08Y第二章 第四节玻璃幕墙工程技术规范理解与应用.docx
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08Y第二章第四节玻璃幕墙工程技术规范理解与应用
第四节密封材料
铝合金玻璃幕墙用的密封胶有结构密封胶、建筑密封胶（耐候胶）、中空玻璃二道密封胶、防火密
封胶等。
结构玻璃装配使用的结构密封胶只能是硅酮密封胶，它的主要成分是聚硅氧烷，由于紫外线不能破坏硅氧键，所以硅酮密封胶具有良好的抗紫外线性能，因此它是非常稳定的化学物质。
结构玻璃装配使用一种硅酮结构胶，把玻璃固定在铝框上，将玻璃镶片承受的荷载和间接作用，通过胶缝传递到铝框上。
结构密封胶是固定玻璃并使其与铝框有可靠连接的胶粘剂，同时也把玻璃幕墙密封起来。
要求结构密封胶对建筑物环境中的每一个因素，包括热应力、风荷载、气候变化、地震作用等均有相应的抵抗能力。
我国硅酮结构密封胶在60年代初开始研发，由化工部晨光研究院负责进行，为用于人造卫星太阳能电池板胶接。
70年我国东方红人造卫星上天，同时也标志我国硅胶生产技术已经成熟。
在计划经济年代它主要用于航空、航天工业。
88年我国开始发展铝合金隐框玻璃幕墙，很长一段时间内均采用进口硅酮结构密封胶。
在市场经济向前发展的形势下，我国硅酮结构密封胶技术人员走出研究院，对硅酮结构密封胶进行商业性开发。
再开发是在晨光研究院技术转让的基础上进行的，且主要再开发人员也是来自晨光研究院。
由于有上述军工硅胶技术基础，加上工程技术人员的努力，只用了很短时间，白云粘胶厂等三个工厂就生产出合格的产品，94年开始批量生产，97年白云、之江、中原三个厂四个牌号（后又有凌志厂共四个厂七个牌号）经国家认定。
从历次国家抽验结果看，我国硅胶技术已达到国际先进水平。
2003年国家对结构密封胶认定了25个品种（有效期至2003年12月31日止）：
广州白云SS621、SS622；浙江之江JS6000、JS8000；郑州中原MF881、MF899；浙江凌志LZ990、LZ992；西令XL1218、XL2218；广东江门DGM6018、DGM6028；广州新展SJS4200、SJS8200；成都硅宝公司硅宝牌-999、硅宝牌992；美国GE4400、GE4800J；美国DC993、DC995、DC3362；法国罗纳VEC70；德国威凯SG20、SG25、SG500。
1998年结构密封胶认定抽验检测，国内外结构胶检测参数见表2-74a~b。
表2-74a国外几种硅酮结构胶实测数据比较
试验项目
B4
B3
B8
B2
B9
B6
B7
下垂
度
垂直放置，mm
0
0
1
3
0
0
0
水平放置
不变形
不变形
不变形
不变形
不变形
不变形
不变形
挤出性，S
2.3
1.3
1.3
1.3
2.0
1.9
6.08
适用期，min
/
34
34
34
/
/
25
表干时间，min
48
48
42
42
24
12
54
硬度，HsA
40
40
42
42
41.7
39.7
36.4
热
老
化
加热失重，%
2.6
2.9
2.4
2.4
5.4
3.5
3.4
龟裂
无
无
无
无
无
无
无
粉化
无
无
无
无
无
无
无
拉
伸
粘
接
强
度
标准条件
拉伸强度MPa
0.875
1.001
0.918
0.66
0.87
0.64
1.03
破坏面积,%
0
1
0
0
1.0
0.52
0
90度
拉伸强度MPa
0.590
0.68
0.592
0.49
0.72
0
0.74
破坏面积,%
0
0
0
0.6
0
0.94
0
-30度
拉伸强度MPa
1.351
1.336
1.205
0.84
1.28
0
1.42
破坏面积,%
0
0
0
0
0
0.50
0
浸水后
拉伸强度MPa
0.957
0.866
0.874
0.67
0.85
3.6
0.86
破坏面积,%
0
1
1
0
0.8
0.53
0
水--紫外光照
拉伸强度MPa
0.995
0.746
0.611
0.51
0.74
1.0
0.92
破坏面积,%
0
0
5.0
1.0
2.0
0
