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1、概述
在我國住宅建設(shè)中,混凝土結(jié)構(gòu)大都采用現(xiàn)澆體系。該施工方式雖然技術(shù)成熟,但同時也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等問題。在“低碳經(jīng)濟(jì)”、“綠色建筑”等新興概念的引導(dǎo)下,改革住宅建造方式,推進(jìn)住宅建設(shè)工業(yè)化,發(fā)展預(yù)制裝配式住宅已成為我國住宅建筑發(fā)展的必然趨勢[1-4]。
所謂裝配式工業(yè)化住宅,就是將住宅建筑分成多個單元或構(gòu)件,其中的主要構(gòu)成部分( 墻體、梁、柱、樓板以及樓梯等) 均在工廠或工地生產(chǎn),然后運(yùn)到工地,采用預(yù)制技術(shù)將預(yù)制混凝土構(gòu)件在現(xiàn)場進(jìn)行裝配化施工建造[5]。利用預(yù)制構(gòu)件吊裝的建筑，除了滿足安全性之外，還需要滿足建筑的一般要求，如外觀、防火、防水等。而這其中，工業(yè)化住宅的防水設(shè)計和材料成為國內(nèi)研究的重大課題。工業(yè)化建筑預(yù)制外墻縫的防水一般采用構(gòu)件防水和材料防水相結(jié)合的雙重防水措施,防水密封膠是外墻板縫防水的第一道防線,其性能直接關(guān)系到工程防水效果[6]，這就要求在實(shí)施工業(yè)化建筑時，需要選擇專業(yè)的、具有針對性的防水密封材料。
根據(jù)JGJ1-2014和四川省《裝配整體式住宅建筑設(shè)計規(guī)程》的要求，預(yù)制外墻接縫密封膠必須與混凝土具有相容性，較好的位移能力及防水、耐候等、低溫柔性功能，同時需要滿足相應(yīng)的國家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、裝配式建筑用密封膠的性能要求
2.1粘接性
對于密封膠來說，對基材的粘接性始終是最重要的性能之一，對于裝配式建筑所用的基材亦是如此。就目前而言，市場上所用的PC板片大多數(shù)為混凝土板，因此需要接縫密封材料對混凝土基材有很好的粘接性能。對于混凝土材料本身而言，普通的密封膠在其表面的粘接性是不易實(shí)現(xiàn)的。
(1) 混凝土是一種多孔性材料，孔洞的大小和分布不均勻不利于密封膠的粘接;
(2) 混凝土本身呈堿性，特別是在基材吸水時，部分堿性物質(zhì)會移動到密封膠和混凝土接觸的界面，從而影響粘接;
(3) PC板片在車間預(yù)制生產(chǎn)的末端，為了脫模的方便會采用脫模劑，而這部分脫模劑殘存在PC板片的表面，也使密封膠的粘接受到挑戰(zhàn)。
為了保障接縫密封膠對預(yù)制板塊的粘接性，首先在施膠之前需要將粘接表面的灰塵處理干凈，且保持干燥;同時在選擇預(yù)制建筑接縫密封膠時，需將以上影響粘接的因素考慮在內(nèi)，選擇一款適合混凝土基材的密封膠。
硅寶科技在考慮了混凝土材料本身特性情況下，研制的專利產(chǎn)品硅寶1068混凝土接縫用硅酮密封膠可以對混凝土實(shí)現(xiàn)完好粘接，從而為工業(yè)化住宅的防水密封提供了保障。
2.2 力學(xué)性能
由于混凝土板片隨著溫度的變化產(chǎn)生的熱脹冷縮，以及建筑物的輕微震動等影響，混凝土接縫的尺寸大小都會隨之產(chǎn)生運(yùn)動和位移。因此，根據(jù)四川省《裝配整體式住宅建筑設(shè)計規(guī)程》的要求，“外墻接縫寬度設(shè)計應(yīng)滿足在熱脹冷縮及風(fēng)荷載、地震作用等外界環(huán)境的影響下,其尺寸變形不會導(dǎo)致密封膠的破裂（詞條“破裂”由行業(yè)大百科提供）或剝離破壞的要求。在設(shè)計時應(yīng)考慮接縫的位移,確定接縫寬度,使其滿足密封膠最大容許變形率的要求”。
根據(jù)以上規(guī)定，結(jié)合國內(nèi)外建筑接縫用密封膠的標(biāo)準(zhǔn)(如表2)，可以看出國內(nèi)外對于密封膠的力學(xué)性能要求大致相同。
表3給出了按照行標(biāo)JC/T881測試的硅寶1068產(chǎn)品的部分力學(xué)性能，包括彈性回復(fù)率及拉伸模量。從結(jié)果可以看出，硅寶1068混凝土接縫用硅酮密封膠屬于25級LM產(chǎn)品，完全滿足國內(nèi)外對于接縫密封材料的要求。對于一般建筑規(guī)程要求的10至35mm混凝土接縫來說，良好的位移能力和彈性恢復(fù)率能夠保障密封膠的應(yīng)變適應(yīng)性和完整性，可以用于預(yù)制混凝土接縫防水密封。
