防水密封膠在裝配式建筑中的應(yīng)用

裝配式建筑的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)裝配式建筑是一種新型的建筑施工方式，將住宅建筑分成多個(gè)單元或構(gòu)件，其中的主要構(gòu)成部分(墻體、梁、柱、樓板以及樓梯等)在工廠生產(chǎn)，然后運(yùn)到工地，采用預(yù)制技術(shù)將預(yù)制混凝土構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配化施工建造；可以像“造汽車(chē)一樣造房子”。在我國(guó)住宅建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)大都采用現(xiàn)澆體系；該施工方式雖然技術(shù)成熟，但同時(shí)也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等問(wèn)題。裝配式建筑不僅可以提高施工的效率，并且還在節(jié)能、減噪、環(huán)保等多個(gè)方面具備比傳統(tǒng)模式更大的優(yōu)勢(shì)。在“低碳經(jīng)濟(jì)”、“綠色建筑”等新興概念的引導(dǎo)下，改革住宅建造方式，推進(jìn)裝配式建筑已成為我國(guó)住宅建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。裝配式建筑的防水要求裝配式建筑預(yù)制外墻縫的防水一般采用構(gòu)件防水和材料防水相結(jié)合的雙重防水措施，防水密封膠是外墻板縫防水的第一道防線，其性能直接關(guān)系到工程防水效果，這就要求在實(shí)施裝配式建筑時(shí)，需要選擇專(zhuān)業(yè)的、具有針對(duì)性的防水密封材料。防水密封膠是裝配式建筑的重要配套材料，是裝配式建筑外墻防水的第一道防線，選擇了不合適的防水密封膠會(huì)導(dǎo)致諸如脫粘、開(kāi)裂、老化、變硬等問(wèn)題（圖1），進(jìn)而出現(xiàn)墻體漏水、發(fā)霉、脫皮、保溫層失效等（圖2），因此防水密封膠的好壞直接決定了裝配式建筑的使用效果、使用壽命、節(jié)能效率等。圖1防水密封膠容易出現(xiàn)的問(wèn)題圖2

防水密封膠失效對(duì)裝配式建筑的影響根據(jù)《JGJ1-2014裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程附條文》和《DBJ51/T038-2015四川省裝配整體式住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求，預(yù)制外墻接縫密封膠必須與混凝土具有良好的相容性，較好的位移能力及防水、耐候、抗污染性的功能，同時(shí)密封膠還需要滿(mǎn)足相應(yīng)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。圖3

裝配式建筑混凝土接縫及密封效果圖裝配式建筑外墻用防水密封膠針對(duì)上述裝配式建筑外墻防水密封膠的要求，我們對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的密封膠進(jìn)行了對(duì)比分析。常用的建筑密封膠包括硅酮密封膠（SR）、硅烷改性聚醚密封膠（MS）、聚氨酯密封膠（PU）。PU采用聚氨酯預(yù)聚體為主體，主鏈由C-O鍵（鍵長(zhǎng)0.136nm，鍵能339kJ.mol-1）以及N-C鍵(鍵長(zhǎng)0.132nm，鍵能284kJ.mol-1)所組成；MS以硅烷封端改性聚醚為主體，主鏈由大量的C-O鍵、C-C鍵（鍵長(zhǎng)0.154nm，鍵能348kJ.mol-1）以及少量的Si-O鍵（鍵長(zhǎng)0.164nm，鍵能444kJ.mol-1）所組成；SR以線性聚硅氧烷為主體，主鏈?zhǔn)怯蒘i-O-Si所組成。三種密封膠以其不同的優(yōu)缺點(diǎn)均在裝配式建筑的防水密封中有所應(yīng)用，各項(xiàng)性能對(duì)比如下表（表1）所示。對(duì)裝配式建筑混凝土接縫密封的要求分析，密封膠在使用過(guò)程中需要滿(mǎn)足以下要求：01粘結(jié)性對(duì)于密封膠來(lái)說(shuō)，對(duì)基材的粘結(jié)性始終是最重要的性能之一，對(duì)于裝配式建筑所用的基材亦是如此。就目前而言，市場(chǎng)上所用的裝配式建筑板片大多數(shù)為混凝土板，因此需要接縫密封材料對(duì)混凝土基材有很好的粘結(jié)性能。對(duì)于混凝土材料本身而言，普通的密封膠在其表面的粘結(jié)性是不易實(shí)現(xiàn)的。影響粘結(jié)的因素主要有：1）混凝土是一種多孔性材料，孔洞的大小和不均勻不利于密封膠的粘結(jié)；2）混凝土本身呈堿性，特別是在基材吸水時(shí)，容易出現(xiàn)返堿現(xiàn)象影響粘結(jié)；3）裝配式建筑板片在車(chē)間生產(chǎn)時(shí)，會(huì)使用脫模劑，會(huì)導(dǎo)致密封膠與基材粘結(jié)不良。為了保障接縫密封膠對(duì)預(yù)制板塊的粘結(jié)性，在選擇預(yù)制建筑接縫密封膠時(shí)，需將以上影響粘結(jié)的因素考慮在內(nèi)，選擇一款適合混凝土基材的密封膠。圖4

