装配式建筑IPrefabricated Bulding 北京榆构引领装配式建筑未来 装配式建筑密封防水系统 朱卫如 北京东方雨虹防水技术股份有限公司北京100123 摘要:装配式建筑是采用工厂预制构件、现场装配而成的建筑,存在较多构件之间的水平、竖向接缝成构件与现 浇连接的施工缝,易导致建筑变形、开裂、渗漏.
改性硅酮(MS)是最适合装配式建筑的密封股,通过科学设计、 合理选材、严谨施工,可保证建筑密封防水系统的可靠性,满足建筑密封和防水的基本使用功能.
关键词:装配式建筑:改性硅酮(MS):密封防水系统 和柱、阳台、空调板、楼梯、装饰构件等.
前言 1.2国外装配式建筑发展概况 近年来,国家提倡大力发展装配式建筑,推动产业 1910年德国建筑师格罗皮乌斯首次提出钢筋混凝土 结构升级.
2016年住建部发布《建筑产业现代化发展纲建筑应当预制化、工厂化.
法国建筑师柯布西耶最早提出 间,装配式建筑要达到新建建筑的20%,保障性安居住房 号装配式建筑的早期发展得益于工业革命和城镇化发展, 装配式建造比例达到40%,2017年6月1日,GB/T51231- 其高速发展始于第二次世界大战后,欧洲国家以及日本 2016《装配式混凝土建筑技术标准》、GB/T51232-2016等房荒严重,迫切要求解决住宅问题,推动了装配式建 《装配式钢结构建筑技术标准》、GB/T51233-2016《装筑的发展.
配式木结构建筑技术标准》正式实施,装配式建筑迎来1.3我国装配式建筑发展概况 新的发展机遇期.
我国装配式建筑和建筑工业化始于上世纪50年代, 以苏联模式为主,有砖混结构预制楼板、楼梯踏步、大 1装配式建筑及发展概况 梁、门窗过梁以及预制门窗框,单多层厂房的门式排架 1.1装配式建筑定义 柱、预制大跨度屋架、牛腿、吊车梁、屋面板等;80年代 装配式建筑是指采用预制的构件在工地装配而成的 达到顶峰,预制构件厂星罗棋布.
不同时期、不同地域先 建筑,由结构系统、外围护系统、内装系统、设备与管线后出现内浇外挂、先浇后挂、大板、轻板、升板、盒子房 系统等主要部分采用预制构(部)件部品集成装配建造等建筑,以及混凝土结构、钢结构、木结构、轻钢龙骨结 而成.
装配式建筑坚持标准化设计、工厂化生产、装配构等构造形式:轻质隔墙板、保温板、成品烟道、风道、 式施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用六项原隔板、装饰板、各种材质水池、墩布池等室内部品应用也 则,构件主要种类包括内外墙板、叠合楼板、预制框架梁较为广泛.
由于计划经济体制下企业缺乏技术创新的动 36CHNA CONCRETE 2019.02 NO.116
Prefabricated Bulding|装配式建筑 北京榆构引领装配式建筑未来 期间 新建建筑 保障性安属住房 新开工全装修成品住宅 保障性住房的全装修成品房 “十三五” 装配式建筑占新建建筑的比例 20%以上,直辖市、计划单列 到40%以上 采取装配式建遗的比例达 [.2016~20.20] 图积比率30%以上 市及省会城市30%以上 面积比率达50%以上 “十四五” 装配式建筑占新建建筑的比例 装配式建造的比例达到 全面普及成品住宅,新开工 全装修成品住宅面积比率 全装修成品房面积比率达到 (20212025) 50% 60%以上 50%以上 70%议上 力,到90年代初,我国在材料技术、理论体系、规范标准 度的分析、设计、选材、施工、管理、评价的系统论、方法 图集、建筑技术等方面都没有实质性的提高,存在的问 论,提供明确的系统可靠性保障.
题主要包括接缝开裂、渗漏严重、抗震性能、冷热桥、抗 (2YEDEE宜顶”装配式屋面防水系统采用工业化 振隔音效果差等,建筑工业化几乎处于停滞状态.
