建筑密封胶及应用-马启元

1、北京粘接学会北京粘接学会 马启元马启元ma_l我国标准文献主题词表将主题词我国标准文献主题词表将主题词“Sealant”定为密封胶或密封剂定为密封胶或密封剂l国际标准国际标准ISO 6927建筑结构建筑结构接缝产品接缝产品密封密封胶胶术语定义术语定义 “Sealant” 为为“以非定型状态以非定型状态填充接缝并与接缝对应表面粘接在一起实现接填充接缝并与接缝对应表面粘接在一起实现接缝密封的材料缝密封的材料”l国家标准国家标准GB/T 2943胶粘剂术语定义胶粘剂术语定义“Sealant”为为“具有密封功能的胶粘剂具有密封功能的胶粘剂”基本功能：粘接基本功能：粘接 -密封密封l承受接缝位移并随伸缩

2、运动而变形承受接缝位移并随伸缩运动而变形l良好的现场嵌填施工性良好的现场嵌填施工性l无毒或低毒害无毒或低毒害( (无溶剂、热熔、水基）无溶剂、热熔、水基）l不渗透性，不溶解或过度溶涨或收缩不渗透性，不溶解或过度溶涨或收缩l经受反复变形后，能恢复其性能和形状经受反复变形后，能恢复其性能和形状l适度的模量适度的模量l与接缝基面稳定粘结与接缝基面稳定粘结l高温下不过度软化，低温下不脆裂高温下不过度软化，低温下不脆裂l气候耐久，不软化、不粉化龟裂气候耐久，不软化、不粉化龟裂l特定场合要求，如：彩色、耐磨、防霉、抗特定场合要求，如：彩色、耐磨、防霉、抗穿刺、耐腐蚀、抗磙压、不燃、不污染、绝穿刺、耐腐蚀、

3、抗磙压、不燃、不污染、绝缘或导电等缘或导电等防渗透（水、油、酸碱等）、隔音、节能、防防渗透（水、油、酸碱等）、隔音、节能、防腐蚀、防污染、防火、装饰、耐久安全腐蚀、防污染、防火、装饰、耐久安全嵌缝膏（嵌缝膏（Caulk）：）：一般为膏状或热熔塑性体，一般为膏状或热熔塑性体，粘接强度不高、无弹性或仅有很小弹性；粘接强度不高、无弹性或仅有很小弹性；密封胶（密封胶（Sealant）：）：一般为液态及粘流体，粘一般为液态及粘流体，粘接强度较高，呈现明显弹性，接强度较高，呈现明显弹性，结构密封胶（结构密封胶（Construction Sealant） ：能承受能承受结构强度的密封胶。结构强度的密封胶。S

4、R 硅酮硅酮PU聚氨酯聚氨酯PS聚硫聚硫AC丙烯酸丙烯酸丁基、沥青及油丁基、沥青及油性树脂性树脂 改性聚合物改性聚合物 MSR SPUR MAC PU热熔湿气固热熔湿气固 化型密封胶化型密封胶 单组分、双组分、多单组分、双组分、多 组分产品组分产品防水密封胶防水密封胶防火密封胶防火密封胶玻璃密封胶玻璃密封胶石材密封胶石材密封胶混凝土接缝密封胶混凝土接缝密封胶绝缘密封胶绝缘密封胶阻蚀密封胶阻蚀密封胶耐油密封胶耐油密封胶耐热密封胶耐热密封胶隔热密封胶隔热密封胶超低温密封胶超低温密封胶道路密封胶道路密封胶填角密封胶填角密封胶贴合面密封胶贴合面密封胶自流平密封胶自流平密封胶。LM低模量；HM高模量u密

5、封胶位移能力含义密封胶位移能力含义 密封胶伸长率表征一次拉伸的最大值；密封胶伸长率表征一次拉伸的最大值； 位移能力是建筑环境条件下反复长期承受接缝伸缩位位移能力是建筑环境条件下反复长期承受接缝伸缩位移的能力，由移的能力，由循环热压缩冷拉伸的位移幅度、弹性恢复能力、拉伸粘结性、恒定拉伸下的粘结稳定性等多项技术性能指标判定。多项技术性能指标判定。u密封胶的位移能力级别密封胶的位移能力级别 密封胶类型有硅酮（SR）、聚硫(PS)、聚氨酯(PU)、丙烯酸(AC)、丁基(BR) 、沥青、油性树脂等，产品性能及价格水平差异甚大，关键依据是功能和位移能力级别。 7.5级及12.5P级产品一般包括玛蹄脂、沥青

6、油膏、塑料油膏等低档热塑性密封膏 12.5E以上级别的密封胶为弹性体。 产品外包装上必须有明显级别标记。 接缝密封设计首先在构件变形不受约束的前提下确定接缝的构造、位置和接缝宽度，计算出接缝的位移量，然后根据市场可供应密封胶产品的位移能力进行修正，设计出安全的接缝宽度和相关尺寸。如果依据接缝宽度设计值（mm）和接缝位移量(mm) 验算，现有密封材料的位移能力（）无法满足要求，就必须重新设定结构接缝布置或修改构件尺寸，以减小接缝的位移量。1)接缝位移量相关的因素 锚固锚固依据规范确定构件的锚固种类和位置，分析建筑荷载、地震、沉降、温度、干湿等因素下受锚固构件在约束下的位移。 热位移热位移 潮湿溶

