 度、背溝深度 1.5mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度 為 4.8kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 4.5kgf/cm2；背溝數量 3 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平 均接著強度為 3.9kgf/cm2，與硬底壓貼工法組合之平均接著強 度為 3.5kgf/cm2。 (五)背溝 45 度、背溝深度 2.3mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度 為 5.8kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 4.9kgf/cm2；背溝數量 3 鐵製模擬試體與改良式壓貼工法組合 之平均接著強度為 5.0kgf/cm2，與硬底壓貼工法組合之平均接 著強度為 4.4kgf/cm2。 (六)背溝 45 度、背溝深度 3.0mm 之鐵製模擬試體： 背溝數量 4 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平均接著強度

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 36 為 6.2kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 組 合 之 平 均 接 著 強 度 為 5.6kgf/cm2；背溝數量 3 鐵製模擬試體與改良式工法組合之平 均接著強度為 5.9kgf/cm2，與硬底壓貼工法組合之平均接著強 度為 5.4kgf/cm2。 二、實驗結果分析： 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果，分析說明如下： (一)相同背溝形狀、尺寸之試體，使用改良式工法時的平均接著 強度，約為硬底壓貼工法的 1.11 倍，如表 4-4。 (二)改良式硬底壓貼工法，若使用於背溝形狀 45 度之試體平均接 著強度 5.27 kgf/cm2，可提昇接著強度為 80 度背溝形狀試體 平均接著強度 4.98 kgf/cm2 的 1.058 倍。 (三)硬底壓貼工法，若使用於背溝形狀 45 度之試體平均接著強度 4.72 kgf/cm2，可提昇接著強度為 80 度背溝形狀試體平均接著 強度 4.48 kgf/cm2的 1.054 倍。 (四)背溝形狀 80 度時，背溝深度 3.0mm 試體平均接著強度 5.55 kgf/cm2，為背溝深度 2.3mm 試體 4.83kgf/cm2的 1.15 倍;為背 溝深度 1.5mm 試體 3.83kgf/cm2的 1.45 倍。此外，背溝深度 2.3mm 試體平均接著強度為背溝深度 1.5mm 試體的 1.26 倍。 (五)背溝形狀 45 度時，背溝深度 3.0mm 試體平均接著強度 5.78 kgf/cm2，為背溝深度 2.3mm 試體 5.03 kgf/cm2的 1.15 倍;為背 溝深度 1.5mm 試體 4.18kgf/cm2的 1.38 倍。此外，背溝深度 2.3mm 試體平均接著強度為背溝深度 1.5mm 試體的 1.20 倍。 (六)背溝數量 4 模擬瓷磚試體之平均接著強度 5.18 kgf/cm2為背溝 數量 3 模擬瓷磚試體 4.55 kgf/cm2的 1.14 倍。 (七)綜合上述:提昇外牆瓷磚抗拉接著強度，增加背溝深度效益最 大，其 次 為 背 溝 數 量，再 其 次 為 鋪 貼 工 法，最 後 為 背 溝 形 狀 。

