針對目前已建或在建的隱框玻璃幕墻,廣泛采用的硅酮結(jié)構(gòu)膠膠接這一新型施工技術(shù),從理論層次和工程實際案例,對其技術(shù)成熟性、穩(wěn)定性、安全性進(jìn)行論述,
硅酮結(jié)構(gòu)膠的膠接原理及施工中注意問題
。同 時,結(jié)合工程實際經(jīng)驗,提出硅酮結(jié)構(gòu)膠在施工中應(yīng)注意的事項。 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,作為城市現(xiàn)代化及經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展代表之一的高層建筑鱗次櫛比。由于玻璃幕墻能隔絕風(fēng)雨,控制室內(nèi)冷、熱、光、聲,且外表新穎別 致,晶瑩通透,充滿時代氣息,深受建筑師青睞,亦為人們所喜愛。據(jù)不完全統(tǒng)計,新建的高層建筑80%全部或局部采用會隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、明框 玻璃幕墻或少量接駁式幕墻。到2001年底我國已使用各類建筑幕墻3500萬平方米,其中隱框幕墻約25萬平方米。但隱框玻璃幕墻的主要構(gòu)成為成千上 萬片鍍膜玻璃、鋼化玻璃、LOW-E鍍膜玻璃等依靠結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在鋁合金框架上,當(dāng)結(jié)構(gòu)膠與玻璃或鋁材表面氧化膜結(jié)合產(chǎn)牢時,玻璃極易脫落,國內(nèi)曾連續(xù)發(fā)生 過十幾起由于受溫差變化,刮大風(fēng)或在自然條件下,玻璃剝落,致人傷亡事件。其中結(jié)構(gòu)膠膠接質(zhì)量不合格占發(fā)生事故的絕大多數(shù),所以就結(jié)構(gòu)膠的膠接原理及 施工中應(yīng)注意的問題作一闡述。 1、硅酮結(jié)構(gòu)膠的性能 硅酮結(jié)構(gòu)圖膠的主要成分是二氧化硅,主要原料是硅油,硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的分子式: 因為硅膠分子由硅氧原子組成主鍵, 有機(jī)側(cè)基本上沒人雙鍵,所以尋紫外線和臭氧的作用都是穩(wěn)定的。例如1970年我國東方紅人造衛(wèi)星上太陽能電池板就是由硅酮結(jié)構(gòu)膠膠接而成, 在條件十分惡劣的太空環(huán)境中經(jīng)受住了時間的考驗,可見其優(yōu)良的抗紫外線性,抗老化性、耐候性和時效性。
2、硅酮結(jié)構(gòu)圖膠膠縫膠接原理 兩個表面依靠化學(xué)力、機(jī)械嵌合力或兩者兼有的力結(jié)合在一起。并能抵抗分離的這一現(xiàn)象稱為黏附。能使被黏附物借助黏附作用結(jié)合在一起的物質(zhì)稱為膠黏劑.用膠 黏劑將被黏物與膠黏劑共同形成的現(xiàn)象,即包括界面現(xiàn)象也包括膠接部位的被黏物和黏劑層的幾何和力學(xué)特性。結(jié)構(gòu)膠是指能傳遞較大靜、動荷載,并在使用環(huán)境中 長期可靠工作的結(jié)構(gòu)的膠接技術(shù)。 結(jié)構(gòu)膠通過膠黏劑對被黏物表面的潤濕使用,機(jī)械嵌合作用,主價鍵作用將被黏物緊密地結(jié)合在一起。成為一種穩(wěn)定的、長久有超靜定結(jié)構(gòu)。
