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建筑密封膠作為建筑輔材,在建筑整體防水(詞條“防水”由行業(yè)大百科提供)密封中發(fā)揮著重要的作用。裝配式建筑密封膠主要用于裝配式PC構(gòu)件的接縫密封,保證裝配式建筑的氣密性、水密性(詞條“水密性”由行業(yè)大百科提供)及整體性能。裝配式建筑用密封膠關(guān)注密封膠的施工性能,粘接性,位移能力,可涂飾性等性能,此外,低模量也是裝配式建筑用密封膠關(guān)注的性能之一。

圖1 裝配式建筑及其接縫
1. 什么是模量
從材料的力學(xué)性能來說,模量是指材料在受力狀態(tài)下應(yīng)力與應(yīng)變之比。模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。

而密封膠所說的模量,通常是指其正割拉伸模量(詞條“拉伸模量”由行業(yè)大百科提供)。按照GB/T 13477.8-2017《建筑密封材料試驗方法第8部分:拉伸粘結(jié)性的測定》中的規(guī)定:將密封膠粘接在兩個平行基材的表面之間、制成試件;將試件拉伸至破壞,繪制力值-伸長率曲線,可計算密封膠的正割拉伸模量。每個試件選定伸長時的正割拉伸模量(σ,單位MPa)按下式計算。

式中:F為選定伸長時的力值,單位為牛頓(N);S為試件初始截面(詞條“截面”由行業(yè)大百科提供)積,單位為平方毫米(mm2)。
2. 高模量密封膠和低模量密封膠的區(qū)別
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14683—2017《硅酮和改性硅酮建筑密封膠》的規(guī)定,將產(chǎn)品的拉伸模量分為高模量(HM)和低模量(LM)兩個次級別。參見以下關(guān)于改性硅酮建筑密封膠(MS)理化性能的規(guī)定(見表1)。
表1 GB/T 14683-2017中關(guān)于改性硅酮建筑密封膠拉伸模量和伸長率的規(guī)定

按照規(guī)定,當(dāng)密封膠拉伸至相應(yīng)伸長率時,其在23℃的模量小于等于0.4MPa且在-20℃模量小于等于0.6MPa時,密封膠才能判定為低模量;任何一個條件不滿足時,只能判定為高模量。不同的位移等級,其伸長率有所不同。20級密封膠產(chǎn)品,測定其伸長率為60%的拉伸模量,而對于25級及其以上的密封膠產(chǎn)品,測定伸長率為100%的拉伸模量。
3. 低模量密封膠的優(yōu)勢
通常情況下,拉伸模量表征密封膠的柔韌性,拉伸模量越低,密封膠越柔軟,發(fā)生同樣形變時,內(nèi)應(yīng)力越小;拉伸模量越高,韌性越大,發(fā)生同樣形變時,內(nèi)應(yīng)力越大。在同樣形變的膠縫中,使用低模量的密封膠產(chǎn)品,其內(nèi)應(yīng)力會比同位移等級高模量的密封膠產(chǎn)品小得多。因此可以有效避免因內(nèi)應(yīng)力大引起密封膠開裂的情況。如圖2:項目中錯用高模量密封膠而導(dǎo)致開裂的情況。

圖2裝配式工程中錯用高模量密封膠導(dǎo)致開裂
其次,內(nèi)應(yīng)力小意味著密封膠對所粘基材表面作用力也小。傳統(tǒng)的鋁材、玻璃等材料大都表面比較致密,但對于裝配式建筑預(yù)制(詞條“預(yù)制”由行業(yè)大百科提供)混凝土構(gòu)件,水泥砂漿,蒸壓加氣混凝土板等材料的相對疏松的表面,低模量則擁有很大的優(yōu)勢,能大大降低材料表面剝離的概率。

圖3裝配式建筑項目中高模量密封膠將基材表面層剝離
事實上,在針對混凝土接縫用密封膠的標(biāo)準(zhǔn)JC/T881—2017《混凝土接縫用建筑密封膠》中,對于位移能力為20級、25級區(qū)分了高低模量,而對于35級和50級則必須要求低模量。
表2 JC/T881—2017《混凝土接縫用建筑密封膠》中關(guān)于拉伸模量和伸長率的規(guī)定

因此,在目前裝配式應(yīng)用中,對于裝配式建筑密封膠(主要是水泥構(gòu)件接縫)一般均推薦采用低模量的產(chǎn)品。在T/CECS655-2019《裝配式建筑密封膠應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中第4.2.3條中也有相關(guān)的規(guī)定:當(dāng)接縫處水泥基基材強度(詞條“強度”由行業(yè)大百科提供)較低時,不宜選擇高模量建筑密封膠。
希望本期“白云在線”可以幫助您選用更合適的裝配式建筑密封膠。