行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
装配式建筑密封胶
建议项目名称
(英文)
Prefabricated structure sealant
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
91.100.50
中国标准分类号
Q24
牵头单位
上海建科检验有限公司、河南建筑材料研究设计院有限责任公司、中国建筑业协会建筑防水分会
体系编号
1-12.3.1-011
参与单位
郑州中原思蓝德高科股份有限公司、广州集泰化工股份有限公司、道康宁(中国)投资有限公司、上海汇丽涂料有限公司、上海东方雨虹防水技术有限责任公司
计划起止时间
2019~2020
目的、意义
或必要性

一、立项背景

近年来,我国推广绿色建筑工作虽然取得了一定进展,但住宅建设领域整体上仍处于粗放型阶段。传统的建筑方式中,现浇混凝土结构式施工过程噪声大,材料浪费多,废物及废水排放多,生产效率偏低,且工地产生大量的渣土,在生产、运输、消纳过程中会给城市环境造成破坏。装配式建筑高度契合了绿色建筑对于节能环保的要求,根据现有研究资料,与传统混凝土现浇建造方式相比,装配式建筑可节水80%左右,省材20%以上,减少建造垃圾约80%,综合节能70%,降低后期维护费用95%左右。同时,可减少施工场地占用,提高土地利用效率。发展装配式建筑是改变建筑建造方式,推进建筑工业节能,实现转型升级发展的有效途径之一,对促进建筑节能与绿色建筑发展、推进住宅产业现代化部品体系及相关技术的研发、生产和应用有着极为重要意义。

装配式建筑施工过程中,大批构件均在工厂批量化预制生产,包括:墙体、梁、柱、楼板、飘窗和楼梯等钢筋混凝土构件,然后运到工地进行现场吊装、拼接装配,故在装配中会出现大量的拼接缝,需要使用建筑密封胶进行接缝密封,接缝处理不到位,会进水、进空气、进声,不能满足保温隔热降噪要求,建筑物理性能不能保证。常用的A级不燃保温材料,多为纤维质材料,轻质多孔,吸水吸潮后保温性能大幅度降低,热固性胶等受潮后浸出腐蚀性化学离子,尤其是氯离子对金属结构件有极强的化学腐蚀性,致使结构件锈蚀,降低了安全性和使用耐久性,使用年限大打折扣。故建筑密封胶对装配式建筑是否能达到综合节能指标极为重要。

建筑密封胶在装配式建筑上主要使用在板缝部位,固化前为膏状物,极易嵌填施工,固化后成为一种坚韧的橡胶类固体材料,具备极强的疏水性和绝缘、隔热能力。能够防止内外介质泄漏或侵入,能防止或减轻由于机械震动、冲击所造成的损伤,从而达到密封、隔声、隔热和减震等作用。建筑对密封胶的功能要求主要取决于环境因素:包括阳光中的辐射老化,氧气和臭氧的氧化,水和水蒸气的侵蚀,环境的温度变化的影响,风荷载、剪切力的作用,循环机械(压缩/拉伸)荷载,侵害性的大气污染(如:酸雨、盐雾等),微生物和大生物(真菌等)的影响。了解环境因素后考虑建筑接缝的需要,建筑密封胶的功能可概括以下功能:建筑防水、隔音、隔热、防腐蚀、防污染、防火、装饰、结构弹性联接、结构安全耐久等功能。如果密封胶质量不佳或接缝密封施工技术不好,将直接导致装配式建筑渗漏的严重后果,密封失效导致的能耗损失远比选用更好的节能材料所能节约的能耗要多,很难想象在一个漏风、漏雨的大楼中谈论建筑节能环保的话题。因此装配式密封胶性能质量好坏直接关系到装配式建筑工程密封节能效果及建筑物的节能寿命和安全。

目前全国没有关于装配式建筑密封胶的国标、行标,但是随着预制装配式建筑的不断推广,各类密封胶都在装配式建筑上使用,产品质量良莠不齐,为了保证装配式建筑结构质量,迫切需要有相关的材料检测依据和性能指标来控制产品质量,急需制定装配式建筑密封胶产品标准,更好的规范该类产品的质量,杜绝假冒伪劣产品,指导该材料在装配式建筑工程上的正确使用,以保证装配式建筑的工程质量。

二、装配式建筑密封胶的性能要求

JCJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中明确表示:“建筑接缝处所选用的密封材料,除应满足抗剪切和伸缩变形能力以外的力学性能要求外,还需满足防霉、防水、耐候性等建筑物理性能要求。”装配式建筑密封胶由于拼接部位的不同,其材料性能要求也不同,本标准将根据其使用部位的不同,除了要考虑良好的力学性能、防霉性、防水性、耐候性外,还拟考虑优良的粘结性、相容性、可涂饰性、耐污染性等。

1、抗位移能力

由于混凝土板的接缝会因为温湿度变化、混凝土板收缩、建筑物的轻微震动或沉降等原因产生伸缩变形及位移运动,所用的密封胶必须具备一定的弹性,且能随着接缝的张合变形而自由伸缩以保持接缝密封;同时为防止密封胶开裂以保证接缝具有安全可靠的粘结密封,密封胶的位移能力必须大于板缝的相对位移。

