硅酮结构胶的胶接原理及施工中注意问题

    针对目前已建或在建的隐框玻璃幕墙，广泛采用的硅酮结构胶胶接这一新型施工技术，从理论层次和工程实际案例，对其技术成熟性、稳定性、安全性进行论述。同 时，结合工程实际经验，提出硅酮结构胶在施工中应注意的事项。 随着我国国民经济的迅猛发展，作为城市现代化及经济高速发展代表之一的高层建筑鳞次栉比。由于玻璃幕墙能隔绝风雨，控制室内冷、热、光、声，且外表新颖别 致，晶莹通透，充满时代气息，深受建筑师青睐，亦为人们所喜爱。据不完全统计，新建的高层建筑80%全部或局部采用会隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、明框 玻璃幕墙或少量接驳式幕墙。到2001年底我国已使用各类建筑幕墙3500万平方米，其中隐框幕墙约25万平方米。但隐框玻璃幕墙的主要构成为成千上 万片镀膜玻璃、钢化玻璃、LOW-E镀膜玻璃等依靠结构胶粘结在铝合金框架上，当结构胶与玻璃或铝材表面氧化膜结合产牢时，玻璃极易脱落，国内曾连续发生 过十几起由于受温差变化，刮大风或在自然条件下，玻璃剥落，致人伤亡事件。其中结构胶胶接质量不合格占发生事故的绝大多数，所以就结构胶的胶接原理及 施工中应注意的问题作一阐述。

    1、硅酮结构胶的性能 硅酮结构图胶的主要成分是二氧化硅，主要原料是硅油，硅酮结构密封胶的分子式： 因为硅胶分子由硅氧原子组成主键， 有机侧基本上没人双键，所以寻紫外线和臭氧的作用都是稳定的。例如1970年我国东方红人造卫星上太阳能电池板就是由硅酮结构胶胶接而成， 在条件十分恶劣的太空环境中经受住了时间的考验，可见其优良的抗紫外线性，抗老化性、耐候性和时效性。

    2、硅酮结构图胶胶缝胶接原理 两个表面依靠化学力、机械嵌合力或两者兼有的力结合在一起。并能抵抗分离的这一现象称为黏附。能使被黏附物借助黏附作用结合在一起的物质称为胶黏剂.用胶 黏剂将被黏物与胶黏剂共同形成的现象,即包括界面现象也包括胶接部位的被黏物和黏剂层的几何和力学特性。结构胶是指能传递较大静、动荷载，并在使用环境中 长期可靠工作的结构的胶接技术。 结构胶通过胶黏剂对被黏物表面的润湿使用，机械嵌合作用，主价键作用将被黏物紧密地结合在一起。成为一种稳定的、长久有超静定结构。

    3、硅酮结构胶的固化 不同种类的结构固化原理不同。单组分硅酮结构胶属于水性固化物，即靠吸收空气中有水蒸气而固化。在相对湿度不低于60%，温度不低于20度有环境中， 21d达到使用强度要求，双组分结构胶分为甲、乙两部分，称为胶基和固化剂。在施工使用前由各自的容器包装，施工使用时将胶基和固化剂按一定比例混合后， 整个胶开始发生交联反应，不受湿度的影响而快速固化，固化时间为7d，达到使用强度要求。

    4、胶缝的耐久性 由于大型、超大型建筑物的设计使用年限多在50-100年，有些超过100年这就是要求外围护结构的幕墙使用年限不小于建筑物使用年限。在解决了诸如预埋 铁件的防腐处理，铝型材的抗疲劳强度，金属构件的电化腐蚀，玻璃的耐久性及使用寿命成为设计和使用者所关注的重点。由于SiO2中的硅氧键十分稳定，从而 在化学结构图层次上决定了其优良的耐久性。另外从工程实例及实物加强实验中，其优良有耐用消费品久性也得到了论证。其一，1970年5月竣工的美国奠基广 场穹形建筑，历经风雨30年，至今结构胶性能无明显变化，此事件得到世界建筑领域的公认。其二，在卫星上，太阳能电池板就是由硅酮结构图胶粘结在卫星壳体 外表面金属上，卫星在轨道上运行，要承受在地球自然环境中从未出现过的恶劣条件，卫星表面温度在短时间表内变化范围为-180度--+120度，同时太空 中紫外线强度为地球表面的数百倍。 上述不利因素都未对硅酮结构胶的粘结性质构成实质损害及威胁。由此可见，硅酮结构胶是一种安全、经济、成熟的建筑结构连接方式。 由于硅酮结构胶本身从原料性能、黏合机理、耐久性等多方面来看，都是一种稳定的、牢固的、可靠的建筑结构性产品，硅酮结构胶的现场施工的胶接工艺成为制约 建筑幕墙工程质量的主要因素。

