MS密封膠在預(yù)制裝配式建筑外墻防水中的應(yīng)用探討

金劍青+吳同鴿

摘要： 防水工程不管在傳統(tǒng)建筑還是現(xiàn)代裝配式建筑都是重難點。裝配式建筑中外墻拼縫用密封膠的性能就顯得極為重要，然而，目前國內(nèi)未對此類材料具體性能要求做相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)工程實例，通過MS密封膠在預(yù)制PC建筑外墻防水中的應(yīng)用，探討PC建筑外墻滲漏的原因及處理方式，使建筑質(zhì)量和耐久性得到提高，為以后MS密封膠在預(yù)制裝配式建筑外墻防水中的應(yīng)用提供借鑒參考。

Abstract： Waterproofing project is hard and difficult both in traditional buildings and modern assembled buildings. The performance of the sealant used for external walls patchwork in the assembled building becomes extremely important. However， at present， there is no relevant standard for the specific performance requirements of such materials in China. According to the engineering example， through the application of MS sealant in the waterproofing of prefabricated PC building exterior walls， the reasons and treatment of PC exterior wall leakage are explored to improve the construction quality and durability， which provides reference for application of MS sealant in the waterproofing of prefabricated PC building exterior walls.

關(guān)鍵詞： PC建筑；MS密封膠；外墻防水

Key words： PC building；MS sealant；exterior waterproofing

中圖分類號：TU58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）08-0144-04

0 引言

預(yù)制裝配式建筑（PC建筑）是指在預(yù)制工廠中進(jìn)行生產(chǎn)梁、板、柱、墻、樓梯等形成預(yù)制混凝土構(gòu)件，然后將這些配套的預(yù)制混凝土構(gòu)件運到現(xiàn)場，通過吊裝、連接、后澆等形成一棟整體的建筑。PC建筑與傳統(tǒng)建筑方式相比，具有建筑施工周期短、勞動生產(chǎn)效率高、能源消耗低、整體精度高、施工噪音降低、揚塵少等優(yōu)點，符合現(xiàn)代城市化發(fā)展的步伐，符合我國提出的節(jié)能減排、控制污染等一系列方針政策，是國家建筑業(yè)的主要發(fā)展方向，同時也是目前國家提出住宅產(chǎn)業(yè)化的核心內(nèi)容，更是十三五期間建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要途徑之一。

美國、日本、歐洲及香港等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)建筑工業(yè)化運用水平已超過 65%，已然成為建筑發(fā)展的主流方式[1]。雖然我國在上個世紀(jì)六十年代就開始探索預(yù)制裝配式建筑，但由于當(dāng)時技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等不成熟，當(dāng)時的PC建筑出現(xiàn)了外墻滲漏、隔音差、抗震差等問題，從而導(dǎo)致到了八九十年代建筑工業(yè)化停滯不前。進(jìn)入2010年后，隨著社會的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保意識的提高，PC建筑再一次回到了大家的視野中，在我國得到快速發(fā)展。目前，國家出臺了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對PC建筑的施工、設(shè)計提出了相應(yīng)要求，但暫時還缺乏對PC建筑接縫用密封膠的具體性能的規(guī)范要求。而在現(xiàn)行建筑用密封膠標(biāo)準(zhǔn)中，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土建筑接縫用密封膠》適用于道橋、普通混凝土建筑接縫等，對PC混凝土建筑外墻拼接縫使用密封膠的技術(shù)要求具有一定的參考意義。本文根據(jù)工程實例，從PC建筑的外墻防水問題著手，淺析PC建筑的外墻防水密封使用的現(xiàn)狀及現(xiàn)階段存在的主要問題。

1 工程概況

工程處于上海市某區(qū)，主要由4棟16層裝配預(yù)制率40%和2棟12層裝配預(yù)制率50%的高層建筑組成，全部為PC住宅，采用框剪結(jié)構(gòu)，其框架梁、板、柱、墻等主要構(gòu)件均為工廠預(yù)先制作，再運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行裝配。

2 PC建筑外墻防水重難點分析

與以往現(xiàn)場澆筑的建筑不同，PC建筑是現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，所以會留下很多的拼裝縫，在裝配式建筑中有很多節(jié)點是采用現(xiàn)澆的方式連接，此處出現(xiàn)裂縫的概率較小，但基本上所有外墻都是拼裝的，故存在很多橫向和豎向的拼接縫，而這些接縫給了水的良好的流通通道，水滲入后會造成墻體的發(fā)潮掉落、鋼筋腐蝕等，對建筑物的使用安全和使用壽命產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。目前對PC外墻接縫的防水而言，一般采用材料防水和空腔防水相結(jié)合的兩重防水形式，而PC建筑外墻縫隙的密封更是重中之重。PC建筑的防水性能受其材料的性能、施工方法、施工環(huán)境、施工質(zhì)量等因素影響?？墒菄鴥?nèi)PC建筑用密封材料可以參考的文獻(xiàn)資料不足，缺乏對應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)產(chǎn)品，合適的配套檢測方法未成形等[2]，使得PC建筑行業(yè)面臨諸多難題，難以大面積推廣。PC建筑用密封材料的安全檢查仍處于人為觀察的初級階段，存在很大的不確定性。本文結(jié)合工程實例，采用MS密封膠在本工程外墻防水中的應(yīng)用，來對PC建筑外墻防水的進(jìn)行探討。

