裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠研究

孫詠華 梁博

摘要：裝配式建筑密封膠的不同膠質會影響接縫封膠效果，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。該方法針對密封膠的不同膠質，選取4種不同成分的密封膠用作實驗測試，通過選取密封膠膠樣，對密封膠開展粘接性、耐老化性測試研究，根據(jù)測試結果將不同物質的密封膠應用在實際建筑工程中觀察對比，依據(jù)密封膠最終對比效果，得出型號為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。

關鍵詞：裝配式建筑；外墻保溫板；密封膠；粘結性；耐老化性

中圖分類號：TU57+8；TQ437+.1????? 文獻標志碼：A???????? 文章編號：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

在當今時代不斷發(fā)展情況下，我國裝配式建筑以未來發(fā)展方向為目標努力改進[1-2]，利用裝配式建筑是現(xiàn)代社會應用手段，但這種方式會導致建筑中存在很多漏縫。這些漏縫如果沒有及時密封，進水后縫隙中就會出現(xiàn)發(fā)潮、脫落的現(xiàn)象。通常情況下外墻接縫會用密封膠密封[3]，用作接縫外側的最佳屏障，起到防水、防潮的作用。但由于密封膠的種類繁多，發(fā)揮的功能不同，所以會出現(xiàn)耐老化性低的缺陷，為了徹底解決這一問題，需要對裝配式建筑外墻保溫板接縫用密封膠開展研究。

有學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，對密封膠開展了實驗測試，通過分析不同老化結果對密封性的影響條件，分析了密封膠表征，得出密封膠產生老化的機理，根據(jù)研究結果表明密封膠的內部結構會對老化條件造成影響，令其敏感度不斷變化[4]。提出內澆外掛裝配式建筑預制外墻接縫防水技術方法，該方法根據(jù)現(xiàn)代社會的建筑設計原理優(yōu)先設計了需要裝配的建筑，在建筑過程中測試了密封膠在外墻接縫內的防水特性，以實際結果為準，重點研究密封膠在外墻接縫中的防水施工工藝[5]。提出了CRTs Ⅲ板式無砟軌道基層伸縮縫用環(huán)氧瀝青填縫料的研究方法。因為密封膠的拉伸和粘合性能在涂抹密封膠時起著重要作用，所以針對該方法開展了詳細測試，通過獲取不同溫度下密封膠的應變關系，并將獲取結果與密封膠耐老化性能對比，通過測試結果得出密封膠在溫度為0℃以下時應變能力會呈下降趨勢減??；溫度為0℃以上后密封膠的應變能力會不斷增加，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

由于密封膠種類較多，內部膠質不同[7]，具體包含聚氨酯、硅酮、硅烷、聚醚膠等幾種類型。不同成分會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)對比、分析密封膠的性能。

1.1? 實驗測試

1.1.1 選擇密封膠膠樣

本次測試在市場中選取膠質不同的密封膠，分別為：PU密封膠、PC910密封膠、SMP651密封膠及 SMP652密封膠。

1.1.2 測試方法

根據(jù)以上選取的密封膠膠質，作為密封膠的下垂度、表干時間、粘接性等多種性能條件的參照條件，測試密封膠多種性能。密封膠會以涂飾性形式封存在外墻縫隙中，在固化過程中需要對密封膠的漆膜流動性進行觀察。

1.1.3 測試儀器設備

設置主要儀器及設備。選取Roell Z010，德國 Zwick拉力機；密封膠紫外光加速老化試驗機，產自美國；橡膠硬度計；氣相色譜儀；水分儀。

1.2 密封膠測試結果與討論

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、密封膠表面表干時間、硬度、力學性能。對這幾種性能進行測試后獲取結果如表1所示。

根據(jù)表1不同種類的密封膠基礎性能獲取結果，可以看出種類為PU的密封膠，膠體斷裂伸長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試中取值最大，驗證了SMP652的密封膠彈性最高。

1.2.2 密封膠粘接性測試分析

裝配式建筑外墻所用的混凝土材質大多為多孔性基材，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部保溫板粘接。對混凝土構件預制時，為了能夠順利脫模，需要向混凝土構件中加入脫模劑，由于脫模劑中的成分會對密封膠的粘接性能造成影響[9-10]，導致混凝土構件的粘接性變差，所以為了避免這種問題，在制作混凝土構件前，應先對構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，本次實驗選取種類不同的密封膠，測試不同種類的密封膠粘接性。因為PU產品的密封膠材質不同，所以在測試期間不對 PU密封膠打底，而是實施無底涂試樣的方式測試。剩余PC910產品、SMP651產品及SMP652產品則開展無底涂、有底涂2種測試方式。具體測試結果如表2所示。

