MS密封胶在预制装配式建筑外墙防水中的应用探讨

金剑青+吴同鸽

摘要： 防水工程不管在传统建筑还是现代装配式建筑都是重难点。装配式建筑中外墙拼缝用密封胶的性能就显得极为重要，然而，目前国内未对此类材料具体性能要求做相关标准。本文根据工程实例，通过MS密封胶在预制PC建筑外墙防水中的应用，探讨PC建筑外墙渗漏的原因及处理方式，使建筑质量和耐久性得到提高，为以后MS密封胶在预制装配式建筑外墙防水中的应用提供借鉴参考。

Abstract： Waterproofing project is hard and difficult both in traditional buildings and modern assembled buildings. The performance of the sealant used for external walls patchwork in the assembled building becomes extremely important. However， at present， there is no relevant standard for the specific performance requirements of such materials in China. According to the engineering example， through the application of MS sealant in the waterproofing of prefabricated PC building exterior walls， the reasons and treatment of PC exterior wall leakage are explored to improve the construction quality and durability， which provides reference for application of MS sealant in the waterproofing of prefabricated PC building exterior walls.

關键词： PC建筑；MS密封胶；外墙防水

Key words： PC building；MS sealant；exterior waterproofing

中图分类号：TU58 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）08-0144-04

0 引言

预制装配式建筑（PC建筑）是指在预制工厂中进行生产梁、板、柱、墙、楼梯等形成预制混凝土构件，然后将这些配套的预制混凝土构件运到现场，通过吊装、连接、后浇等形成一栋整体的建筑。PC建筑与传统建筑方式相比，具有建筑施工周期短、劳动生产效率高、能源消耗低、整体精度高、施工噪音降低、扬尘少等优点，符合现代城市化发展的步伐，符合我国提出的节能减排、控制污染等一系列方针政策，是国家建筑业的主要发展方向，同时也是目前国家提出住宅产业化的核心内容，更是十三五期间建筑业转型升级的主要途径之一。

美国、日本、欧洲及香港等发达国家和地区建筑工业化运用水平已超过 65%，已然成为建筑发展的主流方式[1]。虽然我国在上个世纪六十年代就开始探索预制装配式建筑，但由于当时技术、标准等不成熟，当时的PC建筑出现了外墙渗漏、隔音差、抗震差等问题，从而导致到了八九十年代建筑工业化停滞不前。进入2010年后，随着社会的发展、技术的进步和环保意识的提高，PC建筑再一次回到了大家的视野中，在我国得到快速发展。目前，国家出台了相应的行业标准，对PC建筑的施工、设计提出了相应要求，但暂时还缺乏对PC建筑接缝用密封胶的具体性能的规范要求。而在现行建筑用密封胶标准中，行业标准《混凝土建筑接缝用密封胶》适用于道桥、普通混凝土建筑接缝等，对PC混凝土建筑外墙拼接缝使用密封胶的技术要求具有一定的参考意义。本文根据工程实例，从PC建筑的外墙防水问题着手，浅析PC建筑的外墙防水密封使用的现状及现阶段存在的主要问题。

1 工程概况

工程处于上海市某区，主要由4栋16层装配预制率40%和2栋12层装配预制率50%的高层建筑组成，全部为PC住宅，采用框剪结构，其框架梁、板、柱、墙等主要构件均为工厂预先制作，再运输到现场进行装配。

2 PC建筑外墙防水重难点分析

与以往现场浇筑的建筑不同，PC建筑是现场进行拼装，所以会留下很多的拼装缝，在装配式建筑中有很多节点是采用现浇的方式连接，此处出现裂缝的概率较小，但基本上所有外墙都是拼装的，故存在很多横向和竖向的拼接缝，而这些接缝给了水的良好的流通通道，水渗入后会造成墙体的发潮掉落、钢筋腐蚀等，对建筑物的使用安全和使用寿命产生了严重的影响。目前对PC外墙接缝的防水而言，一般采用材料防水和空腔防水相结合的两重防水形式，而PC建筑外墙缝隙的密封更是重中之重。PC建筑的防水性能受其材料的性能、施工方法、施工环境、施工质量等因素影响。可是国内PC建筑用密封材料可以参考的文献资料不足，缺乏对应的技术标准、行业标准及相应产品，合适的配套检测方法未成形等[2]，使得PC建筑行业面临诸多难题，难以大面积推广。PC建筑用密封材料的安全检查仍处于人为观察的初级阶段，存在很大的不确定性。本文结合工程实例，采用MS密封胶在本工程外墙防水中的应用，来对PC建筑外墙防水的进行探讨。

