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1、概述
在我国住宅建设中,混凝土结构大都采用现浇体系。该施工方式虽然技术成熟,但同时也普遍存在高能耗、高污染、科技含量低等问题。在“低碳经济”、“绿色建筑”等新兴概念的引导下,改革住宅建造方式,推进住宅建设工业化,发展预制装配式住宅已成为我国住宅建筑发展的必然趋势[1-4]。
所谓装配式工业化住宅,就是将住宅建筑分成多个单元或构件,其中的主要构成部分( 墙体、梁、柱、楼板以及楼梯等) 均在工厂或工地生产,然后运到工地,采用预制技术将预制混凝土构件在现场进行装配化施工建造[5]。利用预制构件吊装的建筑，除了满足安全性之外，还需要满足建筑的一般要求，如外观、防火、防水等。而这其中，工业化住宅的防水设计和材料成为国内研究的重大课题。工业化建筑预制外墙缝的防水一般采用构件防水和材料防水相结合的双重防水措施,防水密封胶是外墙板缝防水的第一道防线,其性能直接关系到工程防水效果[6]，这就要求在实施工业化建筑时，需要选择专业的、具有针对性的防水密封材料。
根据JGJ1-2014和四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求，预制外墙接缝密封胶必须与混凝土具有相容性，较好的位移能力及防水、耐候等、低温柔性功能，同时需要满足相应的国家和行业的标准要求。
2、装配式建筑用密封胶的性能要求
2.1粘接性
对于密封胶来说，对基材的粘接性始终是最重要的性能之一，对于装配式建筑所用的基材亦是如此。就目前而言，市场上所用的PC板片大多数为混凝土板，因此需要接缝密封材料对混凝土基材有很好的粘接性能。对于混凝土材料本身而言，普通的密封胶在其表面的粘接性是不易实现的。
(1) 混凝土是一种多孔性材料，孔洞的大小和分布不均匀不利于密封胶的粘接;
(2) 混凝土本身呈碱性，特别是在基材吸水时，部分碱性物质会移动到密封胶和混凝土接触的界面，从而影响粘接;
(3) PC板片在车间预制生产的末端，为了脱模的方便会采用脱模剂，而这部分脱模剂残存在PC板片的表面，也使密封胶的粘接受到挑战。
为了保障接缝密封胶对预制板块的粘接性，首先在施胶之前需要将粘接表面的灰尘处理干净，且保持干燥;同时在选择预制建筑接缝密封胶时，需将以上影响粘接的因素考虑在内，选择一款适合混凝土基材的密封胶。
硅宝科技在考虑了混凝土材料本身特性情况下，研制的专利产品硅宝1068混凝土接缝用硅酮密封胶可以对混凝土实现完好粘接，从而为工业化住宅的防水密封提供了保障。
2.2 力学性能
由于混凝土板片随着温度的变化产生的热胀冷缩，以及建筑物的轻微震动等影响，混凝土接缝的尺寸大小都会随之产生运动和位移。因此，根据四川省《装配整体式住宅建筑设计规程》的要求，“外墙接缝宽度设计应满足在热胀冷缩及风荷载、地震作用等外界环境的影响下,其尺寸变形不会导致密封胶的破裂（词条“破裂”由行业大百科提供）或剥离破坏的要求。在设计时应考虑接缝的位移,确定接缝宽度,使其满足密封胶最大容许变形率的要求”。
根据以上规定，结合国内外建筑接缝用密封胶的标准(如表2)，可以看出国内外对于密封胶的力学性能要求大致相同。
表3给出了按照行标JC/T881测试的硅宝1068产品的部分力学性能，包括弹性回复率及拉伸模量。从结果可以看出，硅宝1068混凝土接缝用硅酮密封胶属于25级LM产品，完全满足国内外对于接缝密封材料的要求。对于一般建筑规程要求的10至35mm混凝土接缝来说，良好的位移能力和弹性恢复率能够保障密封胶的应变适应性和完整性，可以用于预制混凝土接缝防水密封。
2.3 耐候性
