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外墙外保温系统“接缝胶”性能分析及应用
来源: | 作者:粤源 | 发布时间: 2022-07-06 | 461 次浏览 | 分享到:

 摘要:外墙外保温系统用环保节能型保温一体化板可由各种具备防火、耐冻融、保温性能的有机或无机材料组成,其板材的多样性给面板接缝的粘结密封带来一定的考验。因此所用的接缝密封胶需要具有优异的耐候性能、广泛的粘结能力、可靠的粘结效果及相适应的位移能力,且搭配符合规范的接缝设计与正确的施工应用,才可确保外墙外保温系统发挥出其保温、节能、防水密封的功能。

  关键词:外墙保温装饰一体板;密封胶;性能;施工应用

  1 外墙保温装饰一体板

  绿色、节能、环保、安全的现代新型建筑理念带动着建筑材料的发展,外墙外保温系统应用中便催生出集保温、装饰、防火、阻燃等性能于一体的外墙保温装饰一体板材料。这种通过将建筑保温材料和外墙装饰材料组合在一起形成的兼具装饰和保温功能的幕墙材料,改变了目前中国建筑保温、涂料领域的形态,将保温材料、板材、涂料等半成品直接在流水线上实现成品化。作为近年新兴的一种新型材料,保温装饰一体板因其具有高装饰性、高耐候性、高便捷性、高经济性、高安全性的优势,符合当前推动绿色节能建筑的大趋势,在新建建筑、既有建筑领域均获得青睐。工厂成品化生产的模式,可减少现场施工工序,降低工人劳动强度;减少现场施工浪费,满足绿色施工要求;施工工艺便捷,大幅度缩短屋面工程施工工期,节约建造成本,是今后建筑外墙外保温系统的发展方向[1]。

  保温装饰一体板外墙外保温系统材料由保温装饰板、粘结砂浆、锚固件、嵌缝材料和密封胶组成,其中保温装饰板材料主要由面层(面板和饰面层)、防火载体层和防火保温层三层功能结构组成。常用的保温芯材包括岩棉(带)、硬质酚醛泡沫(板)、硬质聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉(带)、模塑/挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫混凝土等,提供保温、防火、防水、耐冻融等性能。面板材料为了满足装饰风格多样性的需求,涵括钢板、铝板、石材、瓷板、膨胀蛭石板、无石棉纤维增强硅酸钙板、纤维水泥板、竹编胶合板、定向木片板、刨花板、无机树脂板等材料,部分板材还会配合氟碳涂料、聚酯、乳胶漆、真石漆等饰面涂料提升饰面层的功能和色彩(图1)。

  可以看到保温装饰一体板材质是多种多样的,应用于外墙外保温系统同幕墙类似,面板之间接缝需要用到密封材料进行填缝密封,才可确保系统整体的防水密封性能,而且要具有良好且长久的密封性能才可配合外墙外保温系统发挥完整的功能,因此密封材料的选择与施工应用尤为关键[2]。

  2 外墙外保温系统接缝用密封胶性能要求

  外墙外保温系统作为建筑幕墙的一类,具有其特殊的保温、节能、防水、防火、环保等功能,其面板接缝所用填缝材料起到关键的防水密封作用。所以填缝材料的耐久性能非常重要,需要选用耐气候老化、耐高低温变化的硅酮类密封胶,应对严苛的气候环境,保障系统长久的功能完整性。JG/T 287-2013《保温装饰外墙外保温系统材料》要求密封胶的主要性能指标应符合GB/T 14683的要求,根据其应用特点来看,用于外墙接缝的硅酮密封胶应同幕墙要求一致,建议选用符合GB/T 14683 -2017中Gw类或F类的产品,避免使用添加烷烃增塑剂(如矿物油)的产品。

  普通的硅酮耐候密封胶常用于玻璃幕墙、铝板幕墙这类接缝变形较大的应用场景,对玻璃和铝板的粘结效果较佳,较难兼顾到全部类型材料的粘结。保温一体板除了饰面材料和饰面涂层比较多种类外,在安装过程中还可能进行切割修整的操作,切割面会比较粗糙,因此需要一款可粘结多种材料,粘结能力更好的保温一体板专用型的硅酮密封胶产品。在保温一体板接缝密封应用中,建议选用专用型密封胶产品,粘结的适应性更广泛。如采用普通耐候密封胶,一定要慎重,施工前要充分确认好粘结性、相容性。

  除粘结性能之外,密封胶的位移能力同样重要。保温装饰一体板会有采用金属板材的面板材料,如铝板、钢板、铝塑复合板等,也有采用其他人造板材,在热胀冷缩时对板缝产生的变形需要密封胶来承受。注意普通门窗密封胶通常适用性不好,因为普通密封胶应用门窗接缝的位移变形较小,多数门窗密封胶的位移级别为不超过20级。在GB/T 14683-2017标准中,20级和25级位移能力产品在测试弹性恢复率、定伸粘结性、浸水后定伸粘结性等性能时对密封胶的试验伸长率也有不同(见表1),25级位移能力产品要求的试验伸长率更高。25级位移能力产品弹性变形能力更好。

