單組分MS建筑密封膠用于PC外墻密封

摘要：住宅工業(yè)化成為住宅建筑發(fā)展的主流，PC外墻伸縮縫采用密封膠進(jìn)行嵌填的工程項(xiàng)目越來越多。本文通過分析現(xiàn)階段PC外墻施工縫密封存在的誤區(qū)，明確PC外墻應(yīng)優(yōu)先選用MS建筑密封膠，并對(duì)比出單組分MS建筑密封膠相對(duì)于雙組分而言，具有施工方便，粘接效果更好的特點(diǎn)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)限制和應(yīng)用案例缺乏是現(xiàn)今單組分MS建筑密封膠用于PC外墻應(yīng)用推廣的難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)谓M分；MS密封膠；PC外墻

One component MS construction sealant for PC external wall sealing

Luo Xi, Wan Sheng, Zhan Feng 

(Guangdong Pustar Adhesives & Sealants Co., Ltd.; Dongguan Guangdong 523600)

Abstract: Housing industrialization will be applied in house from development main trend. More and more projects will be filled with sealant in PC expansion joints of the external wall. This paper analyzed the misunderstanding of sealant choosing of PC expansion joints and showed the priority selection of MS sealant. Compared the one component relative to two component, one component has the advantage of convenient construction and better bonding. And also find , it is difficult to promote the MS one component using for PC external wall because of the limit detection standard and application case.

Key words: One component; MS Sealant; PC external wall

住宅工業(yè)化是以構(gòu)配件預(yù)制化生產(chǎn)、裝配式施工，以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件部品化、施工機(jī)械化為特征，整合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全生命周期價(jià)值最大化的新型生產(chǎn)方式[1,2]。發(fā)展裝配式住宅是實(shí)現(xiàn)住宅工業(yè)化的關(guān)鍵，PC構(gòu)件生產(chǎn)工廠化是住宅工業(yè)化的標(biāo)志。與傳統(tǒng)施工模式相比，住宅工業(yè)化建造模式能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)速度快，成本進(jìn)一步降低。對(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)采用PC構(gòu)件，能有效兼顧施工效率和施工質(zhì)量，控制結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量及滲漏、裂縫等質(zhì)量通病的發(fā)生[3,4]。2015年11月14日中國(guó)工程建設(shè)項(xiàng)目管理發(fā)展大會(huì)中《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》明確提出，到2020年，裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，直轄市、計(jì)劃單列市及省會(huì)城市占30%以上，保障性安居工程采取裝配式建造的比例達(dá)到40%以上。到2025年，裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上，保障性安居工程采取裝配式建造的比例達(dá)到60%以上。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布數(shù)據(jù)，2014年全國(guó)實(shí)行投標(biāo)承包新開工面積99.8億平方米。密封膠作為PC外墻伸縮縫重要的嵌縫材料，將會(huì)迎來爆發(fā)性增長(zhǎng)[5,6]。本文通過分析現(xiàn)階段PC外墻施工縫密封存在的誤區(qū)，并明確PC外墻用膠類型優(yōu)選類型，對(duì)比單、雙組分MS建筑密封膠的差異性，并說明了單組分MS建筑密封膠用于PC外墻密封推廣存在的標(biāo)準(zhǔn)限制和應(yīng)用案例缺乏的問題。

1 PC外墻施工縫密封存在誤區(qū)

圖1  預(yù)制外墻掛板接縫構(gòu)造示意圖

PC工程在國(guó)外應(yīng)用普遍，但技術(shù)引進(jìn)較晚，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈不完善，缺乏專業(yè)技能配套，存在各種不合理選擇和使用密封膠現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)各建筑設(shè)計(jì)和施工單位對(duì)防水工程投入少，缺乏防水意識(shí)，沒有引起足夠的重視，在PC外墻施工縫密封問題上常出現(xiàn)各種不合理現(xiàn)象，主要有以下3種：①誤以為PC外墻施工縫部位設(shè)計(jì)了企口（如圖1，內(nèi)外橫縫結(jié)構(gòu)高度差），足夠起到防水作用，直接采用砂漿填補(bǔ)接縫，經(jīng)熱脹冷縮后出現(xiàn)內(nèi)外伸縮縫填縫部位開裂，3道防水設(shè)計(jì)變成僅有企口作用的1道防水，出現(xiàn)工程漏水現(xiàn)象；②SR建筑密封膠耐候性好，常被直接用于PC外墻密封，但其表面不可涂飾性，且污染基材，影響工程美觀度；③施工單位知道PU建筑密封膠適用于混凝土接縫防水，卻忽視其耐候性差，不適用于外墻接縫的特點(diǎn)，錯(cuò)誤使用PU建筑密封膠，后期出現(xiàn)粉化、龜裂現(xiàn)象，導(dǎo)致接縫部分漏水。