表2-74b国内几种硅桐结构胶实测数据比较
试验项目
广州白云SS621
广州白云SS622
A8
A5
A4
A7
下垂
度
垂直放置,mm
0
1
0
0
0
0
水平放置
不变形
不变形
不变形
不变形
不变形
不变形
挤出性,S
3.5
4.2
1.4
2.6
2.1
3.1
适用期,min
/
25
/
23
/
5.7
表干时间,min
70
55
42
36
36
48
硬度,HsA
42
38
41
39.2
50
40
热
老
化
加热失重,%
3.5
3.7
5.7
2.8
2.9
3.0
龟裂
无
无
无
无
无
无
粉化
无
无
无
无
无
无
拉
伸
粘
接
强
度
标准
条件
拉伸强度MPa
0.98
1.30
0.492
0.99
0.620
0.993
破坏面积,%
0
0
0
0
2.0
0
900C
拉抻强度MPa
0.88
1.10
0.487
0.81
0.488
0.649
破坏面积,%
0
0
0
0
1.0
0
-300C
拉伸强度MPa
1.40
1.45
0.588
1.32
0.868
1.538
破坏面积,%
0
0
0
0
4.0
0
浸水后
拉伸强度MPa
0.90
1.20
0.464
1.01
0.667
0.898
破坏面积,%
0
0
0
1
5.0
0
水-紫外光照
拉伸强度Mpa
0.90
1.10
0.462
0.85
0.580
0.902
破坏面积,%
0
0
0
5.0
5.0
1.0
2003年《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776修订组对国产、进口13个牌号硅酮结构密封胶，分别由四个测试院所和企业实验室共7个单位同时进行试验，试验结果及分析报告如下：
表2-74cMPa
编号
标况
低温
高温
光照后
浸水后
单组分
1
1.18
1.30
0.90
1.05
—
2
0.81
1.10
0.58
0.74
0.58
3
1.06
1.32
0.90
0.87
0.94
4
0.80
1.07
0.68
0.69
0.76
5
1.02
1.28
0.80
0.89
0.69
6
0.93
1.17
0.77
0.77
0.73
7
1.09
1.44
0.81
0.97
0.93
8
1.09
1.40
0.87
0.86
0.93
9
1.01
1.46
1.09
0.90
0.91
双组分
11
0.97
1.45
0.66
0.87
0.93
44
0.82
1.18
0.72
0.72
0.74
77
1.13
1.45
0.73
0.80
0.91
99
1.05
1.42
0.78
1.07
1.07
均值
0.99
1.38
0.72
0.87
0.91
标准误差
0.13
0.13
0.05
0.15
0.14
GB/T13477—2003《建筑密封材料试验方法》规定了建筑密封材料的密度、挤出性、表干时间、渗出性、下垂度、低温柔性、拉伸粘接性、定伸粘接性、恢复率、剥离粘接性、拉伸—压缩循环性等物理性能测试方法。
GB/T529—99《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（袂形、直角形、新月形）》规定了密封胶撕裂强度测定方法，其中直角形相当于ASTMD624中的C型、新月形相当于B型。
GB/T531—99《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》规定了硬度试验方法。
美国材料试验协会（ASTM）D412—83《StandardTestForrubberPronestiesIntension》是一般橡胶（包括天然橡胶、合成橡胶）的性能检测方法，按这个方法检测的结果，只反映硅酮密封胶作为橡胶类产品的共有性能，不能反映硅酮密封胶特有性能。
ASTMC1135《StandardTestMethodforDetermingTensileAdhesionProhestiesofstructuralSealants》规定了硅酮结构密封胶的检测方法，按这个方法检测的结果，反映了硅酮结构密封胶的特有性能。
