建筑密封膠及應(yīng)用-馬啟元

1、北京粘接學(xué)會(huì)北京粘接學(xué)會(huì) 馬啟元馬啟元ma_l我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)主題詞表將主題詞我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)主題詞表將主題詞“Sealant”定為密封膠或密封劑定為密封膠或密封劑l國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 6927建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)接縫產(chǎn)品接縫產(chǎn)品密封密封膠膠術(shù)語(yǔ)定義術(shù)語(yǔ)定義 “Sealant” 為為“以非定型狀態(tài)以非定型狀態(tài)填充接縫并與接縫對(duì)應(yīng)表面粘接在一起實(shí)現(xiàn)接填充接縫并與接縫對(duì)應(yīng)表面粘接在一起實(shí)現(xiàn)接縫密封的材料縫密封的材料”l國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2943膠粘劑術(shù)語(yǔ)定義膠粘劑術(shù)語(yǔ)定義“Sealant”為為“具有密封功能的膠粘劑具有密封功能的膠粘劑”基本功能：粘接基本功能：粘接 -密封密封l承受接縫位移并隨伸縮

2、運(yùn)動(dòng)而變形承受接縫位移并隨伸縮運(yùn)動(dòng)而變形l良好的現(xiàn)場(chǎng)嵌填施工性良好的現(xiàn)場(chǎng)嵌填施工性l無(wú)毒或低毒害無(wú)毒或低毒害( (無(wú)溶劑、熱熔、水基）無(wú)溶劑、熱熔、水基）l不滲透性，不溶解或過(guò)度溶漲或收縮不滲透性，不溶解或過(guò)度溶漲或收縮l經(jīng)受反復(fù)變形后，能恢復(fù)其性能和形狀經(jīng)受反復(fù)變形后，能恢復(fù)其性能和形狀l適度的模量適度的模量l與接縫基面穩(wěn)定粘結(jié)與接縫基面穩(wěn)定粘結(jié)l高溫下不過(guò)度軟化，低溫下不脆裂高溫下不過(guò)度軟化，低溫下不脆裂l氣候耐久，不軟化、不粉化龜裂氣候耐久，不軟化、不粉化龜裂l特定場(chǎng)合要求，如：彩色、耐磨、防霉、抗特定場(chǎng)合要求，如：彩色、耐磨、防霉、抗穿刺、耐腐蝕、抗磙壓、不燃、不污染、絕穿刺、耐腐蝕、

3、抗磙壓、不燃、不污染、絕緣或?qū)щ姷染壔驅(qū)щ姷确罎B透（水、油、酸堿等）、隔音、節(jié)能、防防滲透（水、油、酸堿等）、隔音、節(jié)能、防腐蝕、防污染、防火、裝飾、耐久安全腐蝕、防污染、防火、裝飾、耐久安全嵌縫膏（嵌縫膏（Caulk）：）：一般為膏狀或熱熔塑性體，一般為膏狀或熱熔塑性體，粘接強(qiáng)度不高、無(wú)彈性或僅有很小彈性；粘接強(qiáng)度不高、無(wú)彈性或僅有很小彈性；密封膠（密封膠（Sealant）：）：一般為液態(tài)及粘流體，粘一般為液態(tài)及粘流體，粘接強(qiáng)度較高，呈現(xiàn)明顯彈性，接強(qiáng)度較高，呈現(xiàn)明顯彈性，結(jié)構(gòu)密封膠（結(jié)構(gòu)密封膠（Construction Sealant） ：能承受能承受結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的密封膠。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的密封膠。S

4、R 硅酮硅酮PU聚氨酯聚氨酯PS聚硫聚硫AC丙烯酸丙烯酸丁基、瀝青及油丁基、瀝青及油性樹(shù)脂性樹(shù)脂 改性聚合物改性聚合物 MSR SPUR MAC PU熱熔濕氣固熱熔濕氣固 化型密封膠化型密封膠 單組分、雙組分、多單組分、雙組分、多 組分產(chǎn)品組分產(chǎn)品防水密封膠防水密封膠防火密封膠防火密封膠玻璃密封膠玻璃密封膠石材密封膠石材密封膠混凝土接縫密封膠混凝土接縫密封膠絕緣密封膠絕緣密封膠阻蝕密封膠阻蝕密封膠耐油密封膠耐油密封膠耐熱密封膠耐熱密封膠隔熱密封膠隔熱密封膠超低溫密封膠超低溫密封膠道路密封膠道路密封膠填角密封膠填角密封膠貼合面密封膠貼合面密封膠自流平密封膠自流平密封膠。LM低模量；HM高模量u密

