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1、精选优质文档-倾情为你奉上密封胶在幕墙工程中的设计及应用摘 要 本文通过分析各类幕墙的构造设计特点来阐述各类密封胶在工程中的设计及应用，有助于相关幕墙技术人员加深对各类密封胶的特点理解，对今后幕墙设计中的密封胶的选用提供技术参考；关键字 装配部位用密封胶、接缝部位用密封胶、密封胶设计、加工要点、施工应用；1. 引言由于现有的密封胶种类繁多，日新月异的建筑材料和表面处理技术及材料之间的相容性处理问题，因此，一个幕墙工程，想要正确的完成建筑接缝的密封，必须从设计、选材、施工等多方面综合考虑。大多数密封胶都是按应用部位来命名的，使用时也宜按部位选用相应的产品。本文将通过各个应用部位的幕墙的系统特点介
2、绍来阐述各类密封胶在工程中的设计及应用，供相关技术人员参考；2.装配部位用密封胶装配部位用密封胶在幕墙应用过程中主要分两种情况，一种是应用在幕墙面板与其支承结构之间采用的结构密封胶，一种是中空玻璃合片用密封胶。2.1 幕墙面板与其支承结构之间采用的结构密封胶设计应用在幕墙面板与其支承结构之间采用的结构密封胶需要承受多种荷载，并保证长久的粘结性，不允许脱落。由于硅酮类密封胶其主体结构聚硅氧烷（）具有优异的耐高低温、耐气候老化性能，在长期的紫外光照射下不会降解，在温度及水气的反复作用下仍能保持优异的粘结性和强度,因此必须采用硅酮类结构胶，其性能必须达到国家强制标准建筑用硅酮结构密封胶（GB1677
3、6）的要求，同时结构胶的计算能满足玻璃幕墙工程计算规范JGJ102-2003中的5.6节的相关要求。在某些高层和超高层幕墙、大分格玻璃幕墙、使用夹层中空玻璃的幕墙、抗震9度设防地区的幕墙上，甚至是在这几种情况的组合时，由于胶的拉伸强度和断裂伸长率都很高，还需要使用超高性能硅酮结构密封胶。2.2 中空玻璃合片用密封胶设计幕墙中空玻璃密封一般采用双道密封工艺，即采用丁基（或聚异丁烯）为第一道密封粘结剂，以聚硫、硅酮为第二道密封粘结剂，其作用是提供粘接密封性能、耐候、耐老化性能及一定的弹性即抗位移变形能力。在隐框或半隐框玻璃幕墙中，中空玻璃第二道密封由于直接面对太阳光的紫外线照射，聚硫胶的抗紫外线能
4、力相比硅酮结构胶的抗紫外线能力要差，因此隐框或半隐框的中空玻璃必须采用硅酮结构密封胶制作，明框幕墙中空玻璃可采用聚硫胶制作；也可采用硅酮密封胶；隐框幕墙的中空玻璃，合片硅酮胶深度也需经过计算确定，计算方法同幕墙面板与其支承结构之间采用的结构密封胶计算方法一样，结构胶的计算能满足玻璃幕墙工程计算规范JGJ102-2003中的5.6节的相关要求，但荷载计算时只取外片玻璃所承受的荷载；2.3 隐框玻璃结构胶装配加工要点在使用硅酮结构胶对隐框玻璃装配生产过程中，需特别注意以下几个环节：（1）：相容性试验。硅酮结构密封胶在使用前，应进行与玻璃、金属框架、间隔条、密封垫、定位块和其他密封胶的相容性试验，相
5、容性试验合格后才能使用。如果使用了与结构胶不相容的材料，将会导致结构胶的粘结强度和其他粘结性能的下降或丧失，留下很大的安全隐患。如果玻璃幕墙中使用的硅酮结构胶和与之接触的耐候胶生产工艺不同，相互接触后，也可能产生不相容，这将导致结构胶的粘结性及粘结强度下降，也会导致耐候胶位移能力下降，使密封胶出现内聚或粘结破坏，影响密封效果，因此，一般情况下，建议优先选用同一厂家的产品，因为，同一厂家（牌号）的胶相容性较好。（2）：净化是结构玻璃装配生产最关键工序，也是隐框玻璃幕墙达到可靠度的最重要保证条件。隐框玻璃幕墙的破坏主要是粘接失效造成的，隐框玻璃幕墙是否安全可靠取决于粘接的可靠，而净化工艺的认真贯彻
