李春德，李培堯，李 鈞，李懷鈺，張湟卿

(沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110168)

裝配式混凝土建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有提高質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約能源、減少消耗、清潔生產(chǎn)等許多優(yōu)點，是未來建筑發(fā)展的主要方向之一。裝配式建筑混凝土板接縫之間需要結構密封膠進行粘結，但隨著使用時間的增加，結構密封膠會發(fā)生粘結強度和變形性能等力學性能的劣化，影響裝配式建筑的使用壽命。目前市面上的結構密封膠種類多且應用廣泛，其中高性能建筑用密封膠主要有：硅酮、聚氨酯和聚硫密封膠，而三者對比比較硅酮密封膠具有固化快，不易起泡，與有孔材料表面粘結性好，耐濕熱、耐老化性能優(yōu)異等優(yōu)點。國外裝配式建筑配套用密封膠主要是硅酮或改性硅酮類產(chǎn)品。本研究將選取進口膠和國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的專用密封膠產(chǎn)品進行性能測試，以尋找國產(chǎn)密封膠用于裝配式建筑可行性。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品與儀器

1.1.1 實驗藥品

1號國產(chǎn)硅酮密封膠；2號進口通用型硅酮密封膠；3號國產(chǎn)中性幕墻耐候膠；4號國產(chǎn)硅酮耐候密封膠；5號國產(chǎn)中性硅酮門窗耐候膠。

1.1.2 實驗儀器

微機控制電子拉力試驗機KL-5海達儀器有限公司、烘箱DGG-9036A日本日立建機株式會社。

1.2 混凝土粘結試件的制備

本文粘結基材選用混凝土試塊，塊型試件也稱為ISO標準試件，其截面見圖1所示。所用水泥砂漿版的尺寸為：(75×25×12)mm，密封膠與砂漿板的粘結面積為(50×12)mm，試件中部密封膠的體積為：(50×12×12)mm[1]。

1-水泥砂漿板，2-密封膠，3-試件成型時所用定位塊，單位：mm

圖1 塊型試件

Fig.1 Test specimen with mortar substrates

1.3 測試方法

采用《建筑用硅酮結構密封膠》GB 16776-2005中的相應的方法進行表觀性能(下垂度，表干時間，擠出性和流平性)，內(nèi)聚強度(拉伸強度和定伸粘結性)，凍融性及耐候性能的測試。

溫度(23+2)℃，濕度(50+5)%。

2 結果與討論

2.1 表觀性能的結果比較

表1 5種密封膠表觀性能測試數(shù)據(jù)

2.1.1 下垂度

流出的長度越長，它的密度就越小，流動性就越大。在施工的時候，有可能出現(xiàn)流淌現(xiàn)象，并會使墻縫上端不牢固浪費密封膠。這樣，也就是說5號密封膠的密度小，會在施工時出現(xiàn)流淌現(xiàn)象，依次逐漸適合，其中2號和3號是最不容易發(fā)生流淌現(xiàn)象的密封膠。并且，更遠一些分析，下垂度大的密封膠在施工時不方便，并且容易造成使用時表面不均勻。

在施工環(huán)境中，下垂度大，證明其流動性強，流動性強的密封膠卻難以施工。4號密封膠，在下垂度為17mm/min，屬于符合國家標準，但由于測試時選用的樣品包裝為桶裝型，所以開口比較大，如果該密封膠在試驗中采用尖嘴型包裝，那么它的下垂度一定很低，流動性很小；4號密封膠，在下垂度的檢測中，數(shù)據(jù)較高，在施工中一定要注意它的流動性，造成起泡開裂的可能性比較大，而且在施工中，一定要注意，涂抹均勻，否則會造成局部漏水嚴重現(xiàn)象。國產(chǎn)膠以3號和4號密封膠為佳，與國際品牌(進口膠)2號相差不大，建議其余國產(chǎn)膠品牌在下垂度方面進行改進和研究。

2.1.2 表干時間

表干時間：表干時間，單組份室溫硫化硅橡膠暴露在大氣環(huán)境里固化過程中，用手指觸摸表面，黏性消失，不黏手的時間，具體應用時候應指出環(huán)境溫度。

由于表干時間的測定是判斷密封膠在施工時能在多少時

間表面凝固，從而不會產(chǎn)生雜質(zhì)，不會影響密封膠的使用，所以越快干的就越好。

國產(chǎn)密封膠處于領先優(yōu)勢，在與國際品牌的競爭中占據(jù)一席之地。當然，如果3號密封膠加大其它性能的改進的研究，會大大地增加需求量，而4號密封膠干燥時間快，適合在正常氣候環(huán)境下施工，與進口膠2號一樣，適用于國內(nèi)裝配式建筑。

2.1.3 擠出性

擠出率越大的密封膠在施工的時候比較方便，并且容易縮短工期。

密封膠的擠出率有GB規(guī)定，每分鐘低于80 mL的屬于不合格。

其中2號、4號密封膠擠出率最佳，由于這三種密封膠的擠出率較好，所以在施工中能避免空氣的摻雜，并且擠出率小，也就是密封膠受到的阻力很小，這樣有助于施工，擠出率優(yōu)秀，它的表面的平整度光滑，并且美觀；其中5號密封膠在擠出率方面屬于不合格可能在施工中要多加注意。

