建筑幕墻接縫密封膠及膠縫表示方法解讀

1、建筑幕墻接縫密封膠及膠縫表示方法Sealants for Building Curtain Wall Joint and Shown Method of Sealants Joint周佩杰Zhou Peijie摘要：本文主要介紹了現(xiàn)代應(yīng)用的建筑幕墻接縫密封膠的分類、性能、膠縫表示方法以及膠縫的寬、厚設(shè)計(jì)。Abstrut: This article mainly introduce the classication performance sealants joint shown method of modern application curtain wall for building and

2、 how to design the width and thickness of sealant for construction wall joint .關(guān)鍵詞：接縫、密封膠、膠縫、性能、表示方法。Key words：Joint , Sealant, Sealant joint , Performance, Shown method建筑幕墻是建筑的組成部分，建筑是由不同材料、構(gòu)件和部件組合連接的構(gòu)筑體，各種應(yīng)力和變位特征將會(huì)集中表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的連接接縫，各種液體、氣體、粉體、振動(dòng)波和熱介質(zhì)也將接縫作為流動(dòng)的通道，接縫的設(shè)置和密封影響著建筑的功能質(zhì)量并關(guān)系到建筑耐久安全，為此已于2008年2月1

3、日開(kāi)始執(zhí)行的GB/T 21086-2007建筑幕墻標(biāo)準(zhǔn)第條 b）規(guī)定了幕墻接縫密封膠性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中A .3的相關(guān)規(guī)定，位移能力級(jí)別應(yīng)符合設(shè)計(jì)位移量的要求，不宜小于20級(jí)。一、幕墻接縫密封膠性能1、幕墻接縫密封膠包括嵌縫膏、密封膠和結(jié)構(gòu)密封膠，并按下列不同方法進(jìn)行分類： 按產(chǎn)品適用于基材：玻璃（代號(hào)：G）；金屬（代號(hào)：M）；混凝土、水泥砂漿（代號(hào)：C）；其它（代號(hào)： Q）。按適用功能（位移能力及模量）分級(jí)：級(jí)別按位移能力分為25級(jí)、20級(jí)、12.5級(jí)和7.5級(jí)四個(gè)級(jí)別。次級(jí)品按模量劃分僅對(duì)符合25級(jí)和20級(jí)的密封膠分為低模量（代號(hào)：LM）和高模量（代號(hào)：HM）； 12.5級(jí)以下的密封膠

4、按彈性恢復(fù)率分為彈性體（代號(hào)：12.5E）、 塑性體按組分?jǐn)?shù)分為：建筑硅硐密封膠單組分（1）、雙組分（2）；其它密封膠單組分（）、雙組分（）或多組分；按適用季節(jié)分為：夏季型（S）、冬季型（W）、全年型（A）；按固化機(jī)理分為：濕氣固化型（K）、化學(xué)反應(yīng)固化型（Z）、溶劑揮發(fā)固化型（Y）、水乳液干燥固化型（E）；（硅硐建筑密封膠則分為A型脫酸即酸性，B型脫醇即中性二種） 按固化速度分為（用于環(huán)氧膠粘劑）：快固型（K）和普通型（P）； 按基體樹(shù)脂分為（用于非結(jié)構(gòu)承載用石材粘膠劑）：不飽和聚酯樹(shù)脂型（UP）和環(huán)氧樹(shù)脂型（EP）；雙組分分為基體樹(shù)脂組分（A）和固化劑組分（B）。 按用途分為（用于非結(jié)構(gòu)承

5、載用石材粘膠劑）：適用于耐水要求較高的產(chǎn)品（）、適用于耐水一般要求的產(chǎn)品（） 按用途分為（用于硅硐建筑密封膠）：鑲裝玻璃用（G類），建筑接縫用（F類）； 按基礎(chǔ)聚合物：硅硐聚合物（SR）、聚硫橡膠（PS）、聚氨脂甲酸脂（PU）、丙烯酸脂聚合物（AC）、丁基（BR）、丁基橡膠（BU）、氯丁橡膠（CR）、丁苯橡膠（SB）、瀝青、油性樹(shù)脂及各種新發(fā)展的改性硅酮聚合物（MS）。2、國(guó)家建筑幕墻標(biāo)準(zhǔn)附錄A中A .3所列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)幕墻接縫密封膠技術(shù)要求所做規(guī)定1）JC/T882-2001幕墻玻璃接縫用密封膠、對(duì)適用于玻璃幕墻工程中嵌填玻璃與玻璃接縫的硅垌耐候密封膠（玻璃與鋁等金屬材料接縫的耐候密封膠也可參