3 外掛墻板接縫的介紹

外掛墻板多用于框架結(jié)構(gòu)，作為外圍護系統(tǒng)使用，用于抵抗各種環(huán)境影響，如風(fēng)壓、雨水、溫度等。外掛墻板接縫分為兩種，分別是橫向接縫和縱向接縫，本工程中預(yù)制外墻板的縱向接縫（圖1，圖2）設(shè)有一凹槽結(jié)構(gòu)，中空橡膠管止水帶設(shè)置在混凝土的內(nèi)側(cè)，中間部分是結(jié)構(gòu)中空的內(nèi)腔形成的減少壓力的密閉空間，MS密封膠則填補在外墻拼接縫最外側(cè)，互相作用后起到防水效果。當(dāng)雨水進(jìn)入減壓空倉利用自重向下引流排水，為避免在減壓腔內(nèi)的水積壓，應(yīng)每 3-5 層設(shè)置阻斷水下流的封堵，并設(shè)置排水口。雖該防水構(gòu)造設(shè)計比較先進(jìn)，但要求墻板安裝精度要求高，且密封膠的使用壽命有效，一般為15到25年，需要更換，無形中增加了建筑未來的維護費用。

該工程外墻板的水平接縫防水結(jié)構(gòu)（圖3）由MS耐候密封膠、背泡沫條、墩座和防水橡膠條組成。該墩具有高差，可有效防止水侵入，采用MS密封膠防水加固，形成第二防水防水橡膠條和十字接頭位置，有效避免漏水現(xiàn)象。

4 MS密封膠在PC外墻防水中的應(yīng)用

4.1 MS密封膠的性能分析

現(xiàn)在市面上PC板片基本上都是砼板，鋼板、木板較少，對砼基材有良好的粘接性能才是拼縫密封材料的首選。

密封膠作為PC外墻防水的第一道防線，其性能的好壞直接影響PC建筑的防水效果。現(xiàn)在市面上流行的建筑密封膠主要有SR密封膠、PU密封膠、MS密封膠、SPU密封膠四種，其材料性能對比見表1[1]。

對于混凝土材料，它的表面粘合力不是普通密封膠所能達(dá)到的：這是因為：

①混凝土本身是一種多孔的混合物，內(nèi)孔的尺寸和分布非常不均勻，因此很難粘合密封膠；

②由于混凝土本身是堿性的，一旦基材吸水，混凝土中的一些堿性物質(zhì)將被轉(zhuǎn)移到密封膠和混凝土的接觸位置，進(jìn)而影響兩者的結(jié)合；

③裝配式板片在生產(chǎn)工廠的預(yù)制生產(chǎn)最后環(huán)節(jié)，為了能有效脫離模板會經(jīng)常采用脫模劑等有機物，但由于脫模劑很難清理干凈，而殘留PC板片的表面，使得密封膠的粘接受到限制[3]。

為了使接縫密封膠粘結(jié)到PC板上，必須在密封劑施工之前清潔需要粘接的PC板表面并保持其干燥；針對上述因素，在考慮范圍內(nèi)的粘結(jié)因素的基礎(chǔ)上，選擇合理的PC建筑接縫密封膠。裝配式建筑在發(fā)達(dá)國家已有比較成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，PC外墻防水用MS建筑密封膠已經(jīng)廣泛得到認(rèn)同。MS建筑密封膠在PC外墻密封的使用上，日本已經(jīng)達(dá)到80%以上。比如在上世紀(jì)八十年代中期竣工的日本鐘化大樓和大阪希爾頓大酒店，已經(jīng)過去30余年，但在MS密封膠密封的部位，其總體性能無明顯起鼓、龜裂等老化特征[3]。實踐證明，MS密封膠總體性能相比于其他傳統(tǒng)的密封膠是有其優(yōu)點的，故本工程選擇了MS密封膠。

MS建筑密封膠與市面上已經(jīng)普及的傳統(tǒng)建筑密封膠相比較，MS建筑密封膠具有以下特點（表2）：

①健康環(huán)保。以前的密封膠由于會釋放甲醛、VOC等有毒物質(zhì)，對人的身體健康造成危害。近年來，越來越來的白血病患者呈現(xiàn)年輕化，與之也有一定的關(guān)系，但MS密封膠不含有異氰酸酯和甲醛，而且，無溶劑、無毒、無味、易揮發(fā)的有機物釋放量遠(yuǎn)低于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)該是最環(huán)保的密封膠。

