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建筑密封膠作為建筑輔材,在建筑整體防水(詞條“防水”由行業(yè)大百科提供)密封中發(fā)揮著重要的作用。裝配式建筑密封膠主要用于裝配式PC構(gòu)件的接縫密封,保證裝配式建筑的氣密性、水密性(詞條“水密性”由行業(yè)大百科提供)及整體性能。裝配式建筑用密封膠關(guān)注密封膠的施工性能,粘接性,位移能力,可涂飾性等性能,此外,低模量也是裝配式建筑用密封膠關(guān)注的性能之一。

圖1 裝配式建筑及其接縫
1. 什么是模量
從材料的力學(xué)性能來(lái)說(shuō),模量是指材料在受力狀態(tài)下應(yīng)力與應(yīng)變之比。模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。

而密封膠所說(shuō)的模量,通常是指其正割拉伸模量(詞條“拉伸模量”由行業(yè)大百科提供)。按照GB/T 13477.8-2017《建筑密封材料試驗(yàn)方法第8部分:拉伸粘結(jié)性的測(cè)定》中的規(guī)定:將密封膠粘接在兩個(gè)平行基材的表面之間、制成試件;將試件拉伸至破壞,繪制力值-伸長(zhǎng)率曲線,可計(jì)算密封膠的正割拉伸模量。每個(gè)試件選定伸長(zhǎng)時(shí)的正割拉伸模量(σ,單位MPa)按下式計(jì)算。

式中:F為選定伸長(zhǎng)時(shí)的力值,單位為牛頓(N);S為試件初始截面(詞條“截面”由行業(yè)大百科提供)積,單位為平方毫米(mm2)。
2. 高模量密封膠和低模量密封膠的區(qū)別
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14683—2017《硅酮和改性硅酮建筑密封膠》的規(guī)定,將產(chǎn)品的拉伸模量分為高模量(HM)和低模量(LM)兩個(gè)次級(jí)別。參見(jiàn)以下關(guān)于改性硅酮建筑密封膠(MS)理化性能的規(guī)定(見(jiàn)表1)。
表1 GB/T 14683-2017中關(guān)于改性硅酮建筑密封膠拉伸模量和伸長(zhǎng)率的規(guī)定

按照規(guī)定,當(dāng)密封膠拉伸至相應(yīng)伸長(zhǎng)率時(shí),其在23℃的模量小于等于0.4MPa且在-20℃模量小于等于0.6MPa時(shí),密封膠才能判定為低模量;任何一個(gè)條件不滿足時(shí),只能判定為高模量。不同的位移等級(jí),其伸長(zhǎng)率有所不同。20級(jí)密封膠產(chǎn)品,測(cè)定其伸長(zhǎng)率為60%的拉伸模量,而對(duì)于25級(jí)及其以上的密封膠產(chǎn)品,測(cè)定伸長(zhǎng)率為100%的拉伸模量。
3. 低模量密封膠的優(yōu)勢(shì)
通常情況下,拉伸模量表征密封膠的柔韌性,拉伸模量越低,密封膠越柔軟,發(fā)生同樣形變時(shí),內(nèi)應(yīng)力越小;拉伸模量越高,韌性越大,發(fā)生同樣形變時(shí),內(nèi)應(yīng)力越大。在同樣形變的膠縫中,使用低模量的密封膠產(chǎn)品,其內(nèi)應(yīng)力會(huì)比同位移等級(jí)高模量的密封膠產(chǎn)品小得多。因此可以有效避免因內(nèi)應(yīng)力大引起密封膠開(kāi)裂的情況。如圖2:項(xiàng)目中錯(cuò)用高模量密封膠而導(dǎo)致開(kāi)裂的情況。

圖2裝配式工程中錯(cuò)用高模量密封膠導(dǎo)致開(kāi)裂
其次,內(nèi)應(yīng)力小意味著密封膠對(duì)所粘基材表面作用力也小。傳統(tǒng)的鋁材、玻璃等材料大都表面比較致密,但對(duì)于裝配式建筑預(yù)制(詞條“預(yù)制”由行業(yè)大百科提供)混凝土構(gòu)件,水泥砂漿,蒸壓加氣混凝土板等材料的相對(duì)疏松的表面,低模量則擁有很大的優(yōu)勢(shì),能大大降低材料表面剝離的概率。

圖3裝配式建筑項(xiàng)目中高模量密封膠將基材表面層剝離
事實(shí)上,在針對(duì)混凝土接縫用密封膠的標(biāo)準(zhǔn)JC/T881—2017《混凝土接縫用建筑密封膠》中,對(duì)于位移能力為20級(jí)、25級(jí)區(qū)分了高低模量,而對(duì)于35級(jí)和50級(jí)則必須要求低模量。
表2 JC/T881—2017《混凝土接縫用建筑密封膠》中關(guān)于拉伸模量和伸長(zhǎng)率的規(guī)定

因此,在目前裝配式應(yīng)用中,對(duì)于裝配式建筑密封膠(主要是水泥構(gòu)件接縫)一般均推薦采用低模量的產(chǎn)品。在T/CECS655-2019《裝配式建筑密封膠應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中第4.2.3條中也有相關(guān)的規(guī)定:當(dāng)接縫處水泥基基材強(qiáng)度(詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供)較低時(shí),不宜選擇高模量建筑密封膠。
希望本期“白云在線”可以幫助您選用更合適的裝配式建筑密封膠。