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建筑幕墻的密封膠施工應用

來源:杭州之江有機硅化工有限公司　作者:劉明　日期:2007-4-21
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　　一、前言

　　建筑幕墻作為建筑的外圍護結構，是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾性結構。又由于外圍護面板材料的不同又可分為玻璃、石材、金屬等或不同材料組合的建筑幕墻。在建筑幕墻作為建筑的外圍護功能的基礎上，能夠

　　一、前言

　　建筑幕墻作為建筑的外圍護結構，是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾性結構。又由于外圍護面板材料的不同又可分為玻璃、石材、金屬等或不同材料組合的建筑幕墻。在建筑幕墻作為建筑的外圍護功能的基礎上，能夠表現出強烈的現代韻律感和藝術裝飾效果，賦予了建筑以時代氣息，受到建筑師的廣泛青睞。

　　密封材料：能承受接縫位移以達到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定形和非定形的材料。建筑密封膠作為建筑幕墻的功能性材料，對其有建筑密封、防水、隔音、節能、防腐蝕、防污染、防火、裝飾、結構彈性聯接、結構安全耐久等功能。建筑對密封膠的功能要求主要取決于環境因素：包括陽光中UV的輻射老化，氧氣和臭氧的氧化，水和水蒸氣的老化，環境的溫度變化的影響，風荷載、剪切力的作用，循環機械（壓縮/拉伸）荷載，侵害性的大氣污染（如：酸雨、鹽霧等），微生物和大生物（真菌等）的影響。了解環境因素后考慮建筑接縫的需要。硅酮類密封膠由于其特殊的分子結構，其分子結構兼備無機和有機兩類聚合物的特性。硅酮膠的原膠是由Si-O為主鏈的聚合體。其鍵能為106Kcal/mol，而通常的高分子材料的C-O和C-C鍵能均較小，分別為80和85.2 Kcal/mol。換言之，若打斷Si-O化學鍵，必然需要較高的能量，因此硅酮膠穩定。具有超群的抗UV、耐臭氧、耐氣候老化、耐溫性和單組分、雙組分多種形式應用的特點，同時可以根據建筑的需要制造出不同性能要求的產品，在建筑幕墻尤其在隱框玻璃幕墻的結構粘結應用中是其它材料無可取代的。并且我國在硅酮密封膠生產的原料工業發展相對聚硫、聚氨酯要規模大和成熟，目前硅酮類建筑密封膠產品占我國建筑密封膠使用量的60%以上。國外改性硅酮產品在建筑中應用也比較多，目前我國僅限于其它領域。

　　二、建筑幕墻用密封膠的特性

　　對建筑用密封膠產品的性能判斷主要依據密封膠標準。不論是國際標準ISO11600,還是美國的ASTM C920、日本的JISA5758、英國的BS5889、德國的DIN18540 18545標準都是依據產品的抗位移能力進行分級。我國目前新的建筑密封膠產品標準均是按照 IS0 11600-2000《建筑結構•密封膠•分級和要求》制定的。按試驗的冷拉伸/熱壓縮幅度可分為以下級別：

　　25LM級、25HM級、20LM級、20HM級、12.5級、12.5E級、12.5P級、7.5P級。

　　標準各分級性能指標見表1～3：

　　

表1 密封膠級別

級別	拉壓循環幅度(%)	位移能力(%),見注1
25 a	±25	25
20	±20	20
12.5	±12.5	12.5
7.5	±7.5	7.5
a 25級和20級適用于G類和F類密封膠，而12.5級和7.5級僅適用于F類密封膠。

