先說結論：
磁磚膨鼓原因，簡單的講就是磁磚、砂漿與基材之間，彼此因為熱膨脹係數的不同，而在臨界面產生大小不一的剪應力，若臨界面的接著面積不足，則會因剪應力過度集中於某些小區域，使得抗拉力強度不足，造成磁磚與砂漿間或砂漿與基材間的崩離現象，亦即所謂的磁磚膨鼓。預防的方法：1.選用熱膨脹係數較低的材料。2.注意避開原結構接界有問題的區域。3.注意環境屬性，包含溫度、濕度、日曬、熱源…等，須因地制宜的設計支持性人造環境，以降低剪應力負擔。4.鋪貼工法應採直梳式且雙面佈泥，並注意水泥砂配比避免起砂。
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講到磁磚膨鼓這件事，應該是許多室內設計師和屋主的痛吧，在網路、YouTube及坊間就有許多討論，大抵上有兩個主論調，一是偷工減料，二是熱漲冷縮。基本上，不能說不對，但總有些模模糊糊、立論不明的狀態。本文就以個人的實務經驗並對照國際文獻的研究作印證，提出一些明確觀點供大家參考交流。
我們都知道，磁磚鋪貼工程的材料包含：磁磚、砂漿、基材這三項，所以會有磁磚與砂漿、砂漿與基材這兩個臨界面。
這兩個臨界面會因為材質的熱膨脹係數不同而產生剪應力，造成不規則向的推擠、拉扯或內縮力，當接著面的抗拉力不足時，就會發生崩離現象，也就是我們俗稱的磁磚膨鼓。
講到這裡，我們來看一下上述三項的熱膨脹係數(CTE)各是多少：
混凝土：約0.0098mm/m.°C
水泥砂漿：約0.012mm/m.°C
磁磚：約0.006mm/m.°C
可以發現差異頗大，也就是說當水泥砂漿固化失去彈性後，臨界面無可避免的要承受與混凝土、磁磚之間的剪應力拉鋸戰，恆久處於不穩定狀態，白話點說像是一場永遠的對峙戰。在此狀態下，如若外在環境(溫溼度等因子)、結構(二工開裂等因子)又發生影響時，就會加重臨界面對剪應力的負擔，而臨界面的抗拉力要是不足，崩離現象就會出現。
容我補充說明何謂熱膨脹係數（Coefficient of Thermal Expansion），簡稱CTE：意即決定材料的熱脹冷縮的尺寸變化多、少，數值越大，受溫度影響的尺寸變化就越大；數值越小，受溫度影響的尺寸變化就越小。但又分為正熱膨脹與負熱膨脹，例如水到達攝氏4度時，就會出現熱縮冷脹的負熱膨脹。
當然，磁磚膨鼓不是只有熱膨脹這一項因素，還有其他很多關鍵因子要注意，十分複雜的。為求簡明扼要，以下將磁磚膨鼓主因的臨界面剪應力產生源，整理為五項概要說明：
1.結構接界：
意指結構交界處對於鋪面材的影響力，例如陽台外推、異材質交界、二度施工交界…等，在受到外力影響時，如地震、溫差、濕度等，會使得原結構出現不同向的位移力，這時處於上方的鋪面材就會出現崩離現象。
2.外力樣態：
意指磁磚承受踩踏、重壓等外力的影響。
我們已知若磁磚鋪貼時未能控制空隙率，則會造成潛在剪應力累積，當外力樣態增加某空隙處重壓，因槓桿原理導致剪應力負擔超過一定程度時，崩離現象就會出現。
但外力樣態也有對剪應力產生正面抗力的情形，例如長期重壓於磁磚上的物品或設備，其重力能幫助磁磚對抗剪應力，使磁磚維持穩定。但長時間的重壓會產生新的剪應力平衡，一旦重壓條件移除(搬走物品或設備)，就會因破壞平衡而出現崩離現象。
常見許多使用多年的磁磚，在搬家或變動室內擺設後，就出現磁磚膨鼓，原因即可能是外力樣態產生的新平衡關係被破壞所致。
3.空隙率：
意指一定面積內空隙的多寡就是所謂的空隙率。
磁磚鋪貼時，磁磚背襯區的膠泥是否鏝佈均勻，不均勻地鏝佈會造成臨界面出現空隙，這些空隙中的空氣受到溫度、濕度等影響，會引發內應力，增加臨界面的剪應力負擔，空隙越多則空隙率越高，臨界面的黏著面積也越少，其抗拉力也越差。
所以臨界面空隙率高的磁磚，發生磁磚膨鼓的機會就越大。
4.臨界面面積比：
這是指臨界面之間的兩項材料，有黏著的面積與磁磚面積的比值，比值差越低代表抗剪應力的抗拉力越強，越不容易崩離，反之，比值差越高，其抗拉力較差，較容易崩離。
5.材料特性：
意指材料本身的凝結與收縮特性。
像是常見的易膠泥、水泥砂漿、混凝土等，都會因乾縮作用，出現時間長短不一的水泥質複合材凝結與收縮時間，從塑性收縮的初凝階段，到沉降收縮的終凝階段，以至自體收縮和乾燥收縮，造成漿體中毛細管應力大於漿體強度，使體積產生收縮變形而出現材料開裂，包括表面裂縫、深層裂縫與貫穿裂縫等型態。像這些材料特性，就會影響鋪面磁磚與臨界面的穩固性，所謂皮之不存、毛將焉附，就是這個道理。因此，要挑選膠質較高的材料，例如易膠泥，可延長鋪面磁磚的固著時效。
瞭解上述磁磚膨鼓的成因後，在施作磁磚鋪貼工程時，要設法做到以下四件事，才能預防或降低磁磚膨鼓發生率：
1.選用熱膨脹係數較低的材料及水灰配比