5、封膠位移能力含義密封膠位移能力含義 密封膠伸長(zhǎng)率表征一次拉伸的最大值；密封膠伸長(zhǎng)率表征一次拉伸的最大值； 位移能力是建筑環(huán)境條件下反復(fù)長(zhǎng)期承受接縫伸縮位位移能力是建筑環(huán)境條件下反復(fù)長(zhǎng)期承受接縫伸縮位移的能力，由移的能力，由循環(huán)熱壓縮冷拉伸的位移幅度、彈性恢復(fù)能力、拉伸粘結(jié)性、恒定拉伸下的粘結(jié)穩(wěn)定性等多項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)判定。多項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)判定。u密封膠的位移能力級(jí)別密封膠的位移能力級(jí)別 密封膠類型有硅酮（SR）、聚硫(PS)、聚氨酯(PU)、丙烯酸(AC)、丁基(BR) 、瀝青、油性樹(shù)脂等，產(chǎn)品性能及價(jià)格水平差異甚大，關(guān)鍵依據(jù)是功能和位移能力級(jí)別。 7.5級(jí)及12.5P級(jí)產(chǎn)品一般包括瑪蹄脂、瀝青

6、油膏、塑料油膏等低檔熱塑性密封膏 12.5E以上級(jí)別的密封膠為彈性體。 產(chǎn)品外包裝上必須有明顯級(jí)別標(biāo)記。 接縫密封設(shè)計(jì)首先在構(gòu)件變形不受約束的前提下確定接縫的構(gòu)造、位置和接縫寬度，計(jì)算出接縫的位移量，然后根據(jù)市場(chǎng)可供應(yīng)密封膠產(chǎn)品的位移能力進(jìn)行修正，設(shè)計(jì)出安全的接縫寬度和相關(guān)尺寸。如果依據(jù)接縫寬度設(shè)計(jì)值（mm）和接縫位移量(mm) 驗(yàn)算，現(xiàn)有密封材料的位移能力（）無(wú)法滿足要求，就必須重新設(shè)定結(jié)構(gòu)接縫布置或修改構(gòu)件尺寸，以減小接縫的位移量。1)接縫位移量相關(guān)的因素 錨固錨固依據(jù)規(guī)范確定構(gòu)件的錨固種類和位置，分析建筑荷載、地震、沉降、溫度、干濕等因素下受錨固構(gòu)件在約束下的位移。 熱位移熱位移 潮濕溶

7、脹潮濕溶脹 荷載運(yùn)動(dòng)荷載運(yùn)動(dòng) 框架彈性形變框架彈性形變承載后彈性變形、層間變位導(dǎo)致接縫尺寸變化。 收縮收縮結(jié)構(gòu)澆筑成型后產(chǎn)生的不同程度收縮。 建筑公差建筑公差2)接縫位移量分析接縫位移量分析 構(gòu)件端部位移量取決于它的有效長(zhǎng)度，即該構(gòu)件在相繼方向上自由移動(dòng)的長(zhǎng)度； 除設(shè)計(jì)設(shè)有足夠錨固者外，必須假定結(jié)構(gòu)單元間接縫要承擔(dān)兩個(gè)單元的全部位移量，這樣考慮較為安全； 計(jì)算接縫溫差位移量時(shí)，必須用構(gòu)件的實(shí)際溫度，不能簡(jiǎn)單采用環(huán)境氣溫計(jì)算； 被連接兩個(gè)構(gòu)件使用不同類型材料時(shí)，計(jì)算它們對(duì)接縫位移量的影響應(yīng)分別使用不同材料相應(yīng)的計(jì)算系數(shù)。 參照類似結(jié)構(gòu)中類似接縫實(shí)際位移量的資料，在新設(shè)計(jì)中補(bǔ)充理論計(jì)算的結(jié)果； 尺

