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1.硅酮結(jié)構(gòu)密封膠及其在建筑幕墻結(jié)構(gòu)粘接裝配系統(tǒng)（SSG)的應(yīng)用

     在幕墻結(jié)構(gòu)粘接裝配系統(tǒng)（SSG)中，幕墻面板完全靠硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘接到鋁框上,面板的自重及所受的外力全部由硅酮結(jié)構(gòu)密封膠承擔(dān)，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械固定方式。SSG系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在于更多的設(shè)計(jì)自由性、玻璃受熱破碎性減少、由于沒(méi)有外露的金屬而形成天然熱斷橋、漏氣和滲水性減少、與傳統(tǒng)裝配相比費(fèi)用可能更少、受風(fēng)荷載、地震以及靜荷載如雪的影響而引起的破碎性減少。

     一般講，根據(jù)硅酮結(jié)構(gòu)膠使用在玻璃或其他四方形板片的兩邊或四邊，SSG系統(tǒng)有兩種基本類型：半隱框結(jié)構(gòu)和全隱框結(jié)構(gòu)。半隱框結(jié)構(gòu)的SSG系統(tǒng)是用結(jié)構(gòu)密封膠對(duì)兩個(gè)玻璃或板片邊提供結(jié)構(gòu)支持，另外兩個(gè)框邊仍然使用傳統(tǒng)的機(jī)械固定。全隱框結(jié)構(gòu)的SSG系統(tǒng)就是長(zhǎng)方形的玻璃或板片的四個(gè)邊都是用結(jié)構(gòu)膠來(lái)提供支持，不是采用機(jī)械的連接把玻璃或板片固定到金屬框架系統(tǒng)上，有時(shí)也使用一些金屬配件來(lái)加強(qiáng)粘接強(qiáng)度。這些系統(tǒng)既有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)也可進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。

      結(jié)構(gòu)密封膠在SSG的上述兩種系統(tǒng)中具有相同重要作用，必須給予相同的重視，原因在于兩種系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)密封膠都需要把板片的荷載轉(zhuǎn)移到金屬框架上。此外這種結(jié)構(gòu)與普通的建筑加固結(jié)構(gòu)不同，特別是當(dāng)幕墻面板材料為玻璃板塊時(shí)，陽(yáng)光可以透過(guò)玻璃照在密封膠與玻璃的粘接面上，只要密封膠老化就會(huì)造成粘接失效；因此要求粘接玻璃的密封膠必須具有極好的耐老化性能，目前只有屬于有機(jī)硅類型的結(jié)構(gòu)密封膠能達(dá)到要求。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)中均明確指出，在SSG系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)使用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。

2.硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的主要技術(shù)性能及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)差異

     根據(jù)建筑幕墻結(jié)構(gòu)粘接系統(tǒng)（SSG)的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠既應(yīng)滿足施工過(guò)程的良好操作需求，同時(shí)也必須滿足荷載及環(huán)境因素作用的物理機(jī)械性能要求。在中國(guó)GB/T16776、美國(guó)ASTMC1184及歐洲ETAG002等三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系中，主要技術(shù)性能要求的側(cè)重點(diǎn)及涉及范圍仍有一定的差異性，現(xiàn)進(jìn)行分析和討論。

2.1施工性能

     施工性能表征了產(chǎn)品的使用性能，是施工應(yīng)用的關(guān)鍵特性指標(biāo)，直接關(guān)系到施工應(yīng)用的操作便捷性。良好的施工性能，可以有效保證施工過(guò)程的速度及效率；不良的施工性能不僅造成操作困難，也容易發(fā)生施工質(zhì)量缺陷。在硅酮結(jié)構(gòu)膠的施工性能指標(biāo)方面，中國(guó)GB/T16776、美國(guó)ASTMC1184標(biāo)準(zhǔn)中，均對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)經(jīng)常涉及的流動(dòng)性、擠出性、表干時(shí)間、適用期等性能指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，評(píng)價(jià)要求基本一致，其中GB16776個(gè)別項(xiàng)目要求比ASTMC1184要相對(duì)嚴(yán)格；但歐洲ETAG002標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有相關(guān)施工特性指標(biāo)的評(píng)定，缺失了施工性能方面的考量，詳見(jiàn)表1。