生产、现场装配施工,可靠度高,使用寿命长,安全、环 1995年,建设部发布《建筑工业化发展纲要》,2001 保、绿色、节能,可避免常规屋面严重的构造性缺陷导致 年万科、远大等开始试点国家住宅产业化基地”,2006 大面积渗漏现象.
根据刚柔并济、满粘防水的原则,杜绝 年《国家住宅产业化基地试行办法》实施,2007年万科 屋面掌水,突破排水坡度限制,设置双层排水口,处理径 在上海建成全国首个装配式建筑,以两提两减(提质、 流排水和渗流排水,彻底解决屋面渗漏问题.
提效、减少人工、节能减排)”为目标的装配式建筑被列 (3)PC建筑改性硅酮密封防水系统包括PC或PCF 为国家发展战略,给建筑业产业结构升级提供了前所未 板的建筑密封、建筑外墙饰面密封以及建筑室内密封 有的发展机遇.
等子系统,专门解决装配式结构(混凝土、钢结构、木结 构)因受温度伸缩(干缩)、地震台风、结构荷载、不均匀 2装配式建筑密封防水系统 沉降等作用产生位移接缝以及PC建筑内外饰面的非位移 装配式建筑密封防水系统是东方雨虹专门针对装配 接缝的密封防水问题,如石材、金属、铝塑板等幕墙体系 式建筑开发的密封防水系统,在提供建筑全方位密封防 及门窗密封胶、各类型的墙地面装饰板材用免钉胶、厨 水系统解决方案的基础上,提供从产品研发、生产、设 卫洁具防霉密封胶、弹性瓷砖胶和地板胶等,具有粘接 计、施工、技术咨询、维保服务的全过程和系统化服务, 密封性好、低模高弹、绿色环保(无甲醛、无溶剂、无污 可满足装配式建筑密封防水的工程需求.
染)、耐候耐久抗疲劳、施工性能好等特点.
装配式建筑密封防水系统包括SAFable赛堡”地 (4Y虹安适”防水防潮系统是根据厨卫结构不同 下工程防水防护系统、”EDEE宜顶”装配式屋面防水系 的基层、不同的装饰面层材料、墙地面不同部位的防水 统、PC建筑改性硅酮密封防水系统”虹安适”防水防潮 防潮工程需求以及找平层、防水层、粘接层、饰面层的材 系统、虹彩衣”外墙保温防水系统等子系统.
料特性而研发的防水防潮系统解决方案,专门解决厨卫 (1)”SAFable赛堡”地下工程防水防护系统采用叠 间的防水防潮、粘结空鼓、掉砖、防霉和密封问题.
合或复合工艺,辅以齐全的配套材料和配件,标准化施 (5)虹彩衣”外墙保温防水系统是根据不同的外 工管理,确保防水功能的实现.
在防水行业内首次推出 墙构造,结合不同的结构基层状况、找平层、防水层、保 防水系统设计使用寿命的概念,提出防水系统设计与材 温层、饰面层的材料特性、构造层次和应用性能而研发 料防水原理、与工程防水机理、与工程建造工艺、与防水 的外墙保温防水系统解决方案,分为有保温、无保温的 设计标准相符合,满足工程及客户需求,采取工程可靠 饰面涂料、饰面砖、饰面装饰板、轻质混凝土、清水混凝 总116期2019.02凝土世界3 37
装配式建筑|PrelabricatedBulding 北京榆构引领装配式建筑未来 土、装饰混凝土挂板及不同的幕墙结构体系(石材、金(MS)、聚氨酯(PU).
新修订的GB/T14683-2017《硅 属、玻璃幕墙)等子系统,系统解决外墙整体防水、细部酮和改性硅酮建筑密封胶》明确为改性硅酮密封胶,但 防水、粘结空鼓、掉砖以及幕墙结构体系的防水、防潮、严格说,改性硅酮不是对硅酮进行改性,而是属于非硅 防风、密封等问题,尤其适用于装配式建筑和被动房等酮类产品,主要成分为端硅烷基聚氧化丙烯醚,硅烷封 绿色建筑 端、主链为聚醚长链:从有机化学命名规则说,应称为 有机硅改性聚醚,如称为改性硅烷则完全错误.
