装配式建筑外墙拼缝用密封胶的性能分析及施工工艺

王烘艳

摘 要：为提升装配式建筑外墙的防水密封效果，采用实验研究的方式对建筑外墙拼缝用4种密封胶的性能进行测试。结果表明：装配式建筑专用密封胶，以聚氨酯为主要材料制成的密封胶多方面性能均次于由自制装配式建筑专用硅酮密封胶、单组分硅烷改性聚醚密封胶和专用单组分硅烷改性聚醚密封胶的性能，其中硅烷改性聚醚胶的综合性能较为优异。通过混凝土材料构件完成预制，有利于提升装配式建筑的防水密封性能，最大限度地预防水流渗透现象的发生。建议对建筑进行拼缝操作时，可配合底涂液一同使用。在实际施工过程中，应加强对质量的把关以及各个环节的有效把控。为保证装配式外墙的施工效果，选用低模量密封胶作为拼缝专用胶，可有效强化建筑物的防水效果。

关键词：装配式建筑;外墙拼缝;密封胶;性能分析

中图分类号：TU111.48 文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）02-0012-04

随着我国政策对装配式建筑的大力支持，使装配式建筑行业的发展十分迅速。但是大多数装配式建筑均采用现场拼装的方式建造，若预制构件在拼装过程中出现接缝处理不当等问题，易产生水流渗透通道，可缩短装配式建筑的使用寿命。因此，如何有效提升装配式建筑的防水性能成为人们关注的焦点之一。为保证装配式建筑外墙的防水密封效果，本研究采用性能测试的方式对建筑外墙拼缝用密封胶的性能进行分析，并介绍了密封胶的施工工艺，有利于最大限度地延长建筑的防水寿命。

1 装配式建筑外墙拼缝用密封胶的实验研究

1.1 实验材料

本研究对密封胶进行性能实验之前，为保证实验研究的完善性，首先应准备实验的材料。实验材料包括：装配式建筑专用密封胶，该密封胶的主要由聚氨酯（PU）材料制成;自制装配式建筑专用硅酮密封胶，（PC910）;自制装配式建筑专用单组分硅烷改性聚醚密封胶（SMP651）;自制装配式建筑专用双组分硅烷改性聚醚密封胶（SMP652）[1]。

1.2 实验仪器和设备

实验仪器包括拉力计（Roell Z010）、橡胶硬度计、紫外光加速老化试验机（QUV）、气组色谱仪以及卡尔费休水分仪。在多种仪器的支持下，有利于提升实验的精确度[2]。

2 装配式建筑外墙拼缝用密封胶的结果与讨论

2.1 密封胶的基本性能

通过对密封胶进行性能测试可知，密封胶的基本性能包括下垂度、拉伸强度以及断裂伸长率等，装配式建筑外墙拼缝用密封胶基本性能测试结果如表1所示。

由表1可知，4种类型的密封胶中，PU密封胶的弹性组对较差;SMP652密封胶在4种密封胶中断裂伸长率最大，该项数据可表明SMP652密封胶的弹性性能组对较好。

2.2 密封胶的粘接性能

装配式建筑外墙在建造过程中，采用混凝土作为主要原材料，通过混凝土材料构件完成预制，有利于提升装配式建筑的防水密封性能，最大限度地预防水流渗透现象的发生。混凝土构件实际上是一种多孔性基材，对混凝土构件进行预制时，通常采用脱模剂完成预制构件的脱模操作，该脱模剂可降低密封胶的粘接性能。由于同一款密封胶不能适用于多种场合，为此装配式外墙在实际施胶之前，应制作样板工程，经过打胶、割胶等操作后，对密封胶的粘接性能进行检测。4种密封胶的检测结果为：对PU密封胶进行无底涂试样测试;其余3种材料分别进行无底涂及有底涂试样测试[3]。

密封胶测试结果为：通过对试样进行冷拉及热压操作后，PU胶及无底涂SMP652试样均出现不同程度的粘接破坏现象。有底涂SMP652试样的粘接性能良好，PC910和SMP651两种试样在无底涂和有底涂条件下均可保证自身粘接性。

由于装配式外墙接缝在长期潮湿的环境中可出现局部浸水现象，为此本研究结合上述试验，对4种密封胶浸水后的粘接性能进行测试。浸水后密封胶粘接性能测试过程为：首先将4种密封胶的浸水时间设置为7、30及60 d，利用JC/T 881和GB 16776分别对试验样本的定伸粘接性及拉伸粘接性进行测试。其试验结果表明：无底涂SMP652试样样本未通过此次测试。随着浸水时间的推移，4种类型的密封胶均出现破坏面积增大的趋势。直至浸水时间为7 d时，有底涂和无底涂的PC910、SMP651均可通过本次测试;浸水时间为30 d时，无底涂PC910、SMP651均无法满足外墙拼缝的需求;浸水时间为60 d后，有底涂的3种密封胶的粘接较好，均可满足外墙拼缝的实际需求。通过该测试结果可知，4种密封胶中PU胶在浸水后的粘接性能最差。但经过底涂操作的密封胶粘接性能及耐水性能均显著提升。因此，对装配式外墙进行拼缝处理时，应利用密封胶结合底涂液实现外墙拼缝[4]。

2.3 密封胶耐老化性能

建筑物主体结构设计的使用寿命为50年，随着外界气候因素的不断影响，可缩短建筑物主体结构的使用寿命。为此本研究对4种密封胶的耐老化性能进行测试。

通过测试结果可知，不同材料的不同结构，可使4种材料的耐老化性能存在较大差异。当老化测试时间持续500 h时，只有PU胶出现轻微开裂现象，其余3种材料未出现明显变化;当老化测试时间持续1 000 h时，PU胶出现表面粉化、开裂严重现象，其性能破坏较为严重。由此可证明，PU胶在4种密封胶中的耐老化性能较差[5]。