2.1.4 流平性

2號和3號、4號密封膠效果最好，這證明它們的組成組分中含有硅油等助劑，流平性得到了改善；而其它四種密封膠可能沒有硅油等助劑，或者是助劑含量非常少，導致流平性一般。當然，也有很多原因會造成流平性的不同，例如，粘度等。

2.2 內(nèi)聚強度的結果比較

表2 5種密封膠內(nèi)聚強度測試數(shù)據(jù)

2.2.1 拉伸強度

拉伸強度是證明拉伸粘結性好壞的可靠數(shù)據(jù)。在拉伸試驗中，試樣直到斷裂為止所受的最大拉伸應力就叫做拉伸強度。

其中2號密封膠的拉伸強度和4號密封膠的拉伸強度的數(shù)據(jù)基本相同，那也就是說，這兩種密封膠的內(nèi)應力高，達到屈服點的時候，應力非常大。

在浸水后的密封膠中，降低的程度不一。但最終的強弱相差不大。拉伸性能的復雜性不僅僅取決于內(nèi)聚力，粘結活性和配方體系，而存在很多原因，包括硬度等。密封膠由于浸水，造成水降解，在水降解的過程中，拉伸強度大小不等的降低。

2.2.2 定伸粘結性

通過這七種密封膠的開裂或者未開裂現(xiàn)象，可以觀察出其各自的密實性和韌性。通過比較，4號和3號密封膠未發(fā)生開裂現(xiàn)象，由于密實性優(yōu)秀，并且韌性非常好，2號密封膠雖然韌性好，但是在拉伸過程中產(chǎn)生了裂痕，致使開裂，5號密封膠由于韌性差，沒有能拉伸至200%。所以，在施工過程中，發(fā)生開裂會在防水過程中造成失敗，一定要注意會發(fā)生開裂的密封膠，在施工之后不要拉動。

比較浸水前后的密封膠的開裂現(xiàn)象，1號密封膠影響不大，基本都發(fā)生開裂現(xiàn)象，2號密封膠由于浸水，在拉伸至125%時，由未開裂變?yōu)榘腴_裂，3號密封膠由未開裂變?yōu)橹挥?25%時未開裂，其余開裂，4號由都未開裂變?yōu)槔熘?60%之后開裂，5號變化不大。所以，浸水之后的密封膠在拉伸性能減低。

2.3 凍融性的結果比較

凍融性(冷拉熱壓)：在冬季室外溫度較低的情況下，因水汽進入而受凍結冰，體積膨脹，就會使建筑材料的內(nèi)部結構遭到破壞，稱為凍融性破壞。

表3 5種密封膠凍融性能測試結果

在寒冷的冬季，東北地區(qū)及暖溫帶地區(qū)的建筑材料都會受到凍融作用，凍融作用是在寒冷氣候條件下，土壤或巖層中凍結的冰在白天融化，晚上凍結，或者夏季融化，冬季凍結，這種融化、凍結的過程。如果產(chǎn)生凍融性能不好，那會直接導致建筑材料(包括密封膠)的損壞，導致建筑設施破損，并且會產(chǎn)生負面影響，包括：防水性能降低，建筑材料開裂等問題。所以，比較七種密封膠的凍融性是重中之重，也是判斷密封膠耐候性及老化性的一個重要因素。

國產(chǎn)密封膠中4號比較突出，凍融性能優(yōu)異，在氣候變化較大的地方能擴散市場，東北地區(qū)，華北地區(qū)，西北地區(qū)都比較適合，這樣，既能達到防水要求，又能保證在長時間的氣候變化中保持性能；2號密封膠的性能很好，綜合了國外密封膠的優(yōu)異性能，適合任何地點使用；其它密封膠，由于氣候的原因，適合在氣候反常不大的區(qū)域進行使用。

2.4 耐候性及老化性的結果比較討論

表4 5種密封膠耐候性及老化性測試結果

耐候性(老化性)是任何材料的最重要的性能，這也是材料的使用中最重要的環(huán)節(jié)。

在實驗過程中，通過加熱，光照，降溫等，使其加速老化。2號密封膠的耐候性最佳，由于其只變了一點點顏色，其次是4號密封膠，由于其只是縮小一點點，并沒有開裂現(xiàn)象，而3號密封膠的耐候性適中，由于其變色比較嚴重，甚至褪色嚴重，但是沒有發(fā)生龜裂現(xiàn)象，剩余四種密封膠由于龜裂，判斷其耐候性不好。

3 結論

(1)通過系統(tǒng)的比較，可以得出4號、2號和3號密封膠各項性能優(yōu)異。

(2)4號、2號密封膠在表觀性能(表干時間，流平性，擠出性，下垂度)優(yōu)異，內(nèi)聚強度大(拉伸，定伸粘結性)，4號耐候性比2號優(yōu)異，均適合任何地點使用；3號密封膠在表觀性能良好，內(nèi)聚強度較強，耐候性良好，適合使用；5號密封膠在表觀性能一般，內(nèi)聚強度一般，耐候性較差，適合短期限工程使用；

(3)在裝配式建筑中，密封膠的各項性能優(yōu)劣之分，在使用前要了解其表觀性能，內(nèi)聚強度及耐候性，并且重視環(huán)保性能。