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防水密封膠在裝配式建筑中的應用
類別:輔材與設備  日期:2020-2-26  來源:硅寶科技  點擊率:7476  打印 關閉

 

  裝配式建筑的發展及優勢

 

裝配式建筑是一種新型的建筑施工方式,將住宅建筑分成多個單元或構件,其中的主要構成部分( 墻體、梁、柱、樓板以及樓梯等) 在工廠生產,然后運到工地,采用預制技術將預制混凝土構件在現場進行裝配化施工建造;可以像“造汽車一樣造房子”。

 

在我國住宅建設中,混凝土結構大都采用現澆體系;該施工方式雖然技術成熟,但同時也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等問題。裝配式建筑不僅可以提高施工的效率,并且還在節能、減噪、環保等多個方面具備比傳統模式更大的優勢。在“低碳經濟”、“綠色建筑”等新興概念的引導下,改革住宅建造方式,推進裝配式建筑已成為我國住宅建筑發展的必然趨勢。

 

  裝配式建筑的防水要求

 

裝配式建筑預制外墻縫的防水一般采用構件防水和材料防水相結合的雙重防水措施,防水密封膠是外墻板縫防水的第一道防線,其性能直接關系到工程防水效果,這就要求在實施裝配式建筑時,需要選擇專業的、具有針對性的防水密封材料。

 

防水密封膠是裝配式建筑的重要配套材料,是裝配式建筑外墻防水的第一道防線,選擇了不合適的防水密封膠會導致諸如脫粘、開裂、老化、變硬等問題(圖1),進而出現墻體漏水、發霉、脫皮、保溫層失效等(圖2),因此防水密封膠的好壞直接決定了裝配式建筑的使用效果、使用壽命、節能效率等。

 

圖1 防水密封膠容易出現的問題

 

圖2 防水密封膠失效對裝配式建筑的影響

 

根據《JGJ 1-2014裝配式混凝土結構技術規程附條文》和《DBJ51/T 038-2015 四川省裝配整體式住宅建筑設計規程》的要求,預制外墻接縫密封膠必須與混凝土具有良好的相容性,較好的位移能力及防水、耐候、抗污染性的功能,同時密封膠還需要滿足相應的國家和行業標準要求。

圖3 裝配式建筑混凝土接縫及密封效果圖

 

  裝配式建筑外墻用防水密封膠

 

  針對上述裝配式建筑外墻防水密封膠的要求,我們對市場上現有的密封膠進行了對比分析。常用的建筑密封膠包括硅酮密封膠(SR)、硅烷改性聚醚密封膠(MS)、聚氨酯密封膠(PU)。PU采用聚氨酯預聚體為主體,主鏈由C-O鍵(鍵長0.136nm,鍵能339kJ.mol-1)以及N-C鍵(鍵長0.132 nm,鍵能284kJ.mol-1)所組成;MS以硅烷封端改性聚醚為主體,主鏈由大量的C-O鍵、C-C鍵(鍵長0.154nm,鍵能348kJ.mol-1)以及少量的Si-O鍵(鍵長0.164nm,鍵能444kJ.mol-1)所組成;SR以線性聚硅氧烷為主體,主鏈是由Si-O-Si所組成。三種密封膠以其不同的優缺點均在裝配式建筑的防水密封中有所應用,各項性能對比如下表(表1)所示。

 

 

對裝配式建筑混凝土接縫密封的要求分析,密封膠在使用過程中需要滿足以下要求:

 

  01粘結性

 

  對于密封膠來說,對基材的粘結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,市場上所用的裝配式建筑板片大多數為混凝土板,因此需要接縫密封材料對混凝土基材有很好的粘結性能。對于混凝土材料本身而言,普通的密封膠在其表面的粘結性是不易實現的。影響粘結的因素主要有:

 

1)混凝土是一種多孔性材料,孔洞的大小和不均勻不利于密封膠的粘結;

2)混凝土本身呈堿性,特別是在基材吸水時,容易出現返堿現象影響粘結;

3)裝配式建筑板片在車間生產時,會使用脫模劑,會導致密封膠與基材粘結不良。

 

為了保障接縫密封膠對預制板塊的粘結性,在選擇預制建筑接縫密封膠時,需將以上影響粘結的因素考慮在內,選擇一款適合混凝土基材的密封膠。

 

圖4 密封膠與混凝土粘結性能對比

 

  02力學性能

 

由于混凝土板片隨著溫度的變化產生的熱脹冷縮,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生運動和位移。參考裝配式建筑的相應規范要求,在設計時應考慮接縫的位移,確定接縫寬度,使其滿足密封膠最大容許變形率的要求。結合國內外建筑接縫用密封膠的標準(如表2),可以看出國內外對于密封膠的力學性能要求大致相同。

 

 

  03耐候性

 

由于建筑設計的使用年限一般為50年,因此板片接縫之間使用的密封膠具有非常好的耐候性,滿足長期的戶外工作情況。在日本,MS膠在裝配式建筑上的應用已經有40年的歷史,表明MS膠完全能夠滿足戶外的復雜工況環境變化。硅寶MS1096經過紫外線照射1000h后,產品的強度和保持率均在80%以上,完全能夠滿足長期的戶外工作環境。

 

  04抗污染性

 

預制混凝土板材表面有很多孔洞,普通密封膠中的增塑劑很容易滲透進入混凝土中,對混凝土板材接縫兩側造成污染,影響整個建筑的外觀。專用密封膠采用內增塑技術,即選用的增塑劑一方面可以起到潤滑增塑的作用,另一方面可以在產品后期應用過程中參與化學反應,從而避免了后期增塑劑滲出進入混凝土基材孔洞的隱患。另外,專用底涂可以起到封閉隔絕作用,將任何可能杜絕在混凝土表面之外。

 

  05可涂飾性

 

對于現在的裝配式建筑,由于構件尺寸會出現偏差,現場裝配工藝也不成熟,導致板塊之間的拼接縫寬度不一致,從而影響整個建筑的外觀,需要在密封膠上刷上一層涂料,使拼接縫的寬度從外觀上保持一致,保證整棟建筑的美觀,因此需要密封膠具有一定的可涂飾性。MS膠和聚氨酯密封膠具有良好的可涂飾性,在市場上廣泛應用,而硅酮密封膠的表面能低,可涂飾性較差,但可以用在外墻不需要涂裝的清水混凝土墻面和瓷磚反打墻面的拼接縫防水。

 

 

圖5 真石漆在硅寶MS1096上的涂飾效果

 

 “三分材料,七分施工”是行業內流傳甚廣的一句話,因此在選擇了好的密封膠產品之后,還需要規范的施工工藝流程保證項目的防水密封質量。

 

  結語

 

由于裝配式建筑有大量的外墻接縫,需要選用防水密封膠對外墻接縫進行防水處理,且對選用的防水密封膠要求具有較高的彈性、良好的粘結性、低模量、優異的耐老化性能、對基材無污染,必要時可以進行表面涂飾操作。選擇好合適的防水密封膠后,還需要按照標準施工工藝流程進行,杜絕各種操作不當導致防水密封失效。

 

 

硅寶科技在裝配式建筑領域精耕細作,在國內已有超過300萬平方的工程案例,提供優質的產品(硅寶1068、硅寶1096和硅寶1097L)及工程承包服務,為國內裝配式建筑行業的發展提供可靠的保證。

 

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