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后海不是海
After the sea is not the sea
正文
2018-12-06 13:40:22 | 分类:默认分类| 标签:

      渗漏是长期困扰建筑工程质量的顽症,“十缝九漏”或严重渗漏不多见,但屋面局部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,常遭业主抱怨。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,防水观念不适应建筑型式的变化,对接缝的变位特征和密封胶的特性考虑不充分。成功的无渗漏工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一压缩位移(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1/60计),按缝位移最为1.20mm,同温差位移叠加,位移量为2.93mm,考虑误差等其他因素设定安全系数1.1或更高值,可取按缝位移量为3.22mm。

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汁意:

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仔在;

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)   按缝宽设定

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3.22mm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±20.2%),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超品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JC/T882—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,有利于提高按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H100/50级和L100/50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,期望页内能给予更多的关注。本文的分析和建议供参考,不妥之处请指正。


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