外牆接縫防水密封膠材料的選用

裝配式PC建築外牆掛板或外牆構件拼接後會產生數量衆多的接縫，這些接縫很容易成爲水流滲透的通道，不可避免的會遇到接縫防水處理的難題。同時，複合保溫外牆板的不易修復性，大大增加了PC建築滲漏治理的難度，因此，PC建築防水的關鍵是PC外牆接縫的密封防水。

由於PC外牆拼接縫分爲水平縫和垂直縫，常用的防水密封方法有三種：結構防水、材料防水和構造防水。結構防水是在拼接縫的背水面，根據牆板的構造、功能的不同，採用的密封條或現澆混凝土形成二次密封，兩道密封之間形成空腔，起到防水的作用；材料防水是在接縫的迎水面，填充密封材料進行防水密封；構造防水是在牆板接縫處設置企口縫防水。

在JGJ 1-2014《裝配式混凝土結構技術規程》中第5.3.4條規定：“預製外牆板的接縫及門窗洞口等防水薄弱部位宜採用材料防水和構造防水相結合的做法”。在某些地方標準中還有垂直縫“材料防水+結構防水”的做法，但無論是哪種設計做法，密封膠都是第一道防水措施，所以必須重視密封膠的科學選用。

一、PC建築外牆用防水密封膠

目前市場上常用的建築密封膠包括聚氨酯密封膠（PU）、改性硅烷密封膠（MS）、硅酮密封膠（SR）等。由於國內產業鏈不完善，缺乏專業技能配套，存在各種不合理選擇和使用密封膠現象，一方面認爲硅酮密封膠（SR）建築密封膠耐候性好，常被直接用於PC外牆密封，但其表面不可塗飾性，且污染基材，影響工程美觀度；

另一方面施工單位知道聚氨酯密封膠（PU）適用於混凝土接縫防水，卻忽視其耐候性差，不適用於外牆接縫的特點，錯誤使用PU建築密封膠，後期出現粉化、龜裂現象，導致接縫部分漏水。

下面將以這三種密封膠材料對主要存在六個技術難點進行對比分析：

1. 混凝土的粘結性

密封膠對於PC建築的主要作用就是密封防水，其與基材的粘接直接決定了防水效果的好壞。混凝土屬於鹼性材料，普通密封膠很難粘結；且混凝土表面疏鬆多孔，導致有效粘結面積減小，並且有脫模劑的存在，所以要求密封膠與混凝土要有足夠強的粘結力，市場上普通密封膠與混凝土都很難粘接，因此必須使用PC建築專用的密封膠；此外，多雨季節，還可能出現混凝土的反鹼現象，會對密封膠的粘結界面造成嚴重破壞。所以，混凝土的粘結性是選擇裝配式建築用膠要考慮的第一要素。目前市面上的各類型密封膠中，單組分改性硅烷密封膠和聚氨酯密封膠對混凝土的粘結性較好，雙組分改性硅烷密封膠必須使用配套底塗液才能形成粘結，而傳統硅酮膠對混凝土的粘結性較差，也有加入特殊界面增強劑的PC建築專用SR密封膠，但成本較高。

2. 耐候性

裝配式建築外牆接縫常用作裝飾面的分割縫，即膠縫作明縫處理，此時密封膠需要長期經受紫外線照射、冷熱循環、風雨、細菌等外界環境的影響，所以密封膠需要良好的耐候性，以保證其長期使用的效果。這三類材料中，硅酮膠的耐候性最佳，其次是改性硅烷膠，而聚氨酯膠最次，在戶外使用易出現龜裂、粉化。

PC在國外已有成熟的發展經驗，在日本，80%以上的PC外牆密封均採用MS建築密封膠，例如：1986年竣工的日本大阪HILTON大酒店和位於東京的日本鍾化大樓，用於PC外牆密封歷時約30年，密封部位MS建築密封膠整體性能，無明顯粉化、龜裂等老化特徵。實踐證明，MS建築密封膠綜合性能優異，非常適用於PC外牆施工縫。

3. 可塗裝性

錦繡花園項目預製外牆的接縫設計爲20mm，但因爲不可避免的吊裝誤差，會導致局部的接縫較大，就出現局部的超出20mm縫隙的密封膠會被外牆塗料覆蓋。此時，密封膠與塗料的相容性就尤爲重要。硅酮膠由於其表面疏水疏油，致使塗料在其表面很難潤溼，不能形成漆膜或造成塗料乾燥後開裂、剝落。而改性硅烷膠和聚氨酯膠與塗料具有良好的相容性，可直接在其表面塗漆。

4. 耐污性

混凝土屬於多孔性材料，，普通密封膠中的增塑劑很容易滲透進入混凝土中，從而對混凝土板材接縫兩側造成污染，影響整個建築的外觀，選擇密封膠時也要注重耐污性。普通硅酮膠因爲增塑劑遷移滲透到材料孔隙中，會造成永久性滲透污染（無法清洗）；同時，硅酮膠表面帶有電荷，容易吸附空氣中的灰塵，經雨水沖刷後會在膠縫下側形成垂流污染（可清洗）。密封膠的污染不僅影響建築的美觀，並且極難清洗，同時也會大大增加建築的維護成本。而改性硅烷膠不含硅油及小分子增塑劑，在耐污性方面表現較好。

