養護及處理時間對結構膠相容性試驗結果的影響

　　1 引言
　　建筑用硅酮結構密封膠(以下簡稱結構膠)是隱框、半隱框建筑幕墻結構中起結構作用的一種重要材料,尤其對于框架式幕墻,結構膠直接決定著板材(如玻璃、金屬板等)與框架結構之間的穩固性。而穩固性主要取決于結構膠與板材之間、結構膠與板塊構件的附框(固定于框架結構)之間的相容性。因此,相容性試驗就成為檢驗幕墻質量與安全的主要內容之一。

　　根據國家標準GB16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》,用結構膠與基材(板材與附框的總稱)制成的試件須進行養護、處理,而養護、處理期是比較長的。對于一些未能根據工期及時進行相容性檢測的幕墻工程,委托方經常會提出縮短養護、處理期的希望。檢測原則要求我們嚴格遵照國家標準,但從比較、研究的角度出發,可以對養護、處理期不同的同類試件進行對比測試,以觀察對相容性測試結果的影響程度。

　　2 國家標準的相關規定
　　2.1 對養護時間的規定
　　不同種類的結構膠由于其本身的固化時間不同,因而剝離試件(即按標準用結構膠與基材所制各的試件)的養護時間應該不同。按照國標GB16776-1997的規定,在標準狀態下的養護時間是:單組分結構膠為21天,雙組分結構膠為14天,恰恰分別是單、雙組分結構膠完全固化所需要的時間。顯然,作為剝離試件的一部分,結構膠樣品的完全固化是保證相容性試驗結果有效性的前提。事實上,實際工程中用結構膠與與基材所制備的構件,也必須等待結構膠完全固化后才能安裝。

　　2.2 對處理時間的規定
　　養護期結束后,剝離試件還要在蒸餾水中浸泡7天。這是考慮到投人使用的幕墻,結構膠外露部分有可能被水(如空調冷凝水)浸泡,因而按極不利的情況在測試中采取的處理方式。這里需要指出的是:在我們完成的相容性測試中曾經作過對比,兩組相同的剝離試件在養護期結束,一組浸水7天后作剝離試驗,另一組直接進人剝離試驗。結果前者在剝離中發生嚴重的粘結破壞(即界面破壞),后者則未出現類似情形。這說明國標所設置的浸水處理能夠暴露相容性的一些問題。

　　2.3 從試件制作到剝離試驗,單、雙組分結構膠剝離試件所需養護、處理時間分別為28天和21天。
　　3 試驗方法
　　3.1 快速試驗的提出
　　由于一些幕墻工程的施工單位、業主和監理單位對幕墻工程質量要求所必需的相容性試驗不夠了解,常常接近工程驗收才急忙聯系相容性試驗,不免迫切要求縮減試驗時間。對此,我們一方面對養護、處理時間的必要性作充分的解釋,另一方面也感受到把按規定時間所得結果與縮短時間所得結果作對比研究的實際意義:既可以考察縮短時間對試驗結果的影響,又可以加深各方面對國標質量控制的理解,這對檢測技術的研究和幕墻工程質量的都是有益的。

　　3.2 相關方法與標準
　　在制作同一批剝離試件時,制作數量要比規定的多一倍,而制作程序完全相同,以確保可比性。首先保證國標所要求時間進行標準狀態養護和浸水處理的試件數量和標準運行步驟,這組試件既是遵循檢測原則,也是研究性對比的一個方面,稱為正常試件。然后同樣數量的另一組試件同樣按標準運行步驟同時開始運行,但標準狀態養護時間和浸水處理分別予以縮減。這組試件構成研究性對比的另一個方面,稱為加快試件。

　　剝離試驗先后結束后,將兩組試件的剝離破壞情況和剝離強度(單位寬度的拉力峰值)及其平均值作對比。剝離破壞情況是判斷結構膠與基材相容性的首要標準,應測算粘結破壞(界面破壞)面積占總粘結面積的百分率,即粘結破壞率,過大的粘結破壞率是不允許的,我們一般規定不得超過10%。此外,考慮到《玻璃幕墻工程技術規范》對結構膠剝離強度的要求(5.6～8.7N/mm),剝離強度也不宜過低。

　　4 試驗結果與分析
　　4.1 養護期的影響
　　首先來看縮短養護期(養護5天)而浸水時間不變(7天)的情況,我們以沿海某幕墻工程中不同牌號單組分硅酮結構膠進行相容性試驗,對比結果見表1。

　　從上表可以看出,縮短養護期的試件(簡稱加快試件)與按期養護的試件(簡稱正常試件)在剝離強度值上相差不大,而在比較童要的粘結破壞率上表現出一種現象:同一種試樣,正常試件無粘結破壞者,加快試件可能出現粘結破壞;加快試件無粘結破壞者,正常試件均未出現粘結破壞。出現粘結破壞的試樣中,正常試件的粘結破壞率一般偏小。

　　4.2 養護期和浸水時間的綜合影響
　　再來看養護期和浸水時間均縮短(養護3天、浸水3天)的情況。我們以另外若干個幕墻工程的單組分硅酮結構膠進行相容性試驗,對比結果見表2。

　　由上表可見,相容性較好的情形中(1#和2#試樣),加快試件與正常試件均未出現粘結破壞,但正常試件的剝離強度更大;相容性不理想的情形中(3#和4#試樣),加快試件與正常試件都不能避免粘綺破壞,但正常試件的粘結破壞率一般偏小。

　　5.小結
　　加快試件能夠在一定程度上反映出正常試件會出現的現象(無論是否理想),但由于養護期短,膠樣固化不足,往往所反映出的這種現象比正常試件的結果更差。因此,加快試件的檢測結果只能作為檢測研究的參考,只有正常試件的結果才能作為檢測結論的依據。

　　參考文獻
　　[1] GB16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》
　　[2] JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》

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