6、是保证粘接质量的关键。只有对基材表面认真按工艺要求进行净化，才能制造出具有规定可靠度的结构玻璃装配组件。对油性污渍，净化材料应采用二甲苯或甲、乙酮， 对非油性污渍，净化材料应采用异丙醇、水各50%的溶剂。用两块抹布法进行净化，将溶剂倒（挤）在一块抹布上，对基材两面沿一个方向进行擦抹，在溶解了污渍的溶剂未挥发前，用一块干净的抹布将溶解了污渍的溶剂擦抹干净（如果这块抹布已脏要再换一块干净的抹布）。不能在溶剂挥发后再擦，因为溶剂挥发后，污渍仍残留在基材表面，干抹布是擦不掉的。抹布要用不脱色、不脱绒的棉布，同时要注意溶剂只能倒（挤）到抹布上，不能用抹布到容器内去蘸溶剂，以防止已沾有污渍的抹污染了溶剂。
7、净化后1015min内要立即进行涂胶，因为如净化后停留的时间太久，基材表面又会受到周围环境中污染物（如灰尘）的污染，这时要重新净化后才能涂胶。 （3）：对密封胶进行三核对，即对品种、对牌号、对生产日期（储存日期）的核对。不同牌号结构密封胶的胶缝厚度是不同的，如果需要代用，应由设计部门计算后重新确定厚度。 （4）：遮盖。固化后的多余的密封胶无法用有效的溶剂去除，一旦造成接触，将会在表面留下一层薄膜，而影响到基材特有的美观，所以，在涂胶前，接口附近部位必须用遮盖胶带加以保护遮盖。如不注意将未固化的密封胶在接口附近部位有表面接触，必须在密封胶固化前，用甲基乙基酮、甲苯或二甲苯等溶剂立即清除。（5）：
8、涂胶。将单组分密封胶或经按比例配合并充分搅拌均匀的双组分密封胶，注入以玻璃和铝型材为侧壁、以垫条为底板的空腔。涂胶时要保持适当的速度，使空腔内的空气排出，防止空穴，并将用压缩空气挤胶时的空气排出，防止胶缝内残留气泡。涂胶速度要均匀，不要忽快忽慢，保持胶缝饱满，一个组件涂胶结束，立即用刮胶工具将胶缝压实刮平。在涂胶过程要根据检验规则规定的批量和数量，按随机抽样的原则留制剥离试验检验样品，对双组分密封胶还要进行扯断试验与蝶式试验。（6）养护。不同种类的结构胶由于其本身的固化时间不同,因而剥离试件(即按标准用结构胶与基材所制作的试件)的养护时间应该不同。按照国标GB16776-2005的规定,在标准
9、状态下的养护时间是:单组分结构胶为21天,双组分结构胶为14天,恰恰分别是单、双组分结构胶完全固化所需要的时间。显然,作为剥离试件的一部分,结构胶样品的完全固化是保证相容性试验结果有效性的前提。事实上,实际工程中用结构胶与基材所制备的构件,也必须等待结构胶完全固化后才能安装。3.接缝部位用密封胶幕墙接缝部位用密封胶主要分四种情况，第一种，是普通玻璃幕墙面板之间的接缝用密封胶；第二种是石材幕墙接缝用密封胶；第三种是采光顶部位接缝用密封胶；第四种是幕墙单元板块加工中的密封胶。3.1普通玻璃幕墙面板之间的接缝用密封胶3.1.1 接缝设计玻璃之间的缝宽在满足安装要求的前提下，还需要满足幕墙在温度变化和
10、主体结构侧移时玻璃互不相碰的要求；同时在胶缝受拉时，其自身拉伸变形也要满足温度变化和主体结构侧向位移使胶缝变宽的要求。应使用硅酮耐候密封胶，它承受由风荷载、动荷载、基材热胀冷缩产生的变形而引起的位移，在处于拉伸或压缩情况下，粘结性不会被破坏，也有较好的弹性回复率，在面板的位移消失后，能回复到原状。在设计过程中，建筑接缝的接口宽度至少为预计变形量的两倍，更好的建筑应用甚至要求接口宽度为预计变形量的四倍，以弥补建筑施工和材料的误差，所有的接口尺寸都需要依据接口变位量计算求得。较薄的硅酮密封胶要比较厚的硅酮密封胶层能承载更大的变形性能，但太薄对保证密封质量和防止雨水渗漏不利，同时对承受铝合金框热胀冷
11、缩产生的变形也不利。当胶承受拉应力时，太厚也容易被拉断或破坏，失去密封和防渗漏的作用。玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003中，明确框支承玻璃幕墙面板之间的接缝密封胶厚度一般控制在3.5mm4.5mm。理想的接口密封尺寸，密封胶的宽度与厚度之比为2:1，且不宜小于2。如图一是推荐的幕墙面板接口设计节点。3.1.2 施工应用方法；在使用硅酮耐候密封胶对拼缝进行施工时，需同硅酮结构胶一样，检查是否有相容性试验报告、表面的净化处理仍需采用两块抹布法进行净化、需对密封胶进行三查、对拼缝附近部位进行遮盖处理等，在完成上述工序后方可进行注胶工作。在实际过程中，经常会发现密封胶会出现损坏的情况，在对密封