8、寸公差的確定必須考慮構(gòu)成接縫間隙及澆灌或安裝預(yù)制構(gòu)件所產(chǎn)生的實(shí)際誤差。施工環(huán)境溫度影響接縫位移量施工環(huán)境溫度影響接縫位移量接近年均溫度接近年均溫度冬季施工冬季施工夏季施工夏季施工例如：混凝土墻體分隔縫間隔L=7.32m，冬季環(huán)境溫度極限值 -18，夏季 32，氣溫4時(shí)澆筑墻體。已知混凝土的日光吸收系數(shù)A0.85，儲(chǔ)熱系數(shù)H =4256, 線性熱膨脹系數(shù) 0.0000065 mm/mm/, 試計(jì)算接縫熱位移量。 混凝土墻體夏季表面的最高溫度（ Ts）按式(1)計(jì)算。 (1) =32+0.8542=68 混凝土墻體表面最大溫度差， () 接縫的熱位移量按式（2）計(jì)算： （2） 按最大溫差計(jì)算接縫熱

9、位移： 4.09（mm）按墻體澆筑溫度同表面最高溫度的溫度差計(jì)算，接縫熱位移為 ： 3.05(mm)AHTTAs 設(shè)計(jì)必須給出足夠的接縫寬度（mm），保證始終大于可能出現(xiàn)的位移量（mm），防止構(gòu)件端部發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞； 密封接縫設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)保證嵌填的密封材料具備足夠的位移能力（），防止密封材料破壞導(dǎo)致滲漏； 在設(shè)定的接縫寬度下，密封膠承受位移的能力不足時(shí)應(yīng)更換材料； 如果所有密封膠均難以承受接縫的位移，則應(yīng)加寬接縫將接縫相對(duì)位移量減小到密封膠適用的尺寸。 為適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)密封選材和密封接縫尺寸驗(yàn)算，我國(guó)建筑密封膠標(biāo)準(zhǔn)按位移能力和模量對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，可通過(guò)以下計(jì)算過(guò)程和計(jì)算值設(shè)定密封接縫的寬度和選擇密

10、封膠。u接縫寬度尺寸設(shè)定及密封選材接縫寬度尺寸設(shè)定及密封選材 接縫寬度（W）及選用密封膠的位移能力級(jí)別(S)按式驗(yàn)算：優(yōu)先選定密封膠級(jí)別，計(jì)算縫寬：優(yōu)先選定密封膠級(jí)別，計(jì)算縫寬：優(yōu)先設(shè)定縫寬，計(jì)算密封膠優(yōu)先設(shè)定縫寬，計(jì)算密封膠 SLLLWXNiXXM.21 MXNiXXWLLLS.21 式中：L接縫的位移量（包括溫差位移、干濕交變位 移、變動(dòng)荷載及結(jié)構(gòu)框架變位等位移），mm S S密封膠的位移能力，p示例示例接縫間距為接縫間距為7m，位移量，位移量4mm，計(jì)算接縫寬度，計(jì)算接縫寬度及密封膠級(jí)別：及密封膠級(jí)別：計(jì)算1 選用12.5級(jí)密封膠（價(jià)格低廉但耐久性差），計(jì)算接縫寬度應(yīng)為32mm，密封厚度

11、至少15mm。單位用膠量480ml/m 計(jì)算2 選用25級(jí)密封膠（價(jià)格高，密封性及耐久性優(yōu)良），計(jì)算接縫寬度為16mm，厚度可為8mm，單位用膠量128ml/m ；計(jì)算3 選用20級(jí),接縫寬度為27mm，密封耐久性卻大大降低，將來(lái)會(huì)使使用年限減少，厚度可為8mm，單位用膠量196ml/m ；p綜合評(píng)估：材料用量材料單價(jià)維護(hù)費(fèi)用 本例宜選用20級(jí)密封膠形狀系數(shù)是指接縫深度(D)與接縫寬度(W)之比（D/W）值，形狀系數(shù)越大，接縫產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，密封材料負(fù)擔(dān)的程度越大；形狀系數(shù)小，則填充的密封材料厚度和被粘接的面積減小，過(guò)少將難于確?？煽康恼辰雍湍途眯?，所以必須合理設(shè)定。推薦采用以下值：（1）接縫最小寬度為6.5mm，深度應(yīng)為6.5mm；（2）混凝土、砌體、石材接縫寬度在13mm以下時(shí)，密封深度取同欄尺寸；寬度13mm25mm時(shí)，深度取其1/2；寬度為25mm30mm時(shí)，深度不大于13mm；（3）金屬、玻璃等無(wú)機(jī)材料的接縫寬度在6.5mm13mm時(shí)，密封深度取6.5mm；寬度大于13mm時(shí)，深度取6.5mm13mm；更大的寬度時(shí)，深度也不應(yīng)大于13mm。 混凝土屋