1 前言
玻璃建筑幕墻 將建筑外圍結(jié)構(gòu)的防風(fēng)、遮雨、采光 (詞條“采光”由行業(yè)大百科提供) 、保溫 、隔熱 、御寒、防噪聲、防空氣滲透 等使用功能與裝飾功能有機(jī)地融合,是建筑技術(shù) 、建筑功能和建筑藝術(shù)的綜合體,在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)玻璃建筑幕墻工業(yè) 從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始起步,90年代中后期進(jìn)入應(yīng)用高潮,到20世紀(jì)末,我國(guó)已成為世界最大的建筑幕墻生產(chǎn)和使用大國(guó)。
玻璃建筑幕墻的發(fā)展離不開(kāi)硅酮密封膠 的發(fā)展。硅酮 密封膠 由于具有耐高低溫、耐氣候老化 及耐臭氧性能,對(duì)各類基材 粘接 性良好、抗位移能力 強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛用于玻璃幕墻 的結(jié)構(gòu)粘接密封 ,在隱框幕墻 中由于沒(méi)有另外的機(jī)械固定 裝置支撐玻璃板 片,因此硅酮結(jié)構(gòu)膠 的性能對(duì)幕墻的安全性有舉足輕重的作用。[2]各國(guó)政府機(jī)構(gòu)對(duì)玻璃幕墻的設(shè)計(jì)、制作、安裝及維護(hù)都采取了非常嚴(yán)格的措施,對(duì)結(jié)構(gòu)膠 的生產(chǎn)和使用持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度。相對(duì)于我國(guó)建筑幕墻工業(yè)的迅速發(fā)展,我國(guó)的建筑幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)膠標(biāo)準(zhǔn)體系從上世紀(jì)90年代中期才開(kāi)始起步,經(jīng)過(guò)十多年的應(yīng)用和發(fā)展,逐漸形成了適合本國(guó)國(guó)情和行業(yè)發(fā)展的建筑用硅酮密封膠檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),為硅酮結(jié)構(gòu)膠的性能檢測(cè)提供了全面、科學(xué)的依據(jù)。[3]
2 國(guó)標(biāo)發(fā)展歷程
上個(gè)世紀(jì)90年代中期,隨著國(guó)內(nèi)玻璃幕墻、特別是隱框玻璃幕墻 的興起,國(guó)內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)假冒進(jìn)口膠,給玻璃幕墻的安全性帶來(lái)嚴(yán)重隱患。1997年,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等六部委聯(lián)合,開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)膠的管理,并發(fā)布國(guó)經(jīng)貿(mào)貿(mào)[1997]354號(hào)文《關(guān)于加強(qiáng)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 管理的通知》。同年5月正式發(fā)布了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16776-1997 《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 》,成為全球第二個(gè)硅酮結(jié)構(gòu)膠國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行對(duì)規(guī)范我國(guó)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠市場(chǎng)、促進(jìn)國(guó)內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠制造企業(yè)的發(fā)展壯大及保障玻璃幕墻的安全起到了重大作用。但隨著我國(guó)硅酮密封膠和建筑幕墻行業(yè)的發(fā)展,以及加入WTO以后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,該標(biāo)準(zhǔn)已逐漸不能滿足要求。2002年,在中國(guó)建筑材料 工業(yè)協(xié)會(huì)的組織下,標(biāo)準(zhǔn)編制組開(kāi)始對(duì)1997版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。2005年,完成了標(biāo)準(zhǔn)的修訂并發(fā)布實(shí)施。2005版標(biāo)準(zhǔn)[4]參照了美國(guó)和歐洲的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合了1997版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果,在1997版標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高了性能要求,主要是提高拉伸 粘接強(qiáng)度 的要求,另增加“23℃最大拉伸粘結(jié)強(qiáng)度 (詞條“粘結(jié)強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供) 時(shí)伸長(zhǎng)率 ”一項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)。
3、國(guó)標(biāo)GB 16776-2005 與美標(biāo)ASTM C1184對(duì)比
美國(guó)作為全球最早將硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)用到建筑領(lǐng)域的國(guó)家,其在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)方面的工作也起步較早。上世紀(jì)80年代,美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)ASTM C24委員會(huì)中專門 成立了C24.35分會(huì),負(fù)責(zé)起草有關(guān)硅酮結(jié)構(gòu)膠的系列標(biāo)準(zhǔn)。1991年,在世界上首次發(fā)布了硅酮結(jié)構(gòu)膠標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184[5]。1995年、2000年、2005年和2013年分別發(fā)布了修訂版本,但標(biāo)準(zhǔn)總體內(nèi)容并不太大改動(dòng)。