鉴于名 3改性硅酮密封胶介绍 称的来历(翻译)、标准的历史原因和传承、现行有效规 3.1改性硅酮密封胶 范标准,称为改性硅酮则更适合,更易推广应用.
改性硅酮密封胶也称MS胶,是指以采用日本3.3MS聚合物性能特点 KANEKA公司开发的MS聚合物为主要材料生产出的单MSPdymer(MS聚合物)的性能特点是:主链为聚氧 组份或双组份密封胶,是针对硅酮胶无法克服石材污染化丙烯醚柔性链段,由于采用特殊的分子设计和聚合工 和涂饰性问题而开发的.
日本于1978年开始生产和应用,艺,分子量在12000-15000之间,在有机化学里可以说非 有近40年的成功应用史,在装配式建筑的细分领域占有常均一,性能稳定,支链为端硅烷基且为封端官能团,交 80%的市场份额:在欧美国家装配式建筑领域占有60% 联密度相对弱,因此模量较低,适宜应力缓和能力和高 以上份额.
弹性回复率,能追随由于结构热胀冷缩、风荷载、地震作 3.2改性硅酮密封胶标准 用、不均匀沉降等环境影响下产生的接缝伸缩和剪切变 改性硅酮密封胶名称来源于日本标准JIS5758,称形:聚合物粘度较低,具有良好的低温施工性、挤出性、 为变成或改性硅酮(MS).
在JC/T883-2001《石材用优越的固化性能和储存稳定性.
MSPdlymer分子结构和 建筑密封胶》中,国内首提硅酮改性类(MS):密封胶按交联特性决定改性硅酮密封胶(MS胶)的性能和质量, 聚合物区分,如硅酮类-代号SR、聚氨酯类-代号非硅酮(含低污染)密封胶、聚氨酯(含改性聚氨酯)密 PU、聚硫类--代号PS、硅酮改性类--代号MS等.
封胶、STP-E杂化胶可以比拟的.
从各项综合性能而言, 在JC/T485-2007《建筑窗用弹性密封胶》明确为改性 改性硅酮(MS)密封胶是综合性能最优异、最适于混凝 硅酮聚合物(见表1).
GB/T23261-2009《石材用建筑 土装配式建筑密封防水工程应用需要的.
密封胶》明确产品按聚合物分为硅酮(SR)、改性硅酮 4装配式建筑对密封胶的性能要求 表1(建筑窗用弹性密封胶)标准规定名称及代号 装配式建筑对密封胶性能的要求主要包括: 系列代号 密封胶基础聚合物 SR (1)粘接性:始终是最重要的性能之一.
混凝土是 硅酮聚合物 MS 改性硅酮聚合物 一种多孔性材料,孔洞的大小和分布不均匀,不利于密封 PS 聚硫橡胶 胶的粘接;混凝土本身呈碱性,部分碱性物质迁移到密 PU 聚氨酯甲酸酯 封胶和混凝土接触界面,影响粘接效果:部分脱模剂残 AC 丙烯酸酯聚合物 存在预制构件表面,影响密封胶的粘接性能.
因此,配套 BU 丁基橡胶 专用底涂非常关键.
CR 复丁橡胶 (2)气密性和水密性:赋予建筑物良好的气密性和 SB 丁苯橡胶 水密性是最基本的性能,与PC/PCF板形成连续的不渗透 注:以其他聚合物为基础的密封胶,标记取聚合物通用代号.
层,PC板与密封胶形成的外墙密封防水系统宜按照幕墙 38CHNACONCRETE 2019.02 NO.116
Prefabricated Buiding 1装配式建筑 北京榆构引领装配式建筑未来 规范对气密性、水密性等应用性能指标作出相应的、明 粘接 确的要求.
操作 性能 密封 (3)力学性能:预制外墙板、装饰板在荷载、温度 性能 性能 快速 收缩等作用下,外墙板之间会产生相对位移,PC密封胶 固化 MS密封 耐久 必须具备一定的弹性,有一定的自由伸缩变形能力和恢 涂饰 胶综合 复能力.