2.3 耐候性
在四川省的裝配式住宅設(shè)計規(guī)程中，明確表示建筑接縫防水密封材料應(yīng)選用耐候性材料。而對于硅寶1068來說，在耐候性方面擁有明顯的優(yōu)勢，這主要是由其分子結(jié)構(gòu)決定的。在常用的密封材料中，聚氨酯的主鏈為C-O鍵，C-C鍵和C-N鍵，其中C-C鍵的鍵能約為348kJ/mol;硅酮密封膠的主鏈化學(xué)鍵則為Si-O鍵(鍵能對比如圖1所示)，鍵能大約為445kJ/mol。而宇宙中輻射到地球表面的最強(qiáng)紫外線波段處于UVB，其波長典型值約為300nm。根據(jù) 得知，其能量為399kJ/mol。也就是說，照射到地球表面能量最高的紫外線不足以破壞硅酮密封膠的Si-O主鏈結(jié)構(gòu)，保證了其良好的耐紫外性能。與之相反，該紫外線能量可以破壞聚氨酯的主鏈結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其在使用一段時間過后，會出現(xiàn)不同程度的開裂，從而漏水。
圖1 各種化學(xué)鍵鍵能對比
2.4 低溫柔性
由于我國幅員遼闊，緯度跨度較大，從海南到黑龍江的溫差也較大。因此預(yù)制建筑板片接縫用密封材料也要具備溫度適應(yīng)性及低溫柔性。對于硅酮密封膠來說，其分子結(jié)構(gòu)上的Si-O鍵較長，且硅原子上的甲基間距比較大，因此可以自由的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，甲基上的氫原子在低溫下有很高的運(yùn)動性，這種運(yùn)動主要圍繞Si-C鍵旋轉(zhuǎn);而且氫原子占據(jù)的空間自由體積大，與臨近分子間距大，分子間作用力小。這些化學(xué)結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)都使得硅酮密封膠具有良好的低溫柔性。為了驗(yàn)證硅寶1068的低溫柔性，根據(jù)GB/T 13477.7的要求，將試件按下面的溫度周期處理三個循環(huán): a) 于(70±2)°C處理16h;b) 于(-10±3)°C、(-20±3)℃或(-30±3)°C處理 8h。
根據(jù)測試結(jié)果，硅寶1068表面無龜裂（詞條“龜裂”由行業(yè)大百科提供），仍具備良好的彈性，從而證明其在低溫下保持性能。此外，根據(jù)表3的測試結(jié)果來看，硅寶1068裝配式建筑專用密封膠在經(jīng)歷-20℃條件的測試，拉伸模量為0.4MPa，滿足JC/T 881-2001的要求，從而起到完好的密封防水作用。
3. 裝配式建筑參考施工工藝流程
“三份材料，七分施工”是行業(yè)內(nèi)流傳甚廣的一句話，因此在選擇了好的密封膠產(chǎn)品之后，還需要規(guī)范的施工工藝流程保證項目的防水密封質(zhì)量。建議裝配式建筑系統(tǒng)的板縫采用以下施工工藝流程進(jìn)行：
1) 對板片接縫進(jìn)行清整，保證接縫能夠使密封膠滿足位移能力要求，并且;
2) 在接縫處填充大小比例合適的泡沫棒;
3) 在接縫邊緣處粘結(jié)遮蔽膠帶，以避免多余的硅酮密封膠污染接口的四周表面;
4) 如有需要，請施打底涂保證密封膠與基材的粘接性;
5) 使用打膠槍或打膠機(jī)（詞條“打膠機(jī)”由行業(yè)大百科提供）以連續(xù)操作的方式打膠。應(yīng)使用足夠的正壓力使膠注滿整個接口空隙，可以用槍嘴“推壓”密封膠來完成。施打豎縫時，建議從下往上施工，保證密封膠填滿縫隙;
6) 在膠表面結(jié)皮前進(jìn)行整平。不要用液體如水、肥皂水、酒精來幫助整平。
7) 在膠結(jié)皮之前除去遮蔽條，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
4、結(jié)論
裝配式建筑將是建筑模式的發(fā)展趨勢，在整個系統(tǒng)中密封膠的選擇將成為建筑防水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了保障整個建筑體系的防水效果，要求密封膠必須具備對混凝土有良好的粘接性，優(yōu)異的力學(xué)性能，極佳的耐候性以及低溫柔性。根據(jù)測試，硅寶1068混凝土接縫用硅酮密封膠可以滿足以上的這些要求，并在實(shí)際案例中為裝配式建筑提供完好的防水密封解決方案。
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