密封膠與混凝土粘結(jié)性能對(duì)比02力學(xué)性能由于混凝土板片隨著溫度的變化產(chǎn)生的熱脹冷縮，以及建筑物的輕微震動(dòng)等影響，混凝土接縫的尺寸大小都會(huì)隨之產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和位移。參考裝配式建筑的相應(yīng)規(guī)范要求，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮接縫的位移，確定接縫寬度，使其滿(mǎn)足密封膠最大容許變形率的要求。結(jié)合國(guó)內(nèi)外建筑接縫用密封膠的標(biāo)準(zhǔn)（如表2），可以看出國(guó)內(nèi)外對(duì)于密封膠的力學(xué)性能要求大致相同。03耐候性由于建筑設(shè)計(jì)的使用年限一般為50年，因此板片接縫之間使用的密封膠具有非常好的耐候性，滿(mǎn)足長(zhǎng)期的戶(hù)外工作情況。在日本，MS膠在裝配式建筑上的應(yīng)用已經(jīng)有40年的歷史，表明MS膠完全能夠滿(mǎn)足戶(hù)外的復(fù)雜工況環(huán)境變化。硅寶MS1096經(jīng)過(guò)紫外線照射1000h后，產(chǎn)品的強(qiáng)度和保持率均在80%以上，完全能夠滿(mǎn)足長(zhǎng)期的戶(hù)外工作環(huán)境。04抗污染性預(yù)制混凝土板材表面有很多孔洞，普通密封膠中的增塑劑很容易滲透進(jìn)入混凝土中，對(duì)混凝土板材接縫兩側(cè)造成污染，影響整個(gè)建筑的外觀。專(zhuān)用密封膠采用內(nèi)增塑技術(shù)，即選用的增塑劑一方面可以起到潤(rùn)滑增塑的作用，另一方面可以在產(chǎn)品后期應(yīng)用過(guò)程中參與化學(xué)反應(yīng)，從而避免了后期增塑劑滲出進(jìn)入混凝土基材孔洞的隱患。另外，專(zhuān)用底涂可以起到封閉隔絕作用，將任何可能杜絕在混凝土表面之外。05可涂飾性對(duì)于現(xiàn)在的裝配式建筑，由于構(gòu)件尺寸會(huì)出現(xiàn)偏差，現(xiàn)場(chǎng)裝配工藝也不成熟，導(dǎo)致板塊之間的拼接縫寬度不一致，從而影響整個(gè)建筑的外觀，需要在密封膠上刷上一層涂料，使拼接縫的寬度從外觀上保持一致，保證整棟建筑的美觀，因此需要密封膠具有一定的可涂飾性。MS膠和聚氨酯密封膠具有良好的可涂飾性，在市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用，而硅酮密封膠的表面能低，可涂飾性較差，但可以用在外墻不需要涂裝的清水混凝土墻面和瓷磚反打墻面的拼接縫防水。圖5真石漆在硅寶MS1096上的涂飾效果

“三分材料，七分施工”是行業(yè)內(nèi)流傳甚廣的一句話(huà)，因此在選擇了好的密封膠產(chǎn)品之后，還需要規(guī)范的施工工藝流程保證項(xiàng)目的防水密封質(zhì)量。結(jié)語(yǔ)由于裝配式建筑有大量的外墻接縫，需要選用防水密封膠