2 PC外墻用密封膠選擇

表1 常用建筑密封膠結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

常用密封膠主要有硅酮（SR）建筑密封膠、PU建筑密封膠和MS建筑密封膠等[6]，其結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表1，其中SR建筑密封膠以線性聚硅氧烷為主要原料制成，其主鏈由Si-O-Si（鍵能為444 kJ·mol-1）組成，在固化過程中交聯(lián)劑與基礎(chǔ)聚合物反應(yīng)形成網(wǎng)狀的Si-O-Si骨架結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的耐候性，是玻璃幕墻首選；但其表面不能涂飾，且成分中的硅油會(huì)滲透、擴(kuò)散到接縫周圍，吸附空氣中灰塵后產(chǎn)生污染。聚氨酯（PU）建筑密封膠以聚氨酯預(yù)聚體為主要成分制成，其主鏈主要由C-O（鍵能為339 kJ·mol-1）和N-C（鍵能為284 kJ·mol-1）組成，具有可涂漆，對(duì)基材無污染，與混凝土粘接性好等特點(diǎn)；缺點(diǎn)為耐老化性能相對(duì)較差[7]。硅烷改性聚醚（MS）建筑密封膠以端硅烷封端聚醚為基礎(chǔ)樹脂制備，主鏈為C-O，C-C（鍵能為348 kJ·mol-1）和Si-O-Si鍵，具有固化不產(chǎn)生氣泡，施工性良好，可涂漆，除不能用于玻璃幕墻外，其他建筑幕墻領(lǐng)域均滿足耐候性要求。PC外墻為混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)，屬疏松性基材，密封膠直接受陽光（陽光下強(qiáng)紫外線能量可達(dá)399 kJ·mol-1 ）直射，對(duì)耐候性要求較高，采用SR建筑密封膠易造成污染，且不利于后期涂漆裝飾；采用PU建筑密封膠易由于密封膠老化、粉化和硬化等情況導(dǎo)致密封部位防水失效。表2不同建筑密封膠自然氣候老化后外觀。可以看出，PU建筑密封膠曝曬12個(gè)月后，出項(xiàng)明顯的開裂現(xiàn)象，SR建筑密封膠和MS建筑密封膠曝曬24個(gè)月后外觀良好，均沒有出現(xiàn)開裂情況。綜合對(duì)比可知，PC外墻密封應(yīng)優(yōu)先采用MS建筑密封膠。

表2 不同建筑密封膠自然曝曬老化后外觀

PC在國(guó)外已有成熟的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，PC外墻防水優(yōu)先選擇MS建筑密封膠行業(yè)已普遍達(dá)成共識(shí)。在日本，80%以上的PC外墻密封均采用MS建筑密封膠，例如：1986年竣工的日本大阪HILTON大酒店和位于東京的日本鐘化大樓，用于PC外墻密封歷時(shí)約30年，密封部位MS建筑密封膠整體性能，無明顯粉化、龜裂等老化特征。實(shí)踐證明，MS建筑密封膠綜合性能優(yōu)異，非常適用于PC外墻施工縫。

3 單、雙組分MS密封膠性能對(duì)比

MS建筑密封膠起源于日本，首先開發(fā)的為雙組分配方產(chǎn)品，其市場(chǎng)應(yīng)用已相當(dāng)成熟，相應(yīng)施工工藝和性能也得到業(yè)界認(rèn)同。雙組分MS建筑密封膠是以MS聚合物的基體樹脂配合以填料、增塑劑、催化劑等混合而成，由于耐老化性能好，廣泛用于PC外墻施工縫的密封防水，但雙組分MS建筑密封膠與混凝土基材粘結(jié)性極差，必須采用MS建筑底涂強(qiáng)化粘接基面，且施膠前需要預(yù)先混合，再用膠槍抽取后施工，操作不便。隨著研究的不斷深入，單組分MS建筑密封膠應(yīng)運(yùn)而生，其主要性能不但可與雙組分MS建筑密封膠媲美，而且可直接施工，對(duì)設(shè)備要求較低，操作方便。

圖2 MS建筑密封膠60%定伸應(yīng)力變化與時(shí)間的依賴性

PC構(gòu)件施工縫屬于典型的干縮縫，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土尺寸會(huì)發(fā)生收縮變化，施工縫相對(duì)縫寬會(huì)逐年增加，密封膠對(duì)粘接界面的拉伸強(qiáng)度增加。圖2是MS建筑密封膠60%定伸應(yīng)力變化與時(shí)間的依賴性?？梢钥闯?，在定伸寬度為60 %條件下，24h后單組分MS建筑密封膠應(yīng)力變化率為68.11 %，較雙組分MS建筑密封膠（54.55 %）提高了24.86。具有比雙組分MS建筑密封膠更好的應(yīng)力緩和性，對(duì)粘接界面的拉伸強(qiáng)度衰減速率比雙組分MS建筑密封膠明顯要快，更能保證粘接狀況，不易出現(xiàn)粘接界面破壞而導(dǎo)致漏水。