（一）建筑密封胶（耐候胶）
建筑密封胶主要有硅酮密封胶、丙烯酸酯密封胶、聚胺酯密封胶和聚硫密封胶。
聚硫密封胶与硅酮结构密封胶相容性能差，不宜配合使用。
A．《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-2003（2003-05-22发布、2004-01-01实施、代替GB/T14683-1993）规定了镶装玻璃和建筑接缝用密封胶的产品分类、要求、性能。
1．分类
1.1种类
1.1.1硅酮建筑密封胶按固化机理分为两种类型：
A型—脱酸（酸性）
B型—脱醇（中性）
1.1.2硅酮建筑密封胶按用途分为两种类别：
G类—镶装玻璃用
F类—建筑接缝用
不适用于建筑幕墙和中空玻璃。
1.2级别
产品按位移能力分为25、20两个级别，见表2-75a。
表2-75a密封胶级别 单位为百分数
级别
试验拉压幅度
位移能力
25
±25
25
20
±20
20
1.3次级别
产品按拉伸模量分为高模量（HM）和低模量（LM）两个次级别。
1.4产品标记
产品按下列顺序标记:
名称、类型、类别、级别、次级别、标记号。
示例：
镶装玻璃用25级高模量酸性硅酮建筑密封胶的标记为：
硅酮建筑密封胶AG25HMGB/T14683-2003
2．要求
2.1外观
2.1.1产品应为细腻、均匀膏状物，不应有气泡、结皮和凝胶。
2.1.2产品的颜色与供需双方商定的样品相比,不得有明显差异。
2.2理化性能
硅酮建筑密封胶的理化性能应符合表2-75b的规定。
表2-75b理化性能
序号
项目
技术指标
25HM
20HM
25LM
20LM
1
密度/（g/cm2）
规定值±0.1
2
下垂度/mm
垂直
≤3
水平
无变形
3
表干时间/h
≤3a
4
挤出性（mL/min）
≥80
5
弹性恢复率/%
≥80
6
拉伸模量/MPa
＞0.4
≤0.4
或＞0.6
和≤0.6
7
定伸粘结性
无破坏
8
紫外线辐照后粘结性b
无破坏
9
冷拉—热压后粘结性
无破坏
10
浸水后定伸粘结性
无破坏
11
质量损失率/%
≤10
a允许采用供需双方商定的其他指标值。
b此项仅适用于G类产品。
《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003（代替JC/T482-1992）规定了建筑接缝用聚氨酯建筑密封胶的分类、要求。
1.分类
1.1品种
聚氨酯建筑密封胶产品按包装形式分为单组分（Ⅰ）和多组分（Ⅱ）两个品种.
1.2类型
产品按流动性分为非下垂型（N）和自流平型（L）两个类型.
1.3级别
主品按位移能力分为25、20两个级别，见表2-76a。
表2-76a密封胶级别
级别
试验拉压幅度,%
伴移能力,%
25
±25
25
20
±20
20
1.4次级别
产品按拉伸模量分为高模量（HM）和低模量（LM）两个级别.
1.5产品标记
产品按下列顺序标记:
名称、品种、类型、级别、次级别、标准号.
示例:
25级低模量单组分非下垂型聚氨酯建筑密封胶的标记为:
聚氨酯建筑密封胶IN25LMJC/T482-2003
2.要求
2.1外观
2.1.1产品应为细腻、均匀膏状物或粘稠液,不应有泡.
2.1.2产品的颜色与供需双方商定的样品相比,不得有明显差异.多组分产品各组分的颜色间应有明显差异.
2.2物理力学性能
聚氨酯建筑密封胶的物理力学性能应符合表2-76b的规定.
表2-76b物理力学性能
试验项目
技术指标
20HM
25LM
20LM
密度,d/cm3
规定值±0.1
流动性
下垂度（N型）,mm
≤3
流平性（L型）
光滑平整
表干时间,h
≤24
挤出性1）,mL/min
≥80
适用期2）,h
≥1
弹性恢复率,%
≥70
拉伸模量,MPa
230C
＞0.4或＞0.6
≤0.4或≤0.6
-200C
定伸粘结性
无破坏
浸水后定伸粘结性
无破坏
冷拉-热压后的粘结性
无破坏
质量损失率,%
≤7
注1）:
此项仅适用于单组分产品.
注2）:
此项仅适用于多组分产品.允许采用供需双方商定的其他指标值.