表1施工性能指標(biāo)

注：“/”表示無(wú)相應(yīng)指標(biāo)

⑴  流動(dòng)性

     表征注膠后結(jié)構(gòu)膠保持自身形狀的能力。測(cè)定指標(biāo)為下垂度，需要同時(shí)考量垂直方向和水平方向。下垂度不符合表1規(guī)定的產(chǎn)品，施膠后容易出現(xiàn)流淌變形的現(xiàn)象。

⑵  擠出性

     表征特定應(yīng)用溫度下結(jié)構(gòu)膠的擠出特性，反映擠注速度；不能正常擠出的密封膠不應(yīng)使用，因?yàn)檫@可能表示質(zhì)量差、缺乏包裝穩(wěn)定性或?qū)е虏僮鲿r(shí)間不足。

⑶  適用期

     表征雙組份結(jié)構(gòu)膠的工作時(shí)間，低于該指標(biāo)值將導(dǎo)致操作時(shí)間不足。

⑷  表干時(shí)間

     表征結(jié)構(gòu)膠的工作修整時(shí)間以及確保密封膠能完全固化。當(dāng)固化時(shí)間需要非常長(zhǎng)的時(shí)間，表示結(jié)構(gòu)膠可能過(guò)期失效。

2.2力學(xué)性能

     SSG體系面板-框架的連接依靠結(jié)構(gòu)膠粘接實(shí)現(xiàn)，荷載分布和位移特性不同于其他連接形式。SSG體系要求結(jié)構(gòu)膠不僅有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，而且有足夠的彈性，能補(bǔ)償結(jié)構(gòu)變位且又不產(chǎn)生過(guò)大的誘發(fā)應(yīng)力。這就要求選擇的結(jié)構(gòu)膠具有適用的力學(xué)特性。

表2力學(xué)性能指標(biāo)

⑴  強(qiáng)度

      強(qiáng)度是表征結(jié)構(gòu)膠的力學(xué)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，與SSG系統(tǒng)結(jié)構(gòu)膠安全系數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)一項(xiàng)技術(shù)尚不熟悉或設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，一般采用較高設(shè)計(jì)安全系數(shù)。由表2可見(jiàn)，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184規(guī)定的拉伸粘接強(qiáng)度最小值為0.345MPa，即采用了2.5倍的安全系數(shù)；中國(guó)在制定GB16776時(shí)為了更進(jìn)一步確保幕墻的安全,將安全系數(shù)從2.5倍提高到了4倍,規(guī)定了結(jié)構(gòu)膠的最小強(qiáng)度值為0.6MPa；歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則僅需報(bào)告測(cè)試值，并未進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)定。這是歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184及中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB16776在強(qiáng)度問(wèn)題上的主要不同之處，歐洲標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注于強(qiáng)度的保持率，而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注于設(shè)計(jì)安全系數(shù)。

     此外，在測(cè)試項(xiàng)目方面，各標(biāo)準(zhǔn)體系都規(guī)定了高低溫、浸水、浸水光照等處理?xiàng)l件，而歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則增加一些環(huán)境因素如鹽霧(NaCl)，酸霧(SO2)以及清洗劑浸泡等處理?xiàng)l件，這對(duì)于某些特定環(huán)境或地區(qū)中如沿海常受到海風(fēng)侵襲的SSG系統(tǒng)應(yīng)用，獲取鹽霧測(cè)試數(shù)據(jù)是具有一定的指導(dǎo)意義；此外其它外在因素的影響，如抗撕裂、機(jī)械疲勞性能測(cè)試等項(xiàng)目的增加，也可以具有一定程度的參考價(jià)值。

