玻璃采光顶密封选材及接缝设定的探讨

玻璃采光顶密封选材及接缝设定的探讨渗水或出现漏点却时有发生。玻璃采光顶与传统屋面不同是由玻璃等不透水材质的构件装配组成只有接缝是可能的漏水部位这些接缝层次和构造简单而且用高档密封材料嵌缝密封防水不应该会成为问题但实际情况不是这样不少工程存在渗漏而且往往发生在交付使用期间一个部位维修治理后另一处可能又出现新漏点常遭业土抱怨。这种病害的出现同其他类型建筑一样可能的原因一股同设计和选材局部失当有关防水观念不适心建筑型式的变化对接缝的变位特征和密封胶的特性考虑不充分。成功的无渗漏丁程必须从最佳防水密封设计开始。以下提出一些看法供探讨。1、应重视接缝防水密封 传统建筑墙体和屋面构件尺寸不大一般“齐沿合缝”即可较好地实现防水但随着建筑材料的多样化构件厚度逐渐减薄洞口及玻璃尺寸加大接缝位移量增大特别近代的 建筑高度、跨度明显加大墙体、楼板大量采用预制构件大扳幕墙、大玻璃窗接缝的处理和密封要求逐渐突出但旧的观念束缚对接缝预留尺寸和密封选材的关注有些设计往往 不计算接缝位移量不了解密封材料承受位移的能力就直接标注“接缝中嵌填弹塑性密封 胶”以为只要有了胶就不会漏。这种观念也显现在个别规范和标准中表现为接缝构造设定及细化选材的缺失。在建筑工程中幕墙是对密封接缝最为重视的行业特别是对结构粘结细化到接缝应力分析粘结宽度、厚度的计算设计和施工对结构胶也有较多地了解产品和施工过程质量控制严格。然而在接缝防水密封上却没有细化仅要求嵌填硅酮密封胶施工、检验、工程交付使用后的维护等方面也较少采取类似结构胶的措施。在幕墙系统中心将接缝密封放在重要位置这也是最近提出建议编制“幕墙接缝粘接密封技术规范”的初衷。2采光顶防水密封接缝分析1 接缝位移采光顶按缝主要位于玻璃面板之间由于面板厚度尺不大按缝宽度较小而面板相对尺寸较大温度变化、自重挠度和局部集中荷载作用按缝可能产生较大的拉伸---压缩位移(图 1)。例如采光顶用厚度 18mm 的安全玻璃面层为热反射玻璃(热吸收系数 0.83热 容常数为 56)环境温度变化范围为-16 度-33 度条件下长边 2000mn短边长度为 1500mm在面板的边无约束的条件下玻璃间接缝的最大温差位移量(L)可按下式计算考虑风荷载变化、雪荷载、地震、自重挠度按 160 计)按缝位移最为 1.20mm同温差位移叠加位移量为 293mm考虑误差等其他因素设定安全系数 11 或更高值可取按缝位移量为 322mm。2)接缝密封胶变形特征接缝位移必然导致粘结密封胶变形密封胶变形只能改变形状不改变体积(截面积)典型状态如图1。值得注意的是密封胶形变应力可能会局部集中图 2 示出的量值同具体产品的硬度而改变硬度增加边角应力越集中极易首先出现剥离。3)此外接缝密封胶的环境侵蚀和可能的意外伤害值得注意防水密封缝经受遇水。尽管规定采光顶允许的倾斜角度不能小于7 度避免出现个别凹陷的密封缝积水但水对密封缝的侵蚀作作用经常存在太阳光紫外线长期照射、高温和温度交变环境可能导致密封胶质最和体积变化改变力学性能密封缝经受大气酸雨、盐雾及化学清洁沾剂等液体产生的侵蚀可能的意外损伤。施工或维护人员踩踏屋面时密封缝经受短时间的集中荷载可能有意外刺伤凹陷缝积尘和杂物可能意外引起鸟类啄伤。3、接缝设定和密封选材的探讨1)按缝宽蝗没定接缝宽度不应小于 6mm必须保证工地密封施工的可挤注操作性。接缝宽度设定的基础是接缝位移量和可供选择密封胶的位移能力。