基本上，目前市售的磁磚都已具有一定水準，熱膨脹係數都遠低於水泥砂漿，可歸因於磁磚問題的比例很低，主要關鍵還是在於砂漿與基材的施作。因此在施作時，要注意水灰配比，不要只憑施工者的個人經驗值，那常是發生問題的所在，特別是要避免起砂問題，以免影響黏著臨界面的牢固性。
2.注意避開原結構接界有問題的區域
事前要仔細勘查施工面的結構，是否為陽台外推、異材質交界、二度施工交界…等區域，要做好適當補強，或避開這些區域。
3.注意環境屬性
包含溫度、濕度、日曬、熱源…等，須因地制宜的設計支持性人造環境，以降低剪應力負擔。所謂的支持性人造環境是設計溫濕度控制、換氣設備、遮陽設備等，以減少環境因素對磁磚臨界面的影響。
4.鋪貼工法
建議應採直梳式且雙面佈泥，壓貼時要左右或前後挪移，讓膠泥更好的均佈在磁磚背襯區，以達最低空隙率。
有關磁磚鋪貼的部分，參考2024 TCNA Handbook for Ceramic, Glass, and Stone Tile Installation的內容，整理該實驗工法重點如下供大家參閱：
首先，關鍵在於佈膠泥的工法，
一般多採不規則佈膠泥方式，
實驗中，以熱膨脹係數接近磁磚的玻璃進行(較方便檢視背襯區狀態)，可以看到即便用力壓貼，仍出現很多空隙，臨界面面積比值很差。
另外採點狀佈膠泥的方式，即便使用膠槌敲壓，膠泥幾乎無法散開，空隙率非常高。
最後採用直梳式佈膠泥，
產生同向膠泥，
壓貼時再輔以左右挪移，先向下壓，
然後向左微幅挪移，
再向右微幅挪移，
可使膠泥間的空隙確實補滿。
從實驗照片可見空隙率很小，覆蓋率高於80%，
掀開來看甚至達90%以上的面積，臨界面面積比值非常好。
所以，經過實驗後，證實直梳式佈膠泥方法才是正確的施工方式，應可大幅減少磁磚膨鼓的機率。
但還有另一項要注意的問題，那就是磁磚拱式，這是許多磁磚都無法避免的問題，尤其是大面積的磁磚。
要請施工者在磁磚背面依拱式情形佈膠泥，更能大幅減少空隙率。
結論已寫在本文開頭，這裡就不做贅述。
在結尾想說明的是，磁磚膨鼓是一項非常複雜的工程問題，決不是單以偷工減料或熱漲冷縮就可帶過。
在現今裝修市場裡，應該沒有一家正派經營的設計公司會想要去偷工減料，製造一堆保固問題來困擾自己，很多時候是因為發生原因超過目前業界專業知識所能及的範圍。例如常見網路上傳聞要使用乾式工法，只有濕式工法才會膨鼓之類的，純屬無稽之談；或是這位師傅技術不好，聽說另一位師傅都不會有膨鼓這類的片面之詞，也是人云亦云的傳言。這些對於事實的釐清毫無幫助，只是助長了媒體、輿論的聳動下標，增加點流量，譁眾取寵之舉罷了。
另外大家常說的熱脹冷縮，也只是以偏蓋全的說法。例如前述所謂的負熱膨脹，就會變成是熱縮冷脹，反而是在冬天天冷時，於潮濕區域發生基材、砂漿層因含水出現冷脹，但表面磁磚卻因接觸溫暖空氣出現熱縮，這時若臨界面面積比值差，則會導致磁磚膨鼓，所以就不是所謂的熱脹冷縮了。
以上分享是否有幫助大家解決一部分的困惑呢？無論認同與否，都歡迎討論交流喔！
參考文獻：
2024 TCNA Handbook for Ceramic, Glass, and Stone Tile Installation. /Tile Council of North America.2024.8.
R. Zurbriggen & M. Herwegh .Daily and seasonal thermal stresses in tilings: a field survey combined with numeric modeling. Materials and Structures 2016.
M. Herwegh a/R. Zurbriggen b/R. Mettier a/F. Winnefeld c/J. Kaufmann c/A. Wetzel. Hygrical shrinkage stresses in tiling systems: Numerical modeling combined with field studies. Cement and Concrete Composites 2015.5.
A.R. Toakley/E.H. Waters .Stresses in ceramic tiling due to expansion and shrinkage effects. Building Science 2003.
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裝潢紀實 (9)
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