3 外挂墙板接缝的介绍

外挂墙板多用于框架结构，作为外围护系统使用，用于抵抗各种环境影响，如风压、雨水、温度等。外挂墙板接缝分为两种，分别是横向接缝和纵向接缝，本工程中预制外墙板的纵向接缝（图1，图2）设有一凹槽结构，中空橡胶管止水带设置在混凝土的内侧，中间部分是结构中空的内腔形成的减少压力的密闭空间，MS密封胶则填补在外墙拼接缝最外侧，互相作用后起到防水效果。当雨水进入减压空仓利用自重向下引流排水，为避免在减压腔内的水积压，应每 3-5 层设置阻断水下流的封堵，并设置排水口。虽该防水构造设计比较先进，但要求墙板安装精度要求高，且密封胶的使用寿命有效，一般为15到25年，需要更换，无形中增加了建筑未来的维护费用。

该工程外墙板的水平接缝防水结构（图3）由MS耐候密封胶、背泡沫条、墩座和防水橡胶条组成。该墩具有高差，可有效防止水侵入，采用MS密封胶防水加固，形成第二防水防水橡胶条和十字接头位置，有效避免漏水现象。

4 MS密封胶在PC外墙防水中的应用

4.1 MS密封胶的性能分析

现在市面上PC板片基本上都是砼板，钢板、木板较少，对砼基材有良好的粘接性能才是拼缝密封材料的首选。

密封胶作为PC外墙防水的第一道防线，其性能的好坏直接影响PC建筑的防水效果。现在市面上流行的建筑密封胶主要有SR密封胶、PU密封胶、MS密封胶、SPU密封胶四种，其材料性能对比见表1[1]。

对于混凝土材料，它的表面粘合力不是普通密封胶所能达到的：这是因为：

①混凝土本身是一种多孔的混合物，内孔的尺寸和分布非常不均匀，因此很难粘合密封胶；

②由于混凝土本身是碱性的，一旦基材吸水，混凝土中的一些碱性物质将被转移到密封胶和混凝土的接触位置，进而影响两者的结合；

③装配式板片在生产工厂的预制生产最后环节，为了能有效脱离模板会经常采用脱模剂等有机物，但由于脱模剂很难清理干净，而残留PC板片的表面，使得密封胶的粘接受到限制[3]。

为了使接缝密封胶粘结到PC板上，必须在密封剂施工之前清洁需要粘接的PC板表面并保持其干燥；针对上述因素，在考虑范围内的粘结因素的基础上，选择合理的PC建筑接缝密封胶。装配式建筑在发达国家已有比较成熟的行业标准，PC外墙防水用MS建筑密封胶已经广泛得到认同。MS建筑密封胶在PC外墙密封的使用上，日本已经达到80%以上。比如在上世纪八十年代中期竣工的日本钟化大楼和大阪希尔顿大酒店，已经过去30余年，但在MS密封胶密封的部位，其总体性能无明显起鼓、龟裂等老化特征[3]。实践证明，MS密封胶总体性能相比于其他传统的密封胶是有其优点的，故本工程选择了MS密封胶。

MS建筑密封胶与市面上已经普及的传统建筑密封胶相比较，MS建筑密封胶具有以下特点（表2）：

①健康环保。以前的密封胶由于会释放甲醛、VOC等有毒物质，对人的身体健康造成危害。近年来，越来越来的白血病患者呈现年轻化，与之也有一定的关系，但MS密封胶不含有异氰酸酯和甲醛，而且，无溶剂、无毒、无味、易挥发的有机物释放量远低于国家行业标准，因此应该是最环保的密封胶。