7、胀潮湿溶胀 荷载运动荷载运动 框架弹性形变框架弹性形变承载后弹性变形、层间变位导致接缝尺寸变化。 收缩收缩结构浇筑成型后产生的不同程度收缩。 建筑公差建筑公差2)接缝位移量分析接缝位移量分析 构件端部位移量取决于它的有效长度，即该构件在相继方向上自由移动的长度； 除设计设有足够锚固者外，必须假定结构单元间接缝要承担两个单元的全部位移量，这样考虑较为安全； 计算接缝温差位移量时，必须用构件的实际温度，不能简单采用环境气温计算； 被连接两个构件使用不同类型材料时，计算它们对接缝位移量的影响应分别使用不同材料相应的计算系数。 参照类似结构中类似接缝实际位移量的资料，在新设计中补充理论计算的结果； 尺

8、寸公差的确定必须考虑构成接缝间隙及浇灌或安装预制构件所产生的实际误差。施工环境温度影响接缝位移量施工环境温度影响接缝位移量接近年均温度接近年均温度冬季施工冬季施工夏季施工夏季施工例如：混凝土墙体分隔缝间隔L=7.32m，冬季环境温度极限值 -18，夏季 32，气温4时浇筑墙体。已知混凝土的日光吸收系数A0.85，储热系数H =4256, 线性热膨胀系数 0.0000065 mm/mm/, 试计算接缝热位移量。 混凝土墙体夏季表面的最高温度（ Ts）按式(1)计算。 (1) =32+0.8542=68 混凝土墙体表面最大温度差， () 接缝的热位移量按式（2）计算： （2） 按最大温差计算接缝热

9、位移： 4.09（mm）按墙体浇筑温度同表面最高温度的温度差计算，接缝热位移为 ： 3.05(mm)AHTTAs 设计必须给出足够的接缝宽度（mm），保证始终大于可能出现的位移量（mm），防止构件端部发生结构性破坏； 密封接缝设计应同时保证嵌填的密封材料具备足够的位移能力（），防止密封材料破坏导致渗漏； 在设定的接缝宽度下，密封胶承受位移的能力不足时应更换材料； 如果所有密封胶均难以承受接缝的位移，则应加宽接缝将接缝相对位移量减小到密封胶适用的尺寸。 为适应建筑设计密封选材和密封接缝尺寸验算，我国建筑密封胶标准按位移能力和模量对产品进行分级，可通过以下计算过程和计算值设定密封接缝的宽度和选择密

10、封胶。u接缝宽度尺寸设定及密封选材接缝宽度尺寸设定及密封选材 接缝宽度（W）及选用密封胶的位移能力级别(S)按式验算：优先选定密封胶级别，计算缝宽：优先选定密封胶级别，计算缝宽：优先设定缝宽，计算密封胶优先设定缝宽，计算密封胶 SLLLWXNiXXM.21 MXNiXXWLLLS.21 式中：L接缝的位移量（包括温差位移、干湿交变位 移、变动荷载及结构框架变位等位移），mm S S密封胶的位移能力，p示例示例接缝间距为接缝间距为7m，位移量，位移量4mm，计算接缝宽度，计算接缝宽度及密封胶级别：及密封胶级别：计算1 选用12.5级密封胶（价格低廉但耐久性差），计算接缝宽度应为32mm，密封厚度

11、至少15mm。单位用胶量480ml/m 计算2 选用25级密封胶（价格高，密封性及耐久性优良），计算接缝宽度为16mm，厚度可为8mm，单位用胶量128ml/m ；计算3 选用20级,接缝宽度为27mm，密封耐久性却大大降低，将来会使使用年限减少，厚度可为8mm，单位用胶量196ml/m ；p综合评估：材料用量材料单价维护费用 本例宜选用20级密封胶形状系数是指接缝深度(D)与接缝宽度(W)之比（D/W）值，形状系数越大，接缝产生移动时，密封材料负担的程度越大；形状系数小，则填充的密封材料厚度和被粘接的面积减小，过少将难于确保可靠的粘接和耐久性，所以必须合理设定。推荐采用以下值：（1）接缝最小宽度为6.5mm，深度应为6.5mm；（2）混凝土、砌体、石材接缝宽度在13mm以下时，密封深度取同栏尺寸；宽度13mm25mm时，深度取其1/2；宽度为25mm30mm时，深度不大于13mm；（3）金属、玻璃等无机材料的接缝宽度在6.5mm13mm时，密封深度取6.5mm；宽度大于13mm时，深度取6.5mm13mm；更大的宽度时，深度也不应大于13mm。 混凝土屋