裝配整體式混凝土建筑外墻接縫防水密封應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)起草人

建筑物的防水一直是建筑施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)榉浪Ч暮脡闹苯佑绊懙浇ㄖ锏墓δ?、使用年限和價(jià)值。對(duì)于裝配式建筑，特別是采用預(yù)制外墻板的裝配式建筑，接縫處的密封防水更是需要重點(diǎn)注意的環(huán)節(jié)。

正確的密封材料的選擇與施工是良好防水的重要條件。在預(yù)制外墻板的防水密封中，有幾個(gè)值得注意的問(wèn)題：

1、不建議將硅酮密封膠用于建筑外墻板的填縫密封。

有機(jī)硅建筑密封膠（俗稱硅酮密封膠）是有機(jī)硅高分子材料中一種應(yīng)用廣泛的材料，它在室溫下即可固化變?yōu)閺椥泽w，無(wú)需加熱，光照或其他輔助條件，使用非常方便，除具有一般有機(jī)硅材料的耐高低溫、耐氣候老化、高電絕緣等優(yōu)異特性外，還具有對(duì)各類基材粘結(jié)性好、抗變位能力強(qiáng)等特點(diǎn)，特別是對(duì)鋁合金與玻璃有著優(yōu)異的粘接性。

正因?yàn)槠鋬?yōu)異的綜合性能，從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，我國(guó)的硅酮密封膠行業(yè)也隨著玻璃幕墻門(mén)窗行業(yè)的興起而飛速發(fā)展，在與聚硫膠、聚氨酯膠、丙烯酸膠等密封膠的競(jìng)爭(zhēng)中，以優(yōu)異的綜合性能和高性價(jià)比，獲得了絕大部分的市場(chǎng)占有率，有數(shù)據(jù)表明，目前國(guó)內(nèi)的各類建筑密封膠中，硅酮密封膠的占比超過(guò)90%。

隨著裝配式建筑在國(guó)內(nèi)的興起，傳統(tǒng)硅酮建筑密封膠企業(yè)也積極推廣產(chǎn)品。但由于硅酮密封膠中需要添加硅油作為增塑劑，普遍易出現(xiàn)硅油滲入多孔性的石材內(nèi)部造成污染的情況；對(duì)于鋁板，亦容易出現(xiàn)流掛積灰的現(xiàn)象。

上世紀(jì)70年代末期日本建筑業(yè)也是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)硅酮密封膠應(yīng)用在外墻板片的類似問(wèn)題，才著手研究出了替代產(chǎn)品MS系列密封膠產(chǎn)品。故在徹底杜絕此類問(wèn)題之前，應(yīng)避免硅酮膠在裝配式建筑特別是裝配式外墻板上的填縫密封。

▲ Figure 1硅酮密封膠滲油污染石材

▲ Figure 2鋁板積灰流掛

2、硅烷改性密封膠的壽命能夠保證20年以上嗎？

硅烷改性密封膠源自日本，是將硅烷功能基團(tuán)修飾到特定聚合物末端，固化后的主體結(jié)構(gòu)不變，仍然保留了原有結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能，只是固化交聯(lián)的方式有所改變。硅烷改性密封膠的整個(gè)固化過(guò)程中，只有醇類的小分子釋放，不會(huì)對(duì)人體造成危害，屬于環(huán)保型的固化體系。

隨著國(guó)內(nèi)裝配式建筑的興起，硅烷改性密封膠逐漸進(jìn)入大眾的視野。但無(wú)論是對(duì)于建筑師、施工人員還是用戶，一種新材料被在項(xiàng)目上使用，使用壽命一定是被重點(diǎn)關(guān)注的因素。業(yè)內(nèi)的普遍疑問(wèn)是：硅烷改性密封膠的壽命能夠保證20年以上嗎？

對(duì)于建筑密封膠的耐老化性，業(yè)內(nèi)有多種測(cè)試方法和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)的ASTM C792《熱老化對(duì)彈性填縫料重量損失、破裂及粉化影響的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，ASTM C793《加速老化對(duì)彈性接縫密封膠影響的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，ASTM C920《彈性接縫密封膠標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范》，日本規(guī)格協(xié)會(huì)的JIS A 5758《建筑用密封膠材料》、JIS A 1439《建筑用密封膠的測(cè)試方法》，國(guó)內(nèi)的GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封膠》，JC/T485《建筑窗用彈性密封膠》等。測(cè)試中的是紫外輻照、熱壓冷拉還是浸水或者定伸粘接等，從各個(gè)方面論證了硅烷改性密封膠的耐老化性。