施工性能表征了產(chǎn)品的使用性能,是施工應(yīng)用的關(guān)鍵性指標(biāo)。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB16776、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工性能(如下垂度 、擠出性 、表干時(shí)間 、適用期 等)都進(jìn)行了規(guī)定,測(cè)試方法基本類似,其中GB16776個(gè)別項(xiàng)目的要求比ASTM C 1184更加嚴(yán)格。美標(biāo)規(guī)定的拉伸強(qiáng)度 為0.345MPa,即參照0.14MPa的結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度 最大設(shè)計(jì)值,取2.5倍的安全系數(shù);國(guó)標(biāo)GB16776在1997年制定時(shí),參照ASTM并為了更進(jìn)一步保證幕墻的安全,將安全系數(shù)提升到了約3倍,規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下最小強(qiáng)度值不得小于0.45MPa,在2005年修訂時(shí),又將安全系數(shù)提升到了約4倍,規(guī)定最小強(qiáng)度值不得小于0.6MPa。為了保證結(jié)構(gòu)膠對(duì)基材的粘結(jié)性 ,在GB 16776中規(guī)定,在5種狀態(tài)下的試件,在拉伸粘接試驗(yàn)后,樣品不能出現(xiàn)5%以上的粘結(jié)破壞 面積,這對(duì)結(jié)構(gòu)膠來(lái)說(shuō)是較為嚴(yán)格的考驗(yàn),而美標(biāo)ASTM C 1184沒(méi)有此項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容的規(guī)定。綜上所示,國(guó)標(biāo)16776-2005在指標(biāo)要求、測(cè)試方法全面性、易操作性上都優(yōu)于美標(biāo)ASTM C 1184-2013。
4 國(guó)標(biāo)GB 16776-2005 與歐標(biāo)ETAG 002的對(duì)比
歐標(biāo)ETAG 002又稱《結(jié)構(gòu)密封裝配系統(tǒng)歐洲技術(shù)認(rèn)證指南》[6],標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)粘接系統(tǒng)整體情況的描述,部分內(nèi)容與我國(guó)頒布的JGJ 102《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 》類似,對(duì)幕墻各組成部分以及實(shí)際情況中影響結(jié)構(gòu)粘結(jié)效果的因素,如接口形式、物理性能、粘接基材、配件、環(huán)境、施工、測(cè)試評(píng)估方法等都進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
不同于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB16776和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184,歐標(biāo)ETAG 002標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有相關(guān)施工性能指標(biāo)的規(guī)定,缺失了對(duì)密封膠施工性能方面的考慮。并且歐標(biāo)并不關(guān)注結(jié)構(gòu)膠的安全系數(shù),而更關(guān)注結(jié)構(gòu)膠在系列測(cè)試后的強(qiáng)度保持率,要求達(dá)到75%以上。由于歐標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸或剪切強(qiáng)度 的初始數(shù)值大小和伸長(zhǎng)率并無(wú)要求,故如圖1所示,模量 偏低、易產(chǎn)生過(guò)量位移的產(chǎn)品(圖1中樣品1)和彈性 很差的劣質(zhì)產(chǎn)品(圖1中樣品2)都有可能通過(guò)歐標(biāo)檢測(cè),而被認(rèn)定為合格產(chǎn)品。
歐標(biāo)要求試件在經(jīng)過(guò)各種處理后,再進(jìn)行拉伸或剪切 (詞條“剪切”由行業(yè)大百科提供) 試驗(yàn),結(jié)構(gòu)密封膠的內(nèi)聚破壞面積都必須大于90%,此項(xiàng)要求比GB 16776略低(國(guó)標(biāo)要求≥95%)。但歐標(biāo)在測(cè)試方法上更全面,增加了一些環(huán)境因素,對(duì)某些特定環(huán)境或地區(qū),如常受到含鹽霧海峰侵襲的沿海地區(qū),具有一定的指導(dǎo)意義。綜上所述,國(guó)標(biāo)在施工性能要求、易操作性、測(cè)試指標(biāo)高 低上優(yōu)于歐標(biāo),但歐標(biāo)在測(cè)試方法綜合考慮了實(shí)際應(yīng)用因素。
5 結(jié)論
從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來(lái)看,國(guó)標(biāo)GB 16776與美標(biāo)ASTM C 1184相比,國(guó)標(biāo)指標(biāo)要求更高,測(cè)試方法更全面,操作性更優(yōu),可以說(shuō)是美標(biāo)的全面升級(jí)。歐標(biāo)ETAG 002忽略了結(jié)構(gòu)膠的施工性能,但對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)膠使用壽命的影響因素考慮更加完整,指標(biāo)設(shè)計(jì)具有一定的特色;國(guó)標(biāo)GB16776綜合考慮結(jié)構(gòu)膠的使用性能、安全系數(shù)和韌性 ,提出結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的最低要求,且對(duì)其它指標(biāo)的要求在這三大標(biāo)準(zhǔn)中也是最高的。綜上所述,國(guó)標(biāo)GB 16776是要求更高、更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1]宋秋芝,劉志海。我國(guó)玻璃幕墻發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J],玻璃深加工 。
[2]龍文志。高性能硅酮結(jié)構(gòu)膠 在超高層建筑幕墻 中的應(yīng)用[J],建筑技術(shù),2011,4(42),294-299。
[3]徐勤 ,王驊。玻璃幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠安全性能指標(biāo)對(duì)比研究[J],研究與應(yīng)用。
[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB 16776。
[5] Standard Guide for Elvaluating Failure of Structural Sealant Glazing.
[6] Guideline for European Technical Approval for Structural Sealant Glazing Systems.
專家介紹 王有治
鋁門窗幕墻委員會(huì)專家組
工作單位: 成都硅寶科技股份有限公司
技術(shù)職稱: 高級(jí)工程師
專業(yè): 多年來(lái)長(zhǎng)期從事有機(jī)硅、高分子材料的研發(fā)及市場(chǎng)推廣工作
專長(zhǎng): 有機(jī)硅、高分子材料的研發(fā)