【正文】玻璃幕墻因其美觀、節能、易維護等諸多優點而得到廣泛應用。玻璃幕墻是以密封膠粘粘結密封的玻璃幕墻單元件為基礎裝配組合的結構外墻,玻璃單元是依靠硅酮結構密封膠與金屬框架彈性聯接在一起,結構密封膠起結構粘結作用,傳遞并承擔主體結構的應力,因此硅酮結構膠的耐久穩定性直接關系幕墻安全。一旦結構膠粘結失效,就會導致整個幕墻系統的失效,甚至產生透氣漏水、玻璃脫落等事故的發生,造成極其不良的社會影響。隨著玻璃幕墻工程的日益增多,因結構膠產品質量帶來的玻璃幕墻工程質量的問題也愈發突出。
本文從硅酮結構密封膠的角度出發,分析玻璃幕墻典型質量問題,通過闡述建工行業新標準JG/T475-2015《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》設置的產品質量控制項目要求,對比分析提出相應玻璃幕墻質量控制措施。
建筑幕墻用硅酮結構密封膠質量問題
1、使用壽命問題
JGJ 102《玻璃幕墻工程技術規范》中明確指出,玻璃幕墻的設計使用年限一般不低于25年[1]。硅酮結構密封膠作為其主要構成材料之一,且起著十分關鍵的作用,使用壽命應至少25年。但是,目前國內市場所售硅酮結構密封膠均按照國家標準GB 16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》進行檢測[2],控制產品質量,生產廠家依據該標準一般只能提供10年的質量保證,顯然不能滿足玻璃幕墻設計使用年限的很低要求。因此,結構膠作為構成玻璃幕墻的關鍵材料,成為了其中的“短板”,即結構膠的使用壽命決定了幕墻的使用年限。此外,一旦結構膠使用年限超過10年,就需要對幕墻進行維修和改建,對于現今越來越多的高層和超高層建筑幕墻,維修就會特別復雜,費用也會非常高,據相關技術人員統計,若想在100米的高空中去更換一塊玻璃,費用高達數十萬。
2、環境因素對結構膠老化的影響
硅酮結構密封膠屬于高分子材料,在幕墻實際應用過程中,不可避免要受到周圍環境因素的影響,如:雨水、紫外光照射、高溫、高濕、嚴寒以及沿海、鹽堿地帶鹽霧環境和因環境污染而產生的酸霧環境等因素都會加速密封膠的老化,使其在應用過程中出現變色、起泡、裂紋甚至脆化、開裂、脫粘等現象,使用壽命降低,嚴重影響幕墻工程安全。
3、復雜受力對結構膠老化的影響
玻璃幕墻造型愈發新穎獨特,且越來越高,新設計形式的高層建筑不斷涌現也對結構密封膠的性能提出了更高的要求。結構密封膠應用于玻璃幕墻的過程中,承受多種復雜的外力:(1)水平正反方向的風荷載,如圖1(a);(2)垂直方向的剪切力,如圖1(b);(3)因結構膠缺陷易造成應力集中而導致的撕裂力;(4)循環風荷載、震動等動態荷載造成的機械疲勞應力;(5)長期玻璃自重荷載導致結構膠產生蠕變的應力,如圖1(c)。這些復雜外力使結構密封膠長期處于肉眼無法觀測到的動態變形狀態,加速結構密封膠的老化。
4、密封膠產品質量問題
國內密封膠市場混亂,市場競爭逐漸激化,一些密封膠企業為追逐暴利,不顧及社會責任,采用不正當的競爭手段,以犧牲產品質量為代價,制造超低價格的產品。甚至不惜以高填充、選用劣質原料等坑害用戶的手段,降低產品價格,更甚者以偽劣產品假冒品牌,擾亂了市場并嚴重危害行業的健康發展。主要表現有以下幾個方面:
(1)密封膠中填充白油、裂解硅油等劣質增塑劑。
白油是石油潤滑油餾分高壓加氫精制而成的無色、無味白色油狀長鏈烷烴,沸點低且易揮發,微量使用可以改善密封膠的表面光澤。密封膠中填充了白油,不僅使密封膠的成本大大降低,同時使密封膠的外觀、擠出性能有很大改善,用戶使用過程中暫時不能發現質量問題。隨著時間的推移,密封膠中白油逐漸揮發,致使密封膠自身變硬、變脆,甚至出現開裂現象;同時白油與丁基密封膠的極性相近,根據相似相溶原理,丁基密封膠遇到白油時,就會被其溶脹、溶解,造成中空玻璃流油、出霧、脫粘等現象[3]。
裂解硅油是回收已固化過的硅酮密封膠經高溫裂解提取所得的硅油,其揮發份高,化學成份復雜,含有多種極性物質,如果添加到硅酮結構封膠中,不但與主體硅橡膠相容性不好、易揮發,使硅酮結構密封膠變硬變脆,還會與丁基或型材發生不良反應,導致密封膠脫粘失效,存在嚴重安全隱患。
(2)密封膠自身耐老化能力差。部分廠家的密封膠初始時各項性能都能達到國家(行業)標準要求,經過一段時間的風吹、雨淋、日曬老化后,密封膠的各項性能有大幅度的衰減,密封膠會變硬、變脆,在建筑工程上使用后會出現嚴重的開裂、漏水問題。
(3)假冒品牌、以次充好。部分廠家及工程承建商為了追求高額利潤,在制作工程的中間過程使用劣質密封膠仿冒品牌產品、以次充好,給幕墻工程造成嚴重的質量隱患。部分企業靠低價競爭鋌而走險,結果是使建筑工程的質量嚴重下降,使玻璃幕墻成為城市上空的“不定時炸彈”變為現實,給人們的人身安全留下嚴重的隱患。