[發明專利]既有建筑幕墻硅酮結構密封膠的耐久性評定方法

有效

• 申請號: 201310104884.0
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104075990A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 曾兵;邸小壇;姜廣明;張曉敏;孟玉潔;閆新宇
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術領域

本發明涉及建筑材料，具體涉及既有建筑幕墻結構密封膠的耐久性分析測試方法。

背景技術

玻璃幕墻（或稱幕墻）由金屬構件和墻面板塊玻璃等材料組成，是懸掛在主體結構上的連續的非承重外圍護結構。幕墻用硅酮結構密封膠（以下簡稱結構膠）連接了建筑物主體和裝飾玻璃板，能將所受到的外界風荷載、玻璃自重、溫度變化引起的鋁材與玻璃熱脹冷縮反復變形的應力傳遞到建筑結構上，在保證玻璃幕墻結構安全上起到了舉足輕重的作用。因此結構膠應具有結構密封性好、耐濕熱、耐紫外線、耐臭氧老化等優異性能，并能與鋁合金框架和各種色澤的鍍膜玻璃有良好的相容性。

硅酮結構密封膠分為單組分和雙組分兩種。單組分結構膠在施工后由于吸收空氣中的水分發生交聯反應而硫化，在硫化過程中一般要放出小分子生成物。最初應用的單組分結構膠是脫乙酸型，會對金屬造成腐蝕，近年來為克服這一缺點發展了脫醇型和脫酮肟型。單組分結構膠因為固化時放出小分子產物，膠層易出現氣泡，氣密性較差，即易透空氣和水蒸氣，現在實際應用較少。雙組分結構膠以有機硅氧烷為主劑，以胺基硅烷為固化劑。近年來發展的改性結構膠多是雙組分的，以改性有機硅聚合物為主劑，有機金屬化合物為固化劑，主要改善了結構膠的操作性能和表面涂裝性能，并降低成本。改性方法主要是用丙烯酸酯、聚氨酯等同有機硅化合物共聚、共混以及互穿網絡等。

然而，隨著使用時間的增加，結構膠會出現粘結強度和變形性能等力學性能的劣化，引發安全事故并影響幕墻的使用壽命。由于建筑幕墻大多應用于公共建筑、商務中心區域，這些區域人流密集，若板片高空墜落，其后果將是災難性的。

不過，目前缺失相關的評估方法和技術標準，即使幕墻規范對既有幕墻的定時檢查、維修提出明確要求，玻璃幕墻安全檢驗實質性工作仍進展緩慢，甚至基本上無法實施。隨著國內許多幕墻工程中結構膠的使用年限已超過企業提供的保證期限，如何結合工程應用中的受力情況去研究其破壞機理以及建立有效的評價其耐久性的評估體系是今后需要解決的關鍵問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，通過對硅酮結構密封膠進行光和熱的人工加速老化，得到硅酮結構密封膠力學性能隨老化時間的關系曲線，結果發現：（1）人工模擬的光老化條件與實際老化條件接近；（2）在人工模擬的光老化條件下，硅酮結構密封膠的粘結強度與本體強度之間具有線性關系；（3）在人工模擬的光老化條件下，獲得相對粘結強度與老化時間的關系曲線；由此，對于既有建筑幕墻硅酮結構密封膠，通過對其現場取樣、測量其本體強度，即可計算得到其粘結強度，再將所得粘結強度除以該硅酮結構密封膠標態時的粘結強度得到此時的相對粘結強度，將其同相對粘結強度與老化時間的關系曲線進行比對，即可得到該既有建筑幕墻硅酮結構密封膠的剩余使用壽命。

本發明的目的在于提供以下方面：

根據本發明的第一方面，提供一種既有建筑幕墻硅酮結構密封膠的耐久性分析測試方法，該方法包括以下步驟：

（1）在光老化條件下，對多種硅酮結構密封膠的試樣進行人工加速老化，測量不同老化時間下試樣的本體強度和粘結強度，得到試樣的本體強度與老化時間關系曲線、以及粘結強度與老化時間關系曲線；

（2）對多種硅酮結構密封膠不同老化時間下的本體強度與粘結強度進行統計處理，得到在同一老化時間時本體強度與粘結強度的線性關系；

（3）以多種硅酮結構密封膠不同老化時間的粘結強度與標態時的粘結強度的比值作為相對粘結強度，獲得多種硅酮結構密封膠相對粘結強度與老化時間的關系曲線，進行歸一化處理，得到相對粘結強度與老化時間的歸一化曲線；

（4）對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結構密封膠，對其現場取樣，測量其本體強度；

（5）對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結構密封膠，根據本體強度與粘結強度的線性關系計算，得到其此時的粘結強度；

（6）根據該硅酮結構密封膠的標態時的粘結強度，計算此時的相對粘結強度，根據相對粘結強度與老化時間的歸一化曲線，得到其對應的光老化時間，通過與其實際使用時間比較，得到其剩余使用壽命。

根據本發明的第二方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結構密封膠的耐久性分析測試方法，其中，所述多種硅酮結構密封膠包括單組分硅酮結構密封膠和雙組分硅酮結構密封膠。

根據本發明的第三方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結構密封膠的耐久性分析測試方法，其中，本體強度通過啞鈴形片型試樣測量，粘結強度通過工字形塊型試樣測量。