表2 玻璃安裝用密封膠（G類）技術要求和試驗方法

性能	25LM	25HM	20LM	20HM	試驗方法
彈性恢復率，（%）	≥60	≥60	≥60	≥60	ISO 7389
拉伸性能，拉伸正切模量，（N/mm2） 23℃試驗 -20℃試驗拉伸相應伸長率2）， %	≤0.4 和 ≤0.6 200	>0.4 或 >0.6 200	≤0.4 和 ≤0.6 160	>0.4 或 >0.6 160	ISO 8339
持久拉伸時拉伸性能	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	ISO 83401）
變動溫度下拉伸性能	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	ISO 90471）
光照后粘結/內聚性	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	IS0 114311）
水浸后持久拉伸下粘結/內聚性	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	ISO105901）
抗壓性能3）（N/mm2）	記錄值	記錄值	記錄值	記錄值	ISO 114321）
體積損失，（%）	≤10	≤10	≤10	≤10	ISO 10563
在標準試驗條件下，見第7章該伸長率是以原寬度為100% 記錄壓強值

表3 結構用密封膠（F）技術要求和試驗方法

性能	25LM	25HM	20LM	20HM	12.5E	12.5P	7.5	試驗方法
彈性恢復率,（%）	≥70	≥60	≥70	≥60	≥40	-	-	ISO 7389
拉伸性能, 拉伸正切模量（N/mm2） 23℃試驗 -20℃試驗拉伸伸長率2）， % B，斷裂伸長率%	≤0.4 和 ≤0.6 200 -	>0.4 或 >0.6 200 -	≤0.4 和 ≤0.6 160 -	>0.4 或 >0.6 160 -	- - - -	- - - ≥100	- - - ≥100	ISO 8339
定伸時拉伸性能	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	-	-	ISO 83401）
變動溫度粘結/內聚性	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	-	-	ISO 90471）
恒定溫度粘結/內聚性	-	-	-	-	-	不破壞	不破壞	IS0 90461）
水浸后持久拉伸粘結/內聚性	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	不破壞	-	-	ISO 105901）
水浸后拉伸粘結/內聚性：斷裂伸長率	-	-	-	-	-	≥100	≥20	ISO 10591
體積損失，％	≤10 3）				≤25	≤25	≤25	ISO 10563
在標準試驗條件下，第7章：2〕該伸長率是以原寬度為100%；3〕水分散型密封膠，最大25%

表4 GB 16776-2003建筑用硅酮結構密封膠標準對產品物理力學性能要求

序號	項目				技術指標
1	下垂度		垂直放置，mm		≤2
			水平放置		不變形
2	擠出性，s				≤10
3	適用期，min				≥20
4	表干時間，h				≤3
5	硬度				20～60
6	拉伸粘結性	拉伸強度，MPa		23℃	≥0.60
				90℃	≥0.45
				-30℃	≥0.45
				浸水7天后	≥0.45
				水-紫外線光照300h后	≥0.45
		粘結破壞面積，%			≤5
		標準條件下最大拉伸強度時伸長率，%			≥100
7	熱老化	熱失重，%			≤10
		龜裂			無
		粉化			無
注：2）僅適用于雙組分產品。

　　我國2001年制定和修訂出版的建筑用密封膠標準有：

      JC/T 881-2001 混凝土建筑接縫用密封膠
      JC/T 882-2001 玻璃幕墻接縫用密封膠
      JC/T 883-2001 石材用建筑密封膠
      JC/T 884-2001 彩色涂層鋼板用建筑密封膠
      JC/T 885-2001 建筑用防霉密封膠
      JC/T 486-2001 中空玻璃用彈性密封膠
      GB/T 14683 -2001建筑用硅酮密封膠
      GB/T 13477-2001 建筑用密封膠試驗方法
      GB 16776-2003 建筑用硅酮結構密封膠
　　其中建筑幕墻用密封膠涉及的材料標準為JC/T 882-2001 玻璃幕墻接縫用密封膠、JC/T 883-2001 石材用建筑密封膠、JC/T 884-2001 彩色涂層鋼板用建筑密封膠、GB 16776-2003 建筑用硅酮結構密封膠等。JC/T 882-2001 玻璃幕墻接縫用密封膠、JC/T 883-2001 石材用建筑密封膠、JC/T 884-2001 彩色涂層鋼板用建筑密封膠標準依據ISO11600-2000分級方法制訂；GB 16776-2003 建筑用硅酮結構密封膠標準是參照美國ASTM C 1184 標準結合我國對建筑用硅酮結構密封膠應用于建筑幕墻研究的成果制訂的。

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