不同外墻接縫膠防水密封性能測試與施工工藝比較

摘要：為研究裝配式建筑外墻接縫防水密封膠的性能分析及施工工藝，分別準備硅酮密封膠（SR）、單組分聚氨酯密封膠（PU）以及硅烷改性聚氨酯密封膠（MSPU）密封膠試樣，將每種密封膠粘接在水泥砂漿試塊上，通過浸水試驗、老化測試等試驗方法，獲取性能最佳的密封膠試樣。經試驗驗證，MSPU密封膠的環保性、耐候性以及抗位移性等基礎性能均要優于其他2種試樣，且在不同化學材料浸泡過程中，SR、PU密封膠均出現了表觀變色等問題，當處于高溫紫外老化與熱老化測試時，MSPU密封膠能夠始終保持良好的硬度與質量，在長時間的浸水后，MSPU密封膠的粘接破壞面積較小，而拉伸強度可始終保持在較高水平。

關鍵詞：裝配式建筑；接縫處理；浸水試驗；聚氨酯密封膠；耐候性

中圖分類號：TQ436+.6；TU57+8文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2025）02-0047-05

Comparison of waterproof sealing performance test andconstruction technology of different exteriorwall joint adhesives

ZENG Tianshu，CHENG Pan，LI Yuan，LIU Fei，WANG Kaiku

（Anhui Electric Power Transmission and Transformation Co.，Ltd.，Hefei 230031，China）

Abstract：In order to study the performance analysis and construction technology of waterproof sealant for prefabri-cated building exterior wall joints，silicone sealant（SR），one-component polyurethane sealant（PU）and silane modi-fied polyurethane sealant（MSPU）sealant samples were prepared respectively，and each sealant was bonded to the cement mortar test block，and the sealant samples with the best performance were obtained through water immersion test，aging test and other test methods.Through experimental verification，it was found that the basic properties of MSPU sealant，such as environmental friendliness，weather resistance，and displacement resistance，were superior to the other two samples.In addition，SR and PU sealants exhibited apparent discoloration during soaking with dif-ferent chemical materials.When subjected to high-temperature UV aging and thermal aging tests，MSPU sealant could always maintain good hardness and quality.After long-term immersion，the bonding failure area of MSPU seal-ant was small，and the tensile strength could always be maintained at a high level.

Key words：prefabricated building；joint treatment；immersion test；polyurethane sealant；weather resistance

為保證建筑接縫處的墻體質量，可采用密封膠材料對其進行填充[1]。適當的密封膠材料能夠有效防止水分滲透到建筑結構內部，保護墻體和建筑材料不受水分的侵害，還可以防止灰塵、污物和蟲類等進入建筑內部，提高室內空氣質量[2]。同時，密封膠材料還可以填補接縫缺陷，增加接縫的抗拉強度和抗扭轉性，減輕因構件膨脹和收縮造成的應力集中[3]。為此，選用一種合適的密封膠材料進行接縫處施工，可以改善建筑整體質量。

有較多學者對建筑領域所使用的密封膠材料進行研制。為此，本文制備硅烷改性聚氨酯密封膠、硅酮密封膠等試樣，測試不同試樣的應用效果，從中選取最適用于建筑接縫施工的密封膠材料。

1密封膠的性能分析及施工工藝比較

1.1裝配式建筑外墻接縫處理用密封膠試樣制備

1.1.1試驗材料

在制作試驗試樣時，主要采用以下原料：山西瑞邦建材科技有限公司提供的混凝土基層處理劑（CP-01）；衡水宏基橡塑有限公司提供的硅酮密封膠（SR）；河北科耀橡塑科技有限公司提供的單組分聚氨酯密封膠（PU）；臨沂斯科瑞聚氨酯材料有限公司提供的硅烷改性聚氨酯密封膠（MSPU）；河北寧科儀器設備有限公司提供的水泥砂漿試塊。

1.1.2試樣制備

準備大小為15 mm×15 mm×75 mm的水泥砂漿試塊若干，先在試塊上涂抹CP-01，之后通過SR、PU以及MSPU密封膠分別粘接試塊，構成3種試樣。然后，采用不同試驗儀器與試驗方法，測試每一粘接后試樣的性能變化。

1.2試驗方法設計

1.2.1試樣基礎性能分析

根據JC/T 881—2017《混凝土接縫用建筑密封膠》，測試試樣的表干時間與下垂度，同時測定試樣的可涂刷性、環保性等多種基礎性能，評估不同密封膠的基礎應用效果。

1.2.2試樣耐化學侵蝕效果測試

選取汽油、無水乙醇等化學物質作為試樣耐化學侵蝕試驗的測試材料，根據GB/T 16777—2008《建筑防水涂料試驗方法》，將制成的試樣分別浸入到不同化學溶液中，持續浸泡168 h，取出后用水沖洗晾干靜置4 h，之后觀測不同試樣的抗侵蝕性情況。

