装配式建筑对密封胶及施工操作性要求的研究

来源:2018-2019分析报告 查看原文  时间:2019-8-23

本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  1、引言

  装配式建筑是一个系统工程,是将预制构件、部品部件通过系统集成的方法,在工地装配并实现主体结构、围护结构、设备管线、装饰装修一体化的建筑。装配式建筑是指传统生产方式向现代工业化生产方式转变的过程。其基本内涵是绿色发展为理念,以技术进步为支撑,以信息化管理为手段,以实现装配式建筑为目标,运用工业化的生产方式,将房屋建造的设计、开发、生产、施工、管理的全过程形成完整的一体化产业链,从而提高建筑工程的效率、效益和质量。

  随着国家住宅产业化的要求越来越明确以及住建部新政策出台,国内许多城市已认识到这是发展现代经济的一个新起点,争先整合资源、出台政策,大力扶持。 基于目前装配式分为混凝土结构、钢材结构、木材结构,传统的防水密封胶无法满足装配式建筑的要求,因此装配式建筑对密封胶提出了新的要求及施工操作性能。

  2、装配式建筑对密封胶的要求

  2.1良好的粘接性,特别是对混凝土粘接良好(包括浸水粘接)

  首先混凝土板块(PC板块)是一种多孔、吸水、碱性、界面不规则的材料,不易于粘接,PC板片在预制生产时,会使用脱模剂,脱模剂残存与PC板片的表面,不利于密封胶的粘接。所以密封胶的粘接需要满足JC/T881-2001《混凝土建筑接缝接缝用密封胶》 的性能要求(表1)。而传统的硅酮胶粘接相对较差(图1),因此我们需要选用硅烷改性密封胶(图2),此类密封胶对混凝土的粘接良好。

表1 JC/T881-2001《混凝土建筑接缝接缝用密封胶》性能要求

图1硅酮胶界面破坏 图2硅烷改性胶内聚破坏

  混凝土板块接缝密封胶长期受雨水冲刷和浸泡,密封胶对于基材必须要保持良好的浸水粘接性。选用产品是需要查看浸水粘接实验结果,才能确认产品使用安全性。永安产品和市面产品对比实验(图3)及结果(表2)。

表2浸水粘接破坏情况对比

图3永安产品VS普通产品

  2.2较高的位移能力和较低的拉伸模量

  装配式建筑外墙,因震动、风压、热胀冷缩,板片发生位移,接缝尺寸将发生形变,密封胶必须具备高弹性,能够承受板片间高位移。密封胶位移等级需满足GB/T22083(ISO 11600 MOD)的要求以及低模量。(图4)

  

图4位移能力及模量体验

  2.3优异的耐老化性能

  防水密封材料的使用寿命直接影响建筑的使用寿命。如果装配式建筑外墙密封胶耐候性达不到,出现性能下降影响使用,甚至出现开裂漏水的情况造成财产损失。硅酮胶能够大面积适用于建筑行业,由于主链由Si—O—Si键组成,Si-O键(444kJ/mol)键能大于紫外光照的键能(阳光中强紫外线398 kJ/mol)因此硅烷改性产品利用硅酮胶的特性用硅氧烷封端满足装配式建筑对耐候性的要求(图5)

图5 硅烷改性产品分子链

  我们在实验条件下及自然老化下对比发现硅烷改性的产品耐候性可以达到硅酮胶的能力,聚氨酯类产品经过一段时间后出现细小龟裂纹耐候性能较差。(图6、7).

图6 UV照射实验

图7 自然情况下使用五年状况

  2.4无污染性

  随着城市化进程加快,城市对建筑美观度要求越来越高,使用的防水密封胶不允许污染基材,否则密封胶污染基材会降低建筑美观度(图8)

图8 因密封胶污染造成建筑物美观度下降

  首先我们需要找出污染建筑物的原因,在实验中我们会发现污染基材的原因是密封胶中的油性物质会渗透在基材表面,在外界的水和表面张力的作用下, 使得油性物质在幕墙载体上扩散。(图9)

图9 密封胶污染机理

  因为传统的硅酮密封胶内含有硅油,长时间会造成渗透污染。硅烷改性密封胶不使用硅油作为增塑剂,不存在渗透基材的问题,也就不会造成污染基材的情况。(图10)

图10 硅酮胶与硅烷改性胶污染性对比

  2.5可涂饰性

  现代装配式建筑外墙需要各种喷涂装饰,这就需要外墙密封材料具有好的涂饰性,保持建筑的美观性,满足建筑对二次涂刷的要求。然而硅酮胶表面是不能附着漆类的。(图11)

图11 硅烷改性胶和硅酮胶可涂饰性对比

  3、施工操作性要求

  3.1挤出性

  为降低工人劳动强度,打胶时的挤出性要良好,这就要求产品的粘度在不同温度时要十分稳定,其挤出性在气温较低的场所亦十分出众。图12是硅酮胶、聚氨酯胶、硅烷改性胶在不同温度挤出性对比,我们发现聚氨酯胶在低温时挤出性相对较差,硅烷改性胶和硅酮胶在不同温度挤出性表现优异。

图12 MS、SR、PU 挤出性对比

  3.2固化性

  装配式建筑在工期上要求更精细,对密封胶的固化养护也有一定的要求,因此对使用的硅烷改性胶固化速度提出了要求,若是特别赶工期的话也可选用双组份硅烷改性密封胶进行施工。图13可以看到硅烷改性胶在5℃低温情况固化速度优异。

图13 MS胶在低温下固化速率

  3.3高温施工性

  上边讲述了硅烷改性密封胶在低温的挤出性及低温固化速率,下面我们介绍下夏季高温施工与聚氨酯胶的对比情况,固化后经切割我们发现聚氨酯在高温固化时会产生气泡,这将会大大降低密封胶的性能,甚至造成开裂漏水情况的发生,而硅烷改性胶在高温固化过程中不会产生气泡。(表3)

表3 聚氨酯和硅烷改性胶在高温施工性能对比

  4.结语

  综上所述,我们发现装配式建筑对密封胶的需求较传统建筑有了大幅改变,这个时候我们不能再将传统密封胶直接应用到装配式建筑上,这就需要我们了解装配式建筑对密封胶及施工操作性要求,这样我们才会正确的选用硅烷改性密封胶产品,避免出现一系列的施工及性能问题,造成不必要的损失。


  作者:窦锦兵 刘延林
来源:2018-2019分析报告
 
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