在四川省的装配式住宅设计规程中，明确表示建筑接缝防水密封材料应选用耐候性材料。而对于硅宝1068来说，在耐候性方面拥有明显的优势，这主要是由其分子结构决定的。在常用的密封材料中，聚氨酯的主链为C-O键，C-C键和C-N键，其中C-C键的键能约为348kJ/mol;硅酮密封胶的主链化学键则为Si-O键(键能对比如图1所示)，键能大约为445kJ/mol。而宇宙中辐射到地球表面的最强紫外线波段处于UVB，其波长典型值约为300nm。根据 得知，其能量为399kJ/mol。也就是说，照射到地球表面能量最高的紫外线不足以破坏硅酮密封胶的Si-O主链结构，保证了其良好的耐紫外性能。与之相反，该紫外线能量可以破坏聚氨酯的主链结构，导致其在使用一段时间过后，会出现不同程度的开裂，从而漏水。
图1 各种化学键键能对比
2.4 低温柔性
由于我国幅员辽阔，纬度跨度较大，从海南到黑龙江的温差也较大。因此预制建筑板片接缝用密封材料也要具备温度适应性及低温柔性。对于硅酮密封胶来说，其分子结构上的Si-O键较长，且硅原子上的甲基间距比较大，因此可以自由的进行旋转。此外，甲基上的氢原子在低温下有很高的运动性，这种运动主要围绕Si-C键旋转;而且氢原子占据的空间自由体积大，与临近分子间距大，分子间作用力小。这些化学结构上的特点都使得硅酮密封胶具有良好的低温柔性。为了验证硅宝1068的低温柔性，根据GB/T 13477.7的要求，将试件按下面的温度周期处理三个循环: a) 于(70±2)°C处理16h;b) 于(-10±3)°C、(-20±3)℃或(-30±3)°C处理 8h。
根据测试结果，硅宝1068表面无龟裂（词条“龟裂”由行业大百科提供），仍具备良好的弹性，从而证明其在低温下保持性能。此外，根据表3的测试结果来看，硅宝1068装配式建筑专用密封胶在经历-20℃条件的测试，拉伸模量为0.4MPa，满足JC/T 881-2001的要求，从而起到完好的密封防水作用。
3. 装配式建筑参考施工工艺流程
“三份材料，七分施工”是行业内流传甚广的一句话，因此在选择了好的密封胶产品之后，还需要规范的施工工艺流程保证项目的防水密封质量。建议装配式建筑系统的板缝采用以下施工工艺流程进行：
1) 对板片接缝进行清整，保证接缝能够使密封胶满足位移能力要求，并且;
2) 在接缝处填充大小比例合适的泡沫棒;
3) 在接缝边缘处粘结遮蔽胶带，以避免多余的硅酮密封胶污染接口的四周表面;
4) 如有需要，请施打底涂保证密封胶与基材的粘接性;
5) 使用打胶枪或打胶机（词条“打胶机”由行业大百科提供）以连续操作的方式打胶。应使用足够的正压力使胶注满整个接口空隙，可以用枪嘴“推压”密封胶来完成。施打竖缝时，建议从下往上施工，保证密封胶填满缝隙;
6) 在胶表面结皮前进行整平。不要用液体如水、肥皂水、酒精来帮助整平。
7) 在胶结皮之前除去遮蔽条，进行养护。
4、结论
装配式建筑将是建筑模式的发展趋势，在整个系统中密封胶的选择将成为建筑防水的关键环节。为了保障整个建筑体系的防水效果，要求密封胶必须具备对混凝土有良好的粘接性，优异的力学性能，极佳的耐候性以及低温柔性。根据测试，硅宝1068混凝土接缝用硅酮密封胶可以满足以上的这些要求，并在实际案例中为装配式建筑提供完好的防水密封解决方案。
参考文献：
[1]赵志缙,李庆梅. 我国建筑安装施工技术的进步[J]. 施工技术,2002,31(5) : 1-4. [2]严薇,曹永红,李国荣. 装配式结构体系的发展与建筑工业化[J]. 重庆建筑大学学报,2004,26(5) : 131-135.
[3]粟新. 工业化预制装配式( PC 板) 住宅建筑的设计研究与应 用[J]. 建筑施工,2008,30( 3) : 201-202,208.
[4]段凯元，张季超，预制装配式混凝土住宅设计施工一体化研究[J]。施工技术，2014，43(22)：45
[5]张苏苹.装配式工业化住宅应用实例[J]，山西建筑，2012，38(6):3
[6]杨霞.预制装配式建筑混凝土板接缝用密封胶性能研究。中国建筑防水，2012，9：11-14
*文章中的部分数据，由 成都硅宝科技股份有限公司 提供。
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