性能 低模 性能 高弹 (4)耐久性和耐候性:预制墙板、饰面板是建筑外围 护结构,建筑外墙分隔缝、装饰缝宜与PC结构、围护板 环保 位移 性能 变形 的分隔一致,以充分发挥密封胶的延弹性,抵抗接缝的 非污 应力 位移变形:密封胶完全暴露在室外,日晒雨淋、登夜温差 染性 缓和 账缩等会使密封胶逐渐老化,因此应具备一定的耐久性 图1改性硅酮(MS)胶的性能特点 和耐候性.
确保粘接性能.
(5)抗疲劳性和螺变性:环境温度变化出现热胀冷 (2)密封性能:水密性、气密性超过幕墙及门窗密 缩现象,使得接缝尺寸发生循环变化,一天一个循环,无 封性能,满足被动房气密性的严格要求.
时无刻不在变化,必须具备良好的抗位移能力和抗疲劳 (3)耐候耐久:直接外露使用,耐老化、不变色,达 性:PC板密封胶应具备一定的端变性,即使粘结面长期 到日本JS5758和国标双重标准(9030);具备-30°C-90°℃ 处于拉伸受力状态,也不易发生粘结或内聚破坏.
环境的耐热耐寒性:超过6000次的抗疲劳性.
(6)其他性能:包括防霉、耐水、防污染性、易涂装 (4)低模高弹:在23/-20°C的试验室标准温度下, 性、可维修性、建筑材料相容性等.
拉伸粘结性拉伸模量仅为0.2MPa,且基本不受温度和湿 度的影响;弹性恢复率(报告均值88%)≥80%,满足标准 要求.
(5)位移变形:在温度位移情况下的设计伸缩率 20%、剪切形变率30%;风荷载及地震引起位移的情况 下,设计伸缩率30%、剪切形变率60%;均优于单/双组 份的聚氨酯密封胶和常见的单组份改性硅酮、单组份硅 酮密封胶,随缝变形,以柔适变,变形能力强,接缝宽度 小,用量少,详见表2.
(6)应力缓和:来自MS聚合物的低粘度、低模量和 高延伸性,通过应力的重分布,缓解胶体的长期应力集 中现象:体现在定伸粘结性、胶体内聚破坏、伸缩剪切形 5改性硅酮(MS)胶性能特点 变率及超过6000次抗疲劳性等指标.
改性硅酮(MS)胶的性能特点如图1所示,具体包括: (7)非污染性:由于不添加任何易挥发溶剂或易迁移 (1)粘接性能:除玻璃外的几乎材质均能实现 增塑剂,不含硅油、硅树脂,不会吸附空气中的灰尘而造 可靠粘接;定伸粘结性、浸水后定伸粘结性、热压冷拉后 成污染,可使建筑保持持久的美观,提升建筑物的价值, 的粘结性满足标准要求;配以专用底涂和标准化施工, 彻底消除墙面污染:后期维修简易、可靠且综合成本低.
总116期2019.02凝土世界3 39
装配式建筑|PrefabricatedBulding 北京榆构引领装配式建筑未来 表2密封胶伸缩率,剪切形变率比较 密封材科的种类 伸缩 黄切 密封胶种类 符号 M ′ M° M ? M'2 耐久性分类 双组份硅胶系 SR2 20 30 30 60 10030 单组价硅酮系(LM) SR1LM 15 30 30 60 10030 9030 单组价硅酮系〔HM] SR1HM (10) (15) (20) (30) 9030 双组份改性硅酬 MS-2 20 30 30 60 9030 单组价改性硅酮 MS1 10 15 15 30 8020 双组份聚氨酯 PU2 10 20 20 40 8020 单组价聚氨酯 PU1 7 10 10 20 8020 备注:*1 一温度位移的情况下:*2- 一风.地震引起的层间位移的情况下;(1- 一玻璃周围接缝的情况下 硅胶带负电 硅油的扩款、渗透过程 由静电产生的污染 图2硅国密封胶造成建筑饰面污染的原因 图3上海恒生银行维修前后的效果对比 图4硅酬胶及MS胶的效果对比 40 CHNA CONCRETE 2019.02 NO.116