由表2可知，對密封膠進行冷拉-熱壓處理后，無底涂PU膠與無底涂的SMP6522種密封膠出現(xiàn)破壞現(xiàn)象；同時對比發(fā)現(xiàn)，有底涂情況下SMP652密封膠的粘接性較好；剩余PC910和SMP6512種品類的密封膠無論在無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建過程中會受到天氣影響，例如梅雨季、長期下雨等季節(jié)帶給外墻墻體潮濕或局部結構浸水的問題，針對這一缺陷，本次實驗考慮了在不同浸水時間下的密封膠粘接性能測試。

設定密封膠浸水時間分別為3、6、40 d，對密封膠浸水處理后，根據(jù)設定的JC/T 881測試參照發(fā)現(xiàn)，無底涂SMP652與其余品類的密封膠在定伸粘接性能測試中均與測試參照結果相符，但浸泡時間加長后，幾種密封膠的拉伸強度、斷裂伸長率會有明顯的變化，浸泡時間越長，2種性能會越短，密封膠表面出現(xiàn)破壞的面積就會越大。

當浸泡時間為6 d時，PU膠已經會出現(xiàn)密封膠粘結破壞的問題，但其余幾種密封膠的粘接均無破壞。浸水時間為40 d時，PC910和SMP6512種無底涂密封膠粘接性能與測試參照存有誤差，不能通過測試要求；但除PC膠外，其余3類有底涂的密封膠在長時間浸泡后依然能夠保持更好的粘接性。由此可見，市面銷售中浸水后的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試

本次實驗選取的實驗設備儀器為上海儀器有限公司產出的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種方法對密封膠開展不同老化條件下的密封膠耐老化性能測試[11-12]。通過密封膠時間在不同老化時間下的變化，將密封膠加入到溫度為75℃的鼓風干燥機中，一段時間后再將干燥器冷卻到與室內溫度相同的溫度，從中觀察密封膠溶劑在試樣中的物理性能變化情況，其變化結果如表3所示。

由表3可知，雖然選取的4種密封膠內部化學成分不同，但是密封膠經老化測試后可以看出不同成分的密封膠物理性能變化趨勢會不斷產生變化，且各個趨勢之間比較接近。當老化時間不斷增加后，4類密封膠的拉伸模量在前段時間會呈上升的趨勢，而后出現(xiàn)開始下降，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程緩慢，但內部化學結構的剛性硬度會有所提升，其余拉伸模量也會有不一樣的增長效果，但各個密封膠的斷裂伸長率都會降低。老化時間越來越長后，會有更多的化學能量聚集在一起，這時密封膠結構中的分子鏈產生斷裂，拉伸強度和斷裂伸長率均有顯著的下降。

由于不同化學結構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間后，拉伸模量就會到達最大值，其余種類的密封膠達到一定時間后，拉伸模量也會出現(xiàn)最大值，這與內部結果的交聯(lián)密度有關。

2 密封膠在裝配式建筑外墻保溫板接縫的應用對比

2.1 密封膠在工程應用中的對比研究

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種密封膠分別應用到裝配式建筑外墻保溫板接縫中[13-14]，根據(jù)不同類型密封膠的內部結構，對密封膠在接縫中的性能開展長期試驗及觀察研究。

2.2 密封膠在接縫中的施工

（1）設定在裝配式建筑外墻保溫板外側水平、豎直縫中進行密封膠防水封堵操作，令外墻保溫板的側壁保持整潔、干燥。在施工前檢查所需材料性能、質量及配合比，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豎縫與水平線之間的注膠寬度、厚度符合設定接縫條件[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，同時密封膠在注膠時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，要對封膠后的外墻面進行淋水、噴水操作，觀察噴水后的墻面，檢驗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比，具體如表4所示。

根據(jù)表4密封膠應用效果對比結果，得知 PC910密封膠與SMP651密封膠的應用性能最佳；而PU密封膠的應用性能最差，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 結語

由于密封膠的化學結構不同，導致密封膠的注膠結果差，針對這一問題，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展了測試分析，獲取各個密封膠的性能結果，基于測試的密封膠性能結果將密封膠在實際建筑工程中應用，最終通過施工結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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