3、硅酮結(jié)構(gòu)膠的固化 不同種類的結(jié)構(gòu)固化原理不同。單組分硅酮結(jié)構(gòu)膠屬于水性固化物,即靠吸收空氣中有水蒸氣而固化。在相對濕度不低于60%,溫度不低于20度有環(huán)境中, 21d達(dá)到使用強(qiáng)度要求,雙組分結(jié)構(gòu)膠分為甲、乙兩部分,稱為膠基和固化劑。在施工使用前由各自的容器包裝,施工使用時將膠基和固化劑按一定比例混合后, 整個膠開始發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),不受濕度的影響而快速固化,固化時間為7d,達(dá)到使用強(qiáng)度要求。
4、膠縫的耐久性 由于大型、超大型建筑物的設(shè)計使用年限多在50-100年,有些超過100年這就是要求外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的幕墻使用年限不小于建筑物使用年限。在解決了諸如預(yù)埋 鐵件的防腐處理,鋁型材的抗疲勞強(qiáng)度,金屬構(gòu)件的電化腐蝕,玻璃的耐久性及使用壽命成為設(shè)計和使用者所關(guān)注的重點(diǎn)。由于SiO2中的硅氧鍵十分穩(wěn)定,從而 在化學(xué)結(jié)構(gòu)圖層次上決定了其優(yōu)良的耐久性。另外從工程實例及實物加強(qiáng)實驗中,其優(yōu)良有耐用消費(fèi)品久性也得到了論證。其一,1970年5月竣工的美國奠基廣 場穹形建筑,歷經(jīng)風(fēng)雨30年,至今結(jié)構(gòu)膠性能無明顯變化,此事件得到世界建筑領(lǐng)域的公認(rèn)。其二,在衛(wèi)星上,太陽能電池板就是由硅酮結(jié)構(gòu)圖膠粘結(jié)在衛(wèi)星殼體 外表面金屬上,衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行,要承受在地球自然環(huán)境中從未出現(xiàn)過的惡劣條件,衛(wèi)星表面溫度在短時間表內(nèi)變化范圍為-180度--+120度,同時太空 中紫外線強(qiáng)度為地球表面的數(shù)百倍。 上述不利因素都未對硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)性質(zhì)構(gòu)成實質(zhì)損害及威脅。由此可見,硅酮結(jié)構(gòu)膠是一種安全、經(jīng)濟(jì)、成熟的建筑結(jié)構(gòu)連接方式。 由于硅酮結(jié)構(gòu)膠本身從原料性能、黏合機(jī)理、耐久性等多方面來看,都是一種穩(wěn)定的、牢固的、可靠的建筑結(jié)構(gòu)性產(chǎn)品,硅酮結(jié)構(gòu)膠的現(xiàn)場施工的膠接工藝成為制約 建筑幕墻工程質(zhì)量的主要因素,
工程
《硅酮結(jié)構(gòu)膠的膠接原理及施工中注意問題》(http://m.clearvueentertainment.com)。 5、硅酮結(jié)構(gòu)膠使用之前應(yīng)確認(rèn)的事項
5.1硅酮結(jié)構(gòu)必須是由國家、國內(nèi)貿(mào)易部推薦使用產(chǎn)品未經(jīng)推薦使用的品牌、型號的產(chǎn)品不得使用。
5.2 硅酮結(jié)構(gòu)膠有生產(chǎn)廠家出具的粘結(jié)性、相容性和試驗性報告,以及物理耐用消費(fèi)品用年限和保險年限的質(zhì)保書和國家認(rèn)定的檢測部門出具的檢測報告,玻璃幕墻所用 的結(jié)構(gòu)膠在施工安裝前應(yīng)嚴(yán)格檢查出廠日期,凡超過使用日期的結(jié)構(gòu)膠,嚴(yán)禁在幕墻工程中使用。
6、施工的基本要求