C．JGJ133—2001《金属与石材幕墙工程技术规范》的发布实施，对指导和规范我国金属与石材幕墙的设计、制作、安装及维护有很重要的作用。
但该规范在幕墙硅酮耐候胶部分的规定却存在明显的错误和不足。
主要体现在如下几个方面：
1、JG133规范条文说明第3.5“硅酮结构密封胶”中称：
“通过幕墙工程实际应用以及法定检测机构的检测说明，国产硅酮结构密封胶的质量，已基本达到进口硅酮结构密封胶的质量水平。
”实际情况是，我国硅酮结构密封胶的标准GB16776—97有三项关键性指标超过美国ASTM1184标准。
经国家经贸委指定的三家结构胶检测机构的检测，国内四个厂家八个牌号结构胶历次检测完全合格。
而进口硅酮结构密封胶每年都有一个（几个）检测不合格而去消认定。
有什么根据说“国产结构胶已基本达到进口硅酮结构胶的质量”？
我国国产结构胶的用量1997年前所占比例为0，到2001年已占全国用量的40%以上。
该规范的说法脱离事实，严重影响国产结构胶在国内的使用和推广。
2、JG133规范表3.4.3只列出了产品的性能指标，未指明材料性通报试验方法。
这样做没有可操作性并且缺乏科学性。
因为大部分材料性能指标的测定都具有多种试验方法。
其最终测定值差别不小。
如污染性指标，GB13477-20规定其试验方法，在美国ASTM标准体系中有ASTMC510和C1248等规定了不同的试验条件和方法，同样的密封胶和基材用不同的方法可能产生不同的结果。
3、JG133规范对表干时间硬性规定为1—1.5h存在不合理性并且缺乏依据。
目前实际工程中使用的产品大部分表干时间可能不在此范围内。
JC/T883—2001《石材用建筑密封胶》和JC/T884—2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》中规定为不大于3h更具有合理性，而且还应规定下限值以便于有足够的操作时间，以免脱离生产实际。
4、JG133规范对流淌性叫法不准确。
在国内的产品标准中一般都使用“下垂度”这个术语。
JC/T883—2001和JC/T884—2001规定的指标（垂直放置≤3mm，水平放置无变形）更为合理，其试验方法为GB/T13477-6《建筑密封材料试验方法》第6部分：
流动性的测定。
5、JG133规范对极限拉伸强度指标设置存在问题最大。
同样是作为耐候密封胶，金属幕墙和石材幕墙的指标相差十几倍。
这显然没有依据，也不合常理。
JG133规范规定金属幕墙耐候密封胶的指标0.11—0.14Mpa绝对值太小，范围太窄，几乎没有密封胶能满足这样的条件；而规定石材幕墙耐候密封胶的指标为不小于1.79Mpa，显得更没有科学性；作为耐侯密封胶没有必要有这样高的强度要求，要知道作为硅酮结构胶的该项指标要求才仅仅规定为不小于0.45Mpa。
需要进一步说明的是目前有GB/T13477（ASTMC1135）和ASTMD412两种试验方法进行极限拉伸强度的测定，同样的产品用两种方法测定的结果有很大差别。
JC/T883—2001和JC/T884—2001未规定此项指标。
6、JG133规范对断裂延伸率指标设置也存在不合理之处。
既然石材幕墙用耐侯胶规定了不小于300%，金属幕墙用耐侯胶也应该有此规定，因为金属材料的热膨胀系数比石材还大，所使用的密封胶产品应具有更大的延伸率。
在试验方法方面的问题与上一部分讨论的情况类似。
JC/T883—2001和JC/T8842001未规定此项指标。
7、JG133规范对变位承受能力指标设置也极为不合理。
上面谈到石材的热膨胀系数比金属板材要小，因此金属幕墙用耐候密封胶的位移能力应该高于石材幕墙；而JCJ133却正好相反，石材幕墙的此项指标规定为不小于50%，要求过高，不利于材料的选用。
JC/T883—2001、JC/T884—2001规定了25、20和12.5三个级别供设计者选用。
上面几点是JGJ133硅酮耐侯胶部分不足之处。
JGJ133规范金属（石材）幕墙用耐侯胶应引用JC/T883—2001《石材用建筑密封胶》和JC/T884—2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》。
这样做既体现了规范的科学性、可操作性，又体现了规范与其他标准的协调性，有利于材料标准和工程技术规范的共同发展和完善。
我国已加入WTO。
为了不影响我国国誉，建议尽快对JG133规范进行严肃、认真、负责的修改和补充。
B．JC/T882-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》、JC/T884-2001《彩色钢板用建筑密封胶》对耐候胶的技术要求作了规定：
