預制外墻板或外墻構件拼接后會出現很多接縫,所以接縫的防水密封是一個不容忽視的非常重要的問題。JGJ 1-2014《預制混凝土結構技術規范》第5.3.4條規定:“裝配式外板的接縫、門窗洞口等防水薄弱部位應采用材料防水與結構相結合。防水方法。” 在一些地區的標準中,豎向接頭有“材料防水加結構防水”的方式。但無論采用何種設計方法,密封膠都是防水的首要注意事項,所以密封膠的選擇一定要注意。
裝配式建筑用密封膠主要有6個技術難點:
(1)混凝土的附著力
混凝土是堿性材料,普通密封膠很難與之粘合。此外,混凝土表面疏松多孔,減少了有效粘合面積。因此,要求密封膠對混凝土具有良好的附著力。此外,在我國南方多雨地區,混凝土也可能出現抗堿現象,對密封膠的粘結界面造成嚴重破壞。因此,在選擇裝配式建筑密封膠時,混凝土的附著力是首要考慮因素。目前市場上的密封膠中,單組份改性硅烷密封膠和聚氨酯密封膠對混凝土具有良好的附著力,而二組份改性硅烷密封膠必須配合底漆才能形成附著力。但傳統的硅酮密封膠對混凝土的附著力較差。
(2)耐候性
預制外墻板的接縫通常作為裝飾面的分縫,即密封膠接縫作為開縫處理。此外,密封膠還需經受長期日曬雨淋的侵蝕,因此要求密封膠具有優良的耐候性。密封膠的耐候性取決于其分子結構,主鏈鍵能越大,耐候性越好。所以,硅酮密封膠的耐候性最好,MS密封膠次之,聚氨酯密封膠更差,容易開裂和粉化。
各種密封膠的主鏈結構、鍵能和UV能比較如下:
密封膠的種類 | 硅酮 | 聚氨酯 | 改性硅烷 | |||||||
主鏈結構 | 硅氧 | 一氧化碳 | 中國 | 一氧化碳 | 抄送 | 硅氧 | 紫外線能量 | |||
鍵能 | 444 | 339 | 284 | 339 | 348 | 444 | 399 |
(3)可涂性
當由于吊裝錯誤而導致接縫較大,需要涂漆密封膠時,密封膠與涂料的相容性至關重要。由于硅酮密封膠的表面疏水疏油,涂層很難在其表面潤濕,干燥后不能形成漆膜或導致涂層開裂和剝落。但改性硅烷密封膠和聚氨酯密封膠與涂料的相容性極佳,其表面可涂漆。
(4)耐沾污性
混凝土是多孔材料,容易被污染,因此在選擇密封膠時應注意抗污性。由于普通硅膠因增塑劑遷移而滲入材料孔隙中,會造成永久性滲透污染(無法清洗);同時,硅酮密封膠表面帶有電荷,容易吸附空氣中的灰塵,雨刷后會造成密封膠接縫下方的垂直污染。污染(可清潔)不僅影響建筑物的外觀,而且難以清潔。同時,也會增加維護成本。但 MS 密封膠不含硅油和小分子增塑劑,具有優異的耐污染性。
(5)抗移動能力
由于裝配式建筑存在強風、地震引起的層間移動、熱脹冷縮引起的膨脹運動、干縮引起的干運動和地基沉降引起的沉降運動,受力對密封膠的要求很高。因此,密封膠必須具有出色的運動能力和彈性。目前國內裝配式建筑的接縫寬度通常設計為20mm,而接縫的變形主要是由于構件的熱脹冷縮造成的,因此可以根據接縫寬度進行計算,選擇具有適當移動能力的密封膠。
普通PC外接縫寬度計算簡化公式:
W>δ/ε×100%+|We|
W=設計接縫寬度(國內標準寬度一般為20mm);
δ=構件溫差變形/mm=L·α·△T;
L=構件長度(變形方向)
α=混凝土線膨脹系數,通常取(10×10-6)m/ ℃