6.1 隱框幕墻必須在有圍護(hù)的車間內(nèi)加工。具有防火、防爆、防塵等措施。同時按有關(guān)規(guī)范每日進(jìn)行硅酮結(jié)構(gòu)膠的均勻性、凝固時間、固化程度等腰三角形檢測。 6.2施工環(huán)境應(yīng)在10-40度,相對濕度40%-80%的清潔條件下進(jìn)行。施工人員必須熟悉結(jié)構(gòu)膠施工工藝,掌握工程圖紙規(guī)定的粘結(jié)密封部位及配套材料 狀況。 6.3使用專用工具,單組分結(jié)構(gòu)膠可用手動或氣動施膠槍擠出。雙組分結(jié)構(gòu)膠則用專用的注膠混合設(shè)備進(jìn)行注膠。
7、施工操作程度
7.1 基材表面的清潔 (1)膠接前表面處理有目的是清除基材表面在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中沾染油污、灰塵、表面損傷和疏松的自然氧化膜,使基材表面粗化,形成適合于機(jī)構(gòu)嵌合作用的表面 形態(tài),同時改進(jìn)表面化學(xué)性能,提高在應(yīng)力環(huán)境因素影響下的耐久性。 (2)清潔溶劑通常為異丙醇、甲乙酮、二甲苯,清潔用布應(yīng)為白色、潔凈、柔軟、不脫毛的棉布。 (3)清潔基材表面采用“雙布擦拭”法進(jìn)行,用溶劑浸潤一干凈,擦拭基材表面只能順一個方向進(jìn)行央溶劑未揮發(fā)之前,立即用第二塊干燥面潔凈的布塊把基材表 面上人溶劑擦去。 (4)浸潤抹布放入容器中進(jìn)行浸潤,否則干凈的溶劑將被污染,影響清潔效果。 (5)每次只清洗1h內(nèi)完成粘結(jié)密封施工部分,不可將已清潔完成的基材表面暴露在空氣中時間過長。
7.2 結(jié)構(gòu)膠打注 (1)雙組分硅酮結(jié)構(gòu)膠在使用前按規(guī)定比例均勻混合,在每天開泵注膠之前對混合均勻性用蝴蝶試驗法測試,方法見GB16776-1997《建筑工地用硅酮 結(jié)構(gòu)膠》。的使用中每一天都必須進(jìn)行一次拉斷時間測試,并填寫記錄。 (2)注膠時槍嘴應(yīng)均勻連續(xù)適度移動,確保接口內(nèi)充滿結(jié)構(gòu)膠,防止移動過快或往復(fù)而產(chǎn)生氣泡或空穴。 (3)注膠完成后,應(yīng)及時用刮刀將接口外多出的結(jié)構(gòu)膠向內(nèi)壓實,使結(jié)構(gòu)膠與接口側(cè)邊相接觸,以助于減少內(nèi)部氣泡和空穴,并保證結(jié)構(gòu)膠與被粘表面的充分接 觸,最后沿同一主各將接口表面刮平整。 (4)構(gòu)件注膠完成,應(yīng)水平搬放至固化存放區(qū)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在搬放過程中不允許鋁框秘玻璃產(chǎn)生絲毫的位移。
7.3 施工質(zhì)量控制 (1)構(gòu)件安裝前,逐塊對已制好的結(jié)構(gòu)單元的外觀進(jìn)行檢查,結(jié)構(gòu)膠應(yīng)充滿被固化部位,應(yīng)無氣泡或空穴,否則應(yīng)在氣泡或空穴處切開,及時重新補(bǔ)實結(jié)構(gòu)膠。 (2)在幕墻單元件制作過程中,必須進(jìn)行了隨批剝離粘結(jié)性試驗,如果粘結(jié)破壞面積大于5%,應(yīng)立即停止新的單元件制作,及時進(jìn)行整改,同時將該批單元件產(chǎn) 品作為重點(diǎn)進(jìn)行切膠剝離粘結(jié)性試驗,若不合格,則返工重新制作。 (3)對生產(chǎn)的幕墻單元件應(yīng)逐批進(jìn)行交付檢驗,并有完整的操作及試驗記錄,檢驗合格后,填寫質(zhì)量檢驗報告。 在嚴(yán)格執(zhí)行國家玻璃幕墻的各項規(guī)范要求的前提下,施工人員注意上述所論述的各個關(guān)鍵過程,設(shè)計、制作、安裝,讓一座座新穎、別致的幕墻建筑物為我們的城市 增光添彩。