孫詠華 梁博

摘要：裝配式建筑密封膠的不同膠質(zhì)會(huì)影響接縫封膠效果，為了提升密封膠密封性能，提出裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠研究方法。該方法針對(duì)密封膠的不同膠質(zhì)，選取4種不同成分的密封膠用作實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)選取密封膠膠樣，對(duì)密封膠開(kāi)展粘接性、耐老化性測(cè)試研究，根據(jù)測(cè)試結(jié)果將不同物質(zhì)的密封膠應(yīng)用在實(shí)際建筑工程中觀察對(duì)比，依據(jù)密封膠最終對(duì)比效果，得出型號(hào)為PC910及SMP651的密封膠更適用于裝配式建筑外墻保溫板接縫密封工程中。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；外墻保溫板；密封膠；粘結(jié)性；耐老化性

中圖分類(lèi)號(hào)：TU57+8；TQ437+.1????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???????? 文章編號(hào)：1001-5922（2023）03-0039-05

Research on the sealant for the joints of theprefabricated building exterior wall insulation board

SUN Yonghua，LIANG Bo

（School of Architecture and Surveying and Mapping Engineering，Shaanxi Energy Institute，

Xianyang 712000，Shaanxi China）

Abstract： Different colloids in prefabricated building sealants can affect the quality of the joint sealant. In order to improve the sealing performance of the sealant，the research method of the sealant for the joints of the prefabricated building exterior wall insulation board was proposed. This method is aimed at different colloids of sealants，and four kinds of sealants with different components are selected for experimental tests. Through the selection of sealant sam- ples，the sealant adhesive test and aging resistance test were conducted. According to the test results， the applica- tion of the sealant was observed and compared in actual construction projects. According to the comparison of the fi- nal effect of the sealant，it is concluded that the sealants of model PC910 and model SMP651 are more suitable for the joint sealing project of the prefabricated building exterior wall insulation board.

Keywords： prefabricated building；external wall insulation board；sealant；adhesiveness；aging resistance

在當(dāng)今時(shí)代不斷發(fā)展情況下，我國(guó)裝配式建筑以未來(lái)發(fā)展方向?yàn)槟繕?biāo)努力改進(jìn)[1-2]，利用裝配式建筑是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用手段，但這種方式會(huì)導(dǎo)致建筑中存在很多漏縫。這些漏縫如果沒(méi)有及時(shí)密封，進(jìn)水后縫隙中就會(huì)出現(xiàn)發(fā)潮、脫落的現(xiàn)象。通常情況下外墻接縫會(huì)用密封膠密封[3]，用作接縫外側(cè)的最佳屏障，起到防水、防潮的作用。但由于密封膠的種類(lèi)繁多，發(fā)揮的功能不同，所以會(huì)出現(xiàn)耐老化性低的缺陷，為了徹底解決這一問(wèn)題，需要對(duì)裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠開(kāi)展研究。

有學(xué)者提出裝配式建筑外墻嵌縫用密封膠耐老化性能研究方法，該方法以密封膠多種性能為準(zhǔn)，對(duì)密封膠開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過(guò)分析不同老化結(jié)果對(duì)密封性的影響條件，分析了密封膠表征，得出密封膠產(chǎn)生老化的機(jī)理，根據(jù)研究結(jié)果表明密封膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)老化條件造成影響，令其敏感度不斷變化[4]。提出內(nèi)澆外掛裝配式建筑預(yù)制外墻接縫防水技術(shù)方法，該方法根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的建筑設(shè)計(jì)原理優(yōu)先設(shè)計(jì)了需要裝配的建筑，在建筑過(guò)程中測(cè)試了密封膠在外墻接縫內(nèi)的防水特性，以實(shí)際結(jié)果為準(zhǔn)，重點(diǎn)研究密封膠在外墻接縫中的防水施工工藝[5]。提出了CRTs Ⅲ板式無(wú)砟軌道基層伸縮縫用環(huán)氧瀝青填縫料的研究方法。因?yàn)槊芊饽z的拉伸和粘合性能在涂抹密封膠時(shí)起著重要作用，所以針對(duì)該方法開(kāi)展了詳細(xì)測(cè)試，通過(guò)獲取不同溫度下密封膠的應(yīng)變關(guān)系，并將獲取結(jié)果與密封膠耐老化性能對(duì)比，通過(guò)測(cè)試結(jié)果得出密封膠在溫度為0℃以下時(shí)應(yīng)變能力會(huì)呈下降趨勢(shì)減?。粶囟葹?℃以上后密封膠的應(yīng)變能力會(huì)不斷增加，最終失效，從而完成密封膠性能研究[6]。