假没按前例计算位移量 322mm 考虑设定接缝宽度 6mm则按缝位移幅度为±27对照标准 II 前规定的硅酮密封胶难以适应 其位移能力仅有±20或±25所以必须加大按缝宽度如 8mm(位移 幅度±202)或宽度加大到 9mm(±18)这样设定才可分别选用 25 级或 20 级密封胶。 但是考虑接缝形伏和变形产生的应力集中考虑材料随使用年限的增加而劣化的可能建议更安全的设定按缝将按缝宽度进一步加大(如重 10mm 或 12mm)。2)按缝密封深度没定由于采光顶玻璃面板较薄(厚度一般在 16mm 左右)按缝深度远低于混凝土结构按缝如果按常规方法在缝内先行填塞背衬防粘泡沫塑料条(如图 1)按缝密封胶的胶层变得更薄。例如接缝宽度为 10mm胶层深度最多为 6mm一旦涂胶施工稍有缺陷或者个别点遭受意外损伤将可能成为潜在的渗漏源。为有利于耐久密封建议按缝密封深度最好与按缝宽度相等必要时可改换背衬的形式。3)按缝形状的探讨 目前防水接缝涂胶一般修整为凹面容易积尘存水。考虑接缝密封胶变形后的应力分布建议接缝上表面形状最好修整为园凸面可能更为有利。此外按缝涂胶是在工地现场部位难 免潜在瑕疵、气泡或夹杂等隐患所以建议同一条接缝分成两次涂胶完成最后一道密封的 形状有必要修宽搭接在玻璃表面上图 4既扩大了粘结宽度和密封面积又有利于减缓 局部应力同时覆盖第一道密封可能存在的缺陷有利于彻底消除渗漏隐患。从产品固化质 量分析对有较大深度的接缝两道密封也可较好的保证短时间内实现预定强度减少 固化过程中遭受以外损伤或破坏的几率。4)玻璃接缝密封胶级别和模量的选择值得强调的是按 JCT882—2001《幕墙玻璃按缝用密封胶》选材该标准仅规定两个 位移能力级别--20 级和 25 级同一级别又有高模量(标记 H)和低模量(标记 L)产品选用时必须标明产品级别和模量产品进场验收时必须检查产品外包装上级别和模量标记的符 合性不能用无标记的产品。如果采用图 3 形式的两道密封第一道密封可采用低模量产品第二道用高模量有利于提高接缝密封表面的耐用性。当然如果按企业标准选用新形高强 度高模量产品可显著提高接缝防水密封的安全可靠性和耐久性目前已经出现 H10050 级 和 L10050 级别的新产品也可验证选用。4加强施工质量控制和工程交付后维护密封胶是现场成型材料成功的密封有赖于施工技巧、质量意识、施工组织和过程检验及控制。重点要求1施工环境条件保证2涂胶前玻璃接缝表面的清洁方式、清洁溶剂。建议增加必要的底涂处理工序保证粘结可靠性和耐久性3施工技艺培训应同焊接工一样要求持证上岗实现无缺陷注胶4完善施工质量记录实现密封施工和检验责任的可追溯性工程完成向业主交付的资料中有关建筑维护检修内容应包括密封检查和维护周期和要求。检查工作不仅是侃侃系统外表面一般至少应包括结构密封胶或耐候密封胶的粘结性测 试金属表面有机涂层的变化检查胶粘密封接缝是否出现因位移或其因素而导致的粘接破 坏征兆。应仔细检查发现任何出现潮湿的部位因为可能是被刺破的密封胶或是失效的耐候 胶标记可疑的区域并定期检测确保系统功能随着时间延长而仍保持长期的稳定。5、结语耐久可靠的防水密封是材料、施工和设计方共同的责任在采光顶工程项目中一旦发生渗漏情况期望能及时组织各方共同分析找出原因拟定方案必要时可安排相关的实验 验证这对以后的成功和技术进步很重要体统的密封的关键是最初设计的考虑、接缝的设 定和密封选材这是保证系统密封可靠性最重要的基础。