密封胶一般分为低模量和高模量两种。由于混凝土表面较为疏松、强度低,如果密封胶模量高、内聚强度大,在接缝变形时,密封胶就很容易在混凝土界面出现粘结破坏。而低模量密封胶胶体较为柔软,内聚力强度小于界面粘结强度,再被拉伸的情况下可以更好地适应变形而不易出现破坏,故装配式建筑接缝用密封胶应尽量选用低模量。

2、剪切粘结强度

最常见的是建筑物接缝因各种原因产生的位移对密封胶产生纵向的拉伸应力,通常称之为剪切应力。也即在平行于胶层的载荷作用下,密封胶破坏时,单位粘结面所承受的剪切力。密封胶的拉伸剪切强度试验还常在高温或低温条件下进行。是密封胶主要的粘结强度指标,许多国家都有标准试验方法。欧标明确要求,在23℃、低温及高温条件下均需进行结构胶的剪切试验,这一试验方法更真实、贴切的还原了不同区域、不同工程中密封胶的使用情况。

3、撕裂强度

  密封胶在承受外界很大张力的同时可能受外界尖锐物体的刮擦。这类损伤的破口处在有很大的张力存在时会形成应力集中,有可能会沿密封胶的破口突破,造成撕裂,并发生大范围的开裂甚至粘结破坏。抗撕裂强度涉及工程甚至人身安全,因此有必要设立抗撕裂性能的检测方法。

4、耐候性

我国规范要求建筑物正常使用寿命为50年,而预制外墙板是建筑外围护结构,外墙板缝用密封胶也完全暴露在室外,风吹雨淋、紫外线照射等原因会使密封胶逐渐老化,因此密封胶具有一定的耐久性和耐候性,来保证长期有效的防水密封效果。密封胶的耐久、耐候性越好,建筑的维护、更换成本将越低。

4.1盐雾处理

盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。它是考核产品的抗盐雾腐蚀能力的重要手段。

4.2酸雾处理

密封胶受到酸雨的腐蚀,就会使材料出现粉化、起泡、开裂等现象,从而导致强度降低甚至强度失效的严重质量问题,因此对密封胶进行耐酸性气体腐蚀试验,显得相当实际且必要。

4.3-紫外光照后拉伸粘结性

紫外线辐射会加速密封胶的降解和老化变质。在大部分户外环境中,密封胶经受曝晒、接触潮湿的时间每天可以长达十几小时,因此很多密封胶都出现了包括强度降低、开裂、失效剥落、粉化等老化现象。为保障使用在装配系统上的建筑结构密封胶的使用质量,有必要进行人工环境模拟水-紫外光照射试验。

5、污染性

由于混凝土是多孔材料,极易受污染,导致混凝土板缝的周边会出现黑色带状的污染,并且污染物颜色会随着年限的增加更加明显,另外密封胶中增塑剂迁移渗透到材料孔隙中,会造成永久性渗透污染,会降低其涂料附着能力,导致涂料剥落。因此,密封胶的污染性将严重影响到后期建筑外表面的美观。所以,用于装配式工业化住宅外墙板缝密封胶必须具有低污染性。

6、粘结性

胶体与基材具有良好的粘结性是保证密封胶防水密封性能的必要条件。由于装配式建筑用混凝土墙板是一种多孔性材料,混凝土本身呈碱性,并受到表面附着脱模剂等因素的影响,不同类型密封胶与基材的粘结效果参差不齐,需要经过相关处理才能满足使用要求。

7、相容性

相容性实验是针对装配式建筑上使用的背衬材料。背衬材料是为控制密封材料的嵌填深度,防止密封材料和接缝底部粘结而设置可变形的材料。验证密封胶与背衬材料是否相容,不相容的背衬材料会使硅酮胶发生变色或者是粘结失效,进而影响整个装配系统。

8、弹性恢复率

当建筑接缝因地震或材料干燥收缩出现永久变形时,会对密封胶产生持续性的应力,而改性硅烷密封胶既具有优异的弹性,又具有应力缓和能力,在受到永久变形时,可最大限度地释放预应力,保证密封胶不被破坏。

9、涂饰性

装配式建筑外墙板大多数需要进一步涂料涂装,一方面加强外墙整体的防水性能,再一方面提高建筑美观效果,第三方面还可以保护密封胶,延长密封胶使用寿命。因此需要装配式建筑用密封胶表面要有一定的可涂刷性,否则会导致外墙涂料开裂、脱落,降低建筑的防水性能和美观效果。

