养护及处理时间对结构胶相容性试验结果的影响

　　1 引言
　　建筑用硅酮结构密封胶(以下简称结构胶)是隐框、半隐框建筑幕墙结构中起结构作用的一种重要材料,尤其对于框架式幕墙,结构胶直接决定着板材(如玻璃、金属板等)与框架结构之间的稳固性。而稳固性主要取决于结构胶与板材之间、结构胶与板块构件的附框(固定于框架结构)之间的相容性。因此,相容性试验就成为检验幕墙质量与安全的主要内容之一。

　　根据国家标准GB16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》,用结构胶与基材(板材与附框的总称)制成的试件须进行养护、处理,而养护、处理期是比较长的。对于一些未能根据工期及时进行相容性检测的幕墙工程,委托方经常会提出缩短养护、处理期的希望。检测原则要求我们严格遵照国家标准,但从比较、研究的角度出发,可以对养护、处理期不同的同类试件进行对比测试,以观察对相容性测试结果的影响程度。

　　2 国家标准的相关规定
　　2.1 对养护时间的规定
　　不同种类的结构胶由于其本身的固化时间不同,因而剥离试件(即按标准用结构胶与基材所制各的试件)的养护时间应该不同。按照国标GB16776-1997的规定,在标准状态下的养护时间是:单组分结构胶为21天,双组分结构胶为14天,恰恰分别是单、双组分结构胶完全固化所需要的时间。显然,作为剥离试件的一部分,结构胶样品的完全固化是保证相容性试验结果有效性的前提。事实上,实际工程中用结构胶与与基材所制备的构件,也必须等待结构胶完全固化后才能安装。

　　2.2 对处理时间的规定
　　养护期结束后,剥离试件还要在蒸馏水中浸泡7天。这是考虑到投人使用的幕墙,结构胶外露部分有可能被水(如空调冷凝水)浸泡,因而按极不利的情况在测试中采取的处理方式。这里需要指出的是:在我们完成的相容性测试中曾经作过对比,两组相同的剥离试件在养护期结束,一组浸水7天后作剥离试验,另一组直接进人剥离试验。结果前者在剥离中发生严重的粘结破坏(即界面破坏),后者则未出现类似情形。这说明国标所设置的浸水处理能够暴露相容性的一些问题。

　　2.3 从试件制作到剥离试验,单、双组分结构胶剥离试件所需养护、处理时间分别为28天和21天。
　　3 试验方法
　　3.1 快速试验的提出
　　由于一些幕墙工程的施工单位、业主和监理单位对幕墙工程质量要求所必需的相容性试验不够了解,常常接近工程验收才急忙联系相容性试验,不免迫切要求缩减试验时间。对此,我们一方面对养护、处理时间的必要性作充分的解释,另一方面也感受到把按规定时间所得结果与缩短时间所得结果作对比研究的实际意义:既可以考察缩短时间对试验结果的影响,又可以加深各方面对国标质量控制的理解,这对检测技术的研究和幕墙工程质量的都是有益的。

　　3.2 相关方法与标准
　　在制作同一批剥离试件时,制作数量要比规定的多一倍,而制作程序完全相同,以确保可比性。首先保证国标所要求时间进行标准状态养护和浸水处理的试件数量和标准运行步骤,这组试件既是遵循检测原则,也是研究性对比的一个方面,称为正常试件。然后同样数量的另一组试件同样按标准运行步骤同时开始运行,但标准状态养护时间和浸水处理分别予以缩减。这组试件构成研究性对比的另一个方面,称为加快试件。

　　剥离试验先后结束后,将两组试件的剥离破坏情况和剥离强度(单位宽度的拉力峰值)及其平均值作对比。剥离破坏情况是判断结构胶与基材相容性的首要标准,应测算粘结破坏(界面破坏)面积占总粘结面积的百分率,即粘结破坏率,过大的粘结破坏率是不允许的,我们一般规定不得超过10%。此外,考虑到《玻璃幕墙工程技术规范》对结构胶剥离强度的要求(5.6～8.7N/mm),剥离强度也不宜过低。

　　4 试验结果与分析
　　4.1 养护期的影响
　　首先来看缩短养护期(养护5天)而浸水时间不变(7天)的情况,我们以沿海某幕墙工程中不同牌号单组分硅酮结构胶进行相容性试验,对比结果见表1。

　　从上表可以看出,缩短养护期的试件(简称加快试件)与按期养护的试件(简称正常试件)在剥离强度值上相差不大,而在比较童要的粘结破坏率上表现出一种现象:同一种试样,正常试件无粘结破坏者,加快试件可能出现粘结破坏;加快试件无粘结破坏者,正常试件均未出现粘结破坏。出现粘结破坏的试样中,正常试件的粘结破坏率一般偏小。

　　4.2 养护期和浸水时间的综合影响
　　再来看养护期和浸水时间均缩短(养护3天、浸水3天)的情况。我们以另外若干个幕墙工程的单组分硅酮结构胶进行相容性试验,对比结果见表2。

　　由上表可见,相容性较好的情形中(1#和2#试样),加快试件与正常试件均未出现粘结破坏,但正常试件的剥离强度更大;相容性不理想的情形中(3#和4#试样),加快试件与正常试件都不能避免粘绮破坏,但正常试件的粘结破坏率一般偏小。

　　5.小结
　　加快试件能够在一定程度上反映出正常试件会出现的现象(无论是否理想),但由于养护期短,胶样固化不足,往往所反映出的这种现象比正常试件的结果更差。因此,加快试件的检测结果只能作为检测研究的参考,只有正常试件的结果才能作为检测结论的依据。

　　参考文献
　　[1] GB16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》
　　[2] JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》

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