5. 抗位移能力

裝配式建築由於存在強風地震引起的層間位移、熱脹冷縮引起的伸縮位移、乾燥收縮引起的幹縮位移和地基沉降引起的沉降位移等，對密封膠的受力要求非常高，所以密封膠必須具備良好的位移能力和彈性恢復率。目前，國內的裝配式建築接縫寬度一般設計爲20mm，而接縫處的變形主要來自於構件的熱脹冷縮，因此可根據接縫寬度來計算選擇合適位移級別的密封膠。

普通PC外牆板縫隙寬度計算的簡化公式：

W＞δ/ε×100%+｜We｜

W＝設計接縫寬度（一般取20mm）；

δ＝構件溫差變形量/mm=L·α·△T；

L＝構件的長度（形變方向）

α=混凝土線膨脹係數，常規取（10×10-6）m/ ℃

△T＝混凝土界面的極限溫差，一般取值爲 80℃；

ε=密封膠位移量%；

｜We｜=接縫施工誤差（一般取5mm）

錦繡花園項目採用的預製外牆構件長度基本小於3000mm，局部外牆構件（如9#樓梯公共部位9-YWQ6R號牆板）可達到4500mm。

計算示例：

1、已構件長度3000mm爲例，

密封膠位移量ε＞L·α· △T/（W- ｜ We ｜ ）·100%=3000× 10×10-6×80/（20-5）×100%=16%。

已構件長度4500mm爲例，

密封膠位移量ε＞L·α· △T/（W- ｜ We ｜ ）·100%=4500× 10×10-6×80/（20-5）×100%=24%。

按照JC/T 881《混凝土建築接縫用密封膠》標準的規定，密封膠的位移級別可分爲7.5級、12.5級、20級和25級，故裝配式建築接縫處的密封膠至少選擇20級及以上級別。此外，還需注意密封膠的次級別，分爲低模量和高模量兩種。由於混凝土表面較爲疏鬆、強度低，如果密封膠模量高、內聚強度大，在接縫變形時，密封膠就很容易在混凝土界面出現粘結破壞。而低模量密封膠膠體較爲柔軟，內聚力強度小於界面粘結強度，再被拉伸的情況下可以更好地適應變形而不易出現破壞，故裝配式建築接縫用密封膠的位移級別應爲20級和25級。

建議在密封膠採購前根據構件牆板長度驗算密封膠變形量，若項目外牆預製構件長度普遍較大（4000mm），需要選擇位移級別25級的密封膠較爲穩妥。並且在大批量採購前可以先樣板現行，檢驗不同標準的密封膠適應程度，選擇合適的密封膠材料。

當建築接縫因地震或材料乾燥收縮出現永久變形時，會對密封膠產生持續性的應力，而改性硅烷密封膠既具有優異的彈性，又具有應力緩和能力，在受到永久變形時，可最大限度地釋放預應力，保證密封膠不被破壞。

6. 單、雙組分密封膠性能對比

密封膠可分爲單組分和雙組分兩種，以改性硅烷膠爲例，單、雙組分密封膠的施工性能對比如下表：

雙組分MS建築密封膠耐老化性能好，廣泛用於PC外牆施工縫的密封防水，但雙組分MS建築密封膠與混凝土基材粘結性極差，必須採用MS建築底塗強化粘接基面，且施膠前需要預先混合，再用膠槍抽取後施工，操作不便。單組分MS建築密封膠其主要性能不但可與雙組分MS建築密封膠媲美，而且可直接施工，對設備要求較低，操作方便。       目前國內在裝配式建築密封膠的施工這方面還缺少專業的打膠工人，並且現場的施工環境也非常複雜，如何讓普通工人迅速掌握打膠操作並保證施工質量也是非常值得考慮的。從現實情況來看，單組分密封膠更適合現場施工。

針對裝配式建築用密封膠的選用要求，目前市場上常見的各類型密封膠詳細性能對比可參見下表：

裝配式PC建築接縫用密封膠的技術性能應符合現行行業標準《混凝土建築接縫用密封膠》JC/T881的規定；密封膠的注膠厚度應在膠寬的一半到膠寬之間，即½寬度w ≤厚度d ≤寬度w，且厚度不小於8mm；密封膠的施工要求參照JGJ 1-2014《裝配式混凝土結構技術規程》中第12.3.12條規定：“外牆板接縫防水施工應符合下列規定：

1 防水施工前，應將板縫空腔清理乾淨；

2 應按設計要求填塞背襯材料；

3 密封材料嵌填應飽滿、密實、均勻、順直、表面平滑，其厚度應滿足設計要求。”

具體的施工操作應按生產廠家提供的施工方案進行。

綜上所述，防水、粘接及密封對於PC建築來說非常重要，直接影響人們生產、生活的舒適性和安全性，也直接關係到整棟建築的使用壽命，因此，在選擇密封膠的時候非常關鍵。上述密封膠，均有各自的優勢與不足，而裝配式建築外牆接縫密封膠應選擇改性硅烷密封膠，且單分組的改性硅烷密封膠更適合現場操作。