基于上述方法，本文提出裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠研究方法。

1 裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠研究

由于密封膠種類(lèi)較多，內(nèi)部膠質(zhì)不同[7]，具體包含聚氨酯、硅酮、硅烷、聚醚膠等幾種類(lèi)型。不同成分會(huì)使密封膠的性能不同。為更好地選取密封膠，從多種角度出發(fā)對(duì)比、分析密封膠的性能。

1.1? 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

1.1.1 選擇密封膠膠樣

本次測(cè)試在市場(chǎng)中選取膠質(zhì)不同的密封膠，分別為：PU密封膠、PC910密封膠、SMP651密封膠及 SMP652密封膠。

1.1.2 測(cè)試方法

根據(jù)以上選取的密封膠膠質(zhì)，作為密封膠的下垂度、表干時(shí)間、粘接性等多種性能條件的參照條件，測(cè)試密封膠多種性能。密封膠會(huì)以涂飾性形式封存在外墻縫隙中，在固化過(guò)程中需要對(duì)密封膠的漆膜流動(dòng)性進(jìn)行觀察。

1.1.3 測(cè)試儀器設(shè)備

設(shè)置主要儀器及設(shè)備。選取Roell Z010，德國(guó) Zwick拉力機(jī)；密封膠紫外光加速老化試驗(yàn)機(jī)，產(chǎn)自美國(guó)；橡膠硬度計(jì)；氣相色譜儀；水分儀。

1.2 密封膠測(cè)試結(jié)果與討論

1.2.1 密封膠基本性能

裝配式建筑外墻保溫板接縫密封膠主要包含以下幾種基本性能[8]：下垂度、密封膠表面表干時(shí)間、硬度、力學(xué)性能。對(duì)這幾種性能進(jìn)行測(cè)試后獲取結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1不同種類(lèi)的密封膠基礎(chǔ)性能獲取結(jié)果，可以看出種類(lèi)為PU的密封膠，膠體斷裂伸長(zhǎng)率在幾種密封膠中最低，表明 PU密封膠的彈性差。SMP652的密封膠斷裂拉伸率在全部測(cè)試中取值最大，驗(yàn)證了SMP652的密封膠彈性最高。

1.2.2 密封膠粘接性測(cè)試分析

裝配式建筑外墻所用的混凝土材質(zhì)大多為多孔性基材，與密度較高的玻璃、鋁材、瓷磚等材料相比，密封膠難以將外墻混凝土與內(nèi)部保溫板粘接。對(duì)混凝土構(gòu)件預(yù)制時(shí)，為了能夠順利脫模，需要向混凝土構(gòu)件中加入脫模劑，由于脫模劑中的成分會(huì)對(duì)密封膠的粘接性能造成影響[9-10]，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的粘接性變差，所以為了避免這種問(wèn)題，在制作混凝土構(gòu)件前，應(yīng)先對(duì)構(gòu)建樣本工程的每一步驟、所用材料每一性能確立清楚。

為了不影響密封膠的粘接性能，本次實(shí)驗(yàn)選取種類(lèi)不同的密封膠，測(cè)試不同種類(lèi)的密封膠粘接性。因?yàn)镻U產(chǎn)品的密封膠材質(zhì)不同，所以在測(cè)試期間不對(duì) PU密封膠打底，而是實(shí)施無(wú)底涂試樣的方式測(cè)試。剩余PC910產(chǎn)品、SMP651產(chǎn)品及SMP652產(chǎn)品則開(kāi)展無(wú)底涂、有底涂2種測(cè)試方式。具體測(cè)試結(jié)果如表2所示。