    5、硅酮结构胶使用之前应确认的事项

    5.1硅酮结构必须是由国家、国内贸易部推荐使用产品未经推荐使用的品牌、型号的产品不得使用。

    5.2 硅酮结构胶有生产厂家出具的粘结性、相容性和试验性报告，以及物理耐用消费品用年限和保险年限的质保书和国家认定的检测部门出具的检测报告，玻璃幕墙所用 的结构胶在施工安装前应严格检查出厂日期，凡超过使用日期的结构胶，严禁在幕墙工程中使用。

    6、施工的基本要求

    6.1 隐框幕墙必须在有围护的车间内加工。具有防火、防爆、防尘等措施。同时按有关规范每日进行硅酮结构胶的均匀性、凝固时间、固化程度等腰三角形检测。 6.2施工环境应在10-40度，相对湿度40%-80%的清洁条件下进行。施工人员必须熟悉结构胶施工工艺，掌握工程图纸规定的粘结密封部位及配套材料 状况。 6.3使用专用工具，单组分结构胶可用手动或气动施胶枪挤出。双组分结构胶则用专用的注胶混合设备进行注胶。

    7、施工操作程度

    7.1 基材表面的清洁 （1）胶接前表面处理有目的是清除基材表面在生产运输过程中沾染油污、灰尘、表面损伤和疏松的自然氧化膜,使基材表面粗化,形成适合于机构嵌合作用的表面 形态，同时改进表面化学性能,提高在应力环境因素影响下的耐久性。 （2）清洁溶剂通常为异丙醇、甲乙酮、二甲苯，清洁用布应为白色、洁净、柔软、不脱毛的棉布。 （3）清洁基材表面采用“双布擦拭”法进行，用溶剂浸润一干净，擦拭基材表面只能顺一个方向进行央溶剂未挥发之前，立即用第二块干燥面洁净的布块把基材表 面上人溶剂擦去。 （4）浸润抹布放入容器中进行浸润，否则干净的溶剂将被污染，影响清洁效果。 （5）每次只清洗1h内完成粘结密封施工部分，不可将已清洁完成的基材表面暴露在空气中时间过长。

    7.2 结构胶打注 （1）双组分硅酮结构胶在使用前按规定比例均匀混合，在每天开泵注胶之前对混合均匀性用蝴蝶试验法测试，方法见GB16776-1997《建筑工地用硅酮 结构胶》。的使用中每一天都必须进行一次拉断时间测试，并填写记录。 （2）注胶时枪嘴应均匀连续适度移动，确保接口内充满结构胶，防止移动过快或往复而产生气泡或空穴。 （3）注胶完成后，应及时用刮刀将接口外多出的结构胶向内压实，使结构胶与接口侧边相接触，以助于减少内部气泡和空穴，并保证结构胶与被粘表面的充分接 触，最后沿同一主各将接口表面刮平整。 （4）构件注胶完成，应水平搬放至固化存放区进行养护，在搬放过程中不允许铝框秘玻璃产生丝毫的位移。

    7.3 施工质量控制 （1）构件安装前，逐块对已制好的结构单元的外观进行检查，结构胶应充满被固化部位，应无气泡或空穴，否则应在气泡或空穴处切开，及时重新补实结构胶。 （2）在幕墙单元件制作过程中，必须进行了随批剥离粘结性试验，如果粘结破坏面积大于5%，应立即停止新的单元件制作，及时进行整改，同时将该批单元件产 品作为重点进行切胶剥离粘结性试验，若不合格，则返工重新制作。 （3）对生产的幕墙单元件应逐批进行交付检验，并有完整的操作及试验记录，检验合格后，填写质量检验报告。 在严格执行国家玻璃幕墙的各项规范要求的前提下，施工人员注意上述所论述的各个关键过程，设计、制作、安装，让一座座新颖、别致的幕墙建筑物为我们的城市 增光添彩。

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