▲ Figure 3人工加速老化測(cè)試后的不同密封膠

▲ Figure 4 硅烷改性密封膠表面老化出現(xiàn)裂紋

▲ Figure 5 裂紋深度1~2mm

相較于受制于實(shí)驗(yàn)條件的人工加速老化從某幾個(gè)方面去加速測(cè)定密封膠，可能實(shí)際自然環(huán)境中的的多種老化因素疊加更具有說(shuō)服力——日本使用硅烷改性密封膠的裝配式建筑工程，年代最久遠(yuǎn)的實(shí)際應(yīng)用案例已經(jīng)超過(guò)35年的歷史，而并沒(méi)有出現(xiàn)大面積開(kāi)裂、漏水的現(xiàn)象。

如上圖所示，在有著15年歷史的外墻填縫案例中，硅烷改性密封膠出現(xiàn)表皮開(kāi)裂，而并未出現(xiàn)裂紋深度增加和里側(cè)彈性下降或性質(zhì)變化的現(xiàn)象，這是由于硅烷改性膠的優(yōu)秀的抗剪切性能與低應(yīng)力性能綜合作用的結(jié)果。

所以，只要保證正確的外墻密封膠施膠厚度（一般10~15mm），無(wú)涂料涂覆的硅烷改性密封膠保持20年左右的使用壽命是可以的。

3、雙組分與單組分硅烷改性密封膠，哪個(gè)更適合用于裝配式建筑外墻板的密封？

在建筑密封膠的選擇問(wèn)題上，在裝配式建筑業(yè)有更長(zhǎng)發(fā)展歷史的鄰國(guó)日本，有一套“適才適所”的理論，即根據(jù)不同材料的特性來(lái)選擇最合適的應(yīng)用部位。

雙組分硅烷改性密封膠，是一種需要將4.4kg A組分主劑與400g B組分固化劑，在施工現(xiàn)場(chǎng)使用專用的小型混合攪拌設(shè)備混合均勻后，用專用膠槍抽膠再擠出膠施工的改性密封膠。

按照國(guó)內(nèi)通常的打膠習(xí)慣，在使用的便利性上稍遜于常規(guī)單組分密封膠，但在日本多年的裝配式建筑實(shí)踐中，應(yīng)用于預(yù)制外墻板的硅烷改性密封膠90%以上是雙組分的產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)如萬(wàn)科等裝配式建筑行業(yè)的先行者，一直在其裝配式項(xiàng)目中使用雙組分改性密封膠產(chǎn)品。這是為什么呢？

一方面，雙組分產(chǎn)品如果能熟練掌握操作要領(lǐng)，實(shí)際效率很高且能避免浪費(fèi)。如日本專業(yè)打膠工人經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)雙組分產(chǎn)品的施工已經(jīng)有了一套標(biāo)準(zhǔn)的操作方法，質(zhì)量高、速度快。

另一方面，在日本JISA 5758-2004《建筑密封材料》標(biāo)準(zhǔn)中的熱壓冷拉測(cè)試是對(duì)裝配式建筑密封膠實(shí)際使用情況的模擬，即在90℃溫度下壓縮30%，-10℃溫度下拉伸30%，經(jīng)歷2000個(gè)循環(huán)依然能保證不被破壞并保持彈性回復(fù)力。

“9030”標(biāo)準(zhǔn)是判定優(yōu)秀裝配式建筑密封膠的重要依據(jù)，通常雙組分硅烷改性密封膠對(duì)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的通過(guò)率遠(yuǎn)高于單組分。而且，雙組分膠能快速固化，避免單組分膠體因養(yǎng)護(hù)固化期內(nèi)接縫反復(fù)位移變化，而造成的膠體內(nèi)部缺陷，進(jìn)而降低膠體開(kāi)裂或脫粘風(fēng)險(xiǎn)，這也是雙組分硅烷改性密封膠的突出優(yōu)勢(shì)之一。