6、照采用）的技術(shù)要求建筑密封膠和JC/T884-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠對(duì)適用于彩板屋面及墻體接縫嵌填用彩色涂層鋼板用建筑密封膠（其他金屬板接縫用密封膠也可參照?qǐng)?zhí)行）的技術(shù)要求作了組分聚硫類密封膠和第二道密封用硅硐類密封膠（其他類型密封膠可參照?qǐng)?zhí)行）的中空玻璃規(guī)定1）JC/T 482-2003聚氨脂建筑密封膠對(duì)適用于以氨基甲酸脂聚合物為主要成分的單組分和多組分建筑工程接縫用聚氨脂密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：2）JC/T 483-2006聚硫建筑密封膠對(duì)適用于以液態(tài)聚硫橡膠為基料的室溫硫化雙組分建筑工程接縫用聚硫密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：3）JC/T 484-2006丙烯酸酯建筑密封膠對(duì)適用

7、于以丙烯酸脂乳液為基料的單組分水乳型建筑工程接縫用丙烯酸酯密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：4）JC/T 485-2007建筑窗用彈性密封膠對(duì)適用于硅硐、改性硅硐、聚硫、聚氨脂、丙烯酸脂、丁基、丁苯、氯丁等合成高分子材料為主要成分的建筑門窗及玻璃鑲嵌用彈性密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：5）GB 14683-2003硅硐建筑密封膠對(duì)適用于以聚硅氧烷為主要成分、室溫固化的單組分鑲裝玻璃和建筑接縫用（不適用于建筑幕墻和中空玻璃）硅硐建筑密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：二、幕墻接縫密封膠膠縫在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)示方法根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)密封膠的位移能力等級(jí)標(biāo)示方法規(guī)定，在圖紙上要對(duì)建筑用硅硐結(jié)構(gòu)密封膠、幕墻玻璃接縫用密封膠和彩色涂

8、層鋼板用建筑密封膠，中空玻璃用彈性密封膠的膠縫進(jìn)行標(biāo)示，詳見(jiàn)圖示。圖一、鋁合金明框玻璃幕墻 圖二、鋁合金隱框玻璃幕墻圖三、石材幕墻 圖四、點(diǎn)式玻璃幕墻圖五、鋁板幕墻 圖六、單元式玻璃幕墻圖七、全玻璃幕墻三、建筑幕墻接縫密封和結(jié)構(gòu)粘結(jié)密封設(shè)計(jì)建筑幕墻各構(gòu)件之間由于其材料不同，所以各材料之間要留有一定接縫，為此對(duì)這些接縫處理是保證建筑幕墻性能的關(guān)鍵，幕墻材料之間的接縫一種是通過(guò)機(jī)械連接并輔以密封材料，另一種是通過(guò)結(jié)構(gòu)粘接而實(shí)現(xiàn)的，而接縫必須有一定抗變形位移能力，所以幕墻接縫密封膠位移能力級(jí)別應(yīng)符合設(shè)計(jì)位移量的要求，不宜小于20級(jí)，并且按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范選擇密封膠又必須在有效期內(nèi)使用。1、接縫密封設(shè)計(jì)建

9、筑幕墻接縫密封主要是幕墻所用材料之間和幕墻與建筑結(jié)構(gòu)之間的接縫密封。接縫密 封設(shè)計(jì)首先確定接縫的構(gòu)造、位置和接縫寬度，計(jì)算出接縫的位移量，然后根據(jù)接縫密封材料具有的位移能力進(jìn)行修正，設(shè)計(jì)出安全的接縫寬度。確定接縫位移量，設(shè)計(jì)必須首先給定構(gòu)件的長(zhǎng)度或體積，確定在接縫部位可能發(fā)生的位移變化，即接縫的位移量。最大溫差位移量L=LTmax其中：L長(zhǎng)邊尺寸 Tmax最大溫差 熱膨脹系數(shù)例1：玻璃2100mm×1500mmL=2100×1×10-5×80=1.68mm初選膠縫寬8mm，20LM密封膠，其膠縫最大變位8×20=1.6mm1.68mm改用膠縫寬

10、8mm，25LM密封膠，其膠縫最大變位8×25=2.0mm>1.68mm或改用膠縫寬10(9)mm，20LM密封膠，其膠縫最大變位10×20=2.0mm>1.68mm例2：?jiǎn)螌愉X板1500mm×1200mmL=1500×2.35×10-5×80=2.82mm采用20LM密封膠，膠縫寬2.82/×0.20=14.1mm,取15mm膠縫采用25LM密封膠，膠縫寬2.82/×0.25=10.08mm,取11mm膠縫2、結(jié)構(gòu)粘接裝配接縫設(shè)計(jì)建幕筑墻接縫采用結(jié)構(gòu)粘結(jié)裝配系統(tǒng)（SSG）的密封接縫，應(yīng)用硅硐結(jié)構(gòu)膠，不