②無污染。以往的硅酮密封膠在用于石材、砼等多孔性材質(zhì)表面時，因為硅酮密封膠本身會離析出一種叫做硅油的物質(zhì)，而這硅油會附著污染物，進(jìn)而會對周圍產(chǎn)生很難清除的污染，這是建筑外墻的主要污染源之一，大大降低了建筑外觀和整體效果，MS密封膠，沒有這樣的缺點，不析出類似的物質(zhì)，如硅油，也不會造成同樣的污染。

③粘結(jié)性。在SR，PU膠和MS膠中，SR膠粘結(jié)力

④耐候性。在jgj1-2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中，按規(guī)定，耐候性材料是建筑接縫防水密封材料的首選。MS膠的化學(xué)成分決定了其優(yōu)良的耐候性，在室外、室內(nèi)、 潮濕、寒冷等多種作業(yè)環(huán)境均能適應(yīng)，能夠在暴露在室外仍然保持著良好的彈性，且表面不會產(chǎn)生氣泡、龜裂，粘結(jié)強度能完好的保持，具備良好的延展性和擠出性。

⑤涂飾性。傳統(tǒng)的密封膠無法進(jìn)行表面涂飾，只能對其進(jìn)行調(diào)色，使之盡量能接近外墻涂料的顏色，這樣既費工費神，又不能保證顏色的完全相同。MS密封膠因為涂料可以涂在它的表面上，且與大部分涂料相容，使建筑的墻面能夠被集成，既美觀又節(jié)省時間。與此同時，MS密封膠對絕大多數(shù)的涂飾不會產(chǎn)生污染，而涂飾在最外層又能完美的保護著MS密封膠，所以延長了MS密封膠的使用年限，更降低了宗成本，從進(jìn)度、成本、質(zhì)量上都是上上選擇。

⑥應(yīng)力緩和。由于建筑基材會隨著時間的推移而收縮，接頭的收縮會隨著延性的增加而緩慢萎縮，傳統(tǒng)的彈性密封膠會在收縮的過程中發(fā)生斷裂和表面損傷，MS密封膠具有良好的應(yīng)力和彈性，即便在長期的拉伸狀態(tài)下，在自身性質(zhì)屬性的作用下，能最大限度地抵消建筑基材收縮的帶來的不利因素。

4.2 施工前的準(zhǔn)備工作

預(yù)制混凝土外墻板安裝完畢后，應(yīng)檢查墻板接縫是否符合密封膠施工要求，一般接縫主要存在下列問題：①缺口，墻板在運輸、吊裝過程中因人為發(fā)生碰撞而出現(xiàn)破損（圖4）；②拼縫過窄，墻板安裝時角度偏差引起接縫過窄，有的縫寬度只有2mm（圖5）；③殘留物，墻板拼縫處殘留有異物、浮塵、水泥浮漿等（圖6）；④錯臺，主要是因為墻板安裝時出現(xiàn)位移尺寸偏差，當(dāng)其中一塊板出現(xiàn)偏差時，其相鄰墻板一般存在錯臺問題（圖7）。

相應(yīng)的解決方法：

①將缺口周圍清理干凈，然后涂刷界面劑，修補平整；

②采用人工機械切割處理，以避免拼縫過窄的問題；

③要把接縫內(nèi)以及接縫周圍存在的所有殘留物清理干凈，直到露出混凝土基面；

④將錯臺處高出部分用磨光機打磨。

4.3 施工工藝

本工程外墻防水采用MS密封膠，其施工工藝如下：

①基層清理。重點清理干凈因各種原因而粘附在板縫嵌縫施工區(qū)域內(nèi)的異物、浮塵、水泥浮漿等，以免影響密封膠的粘結(jié)密封效果，清理時應(yīng)先使用砂輪角磨機、鏟刀等順手的小型機具進(jìn)行清理，再用壓縮空氣吹凈或用毛刷刷去粘結(jié)基面上的雜質(zhì)和灰塵，達(dá)到干凈、干燥、清潔、密實的合格標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入下道工序。

②安裝泡沫棒。泡沫棒采用一般的 PE 棒即可，其直徑應(yīng)與縫寬相宜，安裝時應(yīng)嚴(yán)格控制泡沫棒安裝的深度以確保密封膠的厚度符合要求。泡沫棒的作用：1）在房屋遭遇剪切拉伸時，泡沫板的存在使得密封膠兩面受力不易開裂；2）節(jié)約了密封膠的用量。