②无污染。以往的硅酮密封胶在用于石材、砼等多孔性材质表面时，因为硅酮密封胶本身会离析出一种叫做硅油的物质，而这硅油会附着污染物，进而会对周围产生很难清除的污染，这是建筑外墙的主要污染源之一，大大降低了建筑外观和整体效果，MS密封胶，没有这样的缺点，不析出类似的物质，如硅油，也不会造成同样的污染。

③粘结性。在SR，PU胶和MS胶中，SR胶粘结力

④耐候性。在jgj1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中，按规定，耐候性材料是建筑接缝防水密封材料的首选。MS胶的化学成分决定了其优良的耐候性，在室外、室内、 潮湿、寒冷等多种作业环境均能适应，能够在暴露在室外仍然保持着良好的弹性，且表面不会产生气泡、龟裂，粘结强度能完好的保持，具备良好的延展性和挤出性。

⑤涂饰性。传统的密封胶无法进行表面涂饰，只能对其进行调色，使之尽量能接近外墙涂料的颜色，这样既费工费神，又不能保证颜色的完全相同。MS密封胶因为涂料可以涂在它的表面上，且与大部分涂料相容，使建筑的墙面能够被集成，既美观又节省时间。与此同时，MS密封胶对绝大多数的涂饰不会产生污染，而涂饰在最外层又能完美的保护着MS密封胶，所以延长了MS密封胶的使用年限，更降低了宗成本，从进度、成本、质量上都是上上选择。

⑥应力缓和。由于建筑基材会随着时间的推移而收缩，接头的收缩会随着延性的增加而缓慢萎缩，传统的弹性密封胶会在收缩的过程中发生断裂和表面损伤，MS密封胶具有良好的应力和弹性，即便在长期的拉伸状态下，在自身性质属性的作用下，能最大限度地抵消建筑基材收缩的带来的不利因素。

4.2 施工前的准备工作

预制混凝土外墙板安装完毕后，应检查墙板接缝是否符合密封胶施工要求，一般接缝主要存在下列问题：①缺口，墙板在运输、吊装过程中因人为发生碰撞而出现破损（图4）；②拼缝过窄，墙板安装时角度偏差引起接缝过窄，有的缝宽度只有2mm（图5）；③残留物，墙板拼缝处残留有异物、浮尘、水泥浮浆等（图6）；④错台，主要是因为墙板安装时出现位移尺寸偏差，当其中一块板出现偏差时，其相邻墙板一般存在错台问题（图7）。

相應的解决方法：

①将缺口周围清理干净，然后涂刷界面剂，修补平整；

②采用人工机械切割处理，以避免拼缝过窄的问题；

③要把接缝内以及接缝周围存在的所有残留物清理干净，直到露出混凝土基面；

④将错台处高出部分用磨光机打磨。

4.3 施工工艺

本工程外墙防水采用MS密封胶，其施工工艺如下：

①基层清理。重点清理干净因各种原因而粘附在板缝嵌缝施工区域内的异物、浮尘、水泥浮浆等，以免影响密封胶的粘结密封效果，清理时应先使用砂轮角磨机、铲刀等顺手的小型机具进行清理，再用压缩空气吹净或用毛刷刷去粘结基面上的杂质和灰尘，达到干净、干燥、清洁、密实的合格标准后，进入下道工序。

②安装泡沫棒。泡沫棒采用一般的 PE 棒即可，其直径应与缝宽相宜，安装时应严格控制泡沫棒安装的深度以确保密封胶的厚度符合要求。泡沫棒的作用：1）在房屋遭遇剪切拉伸时，泡沫板的存在使得密封胶两面受力不易开裂；2）节约了密封胶的用量。