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第四節

市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果與分析

本研究針對 3 種市售瓷磚及不同鋪貼工法之交叉組合，依據 CNS12611 進行養護 7 天後之抗拉接著強度試驗。實驗結果及分 析，分別說明如下： 一、實驗結果統計： 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果，如表 4-5。 表 4-5 市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果 瓷 磚 種 類 吸水率 背溝 形 狀 背 溝 深 度 (mm) 背 溝 寬 度 (mm) 背 溝 數 量 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 硬 底 壓 貼 工 法 比 例 (kgf/cm2) (kgf/cm2) ％ 瓷 磚 1 1 ₂ 5.87％ 90 度 0.5 _{5.87％ 90 度 0.5} 7 ₇ 4 ₄ 5.0 4.7 106 3 5.87％ 90 度 0.5 7 4 4 5.87％ 90 度 0.5 7 4 5 5.87％ 90 度 0.5 7 4 瓷 磚 2 1 ₂ 4.90％ 80 度 1.5 _{4.90％ 80 度 1.5} 5 ₅ 4 ₄ 5.3 5.0 106 3 4.90％ 80 度 1.5 5 4 4 4.90％ 80 度 1.5 5 4 5 4.90％ 80 度 1.5 5 4 瓷 磚 3 1 ₂ 5.79％ 80 度 2.3 _{5.79％ 80 度 2.3} 7 ₇ 3 ₃ 7.9 7.4 107 3 5.79％ 80 度 2.3 7 3 4 5.79％ 80 度 2.3 7 3 5 5.79％ 80 度 2.3 7 3 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 ( 一 ) 瓷 磚 1 與 改 良 式 工 法 之 組 合 ， 平 均 抗 拉 接 著 強 度 為 5.0 kgf/cm2， 與 硬 底 壓 貼 工 法 之 組 合 ， 平 均 抗 拉 接 著 強 度 為 4.7 kgf/cm2;改 良 式 工 法 與 硬 底 工 法 平 均 抗 拉 接 著 強 度 之 比 例 為 106％。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 38 (二)瓷磚 2 與改良式工法組合，平均抗拉接著強度為 5.3kgf/cm2， 與硬底壓貼工法組合，平均抗拉接著強度為 5.0kgf/cm2;改良 式工法與硬底工法平均抗拉接著強度之比例為 106％。 (三)瓷磚 3 與改良式工法之組合，平均抗拉接著強度為 7.9kgf/cm2， 與硬底壓貼工法之組合，平 均抗拉接著強度為 7.4kgf/cm2;改 良式工法與硬底工法平均抗拉接著強度之比例為 107％。 二、實驗結果分析： (一)瓷磚 1 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較，如表 4-6。 瓷磚 1 之平均抗拉接著強度為 4.85kgf/cm2;瓷磚 3 之平均抗拉 接著強度為 7.65kgf/cm2;瓷磚 3 為瓷磚 1 的 1.58 倍。 表 4-6 瓷磚 1 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較 瓷 磚 種 類 吸 水 率 背 溝 形 狀 背 溝 深 度 (mm) 背 溝 寬 度 (mm) 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 硬 底 壓 貼 工 法 (kgf/cm2) (kgf/cm2) 瓷 磚 1 1 5.87％ 90 度 0.5 7 5.0 4.7 2 5.87％ 90 度 0.5 7 3 5.87％ 90 度 0.5 7 4 5.87％ 90 度 0.5 7 5 5.87％ 90 度 0.5 7 平 均 值 4.85 瓷 磚 3 1 5.79％ 80 度 2.3 7 7.9 7.4 2 5.79％ 80 度 2.3 7 3 5.79％ 80 度 2.3 7 4 5.79％ 80 度 2.3 7 5 5.79％ 80 度 2.3 7 平 均 值 7.65 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 (二)瓷磚 2 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較，如表 4-7。 瓷磚 2 之平均抗拉接著強度為 5.15kgf/cm2;瓷磚 3 之平均抗拉 接著強度為 7.65kgf/cm2;瓷 磚 3 為瓷磚 1 的 1.49 倍。

39 表 4-7 瓷磚 2 與瓷磚 3 抗拉接著強度實驗結果比較 瓷 磚 種 類 吸 水 率 背 溝 形 狀 背 溝 深 度 (mm) 背 溝 寬 度 (mm) 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 硬 底 壓 貼 工 法 (kgf/cm2) (kgf/cm2) 瓷 磚 2 1 4.90％ 80 度 1.5 5 5.3 5.0 2 4.90％ 80 度 1.5 5 3 4.90％ 80 度 1.5 5 4 4.90％ 80 度 1.5 5 5 4.90％ 80 度 1.5 5 平 均 值 5.15 瓷 磚 3 1 5.79％ 80 度 2.3 7 7.9 7.4 2 5.79％ 80 度 2.3 7 3 5.79％ 80 度 2.3 7 4 5.79％ 80 度 2.3 7 5 5.79％ 80 度 2.3 7 平 均 值 7.65 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理 (三)瓷磚 1 與瓷磚 2 抗拉接著強度實驗結果比較，如表 4-8。 瓷磚 1 之平均抗拉接著強度為 4.85kgf/cm2;瓷磚 2 之平均抗拉 接著強度為 5.15kgf/cm2;瓷 磚 2 為瓷磚 1 的 1.06 倍。 表 4-8 瓷磚 1 與瓷磚 2 抗拉接著強度實驗結果比較 瓷 磚 種 類 吸 水 率 背 溝 形 狀 背 溝 深 度 (mm) 背 溝 寬 度 (mm) 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 硬 底 壓 貼 工 法 (kgf/cm2) (kgf/cm2) 瓷 磚 1 1 5.87％ 90 度 0.5 7 5.0 4.7 2 5.87％ 90 度 0.5 7 3 5.87％ 90 度 0.5 7 4 5.87％ 90 度 0.5 7 5 5.87％ 90 度 0.5 7 平 均 值 4.85 瓷 磚 2 1 4.90％ 80 度 1.5 5 5.3 5.0 2 4.90％ 80 度 1.5 5 3 4.90％ 80 度 1.5 5 4 4.90％ 80 度 1.5 5 5 4.90％ 80 度 1.5 5 平 均 值 5.15 資 料 來 源 ： 本 研 究 整 理