1.2.3試樣浸水后粘接性能測試

測試試樣在浸水后的拉伸粘接性，分析試樣在浸水狀態下的性能變化。將試樣分別放入23τ的蒸餾水中進行4 d的浸泡，之后取出在室溫下放置1 d，下一步采用拉伸測試儀器對試樣進行拉伸，根據GB/T 13477.11—2017《建筑密封材料試驗方法》，測試試樣浸水后的粘接效果。

1.2.4固化速率測試

利用未粘結在混凝土試塊上的密封膠材料進行固化速率測試，根據JB/T 10900—2016《工程機械聚氨酯、改性硅烷密封粘結劑應用技術規范》測試不同密封膠的固化速率，驗證密封膠在應用過程中的固化情況。

1.2.5耐紫外線老化性能測試

將3種試樣放置在紫外線老化箱中，將試樣接縫面面向光源，設置照射強度為2 500μW/cm3，并設置照射溫度在60～140τ，共進行28 d的老化測試，照射完成后取出測定試樣的邵氏硬度指標，評估試樣的耐紫外老化性。

1.2.6耐熱老化性能測試

將每種試樣放入熱老化箱內進行熱老化測試，放置時間為28 d，測試溫度為60～140τ，測試完成后取出等待常溫后即可測定試樣的質量變化。

1.3防水密封膠施工工藝設計

當通過上述試驗步驟測定不同密封膠的應用效果后，可選出最適用于裝配式外墻接縫防水施工的密封膠材料，此時，可針對該密封膠的施工工藝進行設計。為保障施工的安全性與穩定性，將防水密封膠施工工藝設計為如下步驟，以完成裝配式建筑的接縫處施工。

1.3.1施工工具準備

（1）膠槍：通過膠槍將密封膠均勻地擠壓到墻面上，從而規律的控制密封劑流動；

（2）刮板：用于清除墻面上的舊密封膠或其他雜質，從而保障新涂層的附著力；

（3）打磨機：在涂上密封膠后，可以使用打磨機來使密封線條更加平滑[4]；

（4）支架或腳手架：安全起見，使用支架或腳手架可提供施工人員一個穩定的工作平臺，并方便施工；

（5）手套和防護眼鏡：施工人員應戴上適當的手套和防護眼鏡，避免直接接觸防水密封膠對皮膚和眼睛造成傷害。

此外，施工現場還應準備清潔工具、密封膠材料以及輔助材料。這些工具和材料的準備將有助于提高施工效率。

1.3.2接縫確認

對建筑外墻接縫寬度進行測量，從而獲取注膠深度，合理的接縫寬度可以保障密封膠的填充效果，從而優化施工質量[5-7]。按照施工相關標準規定，外墻接縫寬度應不小于15 mm，為保障實際施工效果，需及時檢查接縫處是否存在板塊破損等問題[8-9]，若接縫寬度過小，需采用工具切割出合理寬度，若接縫寬度過大，可填塞襯墊材料，避免注膠時浪費密封膠材料。當確認施工現場接縫處的位置與寬度后，即可開始進行正式施工。

1.3.3施工面清理

在正式開始進行施工項目外墻接縫防水密封膠施工時，應先清理施工面雜物，保證施工面整潔[10-11]。首先，可以使用刷子或吸塵器等工具來清除表面積聚的雜物，如灰塵、泥土、碎片等；其次可以使用清潔劑，在施工面上徹底清洗去污，確保徹底清除污垢和油脂，以確保密封膠的附著力，并用清水沖洗表面，確保將清潔劑殘留物完全沖洗干凈[12]；最終，在施工面清洗完畢后，可以利用自然通風或空氣干燥設備來加速干燥過程，確保表面充分干燥。通過以上清理方式，保障施工現場干凈整潔，減少雜物和不良影響。

1.3.4填入襯墊材料

若接縫處尺寸存在偏差，則可在其中填入襯墊材料，本文施工方案選擇泡沫棒作為襯墊材料，所選泡沫棒寬度要大于接縫寬度25%左右，當填入泡沫棒后，需保證填入材料保持干燥狀態。

1.3.5粘貼美紋紙

在進行接縫處底涂之前，對外墻接縫周圍粘貼美紋紙，避免密封膠施工污染外墻。

1.3.6底涂施工

選擇適合的底涂材料，在接縫位置的水泥基材兩面涂刷，涂刷過程中確保涂層的厚度均勻且覆蓋面積充足。

1.3.7密封膠填充

當應用雙組分密封膠時，需要通過混膠機混勻后再進行施工。當雙組分密封膠混勻后，即可進行注膠，通過緩慢動作施膠，保障接縫填滿密封膠材料，從而完成接縫填充。

1.3.8接縫修飾與現場清掃施工

密封膠填充完畢后，需采用刮刀對施膠處反向進行一次按壓，保證接縫處膠體美觀。之后即可除去美紋紙，并對周圍墻面附著的膠體進行清理，從而完成施工。

2實驗結果與分析

2.1基礎性能分析

測試密封膠試樣的基礎性能情況，以此評估試樣的可用性，測試結果如表1所示。

由表1可知，對比不同密封膠試樣，可以看出MSPU密封膠的表干時間最短，而SR密封膠的表干時間最長，通常情況下，密封膠的表干時間越短越好，因為這意味著膠水能夠更快地形成強固的粘接。同時，在3種密封膠中，MSPU密封膠的環保性、耐候性以及彈性等指標均保持較高水平，而其他2組試樣針對部分指標性能較弱，可見，MSPU密封膠基礎性能更好。