12、胶进行修补之前，应先查明破损原因，然后再确定修补方法。密封胶的破损一般有以下几个原因：a、 原来的密封胶是否老化；b、 接口的变位是否超过了密封胶所能承受的能力；c、 密封胶与接口材料粘结不好或与衬垫材料不相容；d、 密封胶的宽厚比是否不合适；e、 其他一些人为的原因等等；可能还有其他一些原因，但必须坚持将原因查明之后才能进行针对性的修补工作。如图2是凹缝部位的修补办法。3.2. 石材幕墙接缝用密封胶石材幕墙所用的石材是天然材料，不同产地、不同品种的石材在成份、结晶形态、微观结构上存在很大差别。石材又是多孔材料（如大理石、石灰石、砂石、花岗石）易受污染，且污染后难于清洗，实践证明，无论是普通硅
13、酮类、聚胺酯或聚硫类密封胶对石材均有不同程度的污染，使石材外观极为难看。石材污染的原因是密封胶中的小分子如增塑剂等非反应性物质从胶中渗出，渗入到石材的孔隙中，使石材表面出现油污和吸灰。密封胶中的增塑剂是用于改善密封胶的弹性及硬度，为得到高质量的密封胶，绝大多数密封胶制造商生产的密封胶中均含有小分子类的增塑剂。酸性密封胶不宜用于石材的接缝密封，因为许多石材含有碳酸盐及金属氧化物，与胶中的酸起反应，易出现粘结性问题，特别是浸水后粘结性差的问题。石材的污染问题还有其它多种因素造成，如底胶的使用、石材加工过程中使用的助剂、密封胶表面吸附的油污及灰尘、密封胶老化降解等因素均可能会造成对石材的污染。用户在
14、选用石材密封胶时应作污染性试验，判断是否会产生污染现象。选择硅酮类石材专用密封胶比较安全，因为硅酮类密封胶是目前已有的密封胶中耐老化性最好的，不会因长期使用降解而污染石材，同时在对石材的粘结性和耐久性方面，它能达到石材粘结的基本要求，而且胶体本身弹性较好，因此适用于石材的填缝和密封。石材专用硅酮类耐候密封胶的接缝设计及施工应用方法与普通玻璃幕墙面板之间的接缝用硅酮耐候密封胶的原理相同，只不过石材专用硅酮类耐候密封胶多了一个抗污染报告，在此不重复论述。3.3. 采光顶部位接缝用密封胶与普通玻璃幕墙相比，采光顶由于空间角度的转换，自身材质（玻璃、铝型材、不锈钢、PC板等）和结构形式的变化，外界因素
15、如风荷载、紫外线、雨雪、温度变化等对接缝密封的影响很大，在实际使用中，漏水和胶缝开裂甚至脱粘已成为建筑采光顶最常见的质量问题，行业内形象地概括为“十顶九漏”。通过不断地实践论证、研究总结，造成建筑采光顶密封失效、漏水的最关键因素之一是硅酮耐候密封胶的位移能力以及其在大变位的反复作用下对基材的粘结能力达不到要求。这就要求密封胶具有低模量、高位移能力，有较好的随材性，能自由伸缩，最好使用50LM（50低模量级）的硅酮密封胶，其位移能力达正负50。因此，我们在设计采光顶接缝过程中，胶缝的设计切不可忽略，宜通过计算变形量设计合适的拼缝宽度及选用变形量相匹配的硅酮耐候密封胶。3.4幕墙单元板块加工中的密
16、封胶一般单元式幕墙在加工设计过程中除了用到普通的硅酮类密封胶以外，还会用到组角胶、细缝密封胶、EPDM专用粘结胶，因为单元式幕墙系统中除了普通面板的接缝设计以外，还存在型材的拼缝设计、EPDM胶条的连接设计等等，由于以上连接设计的特点要求与普通接缝设计不一样，因此，选用的密封胶也会不一样。3.4.1组角胶组角工艺是指铝合金型材通过金属角码用机械连接和化学连接的方式将铝合金型材固定连结在一起的过程。组角胶是一种结构性化学粘结剂，将角码和铝合金型材永久性的粘结在一起，从而在型材的角部区域形成一个粘结带，可以消除应力集中，确保铝合金型材在外力的作用下（搬运、安装、风压、开启等）永不松动。组角胶一般为低弹性高模量(强度大于10 MPa)改性聚氨酯密封胶，除了用于粘接并固定角码，同时还起到密封角码与型