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 40

第五節

小結

為瞭解瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響，本研究 針對不同背溝形式(形狀與尺寸)及鋪貼工法之交叉組合，以 CNS 12611 接著強度試驗法，進行鐵製模擬瓷磚試體及市售瓷磚試體 抗拉接著強度試驗。 鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果，經統計分析顯示: 提昇外牆瓷磚抗拉接著強度，增 加背溝深度效益最大，其次為背 溝數量，再其次為鋪貼工法及瓷磚背溝形狀。 市 售 瓷 磚 試 體 抗 拉 接 著 強 度 實 驗 結 果 ， 經 統 計 分 析 顯 示 「 吸 水率」對接著強度影響最大，其次為「背溝深度」，再 其次為「鋪 貼工法」，說明如下: 一 、 市 售 瓷 磚 試 體 改 良 式 硬 底 壓 貼 工 法 的 抗 拉 接 著 強 度 為 傳 統 硬 底硬底壓貼工法之 1.06 倍，與鐵製模擬試體之 1.11 倍相近。 二 、 市 售 瓷 磚 3(背 溝 深 度 2.3mm)的 平 均 抗 拉 抗 拉 接 著 強 度 為 7.65kgf/cm2，是瓷磚 1(背溝深度 0.5mm)4.85 kgf/cm2的 1.58 倍。 三、市 售瓷磚 2 的吸水率 4.90％，平均抗拉接著強度 5.15 kgf/cm2， 為相近條件下鐵製模擬瓷磚試體(吸水率為 0％)平均抗拉接著 強度 4.10 kgf/cm2之 1.26 倍。 四、市售瓷磚 3 的吸水率 5.79％，平均抗拉接著強度 7.65kgf/cm2 為 相 近 條 件 下 鐵 製 模 擬 瓷 磚 試 體(吸水率為 0％)平均抗拉接著 強度 4.3 kgf/cm2的 1.78 倍。

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第五章

結論與建議

第一節 結論

外 牆 是 承 受 外 部 環 境 衝 擊 最 嚴 重 的 地 方 ， 外 牆 瓷 磚 一 旦 發 生 剝落，往往會造成人命的傷亡。為防止瓷磚剝落對人命 造成傷害 ， 國家標準 CNS 9737 於 2011 年特別規定外牆壁磚在 60cm2以上， 背溝必須呈倒勾狀，其深度須在 1.5MM 以上。部分臺製外牆瓷磚， 雖 然 已 符 合 國 家 標 準 之 規 定 ， 但 是 仍 被 質 疑 有 背 溝 太 窄 、 深 度 不 夠，倒鈎設計不明顯的現象46。 本 研 究 主 要 是 針 對 鐵 製 模 擬 試 體 及 市 售 瓷 磚 進 行 抗 拉 接 著 強 度試驗，以利瞭解不同背溝形狀、尺 寸對接著強度之影響 從鐵製模擬瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果顯示: 提昇外牆 瓷磚抗拉接著強度，增加背溝深度效 益最大，其次為背溝數量， 再其次為鋪貼工法，最後為背溝形狀。 從市售瓷磚試體抗拉接著強度實驗結果顯示:「吸水率」對接 著強度影響最大，其次為「背溝深度」，再其次為「鋪貼工法」。 46 _{吳 明 修 ， 台 灣 建 築 的 磁 磚 品 質 與 維 護 之 課 題 ， 建 築 外 牆 磁 磚 耐 用 診 斷 與 維 修 技 術} 研 習 會 論 文 集 ， 2 0 0 7 ， 1 1 - 3 。

外牆瓷磚背溝形狀與尺寸對抗拉接著強度之影響 42

第二節

建議

立即可行建議 建議一：定期辦理建築物外牆瓷剝落 現況的調查統計。 主辦機關：營建署 建 議 營 建 署 定 期 辦 理 國 內 直 轄 市 建 築 物 外 牆 瓷 磚 剝 落 現 況 的 調 查 統計，以利作為研擬外牆瓷磚剝落改 善對策之參考。 建議二：增（修）訂國內公共工程施工綱要。 主辦機關：行政院公共工程委員會 建 議 公 共 工 程 委 員 會 修 訂 國 內 公 共 工 程 綱 要 施 工 規 範 第 09310 章 ， 將 外 牆 瓷 磚 之 吸 水 率 、 背 溝 深 度 及 鋪 貼 工 法 等 規 定 ， 納 入 規 範。