2.2耐侵蝕性分析

對浸泡后的每組試樣進行性能測試，分析每組試樣在浸泡完成7 d后的表觀變化情況，以此驗證試樣的耐侵蝕性，測試結果如表2所示。

由表2可知，當3種試樣經過無水乙醇浸泡后，在7 d內并未發生表觀變化問題，說明3種密封膠均能夠抵抗無水乙醇的侵蝕，而采用90#汽油浸泡時，SR試樣、MSPU試樣表觀并未發生變化，但PU試樣表面出現輕微膨脹，導致表觀變形，當使用10%NaCl溶液浸泡時，SR試樣、PU試樣均出現了變色，僅MSPU密封膠在7 d內仍然保持良好的質量；同時，采用其他溶液浸泡后，MSPU試樣表觀均未出現嚴重變化，由此可以看出，MSPU密封膠的耐侵蝕性能更強，可以抵御更惡劣的外部環境侵蝕。

2.3浸水效果分析

測試3組試樣在不同浸水時間下的粘接性能變化，測試結果如表3所示。

由表3可知，當不同試樣經過長時間的浸水試驗后，其自身的粘接性能均有所減弱，當每種試樣進行4 d的浸水測試時，拉伸強度最高的試樣為MSPU密封膠，其拉伸強度達到0.53 MPa，而其他2組試樣均保持在0.35～0.45 MPa之間，當浸水時間達到54 d后，每組試樣的拉伸強度均產生明顯下降，其中，PU密封膠的拉伸強度下降最大；在3組試樣中，MPSU密封膠的斷裂伸長率始終保持最高水平，說明該組試樣的抗浸水能力較強，同時，隨著浸水時間的增加，MSPU密封膠的粘接破壞面積也并未出現嚴重增大，為此，MSPU密封膠的防水性更強。

2.4固化速率分析

測試每組密封膠試樣在不同時間下的固化厚度，以此了解試樣固化速率，測試結果如表4所示。

由表4可知，隨著固化時間的增長，3種密封膠的固化厚度開始有所增加，MSPU密封膠在達到24 h時已完全固化，說明該密封膠具有較快的固化速率，而PU密封膠達到108 h時才能夠實現完全固化，SR密封膠則處于120 h時仍未完全固化，這說明MSPU密封膠在3種密封膠試樣中固化速率最快，通過較快的固化速率可以減少施工過程中的外來污染和污染物吸附，還可以更快地形成堅固的粘接，這意味著密封膠在更短的時間內可以達到理想的強度和耐久性，并提供更可靠的粘接效果。為此，MSPU密封膠可以有效提高施工效率。

2.5抗紫外老化性能分析

測試3組試樣在不同溫度紫外光照射下的密封膠硬度變化，以此評估試樣抗紫外光老化效果，測試結果如圖1所示。

由圖1可知，隨著溫度的逐漸增加，每組試樣的邵氏硬度隨之加大，這是由于試樣在老化前的交聯反應較小，當溫度逐漸加大時，試樣交聯反應開始增大，使每組試樣的硬度增大，在3組試樣中，SR試樣、PU試樣的硬度變化較為明顯，均呈現迅速放大趨勢，而MPSU試樣硬度上升幅度并不大，由此可見，MPSU試樣的抗紫外光照能力更強。

2.6抗熱老化性能分析

測試3組試樣在熱老化條件下的質量變化，以此評估每組試樣的抗熱能力，測試結果如圖2所示。

由圖2可知，在試驗溫度低于90℃時，3組試樣質量并未出現明顯變化，當熱老化溫度達到100℃以上時，3組試樣質量均發生明顯下降，在最初階段，每組試樣質量十分接近，當熱老化溫度達到140℃時，MSPU試樣質量下降至6～7 mg，而其他2組試樣質量均處于5 mg以下，可以看出PU試樣與SR試樣質量下降幅度較大，可見這2組試樣的抗熱老化性能并不明顯，為此，MSPU試樣的抗熱能力更強。

3結語

本文研究裝配式建筑外墻接縫防水密封膠的性能分析及施工工藝，通過密封膠的設計與性能測試，獲取適用于裝配式建筑外墻接縫用施工材料，利用密封膠材料可以為建筑提供卓越的防水性能，從而有效地阻止水分滲透到建筑結構內部，實現可靠的防水保護。避免雨水、風雨等外界環境對建筑內部的侵害。同時文章還設計了密封膠施工步驟，通過安全可靠的施工工藝，提高建筑結構的耐久性。

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（責任編輯：蘇幔）