2.4 密封胶的环保性能

本研究对4种密封胶的环保性能进行测試时，均按照GB 18583完成检测操作。环保性能检测结果显示：4种密封胶材料中，PU胶的TVOC含量为80 mg/L，其余3种密封胶均未检测出TVOC。通过该项数据可知，PU胶的环保性能较差。PU胶在实际应用过程中存在挥发现象，且该密封胶内部含有的异氰酸酯，不利于人体健康。在使用该材料的过程中，应延长通风时间[6]。

2.5 密封胶的施工性能

通过对4种密封胶的施工性能进行测试可知，PU胶、PC910以及SMP651均属于单组分产品，SMP652属于双组分产品。单组分产品在使用过程中使用过程简便、易操作，将密封胶的外包装打开之后，利用胶枪即可完成施工。而双组分产品在使用过程中，需要在现场利用混胶机完成密封胶搅拌，等待密封胶混合均匀后，利用抽取式胶枪完成施工，该过程较为复杂。不同类型的密封胶在施工性能方面存在较大差异，其中PU胶的性能较差，PC910和SMP651的性能较好。

2.6 密封胶的固化速率

本研究对4种密封胶的固化速率进行测试时，将4种密封胶分别置于24 h和15 d的固化厚度测试环境中。固化速率测试结果为：SMP651的固化速率较快，在24 h和15 d的固化厚度测试环境中，厚度依次为4～5 mm、28～30 mm。SMP652在固化速率测试中，可与自身发生水分反应，表面与内里之间在24 h内完全固化。

3 装配式建筑外墙拼缝用密封胶的施工工艺

施工工艺的优劣可直接决定装配式建筑的防水密封效果以及外墙的质量。本研究为保证装配式外墙的施工效果，将施工工艺流程划分为9个步骤，装配式建筑外墙拼缝用密封胶的施工流程如图1所示。

3.1 准备施工工具

在外墙施工之前，首先应准备好密封胶、胶枪以及底涂液等材料。密封胶可随着PC构件的位置移动而承接一定应力，其模量公式：

σ=FS

式中：F为选定伸长时的力值，N;S为试验样本的初始截面积，mm2[7]。

其中应力可表示外墙接缝由外力作用下产生的位移。当预制板出现位置移动现象时，应变为恒定的量，此时应力与模量之间呈正比关系变化。当模量处于较低状态时，表明密封胶承受的应力较小，为此对外墙进行接缝处理时，应选用低模量密封胶。

3.2 整体施工流程

施工工具准备完毕后，应对外墙的接缝进行确认，为保证密封胶的基本性能，将密封胶的厚度控制在10 mm以上，接缝宽度控制在40 mm以上。密封胶宽度与厚度之间的比例为2∶1，不可低于1∶1。若接缝之間存在堵塞物或者破损等现象，应结合现场情况进特殊处理，并保证接缝之间的距离不小于15 mm。若遇到接缝深度过小的情况，应实现胶缝开槽加深操作，直至深度大于10 mm为止。若遇到接缝深度过大的情况，应填塞衬垫材料后完成打胶操作。对接缝破损现象进行处理时，若破损程度较小，可采用密封胶直接填补;若破损部位较大，应采用混用聚合物砂浆完成补休。对接缝的错位现象进行处理时，若接缝错位较小，可直接对该接缝进行打胶;若接缝错位较大，应以胶缝较低的一端作为基准，完成胶缝打平操作，并保证密封胶的注胶厚度[8]。

预制构件在生产过程中，易存在杂质残留现象，可直接影响密封胶与基材之间的接触度。为此应采取相应措施对胶缝残留物进行处理，以此保证密封胶与基材之间的有效密封。在使用衬垫材料时，应将泡沫棒的宽度大于胶缝宽度20%～30%。为保证外墙的美观性及防污染性，应在选定位置粘贴美纹纸。对于预制构件的稳定性，可采用涂刷底涂液实现。基本操作均完成后，应进行混胶操作，并将混合后的密封胶填充至接缝中;最后对接缝进行修饰及后处理。

4 结语

本研究为获取装配式建筑外墙拼缝用密封胶的基本性能，通过实验研究的方式对4种类型密封胶的性能进行测试。结果表明：PU胶的多方面性能均次于其余3种密封胶的性能。为最大限度地延长建筑的防水寿命，采用硅酮胶作为拼缝密封胶作为装配式建筑外墙拼缝的专用密封胶。为保证建筑物的防水质量，建议对建筑进行拼缝操作时，可配合底涂液一同使用。在实际施工过程中，应加强对质量的把关以及各个环节的有效把控。

【参考文献】

[1] 冯璐瑶，刘莉，商阳.装配式建筑环境效益分析[J].新型建筑材料，2018（12）：101-103.

[2] 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.

[3] 朱宏.预制装配式（PC）建筑外墙防水密封设计与选材[J].中国建筑防水，2016（6）：26-29.

[4] 武安福，张志文，崔佳乐.不同种类建筑密封胶耐久性能的研究[J].中国建筑防水，2021（4）：23-27.

[5] 孔露露.装配式建筑外墙接缝防水密封胶的制备与性能研究[J].粘接，2021，45（2）：28-32.

[6] 庞达诚，蒋金博.低模量硅酮耐候密封胶应用优势[J].中国建筑金属结构，2021（7）：96-98.

[7] 罗晓锋，唐青松，罗思彬.试论防水密封胶技术及在装配式建筑中的应用[J].住宅产业，2019（1）：36-42.

[8] 韩建军，仲小亮，杨霞，等.装配式建筑外墙嵌缝用密封胶耐老化性能研究[J].新型建筑材料，2020，47（12）：118-121.