10、烷烃增塑剂

当建筑接缝的位移出现变化时,密封胶的高弹性可以使其承受由于接缝尺寸的变化而带来的应力变化;同时还能够保持连接缝良好的气密性和水密性等。密封胶在生产过程中是采用二甲基硅油作为增塑剂的,它起的主要作用是削弱聚二甲基硅氧烷分子之间的作用力,增加聚合物分子链的移动性,使其具有良好的弹性。二甲基硅油不会随着时间的推移而挥发或者渗出,从而可以一直保持密封胶的高弹性。但二甲基硅油的价格比较高,一些厂家为了降低成本,从增塑剂入手,采用烷烃增塑剂(俗称“白油”)代替二甲基硅油作为密封胶的增塑剂,掺加烷烃增塑剂会减缓密封胶的固化速度;受热后白油会渗出造成污染;表面易起皱、粘灰积尘;随着白油的不断析出,密封胶的力学性能逐渐变差,短期内密封胶就开始出现变硬、收缩、脱粘和开裂的现象,因此,装配式建筑上必须杜绝“白油胶”的出现。

11、防霉性

微生物广泛存在于自然界,通常霉菌适宜繁殖生长的自然条件为温度23℃~38℃,相对湿度为85%~100%,因此在温湿地区的建筑物内外墙面、顶棚、地面、地下工程等适合霉菌的生长,它们繁衍迅速.并由此生出各种酶、酸和毒素的代谢产物,从而影响建筑物的外观与质量,污染环境,危害动植物的生长和人类的健康。霉菌对于有机类材料侵蚀更为严重,受霉菌腐蚀以后的密封胶会发生表面变化,继而密封胶发生分解,其内聚性能降低、变脆,严重时会出现空洞和粘结失效。因此,在很多南方地区和潮湿区域,防霉是件很重要的事情,对于建筑物的防霉应引起足够的重视。

12、疲劳循环

疲劳破坏是指由于反复施加在密封胶上的应力引起材料产生延时断裂,其断裂应力水平往往低于材料的抗拉强度,甚至低于其屈服强度。装配系统上的建筑密封胶所受的循环不只是单一的低周疲劳,还包括复杂的高周疲劳,因此需要一套系统全面的耐机械循环破坏的测试方法。

13、蠕变性能

蠕变是密封胶在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。由于蠕变的累积,使密封胶发生过量的塑性变形而不能使用,或者密封胶的蠕变进入到了加速发展阶段,发生蠕变破裂,就会使粘结系统发生失效损坏。所以,对于长期工作于装配系统的密封胶,必须要进行严格的蠕变检测。


范围和主要
技术内容

一、范围

本标准适用于装配式建筑中(预制混凝土板间、石材间、涂装钢板间、金属门窗框周围、室内装饰粘结)接缝用建筑密封胶;

二、主要技术内容

  本标准规定了装配式建筑密封胶的术语和定义、原理、一般规定、试验仪器、试件制备和处理、外观、密度、下垂度、表干时间、挤出性、适用期、固化速率、弹性恢复率、拉伸模量(23℃、-20℃)、定伸粘结性(23℃、高温、盐雾、酸雾、水-紫外)、剪切粘结强度(23℃、高温,低温)、撕裂性能、疲劳循环、冷拉-热压后粘结性、热老化、防霉性能、污染性、涂饰性、烷烃增塑剂、蠕变性、粘结性、相容性等试验方法。


国内外情况
简要说明

国内目前没有装配式密封胶国标或行标,经查询目前国外与装配式建筑密封胶相关的文献报道非常少。

我公司去年担任主编的国标《结构装配用建筑密封胶试验方法》已通过国标委的审查,该标准是在参考国外(欧洲)技术规范,结合我国技术现状,通过大量验证试验而制定的,该标准充分考虑了结构装配用建筑密封胶实际使用中的各种因素影响,为该类产品的检测提供了可靠、科学的试验方法,填补了我国建筑密封胶在结构装配方面的试验方法,标准达到了国际先进水平。因此可作为本标准的参考依据,同时也证明我公司对《装配式建筑密封胶》的制定具有坚实的技术基础。

拟采用的国内外标准::

ASTM C920《弹性密封胶》

EN 15651《非结构用密封胶》

ETAG 002《欧洲技术认证指南——结构密封胶装配系统第1部分:支承及非支承系统》

EN 15434:2006《建筑用玻璃结构密封胶和或耐紫外密封胶产品标准(用于结构密封胶装配和或外露的中空玻璃密封部分)》

JIS A5758-2010《建筑物中密封和门窗玻璃用密封剂》

GB 30982-2014 建筑胶黏剂有害物质限量

GB/T 14682 建筑密封材料术语

GB/T 14683 硅酮建筑密封胶

GB/T 22083 建筑密封胶分级和要求,

GB/T 23261 石材用建筑密封胶,

GB/T 24267-2009 建筑用阻燃密封胶

JC/T 482 聚氨酯建筑密封胶

JC/T 483 聚硫建筑密封胶

JC/T 484 丙烯酸酯建筑密封胶

JC/T 485 建筑窗用密封胶

JC/T 881 混凝土建筑接缝用密封胶

JC/T 882 玻璃幕墙接缝用密封胶

JC/T 884 金属板用建筑密封胶

JC/T 885 建筑用防霉密封胶

  本标准的内容及实施过程中均不涉及专利情况。



备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
《装配式建筑密封胶》项目建议书.docx (34.74KB)任务书(建议书)