预制外墙板或外墙构件拼接后会出现很多接缝,所以接缝的防水密封是一个不容忽视的非常重要的问题。JGJ 1-2014《预制混凝土结构技术规范》第5.3.4条规定:“装配式外板的接缝、门窗洞口等防水薄弱部位应采用材料防水与结构相结合。防水方法。” 在一些地区的标准中,竖向接头有“材料防水加结构防水”的方式。但无论采用何种设计方法,密封胶都是防水的首要注意事项,所以密封胶的选择一定要注意。
装配式建筑用密封胶主要有6个技术难点:
(1)混凝土的附着力
混凝土是碱性材料,普通密封胶很难与之粘合。此外,混凝土表面疏松多孔,减少了有效粘合面积。因此,要求密封胶对混凝土具有良好的附着力。此外,在我国南方多雨地区,混凝土也可能出现抗碱现象,对密封胶的粘结界面造成严重破坏。因此,在选择装配式建筑密封胶时,混凝土的附着力是首要考虑因素。目前市场上的密封胶中,单组份改性硅烷密封胶和聚氨酯密封胶对混凝土具有良好的附着力,而二组份改性硅烷密封胶必须配合底漆才能形成附着力。但传统的硅酮密封胶对混凝土的附着力较差。
(2)耐候性
预制外墙板的接缝通常作为装饰面的分缝,即密封胶接缝作为开缝处理。此外,密封胶还需经受长期日晒雨淋的侵蚀,因此要求密封胶具有优良的耐候性。密封胶的耐候性取决于其分子结构,主链键能越大,耐候性越好。所以,硅酮密封胶的耐候性最好,MS密封胶次之,聚氨酯密封胶更差,容易开裂和粉化。
各种密封胶的主链结构、键能和UV能比较如下:
密封胶的种类 | 硅酮 | 聚氨酯 | 改性硅烷 | |||||||
主链结构 | 硅氧 | 一氧化碳 | 中国 | 一氧化碳 | 抄送 | 硅氧 | 紫外线能量 | |||
键能 | 444 | 339 | 284 | 339 | 348 | 444 | 399 |
(3)可涂性
当由于吊装错误而导致接缝较大,需要涂漆密封胶时,密封胶与涂料的相容性至关重要。由于硅酮密封胶的表面疏水疏油,涂层很难在其表面润湿,干燥后不能形成漆膜或导致涂层开裂和剥落。但改性硅烷密封胶和聚氨酯密封胶与涂料的相容性极佳,其表面可涂漆。
(4)耐沾污性
混凝土是多孔材料,容易被污染,因此在选择密封胶时应注意抗污性。由于普通硅胶因增塑剂迁移而渗入材料孔隙中,会造成永久性渗透污染(无法清洗);同时,硅酮密封胶表面带有电荷,容易吸附空气中的灰尘,雨刷后会造成密封胶接缝下方的垂直污染。污染(可清洁)不仅影响建筑物的外观,而且难以清洁。同时,也会增加维护成本。但 MS 密封胶不含硅油和小分子增塑剂,具有优异的耐污染性。
(5)抗移动能力
由于装配式建筑存在强风、地震引起的层间移动、热胀冷缩引起的膨胀运动、干缩引起的干运动和地基沉降引起的沉降运动,受力对密封胶的要求很高。因此,密封胶必须具有出色的运动能力和弹性。目前国内装配式建筑的接缝宽度通常设计为20mm,而接缝的变形主要是由于构件的热胀冷缩造成的,因此可以根据接缝宽度进行计算,选择具有适当移动能力的密封胶。
普通PC外接缝宽度计算简化公式:
W>δ/ε×100%+|We|
W=设计接缝宽度(国内标准宽度一般为20mm);
δ=构件温差变形/mm=L·α·△T;
L=构件长度(变形方向)
α=混凝土线膨胀系数,通常取(10×10-6)m/ ℃
△T=混凝土界面极限温差,一般取80℃;
ε=密封胶移动%;
|We|=接缝施工误差(一般取5mm)
计算公式:
当混凝土构件板长度L=3000mm,密封胶位移ε>L·α·△T/(W-|We|)·100%=3000×10×10-6×80/(20-5)×100 %=16%
按JC/T 881<混凝土结构接缝用建筑密封胶>的规定,密封胶的运动等级可分为7.5、12.5、20和25,因此装配式建筑接缝处使用的密封胶的运动能力至少应在20甚至以上。此外,还应注意密封胶的分等级,它分为低模量和高模量。由于密封胶表面较松散,强度较低,如果密封胶模量和内聚强度高,则容易造成密封胶在混凝土界面处的粘结失效。但低模量的密封胶较软,内聚强度低于界面粘合强度,能更好地适应变形,不易被破坏,因此装配式建筑用密封胶的运动能力应为20LM和25LM。当建筑接缝因地震或材料干燥收缩而产生永久变形时,会对密封胶产生持续的应力。而MS密封胶具有优异的弹性和应力松弛能力,在发生永久变形时能最大限度地释放预应力,保证密封胶不被破坏。
(6)施工性能
密封胶分为单组份和双组份,以改性硅烷密封胶为例,单组份和双组份密封胶的施工性能对比如下:
施工性能 | 优势 | 坏处 |
单组份密封剂 | 1、施工操作方便 2、 减少损失 3、工厂调色,没有区别 | 固化速度相对较慢 |
双组分密封剂 | 固化速度快 | 1、需要专用搅拌设备和密封胶枪,施工要求高 2、 清洁工具需要有机溶剂(易燃) 3、附着力严重依赖底漆 4、调色在现场,会发生差异 |
目前,装配式建筑用密封胶的施工方面还缺乏专业的工人。此外,现场施工环境复杂。因此,如何让普通工人快速掌握密封胶操作,保证施工质量也值得考虑。实际上,单组份密封胶更适合现场施工。
另外,底漆要多加注意。因为构件表面可能有脱模剂,施工过程中难免有灰尘无法清理干净。但底漆对于增强附着力、密封灰尘和促进防水性能至关重要。因此,在现场施工时,刷底漆应该是一个必要的步骤。
对于装配式建筑密封胶的选用要求,市场上各类密封胶的详细性能对比如下:
改性硅烷 | 聚氨酯 | 硅酮 | |
混凝土的附着力 | 出色的 | 好的 | 坏的 |
可涂性 | 出色的 | 出色的 | 坏的 |
耐污性 | 出色的 | 出色的 | 坏的 |
耐热性 | 好的 | 坏的 | 出色的 |
耐候性 | 好的 | 坏的 | 出色的 |
储存稳定性 | 好的 | 坏的 | 出色的 |
应用基材 | 混凝土、金属 | 混凝土、金属 | 玻璃、金属 |
综上所述,预制外墙的接缝密封应选择改性硅烷密封胶,内墙接缝密封可选择改性硅烷密封胶或聚氨酯密封胶。
装配式建筑接缝用密封胶的技术性能应符合现行行业标准JC/T 881《混凝土结构接缝用建筑密封胶》的规定。填缝剂的深度应在填缝剂宽度的一半与填缝剂宽度的一半之间,即½宽度w≤深度d≤宽度w,深度不小于8mm。密封胶施工要求应符合JGJ 1-2014《预制混凝土结构技术规范》第12.3.12条:“外墙板接缝防水施工应符合以下规定:
1、防水施工前应清理板接缝腔
2、按设计要求填充背材
3、密封材料应填满,无孔、均匀、平直、表面光滑,深度应符合设计要求。”
具体施工操作应符合厂家提供的施工方法。