硅酮結構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，廣泛采用的硅酮結構膠膠接這一新型施工技術，從理論層次和工程實際案例，對其技術成熟性、穩(wěn)定性、安全性進行論述。同 時，結合工程實際經驗，提出硅酮結構膠在施工中應注意的事項。 隨著我國國民經濟的迅猛發(fā)展，作為城市現代化及經濟高速發(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雨，控制室內冷、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鍍膜玻璃等依靠結構膠粘結在鋁合金框架上，當結構膠與玻璃或鋁材表面氧化膜結合產牢時，玻璃極易脫落，國內曾連續(xù)發(fā)生 過十幾起由于受溫差變化，刮大風或在自然條件下，玻璃剝落，致人傷亡事件。其中結構膠膠接質量不合格占發(fā)生事故的絕大多數，所以就結構膠的膠接原理及 施工中應注意的問題作一闡述。

 1、硅酮結構膠的性能 硅酮結構圖膠的主要成分是二氧化硅，主要原料是硅油，硅酮結構密封膠的分子式： 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構膠膠接而成， 在條件十分惡劣的太空環(huán)境中經受住了時間的考驗，可見其優(yōu)良的抗紫外線性，抗老化性、耐候性和時效性。 

2、硅酮結構圖膠膠縫膠接原理 兩個表面依靠化學力、機械嵌合力或兩者兼有的力結合在一起。并能抵抗分離的這一現象稱為黏附。能使被黏附物借助黏附作用結合在一起的物質稱為膠黏劑.用膠 黏劑將被黏物與膠黏劑共同形成的現象,即包括界面現象也包括膠接部位的被黏物和黏劑層的幾何和力學特性。結構膠是指能傳遞較大靜、動荷載，并在使用環(huán)境中 長期可靠工作的結構的膠接技術。 結構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合在一起。成為一種穩(wěn)定的、長久有超靜定結構。

 3、硅酮結構膠的固化 不同種類的結構固化原理不同。單組分硅酮結構膠屬于水性固化物，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達到使用強度要求，雙組分結構膠分為甲、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)生交聯反應，不受濕度的影響而快速固化，固化時間為7d，達到使用強度要求。 

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構的幕墻使用年限不小于建筑物使用年限。在解決了諸如預埋 鐵件的防腐處理，鋁型材的抗疲勞強度，金屬構件的電化腐蝕，玻璃的耐久性及使用壽命成為設計和使用者所關注的重點。由于SiO2中的硅氧鍵十分穩(wěn)定，從而 在化學結構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，歷經風雨30年，至今結構膠性能無明顯變化，此事件得到世界建筑領域的公認。其二，在衛(wèi)星上，太陽能電池板就是由硅酮結構圖膠粘結在衛(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)境中從未出現過的惡劣條件，衛(wèi)星表面溫度在短時間表內變化范圍為-180度--+120度，同時太空 中紫外線強度為地球表面的數百倍。 上述不利因素都未對硅酮結構膠的粘結性質構成實質損害及威脅。由此可見，硅酮結構膠是一種安全、經濟、成熟的建筑結構連接方式。 由于硅酮結構膠本身從原料性能、黏合機理、耐久性等多方面來看，都是一種穩(wěn)定的、牢固的、可靠的建筑結構性產品，硅酮結構膠的現場施工的膠接工藝成為制約 建筑幕墻工程質量的主要因素。

 5、硅酮結構膠使用之前應確認的事項 

5.1硅酮結構必須是由國家、國內貿易部推薦使用產品未經推薦使用的品牌、型號的產品不得使用。

 5.2 硅酮結構膠有生產廠家出具的粘結性、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保書和國家認定的檢測部門出具的檢測報告，玻璃幕墻所用 的結構膠在施工安裝前應嚴格檢查出廠日期，凡超過使用日期的結構膠，嚴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加工。具有防火、防爆、防塵等措施。同時按有關規(guī)范每日進行硅酮結構膠的均勻性、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構膠施工工藝，掌握工程圖紙規(guī)定的粘結密封部位及配套材料 狀況。 6.3使用專用工具，單組分結構膠可用手動或氣動施膠槍擠出。雙組分結構膠則用專用的注膠混合設備進行注膠。 

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,形成適合于機構嵌合作用的表面 形態(tài)，同時改進表面化學性能,提高在應力環(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內完成粘結密封施工部分，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 結構膠打注 （1）雙組分硅酮結構膠在使用前按規(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 結構膠》。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）注膠時槍嘴應均勻連續(xù)適度移動，確保接口內充滿結構膠，防止移動過快或往復而產生氣泡或空穴。 （3）注膠完成后，應及時用刮刀將接口外多出的結構膠向內壓實，使結構膠與接口側邊相接觸，以助于減少內部氣泡和空穴，并保證結構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）構件注膠完成，應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生絲毫的位移。 

7.3 施工質量控制 （1）構件安裝前，逐塊對已制好的結構單元的外觀進行檢查，結構膠應充滿被固化部位，應無氣泡或空穴，否則應在氣泡或空穴處切開，及時重新補實結構膠。 （2）在幕墻單元件制作過程中，必須進行了隨批剝離粘結性試驗，如果粘結破壞面積大于5%，應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 品作為重點進行切膠剝離粘結性試驗，若不合格，則返工重新制作。 （3）對生產的幕墻單元件應逐批進行交付檢驗，并有完整的操作及試驗記錄，檢驗合格后，填寫質量檢驗報告。 在嚴格執(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鍵過程，設計、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。