由表2可知，對(duì)密封膠進(jìn)行冷拉-熱壓處理后，無(wú)底涂PU膠與無(wú)底涂的SMP6522種密封膠出現(xiàn)破壞現(xiàn)象；同時(shí)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，有底涂情況下SMP652密封膠的粘接性較好；剩余PC910和SMP6512種品類(lèi)的密封膠無(wú)論在無(wú)底涂還是有底涂情況下所呈現(xiàn)出的粘接性均為良好。

由于裝配式建筑外墻在構(gòu)建過(guò)程中會(huì)受到天氣影響，例如梅雨季、長(zhǎng)期下雨等季節(jié)帶給外墻墻體潮濕或局部結(jié)構(gòu)浸水的問(wèn)題，針對(duì)這一缺陷，本次實(shí)驗(yàn)考慮了在不同浸水時(shí)間下的密封膠粘接性能測(cè)試。

設(shè)定密封膠浸水時(shí)間分別為3、6、40 d，對(duì)密封膠浸水處理后，根據(jù)設(shè)定的JC/T 881測(cè)試參照發(fā)現(xiàn)，無(wú)底涂SMP652與其余品類(lèi)的密封膠在定伸粘接性能測(cè)試中均與測(cè)試參照結(jié)果相符，但浸泡時(shí)間加長(zhǎng)后，幾種密封膠的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率會(huì)有明顯的變化，浸泡時(shí)間越長(zhǎng)，2種性能會(huì)越短，密封膠表面出現(xiàn)破壞的面積就會(huì)越大。

當(dāng)浸泡時(shí)間為6 d時(shí)，PU膠已經(jīng)會(huì)出現(xiàn)密封膠粘結(jié)破壞的問(wèn)題，但其余幾種密封膠的粘接均無(wú)破壞。浸水時(shí)間為40 d時(shí)，PC910和SMP6512種無(wú)底涂密封膠粘接性能與測(cè)試參照存有誤差，不能通過(guò)測(cè)試要求；但除PC膠外，其余3類(lèi)有底涂的密封膠在長(zhǎng)時(shí)間浸泡后依然能夠保持更好的粘接性。由此可見(jiàn)，市面銷(xiāo)售中浸水后的PU膠粘接性最差，剩余幾種密封膠因有底涂后，可以增強(qiáng)自身粘接性及耐水性，所以在裝配式建筑外墻保溫板接縫中，有底涂密封膠的粘接性更建議使用。

1.2.3 密封膠耐老化性能測(cè)試

本次實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器為上海儀器有限公司產(chǎn)出的101A-2熱老化箱；ZWLH500、 UV-340NM、300 W的紫外老化箱。

根據(jù)選取的設(shè)備，采用熱老化、紫外老化、人工氣候老化及自然老化等4種方法對(duì)密封膠開(kāi)展不同老化條件下的密封膠耐老化性能測(cè)試[11-12]。通過(guò)密封膠時(shí)間在不同老化時(shí)間下的變化，將密封膠加入到溫度為75℃的鼓風(fēng)干燥機(jī)中，一段時(shí)間后再將干燥器冷卻到與室內(nèi)溫度相同的溫度，從中觀察密封膠溶劑在試樣中的物理性能變化情況，其變化結(jié)果如表3所示。

由表3可知，雖然選取的4種密封膠內(nèi)部化學(xué)成分不同，但是密封膠經(jīng)老化測(cè)試后可以看出不同成分的密封膠物理性能變化趨勢(shì)會(huì)不斷產(chǎn)生變化，且各個(gè)趨勢(shì)之間比較接近。當(dāng)老化時(shí)間不斷增加后，4類(lèi)密封膠的拉伸模量在前段時(shí)間會(huì)呈上升的趨勢(shì)，而后出現(xiàn)開(kāi)始下降，斷裂延伸率逐漸降低，硬度持續(xù)提高。