  保温一体板专用密封胶通常具有25级的位移级别,适用多类型面板;也有20级位移级别的产品,适用接缝位移相当较小的人造石材、瓷板等面板接缝。实际选用时,密封胶的位移能力要符合设计计算要求(计算公式可参照JGJ 102-2003条文说明中第4.3.9条规定),避免因密封胶位移能力不足出现开裂、脱胶,导致漏水、漏气问题。

  除此以外,保温一体板面板还会有像超薄石板、无饰面纤维增强水泥板/硅酸钙板等多孔性面板材料,这种人造的板材不同天然石材,极易受到其他材料的污染,如普通耐候密封胶中添加的增塑剂,有可能会迁移到多孔性材料中造成渗透污染(图2)。因此,选用上可留意产品的性能指标,如质量损失率低、不含烷烃增塑剂等;也需要通过污染性测试确认所用密封胶对材料的防污染性能。

  市面上用于保温一体板接缝密封的密封胶也有不少,选购时具体的产品性能指标可以参考表1中列出的某品牌SS806保温一体板专用硅酮密封胶典型参数。

  3 正确应用和施工

  外墙外保温幕墙工程也应按照或参照相关的规范要求进行幕墙接缝设计,现场施工安装保温一体板面板间胶缝宽度应满足设计要求。面板材料为人造板材时,可以参照《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ 336-2016中第4.3.4条规定,胶缝的宽度不宜小于6mm,密封胶与面板的粘结厚度不宜小于6mm。板缝底部宜采用衬垫材料填充,防止密封胶三面粘结。

  面板材料为金属材料时,建议参考《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003条文说明中第4.3.9条的计算公式计算胶缝宽度,也可计算设计胶缝宽度下所需的密封胶位移能力。

  在正确设计和选胶之后,还有一些密封胶施工前的准备。首先,施工前应进行与其相接触材料的相容性试验和剥离粘接性试验。有防污染要求的,应进行污染性测试。密封胶施工过程中同样有几点值得注意的:

  1. 密封胶应在温度4℃-40℃,相对湿度40%-80%的清洁环境下施工,下雨、下雪时不能施工。环境温度过低会降低密封胶的粘结性,环境温度过高会使密封胶的抗下垂型变差、使用时间和修整时间变短。相对湿度过低会使密封胶的固化速度变慢,过高的相对湿度可能会在基材表面形成冷凝水膜,影响密封胶与基材的粘结性;

  2. 为避免三面粘结,胶缝中会填塞闭孔的泡沫棒,注意泡沫棒的直径应略大于胶缝宽度(20%-25%),使其可以固定在胶缝内,以确定胶缝的深度。填塞过程中需避免泡沫棒破损,以免其放气引起密封胶起泡问题;

  3. 面板安装固定后,某些位置可能会使用聚氨酯发泡胶做内部填充,应确保发泡胶填充饱满。待发泡胶完全固化,且把多余的发泡胶割平齐后,才可施打硅酮密封胶;

  4. 施工前基材被粘部分必须进行清洗,除去灰尘、油污或其他污物。如有在现场进行面板切割修整的时候,粉尘会比较大,充分的清洁非常重要,直接影响到粘结的效果;

  5. 密封胶的施工质量检查可以通过现场手拉剥离粘结性测试,检查密封胶固化、粘结的情况。

  6. 如有需要使用底涂液,注意相配套底涂液的使用要求。通常要求均匀、到位的把底涂液涂刷在被粘结表面。如用在硅酸钙板、纤维水泥板等面板,需留意被粘表面是否存在疏松、粉尘这些影响到底涂液施工的问题。底涂刷好后,须涂层干燥后方可进行密封胶施工,建议在30分钟内施工密封胶。如果涂刷底涂8小时后仍未注胶,需要再次进行涂刷底涂液的操作。

  配合规范的施工和正确的应用,优质的密封胶才能最大限度发挥其优秀的性能,保障外墙外保温系统长久发挥其作用。

  4 结语

  保温装饰一体板外墙外保温系统的应用兼具保温、装饰、防火、阻燃等性能之余,其施工便捷性、用材节约性、工期快捷性均符合当前绿色节能环保的发展趋势。确保多样面板材料的保温一体板外墙接缝有良好的密封防水能力,需要选择具备耐候性优异、粘结材料广泛、粘结性能可靠、位移能力匹配度高的外保温装饰一体板接缝密封专用型硅酮密封胶。选择好的材料,同样需要正确的设计和应用施工,才可从整体层面确保外墙外保温系统长久的发挥其保温、节能、密封防水的作用。



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