4、接縫部位的涂料開(kāi)裂問(wèn)題有無(wú)解決的辦法？

專業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)把裝配式外墻板的制作尺寸精度控制在了“毫米”級(jí)，但在各種綜合因素影響下，吊裝后墻板接縫的整體精度依然屬于“厘米”級(jí)，上下樓層的外墻接縫間距1~3cm的現(xiàn)象很常見(jiàn)，如果用外墻板密封膠來(lái)形成立面線條，難免因上下相鄰板片膠縫不整齊影響美觀度。

故為了保證整個(gè)立面膠縫線條從上到下筆直的效果，一般會(huì)采用先打外墻密封膠，后涂刷外墻涂料，用涂料遮蓋的方式來(lái)形成筆直的分隔線條。但這就不可避免地出現(xiàn)涂料蓋在密封膠上的情況。

而通常的外墻涂料，由于其本身彈性不足，在遇到密封膠伸縮變化時(shí)，無(wú)法與密封膠保持同步，很容易出現(xiàn)起皮開(kāi)裂的情況。

有機(jī)硅彈性外墻涂料，這是一種以有機(jī)硅材料為成膜物質(zhì)，經(jīng)特殊工藝制備而成的耐老化性能優(yōu)秀的涂料，尤其是有機(jī)硅形成的漆膜彈性非常好，能與密封膠保持同等的伸縮位移變化，能從根本上解決建筑外墻，特別是裝配式建筑外墻膠縫位置的涂料開(kāi)裂問(wèn)題。

5、影響外墻防水密封的效果的因素很多，需要綜合考慮。

預(yù)制墻板的加工及施工精度，有時(shí)候直接影響著外墻防水密封的效果。比如，外墻板制造時(shí)有漏漿、缺漿情況，或者工地安裝精度偏差大，需要后期切縫或修補(bǔ)加工，可能導(dǎo)致同一條縫隙的不同位置寬窄不一，給填塞泡沫棒工序帶來(lái)很大困難，某些部位無(wú)法卡緊等問(wèn)題，這就容易導(dǎo)致外墻板密封膠施工時(shí)與接縫兩邊的壓實(shí)程度不足或膠體厚薄不一等問(wèn)題，從而埋下了密封膠脫粘漏水的隱患。

再比如，在墻板內(nèi)側(cè)使用預(yù)嵌在混凝土中的橡膠止水條，通過(guò)上下壓緊來(lái)起到第二層防水作用，但實(shí)際應(yīng)用中效果并不理想，因?yàn)檫@種方式要求外墻板安裝精度很高，稍有錯(cuò)位則無(wú)法壓緊橡膠條，失去防水密封的作用。

綜合來(lái)說(shuō)，堵水與疏水結(jié)合才是最佳的防水措施。

水是可以四處流動(dòng)，無(wú)孔不入的，因此傳統(tǒng)建筑防水中應(yīng)用的“堵水”方案，在存在大量拼接縫的裝配式建筑中，是不合適的。

單純希望靠外墻板密封膠萬(wàn)無(wú)一失地把雨水堵在室外，不現(xiàn)實(shí)，即使實(shí)現(xiàn)，成本也非常高，造成不必要的浪費(fèi)。而“疏水”的理念，是指在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到，會(huì)有一部分水會(huì)通過(guò)各種途徑進(jìn)入，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，把這部分突破而入的水順暢地引導(dǎo)到排水構(gòu)造中，將其排出室外，避免其進(jìn)一步滲透到室內(nèi)。只有堵疏相結(jié)合的辦法才是裝配式建筑最佳的防水辦法。

綜合來(lái)看，在目前國(guó)內(nèi)的施工企業(yè)對(duì)外墻板密封膠的認(rèn)識(shí)還不夠全面的情況下，由建筑密封膠企業(yè)負(fù)責(zé)裝配式建筑外墻板的打膠施工（包工包料）是一種很好的方式。

俗話說(shuō)，“三分材料，七分施工”，專業(yè)的材料由專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來(lái)做，可以杜絕很多問(wèn)題發(fā)生。對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)，也可以避免出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)材料方和施工方相互推諉。

隨著國(guó)家政策的大力倡導(dǎo)和支持，裝配式建筑行業(yè)獲得了良好的發(fā)展。隨著研究的深入，更多優(yōu)秀的方案會(huì)出現(xiàn)在裝配式建筑的防水領(lǐng)域，等待接受時(shí)間的考驗(yàn)！

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中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳

2018年7月19日