硅酮結(jié)構(gòu)膠的膠接原理及施工中注意問題

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 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、安全性進行論述。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)濟的迅猛發(fā)展，作為城市現(xiàn)代化及經(jīng)濟高速發(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。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實驗中，其優(yōu)良有耐用消費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、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。

 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,形成適合于機構(gòu)嵌合作用的表面 形態(tài)，同時改進表面化學(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”法進行，用溶劑浸潤一干凈，擦拭基材表面只能順一個方向進行央溶劑未揮發(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)進行養(yǎng)護，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，及時重新補實結(jié)構(gòu)膠。 （2）在幕墻單元件制作過程中，必須進行了隨批剝離粘結(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，及時進行整改，同時將該批單元件產(chǎn) 品作為重點進行切膠剝離粘結(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。