4單組分檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)受限

建筑膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)中按聚合物化學(xué)組成制定的標(biāo)準(zhǔn)有建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮建筑密封膠、聚硫建筑密封膠、聚氨酯建筑密封膠和丙烯酸建筑密封膠，然而在國(guó)內(nèi)并未有專門針對(duì)MS 聚合物制定的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外暫時(shí)也沒有按聚合物化學(xué)組成設(shè)定的MS建筑密封膠相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，日本是套用按應(yīng)用領(lǐng)域界定的JIS A 5758-2004《建筑物接縫和門窗玻璃用密封膠》標(biāo)準(zhǔn)。

表3  市場(chǎng)幾種單組分MS建筑密封膠性能對(duì)比

單組分MS建筑密封膠的基礎(chǔ)聚合物反應(yīng)活性相對(duì)較低，徹底反應(yīng)完全所需時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),如果標(biāo)準(zhǔn)給定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，基團(tuán)反應(yīng)不徹底，密封膠內(nèi)部交聯(lián)程度不夠，彈性恢復(fù)率表現(xiàn)較低。采用JC/T 881-2001[7]對(duì)比4款國(guó)內(nèi)外MS建筑密封膠彈性回復(fù)率測(cè)試結(jié)果可知，按照A法養(yǎng)護(hù)，測(cè)試結(jié)果（見表3）不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，采用GB/T 22083-2008[8]對(duì)單組分MS建筑密封膠進(jìn)行分級(jí)，最高只能符合該標(biāo)準(zhǔn)中的12.5 P類型產(chǎn)品要求，結(jié)果為塑性材料，而實(shí)際的MS建筑密封膠為彈性密封膠，明顯欠妥；如果按照B法養(yǎng)護(hù)，彈性恢復(fù)率可達(dá)到60%以上，符合GB/T 22083-2008標(biāo)準(zhǔn)中的20LM類型產(chǎn)品要求，測(cè)試結(jié)果為彈性材料。綜上所述，由于現(xiàn)今沒有專門針對(duì)MS建筑密封膠應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，套用按應(yīng)用領(lǐng)域或分級(jí)界定的標(biāo)準(zhǔn)明顯欠妥，使得單組分MS建筑密封膠在建筑市場(chǎng)領(lǐng)域，尤其是PC外墻密封領(lǐng)域推廣異常困難。

5單組分缺乏應(yīng)用案例

圖3 普賽達(dá)力鍵360UV單組分MS耐候建筑密封膠應(yīng)用工程案例

雙組分MS建筑密封膠在PC外墻上應(yīng)用廣泛，施膠人員對(duì)于雙組分產(chǎn)品同樣也形成了相應(yīng)的施工習(xí)慣，對(duì)于單組分產(chǎn)品甚至不愿意去嘗試；雙組分MS建筑密封膠生產(chǎn)廠家由于已經(jīng)占有了市場(chǎng)份額，也不太愿意花更多精力和時(shí)間來推廣單組分。因此，單組分MS建筑密封膠在PC外墻項(xiàng)目中缺少應(yīng)用案例，相對(duì)于雙組分而言，單組分MS建筑密封膠應(yīng)用道路艱難，但是經(jīng)過兩年研究和推廣，普賽達(dá)力鍵360UV單組分MS耐候建筑密封膠產(chǎn)品通過JC/T 881-2001（彈性恢復(fù)率采用B法養(yǎng)護(hù)）和JC/T 485-2007[9]兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，分別符合其中的20LM級(jí)和8020級(jí)，在產(chǎn)品推廣過程中也得到一些PC外墻項(xiàng)目工程的認(rèn)可，應(yīng)用案例包括廣州萬科金色夢(mèng)想樓盤、武漢名流世家樓盤和寧波普利凱車間（圖3）等。

6 結(jié)語

住宅工業(yè)化已然成為我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流，其PC外墻伸縮縫應(yīng)優(yōu)先采用MS建筑密封膠進(jìn)行密封，但由于相關(guān)人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，常常出現(xiàn)誤用現(xiàn)象導(dǎo)致工程質(zhì)量問題。雙組分MS建筑密封膠應(yīng)用較早，相對(duì)比較成熟，而單組分MS建筑密封膠推廣力度不夠，使得粘接界面更有保障的新型產(chǎn)品單組分MS建筑密封膠卻一直無人問津。MS建筑密封膠相對(duì)其他類型密封膠而言缺乏相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是單組分MS建筑密封膠由于性能的特殊性以及檢測(cè)受限，已嚴(yán)重影響到單組分MS建筑密封膠的應(yīng)用及推廣。為滿足標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)MS建筑密封膠生產(chǎn)廠家在大力推廣單組分MS建筑密封膠未果后，極有可能轉(zhuǎn)而推廣雙組分MS建筑密封膠，單組分MS建筑密封膠將可能完全被市場(chǎng)拋棄，不利于市場(chǎng)的產(chǎn)品多元化發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：羅茜，女，碩士，廣東普賽達(dá)密封粘膠有限公司開發(fā)工程師，從事聚氨酯密封膠應(yīng)用技術(shù)的研究。

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