（1）外观
1．1密封胶应为细腻、均质膏状物，不应有气泡、结皮或凝胶。
1．2密封胶的颜色与供需双方商定的样品相比，不得有明显差异。
多组份密封胶各组份的颜色应
有明显差异。
（2）密封胶的适用期指标由供需双方商定。
（3）物理力学性能
幕墙玻璃接缝用密封胶的物理力学性能应符合表2-77的规定。
表2-77
序
号
项目
技术指标
25LM
25HM
20LM
20HM
1
下垂度，mm
垂直
≤3
水平
无变形
2
挤出性，ml/min
≥80
3
表干时间h
≤3
4
弹性恢复率，%
≥80
5
拉伸模量
Mpa
标准条件
≤0.4
和
≤0.6
>0.4
或
>0.6
≤0.4
和
≤0.6
>0.4
或
>0.6
-20度
6
定伸粘结性
无破坏
7
热压·冷拉后的粘结性
无破坏
8
浸水光照后的定伸粘结性
无破坏
9
质量损失率，%
≤10
试验基材选用无镀膜浮法玻璃。
根据需要也可选用其它基材，但粘结试件一侧必须选用浮法玻璃。
当基材需要涂敷底涂料时，应按生产厂要求进行。
注：
实际工程用基材的粘结性应按GB16776-1997附录A进行相容性试验。
彩色钢板用建筑密封胶的物理力学性能应符合表2-78的规定。
表2-78
序号
项目
技术指标
25LM
25HM
20LM
20HM
12.5E
1
下垂度，mm
≤
垂直
3
水平
无变形
2
表干时间，h≤
3
3
挤出性，ml/min ≥
80
4
弹性恢复率，% ≥
80
60
40
5
拉伸模量，MPa
230C
-200C
≤0.4
和
≤0.6
＞0.4
或
＞0.6
≤0.4
和
≤0.6
＞0.4
或
＞0.6
—
6
定伸粘接性
无破坏
7
浸水后定伸粘接性
无破坏
8
热压·冷拉后的粘结性
无破坏
9
剥离
粘结性
剥离强度，N/mm，
1.0
粘结破坏面积，%≤
25
10
紫外线处理
表面无粉化、龟裂，-250C无裂纹
b．JC/T883-2001《石材用建筑密封胶》对石材用建筑密封胶的技术要求作了规定：
（1）外观1.1产品应为细腻、均匀膏状物，不应有气功泡、结皮或凝胶。
1.2产品的颜色与供需方商定的样品相比，不得有明显差异。
多组份产品各组份的颜色应有明显差异。
（2）密封胶适用期指标由供需双方商定（仅适用于多组份）。
（3）.物理力学性能密封胶的物理力学性能应符合表2-119的规定。
表2-119物理力学性
序号
项目
技术指标
25LM
25HM
20LM
20HM
12.5E
1
下垂度，mm
≤
垂直
3
水平
无变形
2
表干时间，h≤
3
3
挤出性，ml/min≥
80
4
弹性恢复率，%≥
80
60
40
5
拉伸模量，Mpa
230C
-200C
≤0.4
和
≤0.6
＞0.4
或
＞0.6
≤0.4
和
≤0.6
＞0.4
或
＞0.6
—
6
定伸粘结性
无破坏
7
浸水后定伸粘结性
无破坏
8
热压.冷拉后的粘结性
无破坏
9
污染性，mm
≤
污染深度
1.0
污染宽度
10
紫外线处理
表面无粉化、龟裂、-250C无裂纹
石材幕墙所用的石材是天然材料，不同产地、不同品种的石材在成份、结晶形态、微观结构上存在很大差别。
石材又是多孔材料（如大理石、石灰石、砂石、花岗石）易受污染，且污染后难于清洗，实践证明，无论是硅酮类、聚胺酯或聚硫类密封胶对石材均有不同程度的污染，使石材外观极为难看。
石材污染的原因是密封胶中的小分子如增塑剂等非反应性物质从胶中渗出，渗入到石材的孔隙中，使石材表面出现油污和吸灰。
密封胶中的增塑剂是用于改善密封胶的弹性及硬度，为得到高质量的密封胶，绝大多数密封胶制造商生产的密封胶中均含有小分子类的增塑剂。
近年来随着新技术及新材料的应用，一些密封胶生产商可以生产出增塑剂类添加剂并且性能优异的密封胶。
酸性密封胶不宜用于石材的接缝密封，因为许多石材含有碳酸盐及金属氧化物，与胶中的酸起反应，易出现粘结性问题，特别是浸水后粘结性差的问题。
石材的污染问题还有其它多种因素造成，如底胶的使用、石材加工过程中使用的助剂、密封胶表面吸附的油污及灰尘、密封胶老化降解等因素均可能会造成对石材污染。
用户在选用石材及密封胶时应作污染性试验，判断是否会产生污染现象。
目前采用的测试污染的方法为美国ASTM1248-98《用于多孔性基材的接缝密封胶污染性标准试验方法》（GB/T13477.20与ASTM1248对应）。
石材用密封胶行业标准也是用该方法测试污染性。
需指出的是ASTM1248-98是评价由于密封胶内部物质渗出在多孔性基材上产生早期污染的可能性，是一种加速试验方法，无法预测
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