⑵粘結(jié)破壞面積

     粘結(jié)破壞面積表征了結(jié)構(gòu)膠對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)基材的粘結(jié)性能，各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，要求的嚴(yán)格程度不同。在中國(guó)GB16776中，為了確保結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量處于很高水平,除提高了最小強(qiáng)度值，還特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)膠對(duì)基材的粘接性,規(guī)定在經(jīng)過(guò)5種條件處理的試件拉伸粘接性試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)膠的內(nèi)聚破壞面積必須大于95%；而美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184沒(méi)有規(guī)定粘接破壞面積；歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則規(guī)定對(duì)于試件在經(jīng)過(guò)各種處理后,再進(jìn)行拉伸或剪切試驗(yàn),結(jié)構(gòu)膠的內(nèi)聚破壞面積都必須大于90%,這一點(diǎn)比GB16776規(guī)定的95%放寬了條件。

2.3耐久性

     關(guān)于結(jié)構(gòu)密封膠耐久性檢測(cè)方法，目前尚無(wú)加速試驗(yàn)方法可以模擬自然環(huán)境條件下的25年老化。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184中提出了5000小時(shí)紫外老化試驗(yàn)，中國(guó)GB/T16776的水-紫外測(cè)試是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化修改，歐盟標(biāo)準(zhǔn)ETAG002中則在紫外、溫度、水、荷載、接觸物質(zhì)等多因素方面進(jìn)行老化試驗(yàn)考察。有關(guān)我司產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)符合性的測(cè)試研究方面，在2009年已通過(guò)了美國(guó)結(jié)構(gòu)膠標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試，該測(cè)試由美國(guó)DL試驗(yàn)室進(jìn)行；目前也完成了歐盟標(biāo)準(zhǔn)ETAG002各項(xiàng)目的測(cè)試。對(duì)于自然環(huán)境條件下的老化，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，我司于90年代末期已經(jīng)啟動(dòng)了該類研究，至今幕墻自然曝曬試驗(yàn)已經(jīng)15年，采用上述的“重新粘接法”獲得了可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示我司產(chǎn)品耐久性理想。此外，為考察我國(guó)典型地區(qū)環(huán)境因素對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)膠的耐久性影響，我司已在新疆、廣州曝曬場(chǎng)開(kāi)展結(jié)構(gòu)膠自然曝曬試驗(yàn)，該測(cè)試周期將長(zhǎng)達(dá)50年，目前樣件已投放近一年，已取得初始自然老化試驗(yàn)結(jié)果。

     硅酮結(jié)構(gòu)密封膠用戶應(yīng)該認(rèn)識(shí)到檢測(cè)報(bào)告表征的是在理想化、已固化的狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而不是在表現(xiàn)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在建筑物上實(shí)際出現(xiàn)和表現(xiàn)的氣候老化條件下的。如何科學(xué)可靠地表征結(jié)構(gòu)密封膠耐久性仍然是三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系需要進(jìn)一步完善的重要研究方向。目前，還沒(méi)有適用的方法來(lái)準(zhǔn)確描述SSG系統(tǒng)的耐久極限，因此，也不可能準(zhǔn)確表明SSG系統(tǒng)的失效時(shí)間、早期變質(zhì)現(xiàn)象以及必需的維修工作。由于這些因素難以確定，那么SSG系統(tǒng)和傳統(tǒng)裝配系統(tǒng)相比有更大的風(fēng)險(xiǎn)性。目前，為保證耐久性，最好的方法就是采用已證明品質(zhì)的材料和高質(zhì)量的技術(shù)、在制造和安裝時(shí)有一個(gè)有效的質(zhì)量監(jiān)控程序和參照以往成功的經(jīng)驗(yàn)。在一些環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)因素的短期試驗(yàn)已證實(shí)在實(shí)驗(yàn)條件下結(jié)構(gòu)膠在性能方面沒(méi)有發(fā)生不利的變化。但合格產(chǎn)品不一定都適用于具體設(shè)計(jì)。目前還沒(méi)有準(zhǔn)確預(yù)報(bào)系統(tǒng)耐久極限的有效方法，不能預(yù)知系統(tǒng)喪失功能的時(shí)間。依據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算，采用已證明質(zhì)量的材料、制造、安裝技術(shù)和質(zhì)量保證體系，參照成功的業(yè)績(jī)，才能保證系統(tǒng)的耐久性。