③贴美纹纸。应选择粘结力好且不易脱胶的美纹纸，可防止接缝两侧板面被底漆、密封胶污染。

④密封胶搅拌。按密封胶产品要求分别将基料、固化剂、颜料混合均匀。

⑤打胶。实践证明，密封胶的宽厚比在2∶1～1∶1之间时，较为合理，打胶一般采用胶枪进行，应在规定时间内完成打胶，以避免密封胶的失效。

⑥收平。用专业刮刀将密封胶刮均收平，使密封胶表面光滑平直。收平时一定要进行按压处理，以确保密封胶粘结面积均匀、饱满。

⑦养护清理。清除美纹纸、局部散落密封胶，修缮局部缺陷，确保密封胶光滑。

因水流的毛细作用会渗透外墙体接缝，而渗入室内，故本工程中二层现浇楼板面末端设置企口，并在外墙板的竖直接缝位置设计减压空腔，这样能有效地防止水的渗透；聚乙烯堵漏棒材对PC外墙全部的横向拼接缝和纵向拼接缝进行塞缝，并用MS密封胶填充；为了防止水泥浆堵塞空腔，水从拼接处流出。相邻PC板吊装定位后，采用自密性封胶带密封间隙，保证有效防止。

5 预制PC建筑外墙防水密封胶存在的问题

①虽然本工程外墙防水采用的是MS密封胶，但市场上建筑常用的密封胶有SR胶、PU胶和MS密封胶或SPU密封胶等，每种材料也各有着不同的性质。之前分析过由于现在对密封胶在外墙防水上没有明确的规定，所以从设计到施工上用各种密封胶的都有，真的是很随意。

②对装配式外墙密封胶施工质量现场检测手段匮乏。直接影响PC建筑的外墙防水功能的有密封胶的深度、范围、粘结力等，但现在对PC外墙防水密封胶现场检查仍然是人工进行肉眼观察，用尺子测量，这样测出的结果存在着很大的不确定性，检查结果也是不能确信。

③目前我国对装配式建筑外墙防水的研究停留在设计和施工阶段，对密封材料的研究甚少，尤其是在密封材料的耐久性和后期的维护上。以后期维护更换为例，基本上未进行对应的研究措施，存在着很大的不确定性，只能参考常规产品进行评价和维护。

6 改进的措施

装配式建筑施工作为新兴的建筑形式，在我国尚处于探索试验阶段。还存在着很多的不足。特别是在密封胶这块内容上，既没有配套标准的支持也没有检验标准的规范，结合本工程对MS密封胶的使用和本文对上述密封胶的对比分析，现就提出三点参考改进的措施：

①抓紧制定PC建筑密封胶的行业标准，规定在具体节点或者部位需用相应的密封胶。

②研制发明新型的密封胶施工质量现场检测工具。

③因为我国处于PC建筑发展的初期，要多多借鉴国外的成功案例，取其精华去其糟粕。

④加强对PC建筑相关人员的技术指导和培训学习。

7 结语

PC建筑是现阶段国家大力推广和发展的新型建造方式，PC建筑的外墙防水上能从技术层面上通过相应的技术改良和创新措得以施有效保障。但与装配式建筑应用成熟的国家相比，我国仍有很大的差距，特别在不同环境，不同结构，不能有效的选择合理经济的防水材料，也不能形成有效的系统化防水方案。现在我国的装配式建筑水平还有很大的提升空间。

目前国内PC外墙密封材料的选择存在一定的混乱，这为外墙渗水埋下了隐患。MS密封胶虽能在使用上可满足装配式外墙防水接缝的要求，并且操作简单，但是我国是建筑大国，对密封胶的市场需求巨大，而现在此类密封胶的研发与生产远远不足以满足，因此其发展空间巨大。希望通过本文的相关内容介绍，能为相关从业人员提供新的思路，在把好防水质量关的前提下，完善装配式建筑防水技术，在今后的建筑行业能得以推广。

参考文献：

[1]杨霞，仲小亮.预制装配式建筑外墙防水密封现状及存在的问题[J].中国建筑防水，2016（12）：16-18.

[2]仲小亮，杨霞.预制装配式建筑外墙板嵌缝质量现场检测技术研究[J].中国建筑防水，2017（10）：11-13.

[3]邓凯，朱国梁.某装配式建筑外墙防水设计及节点构造处理[J].中國建筑防水，2016（24）：15.