11、僅具有密封功能阻止空氣和水通過(guò)建筑外墻，而且具有結(jié)構(gòu)粘結(jié)功能，提供結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)固定，承載并傳遞應(yīng)力和位移。JGJ 102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范明確結(jié)構(gòu)膠粘接膠縫尺寸設(shè)定和密封膠選材，“應(yīng)根據(jù)不同的受力情況進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算”，要求“在風(fēng)荷載、水平地震或永久荷載作用下硅硐結(jié)構(gòu)密封膠（承受的）拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。”設(shè)計(jì)驗(yàn)算涉及的因素應(yīng)包括結(jié)構(gòu)的承載力極限、設(shè)計(jì)系數(shù)、制造誤差、涉及風(fēng)荷載引起的主應(yīng)力，涉及地震、熱、沉降等誘因位移及膠縫產(chǎn)生的次應(yīng)力等，粘接節(jié)點(diǎn)的尺寸和結(jié)構(gòu)膠的模量的選擇必須保證粘結(jié)結(jié)構(gòu)體系的安全應(yīng)力水平。玻璃幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的寬度、厚度尺寸應(yīng)通過(guò)計(jì)算

12、確定，結(jié)構(gòu)膠厚度不宜小于6mm且不宜大于12，其寬度不宜小于7且不大于厚度的2倍。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮密封膠同相粘接的幕墻基材、飾面板、附件和其他材料應(yīng)具有相容性，隨批單元件切割粘結(jié)性達(dá)到合格要求。粘接寬度是玻璃面板與框架粘接膠縫的寬度，風(fēng)荷載作用于面板通過(guò)周邊粘接膠縫傳遞到金屬框架，要有足夠的粘接寬度（Cs）保證膠縫的安全應(yīng)力水平。結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在粘接設(shè)計(jì)中都采相同強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(與結(jié)構(gòu)膠模量無(wú)關(guān))，粘接寬度按下式計(jì)算：在風(fēng)荷載作用下：Cs=a/2000f1在風(fēng)荷載和水平地震作用下：Cs=(+0.5qE)a/2000f1在玻璃永久荷載作用下：Cs= qG ab/( a+b) 2000 f2水

13、平倒掛的隱框、半隱框玻璃和鋁框之間：Cs=a/2000f1+ qG a/ 2000 f2式中：Cs硅硐結(jié)構(gòu)密封膠的粘接寬度（mm）作用在計(jì)算單元上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（kN/）a、b矩形玻璃板的短邊和長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm）f1硅硐結(jié)構(gòu)密封膠在風(fēng)荷載或地震作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.2N/2f2硅硐結(jié)構(gòu)密封膠在永久荷載作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.01N/2qE作用在計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值（kN/）qG幕墻玻璃單位面積重力荷載設(shè)計(jì)值（kN/）粘接厚度是指結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)玻璃和框架之間的粘層厚度，是結(jié)構(gòu)膠粘接拉伸位移方向的膠縫尺寸。粘接厚度取決于設(shè)計(jì)荷載和結(jié)構(gòu)型式，主要是水平荷載和其他形式的副荷載引起的位移，包括設(shè)計(jì)

14、風(fēng)荷載、結(jié)構(gòu)分割和玻璃尺寸、金屬框架與玻璃之間熱位移、地震位移等。在位移量（us）給定條件下，選擇結(jié)構(gòu)膠粘接厚度（ts）或選擇結(jié)構(gòu)膠的模量（值）按下式計(jì)算：結(jié)構(gòu)位移橫向拉動(dòng)粘接膠縫：tsus /或us / ts切向拉動(dòng)粘接膠縫的位移：tsus / （2+）1/2或（us2/ ts2+1）1/2 -1垂直拐角部位結(jié)構(gòu)粘接膠縫的位移：ts4u12 +（42+2）（u2+ u22）- 2u1 /2（2+2）或4u12 +（4ts2+2 ts）（u12+ u22）- 2u1 /2（ts 2+2 ts）例3：一鋼筋混凝土框架建筑隱框框玻璃幕墻，地震烈度6度，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值k=2.5kPq，面板中空玻璃尺寸

15、1600×2400×12mm，玻璃自重有支撐，夏季日照下玻璃最高溫度70，冬季-10。 粘接寬度尺寸的設(shè)定:Cs=（1.4×2.5+0.5×0.0799）/2000×0.2=14.2mm 取15mm 粘接厚度尺寸的設(shè)定:確定玻璃相對(duì)于框架的位移量（us）溫差效應(yīng)產(chǎn)生的位移: us=2400×80×(0.0000235-0.00001)=2.59mm 地震效應(yīng)產(chǎn)生的位移: us=h=2400×1/550=4.36 mm 設(shè)定結(jié)構(gòu)膠的模量（值）驗(yàn)算粘接厚度(ts)選=5.75%的結(jié)構(gòu)膠,則ts =4.36/0.0575×(2+0.0575) 1/2=12.7 mm由于規(guī)范規(guī)定ts最大值為12mm，所以另選=8.1%結(jié)構(gòu)膠