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建筑幕墙的密封胶施工应用

来源:杭州之江有机硅化工有限公司　作者:刘明　日期:2007-4-21
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　　一、前言

　　建筑幕墙作为建筑的外围护结构，是由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。又由于外围护面板材料的不同又可分为玻璃、石材、金属等或不同材料组合的建筑幕墙。在建筑幕墙作为建筑的外围护功能的基础上，能够

　　一、前言

　　建筑幕墙作为建筑的外围护结构，是由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。又由于外围护面板材料的不同又可分为玻璃、石材、金属等或不同材料组合的建筑幕墙。在建筑幕墙作为建筑的外围护功能的基础上，能够表现出强烈的现代韵律感和艺术装饰效果，赋予了建筑以时代气息，受到建筑师的广泛青睐。

　　密封材料：能承受接缝位移以达到气密、水密目的而嵌入建筑接缝中的定形和非定形的材料。建筑密封胶作为建筑幕墙的功能性材料，对其有建筑密封、防水、隔音、节能、防腐蚀、防污染、防火、装饰、结构弹性联接、结构安全耐久等功能。建筑对密封胶的功能要求主要取决于环境因素：包括阳光中UV的辐射老化，氧气和臭氧的氧化，水和水蒸气的老化，环境的温度变化的影响，风荷载、剪切力的作用，循环机械（压缩/拉伸）荷载，侵害性的大气污染（如：酸雨、盐雾等），微生物和大生物（真菌等）的影响。了解环境因素后考虑建筑接缝的需要。硅酮类密封胶由于其特殊的分子结构，其分子结构兼备无机和有机两类聚合物的特性。硅酮胶的原胶是由Si-O为主链的聚合体。其键能为106Kcal/mol，而通常的高分子材料的C-O和C-C键能均较小，分别为80和85.2 Kcal/mol。换言之，若打断Si-O化学键，必然需要较高的能量，因此硅酮胶稳定。具有超群的抗UV、耐臭氧、耐气候老化、耐温性和单组分、双组分多种形式应用的特点，同时可以根据建筑的需要制造出不同性能要求的产品，在建筑幕墙尤其在隐框玻璃幕墙的结构粘结应用中是其它材料无可取代的。并且我国在硅酮密封胶生产的原料工业发展相对聚硫、聚氨酯要规模大和成熟，目前硅酮类建筑密封胶产品占我国建筑密封胶使用量的60%以上。国外改性硅酮产品在建筑中应用也比较多，目前我国仅限于其它领域。

　　二、建筑幕墙用密封胶的特性

　　对建筑用密封胶产品的性能判断主要依据密封胶标准。不论是国际标准ISO11600,还是美国的ASTM C920、日本的JISA5758、英国的BS5889、德国的DIN18540 18545标准都是依据产品的抗位移能力进行分级。我国目前新的建筑密封胶产品标准均是按照 IS0 11600-2000《建筑结构•密封胶•分级和要求》制定的。按试验的冷拉伸/热压缩幅度可分为以下级别：

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

　　标准各分级性能指标见表1～3：

　　

表1 密封胶级别

级别	拉压循环幅度(%)	位移能力(%),见注1
25 a	±25	25
20	±20	20
12.5	±12.5	12.5
7.5	±7.5	7.5
a 25级和20级适用于G类和F类密封胶，而12.5级和7.5级仅适用于F类密封胶。

表2 玻璃安装用密封胶（G类）技术要求和试验方法

性能	25LM	25HM	20LM	20HM	试验方法
弹性恢复率，（%）	≥60	≥60	≥60	≥60	ISO 7389
拉伸性能，拉伸正切模量，（N/mm2） 23℃试验 -20℃试验拉伸相应伸长率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
持久拉伸时拉伸性能	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	ISO 83401）
变动温度下拉伸性能	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	ISO 90471）
光照后粘结/内聚性	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	IS0 114311）
水浸后持久拉伸下粘结/内聚性	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	ISO105901）
抗压性能3）（N/mm2）	记录值	记录值	记录值	记录值	ISO 114321）
体积损失，（%）	≤10	≤10	≤10	≤10	ISO 10563
在标准试验条件下，见第7章该伸长率是以原宽度为100% 记录压强值

表3 结构用密封胶（F）技术要求和试验方法

性能	25LM	25HM	20LM	20HM	12.5E	12.5P	7.5	试验方法
弹性恢复率,（%）	≥70	≥60	≥70	≥60	≥40	-	-	ISO 7389
拉伸性能, 拉伸正切模量（N/mm2） 23℃试验 -20℃试验拉伸伸长率2）， % B，断裂伸长率%	≤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
定伸时拉伸性能	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	-	-	ISO 83401）
变动温度粘结/内聚性	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	-	-	ISO 90471）
恒定温度粘结/内聚性	-	-	-	-	-	不破坏	不破坏	IS0 90461）
水浸后持久拉伸粘结/内聚性	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	不破坏	-	-	ISO 105901）
水浸后拉伸粘结/内聚性：断裂伸长率	-	-	-	-	-	≥100	≥20	ISO 10591
体积损失，％	≤10 3）				≤25	≤25	≤25	ISO 10563
在标准试验条件下，第7章：2〕该伸长率是以原宽度为100%；3〕水分散型密封胶，最大25%

表4 GB 16776-2003建筑用硅酮结构密封胶标准对产品物理力学性能要求

序号	项目				技术指标
1	下垂度		垂直放置，mm		≤2
			水平放置		不变形
2	挤出性，s				≤10
3	适用期，min				≥20
4	表干时间，h				≤3
5	硬度				20～60
6	拉伸粘结性	拉伸强度，MPa		23℃	≥0.60
				90℃	≥0.45
				-30℃	≥0.45
				浸水7天后	≥0.45
				水-紫外线光照300h后	≥0.45
		粘结破坏面积，%			≤5
		标准条件下最大拉伸强度时伸长率，%			≥100
7	热老化	热失重，%			≤10
		龟裂			无
		粉化			无
注：2）仅适用于双组分产品。

　　我国2001年制定和修订出版的建筑用密封胶标准有：

      JC/T 881-2001 混凝土建筑接缝用密封胶
      JC/T 882-2001 玻璃幕墙接缝用密封胶
      JC/T 883-2001 石材用建筑密封胶
      JC/T 884-2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶
      JC/T 885-2001 建筑用防霉密封胶
      JC/T 486-2001 中空玻璃用弹性密封胶
      GB/T 14683 -2001建筑用硅酮密封胶
      GB/T 13477-2001 建筑用密封胶试验方法
      GB 16776-2003 建筑用硅酮结构密封胶
　　其中建筑幕墙用密封胶涉及的材料标准为JC/T 882-2001 玻璃幕墙接缝用密封胶、JC/T 883-2001 石材用建筑密封胶、JC/T 884-2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶、GB 16776-2003 建筑用硅酮结构密封胶等。JC/T 882-2001 玻璃幕墙接缝用密封胶、JC/T 883-2001 石材用建筑密封胶、JC/T 884-2001 彩色涂层钢板用建筑密封胶标准依据ISO11600-2000分级方法制订；GB 16776-2003 建筑用硅酮结构密封胶标准是参照美国ASTM C 1184 标准结合我国对建筑用硅酮结构密封胶应用于建筑幕墙研究的成果制订的。

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