③貼美紋紙。應(yīng)選擇粘結(jié)力好且不易脫膠的美紋紙，可防止接縫兩側(cè)板面被底漆、密封膠污染。

④密封膠攪拌。按密封膠產(chǎn)品要求分別將基料、固化劑、顏料混合均勻。

⑤打膠。實踐證明，密封膠的寬厚比在2∶1～1∶1之間時，較為合理，打膠一般采用膠槍進(jìn)行，應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成打膠，以避免密封膠的失效。

⑥收平。用專業(yè)刮刀將密封膠刮均收平，使密封膠表面光滑平直。收平時一定要進(jìn)行按壓處理，以確保密封膠粘結(jié)面積均勻、飽滿。

⑦養(yǎng)護清理。清除美紋紙、局部散落密封膠，修繕局部缺陷，確保密封膠光滑。

因水流的毛細(xì)作用會滲透外墻體接縫，而滲入室內(nèi)，故本工程中二層現(xiàn)澆樓板面末端設(shè)置企口，并在外墻板的豎直接縫位置設(shè)計減壓空腔，這樣能有效地防止水的滲透；聚乙烯堵漏棒材對PC外墻全部的橫向拼接縫和縱向拼接縫進(jìn)行塞縫，并用MS密封膠填充；為了防止水泥漿堵塞空腔，水從拼接處流出。相鄰PC板吊裝定位后，采用自密性封膠帶密封間隙，保證有效防止。

5 預(yù)制PC建筑外墻防水密封膠存在的問題

①雖然本工程外墻防水采用的是MS密封膠，但市場上建筑常用的密封膠有SR膠、PU膠和MS密封膠或SPU密封膠等，每種材料也各有著不同的性質(zhì)。之前分析過由于現(xiàn)在對密封膠在外墻防水上沒有明確的規(guī)定，所以從設(shè)計到施工上用各種密封膠的都有，真的是很隨意。

②對裝配式外墻密封膠施工質(zhì)量現(xiàn)場檢測手段匱乏。直接影響PC建筑的外墻防水功能的有密封膠的深度、范圍、粘結(jié)力等，但現(xiàn)在對PC外墻防水密封膠現(xiàn)場檢查仍然是人工進(jìn)行肉眼觀察，用尺子測量，這樣測出的結(jié)果存在著很大的不確定性，檢查結(jié)果也是不能確信。

③目前我國對裝配式建筑外墻防水的研究停留在設(shè)計和施工階段，對密封材料的研究甚少，尤其是在密封材料的耐久性和后期的維護上。以后期維護更換為例，基本上未進(jìn)行對應(yīng)的研究措施，存在著很大的不確定性，只能參考常規(guī)產(chǎn)品進(jìn)行評價和維護。

6 改進(jìn)的措施

裝配式建筑施工作為新興的建筑形式，在我國尚處于探索試驗階段。還存在著很多的不足。特別是在密封膠這塊內(nèi)容上，既沒有配套標(biāo)準(zhǔn)的支持也沒有檢驗標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，結(jié)合本工程對MS密封膠的使用和本文對上述密封膠的對比分析，現(xiàn)就提出三點參考改進(jìn)的措施：

①抓緊制定PC建筑密封膠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在具體節(jié)點或者部位需用相應(yīng)的密封膠。

②研制發(fā)明新型的密封膠施工質(zhì)量現(xiàn)場檢測工具。

③因為我國處于PC建筑發(fā)展的初期，要多多借鑒國外的成功案例，取其精華去其糟粕。

④加強對PC建筑相關(guān)人員的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)習(xí)。

7 結(jié)語

PC建筑是現(xiàn)階段國家大力推廣和發(fā)展的新型建造方式，PC建筑的外墻防水上能從技術(shù)層面上通過相應(yīng)的技術(shù)改良和創(chuàng)新措得以施有效保障。但與裝配式建筑應(yīng)用成熟的國家相比，我國仍有很大的差距，特別在不同環(huán)境，不同結(jié)構(gòu)，不能有效的選擇合理經(jīng)濟的防水材料，也不能形成有效的系統(tǒng)化防水方案?，F(xiàn)在我國的裝配式建筑水平還有很大的提升空間。

目前國內(nèi)PC外墻密封材料的選擇存在一定的混亂，這為外墻滲水埋下了隱患。MS密封膠雖能在使用上可滿足裝配式外墻防水接縫的要求，并且操作簡單，但是我國是建筑大國，對密封膠的市場需求巨大，而現(xiàn)在此類密封膠的研發(fā)與生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以滿足，因此其發(fā)展空間巨大。希望通過本文的相關(guān)內(nèi)容介紹，能為相關(guān)從業(yè)人員提供新的思路，在把好防水質(zhì)量關(guān)的前提下，完善裝配式建筑防水技術(shù)，在今后的建筑行業(yè)能得以推廣。

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