基于以上不同密封膠的老化變化規(guī)律，可知密封膠在前期老化過(guò)程緩慢，但內(nèi)部化學(xué)結(jié)構(gòu)的剛性硬度會(huì)有所提升，其余拉伸模量也會(huì)有不一樣的增長(zhǎng)效果，但各個(gè)密封膠的斷裂伸長(zhǎng)率都會(huì)降低。老化時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)后，會(huì)有更多的化學(xué)能量聚集在一起，這時(shí)密封膠結(jié)構(gòu)中的分子鏈產(chǎn)生斷裂，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均有顯著的下降。

由于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的密封膠老化程度具有差異性，所以PU密封膠老化到一定時(shí)間后，拉伸模量就會(huì)到達(dá)最大值，其余種類(lèi)的密封膠達(dá)到一定時(shí)間后，拉伸模量也會(huì)出現(xiàn)最大值，這與內(nèi)部結(jié)果的交聯(lián)密度有關(guān)。

2 密封膠在裝配式建筑外墻保溫板接縫的應(yīng)用對(duì)比

2.1 密封膠在工程應(yīng)用中的對(duì)比研究

將位于上海某海港基地的裝配式建筑用作研發(fā)中心；這座建筑是以綠色節(jié)能的方式建造的，共建成3座建筑示范樓。將 PU 密封膠、PC910密封膠、 SMP651密封膠、SMP652密封膠4種密封膠分別應(yīng)用到裝配式建筑外墻保溫板接縫中[13-14]，根據(jù)不同類(lèi)型密封膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)密封膠在接縫中的性能開(kāi)展長(zhǎng)期試驗(yàn)及觀察研究。

2.2 密封膠在接縫中的施工

（1）設(shè)定在裝配式建筑外墻保溫板外側(cè)水平、豎直縫中進(jìn)行密封膠防水封堵操作，令外墻保溫板的側(cè)壁保持整潔、干燥。在施工前檢查所需材料性能、質(zhì)量及配合比，使外墻保溫板接縫能夠牢固粘接，不容許存有缺陷；

（2）令裝配式建筑外墻的外側(cè)豎縫與水平線之間的注膠寬度、厚度符合設(shè)定接縫條件[15]，待外墻保溫板接縫固定后校核，再利用密封膠對(duì)接縫嵌填。主要流程為：放入泡沫棒，最后再向縫隙中打膠。在施工期間，外墻的防水空腔不能填補(bǔ)，同時(shí)密封膠在注膠時(shí)要保證表明是光滑的，不能出現(xiàn)裂縫。那么泡沫棒、密封膠注膠、修膠過(guò)程如圖1所示；

（3）密封膠在裝配式建筑外墻保溫板接縫封膠完成后，要對(duì)封膠后的外墻面進(jìn)行淋水、噴水操作，觀察噴水后的墻面，檢驗(yàn)墻面縫隙中是否有出現(xiàn)滲漏的情況。

基于以上操作，獲取密封膠在裝配式建筑中的效果對(duì)比，具體如表4所示。

根據(jù)表4密封膠應(yīng)用效果對(duì)比結(jié)果，得知 PC910密封膠與SMP651密封膠的應(yīng)用性能最佳；而PU密封膠的應(yīng)用性能最差，可以判斷 PC910密封膠與 SMP651密封膠更適用于裝配式建筑外墻保溫板接縫密封工程。

3 結(jié)語(yǔ)

由于密封膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致密封膠的注膠結(jié)果差，針對(duì)這一問(wèn)題，提出裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠研究。該方法根據(jù)密封膠的粘接性及耐老化性能開(kāi)展了測(cè)試分析，獲取各個(gè)密封膠的性能結(jié)果，基于測(cè)試的密封膠性能結(jié)果將密封膠在實(shí)際建筑工程中應(yīng)用，最終通過(guò)施工結(jié)果得出更適用于裝配式建筑外墻保溫板接縫密封工程的密封膠。

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