△T=混凝土界面極限溫差,一般取80℃;
ε=密封膠移動%;
|We|=接縫施工誤差(一般取5mm)
計算公式:
當混凝土構件板長度L=3000mm,密封膠位移ε>L·α·△T/(W-|We|)·100%=3000×10×10-6×80/(20-5)×100 %=16%
按JC/T 881<混凝土結構接縫用建筑密封膠>的規定,密封膠的運動等級可分為7.5、12.5、20和25,因此裝配式建筑接縫處使用的密封膠的運動能力至少應在20甚至以上。此外,還應注意密封膠的分等級,它分為低模量和高模量。由于密封膠表面較松散,強度較低,如果密封膠模量和內聚強度高,則容易造成密封膠在混凝土界面處的粘結失效。但低模量的密封膠較軟,內聚強度低于界面粘合強度,能更好地適應變形,不易被破壞,因此裝配式建筑用密封膠的運動能力應為20LM和25LM。當建筑接縫因地震或材料干燥收縮而產生永久變形時,會對密封膠產生持續的應力。而MS密封膠具有優異的彈性和應力松弛能力,在發生永久變形時能最大限度地釋放預應力,保證密封膠不被破壞。
(6)施工性能
密封膠分為單組份和雙組份,以改性硅烷密封膠為例,單組份和雙組份密封膠的施工性能對比如下:
施工性能 | 優勢 | 壞處 |
單組份密封劑 | 1、施工操作方便 2、 減少損失 3、工廠調色,沒有區別 | 固化速度相對較慢 |
雙組分密封劑 | 固化速度快 | 1、需要專用攪拌設備和密封膠槍,施工要求高 2、 清潔工具需要有機溶劑(易燃) 3、附著力嚴重依賴底漆 4、調色在現場,會發生差異 |
目前,裝配式建筑用密封膠的施工方面還缺乏專業的工人。此外,現場施工環境復雜。因此,如何讓普通工人快速掌握密封膠操作,保證施工質量也值得考慮。實際上,單組份密封膠更適合現場施工。
另外,底漆要多加注意。因為構件表面可能有脫模劑,施工過程中難免有灰塵無法清理干凈。但底漆對于增強附著力、密封灰塵和促進防水性能至關重要。因此,在現場施工時,刷底漆應該是一個必要的步驟。
對于裝配式建筑密封膠的選用要求,市場上各類密封膠的詳細性能對比如下:
改性硅烷 | 聚氨酯 | 硅酮 | |
混凝土的附著力 | 出色的 | 好的 | 壞的 |
可涂性 | 出色的 | 出色的 | 壞的 |
耐污性 | 出色的 | 出色的 | 壞的 |
耐熱性 | 好的 | 壞的 | 出色的 |
耐候性 | 好的 | 壞的 | 出色的 |
儲存穩定性 | 好的 | 壞的 | 出色的 |
應用基材 | 混凝土、金屬 | 混凝土、金屬 | 玻璃、金屬 |
綜上所述,預制外墻的接縫密封應選擇改性硅烷密封膠,內墻接縫密封可選擇改性硅烷密封膠或聚氨酯密封膠。
裝配式建筑接縫用密封膠的技術性能應符合現行行業標準JC/T 881《混凝土結構接縫用建筑密封膠》的規定。填縫劑的深度應在填縫劑寬度的一半與填縫劑寬度的一半之間,即?寬度w≤深度d≤寬度w,深度不小于8mm。密封膠施工要求應符合JGJ 1-2014《預制混凝土結構技術規范》第12.3.12條:“外墻板接縫防水施工應符合以下規定:
1、防水施工前應清理板接縫腔
2、按設計要求填充背材
3、密封材料應填滿,無孔、均勻、平直、表面光滑,深度應符合設計要求。”
具體施工操作應符合廠家提供的施工方法。