Герметик для сборного бетона используется для герметизации соединений между панелями сборного бетона и другими сборными строительными элементами. Правильный герметик должен обеспечивать прочную адгезию к бетону, учитывать движение соединений, противостоять ультрафиолету и выветриванию, предотвращать пятна и поддерживать долгосрочную гидроизоляцию.
Для наружных сборных бетонных швов полимерные герметики MS часто являются хорошим выбором, поскольку сочетают в себе адгезию, способность к движению, устойчивость к погодным условиям, покраску и низкий уровень окрашивания.
После стыковки сборных наружных стеновых панелей или наружных стеновых компонентов будет много швов, поэтому гидроизоляционная герметизация швов является очень важной проблемой, которую нельзя игнорировать. Как указано в<Технические условия на сборные бетонные конструкции>:«Швы сборных наружных панелей, проемы окон и дверей и другие слабые места гидроизоляции должны сочетать методы материальной гидроизоляции и конструктивной гидроизоляции».В стандартах некоторых регионов для вертикальных швов применяется метод «материальная гидроизоляция плюс конструктивная гидроизоляция». Но независимо от метода проектирования, герметик является первой линией защиты от воды, поэтому выбору герметика следует уделять особое внимание.
Для герметиков, используемых на сборных зданиях, существует в основном 6 технических сложностей:
(1)Адгезия к бетону
Бетон является щелочным материалом, и обычным герметикам трудно с ним сцепляться. Кроме того, поверхность бетона рыхлая и пористая, что уменьшает эффективную площадь сцепления. Поэтому требуется, чтобы герметики обладали отличной адгезией к бетону.
Кроме того, может возникать антищелочное явление бетона, особенно в южных дождливых районах, которое может нанести серьезный ущерб адгезионному интерфейсу герметика. Таким образом, адгезия к бетону является первым фактором при выборе герметиков для сборных зданий.
Среди бетонных герметиков, представленных сегодня на рынке, однокомпонентный модифицированный силан-герметик и полиуретановый герметик обладают хорошей адгезией к бетону, двухкомпонентный модифицированный силан-герметик должен быть оснащен праймером для обеспечения адгезии. Однако адгезия традиционного силиконового герметика к бетону плохая.
- Рисунок 1. Когезионное разрушение и адгезионное разрушение герметика
(2)Атмосферостойкость
Швы сборных наружных панелей обычно используются в качестве разделительных швов декоративной поверхности, а швы герметика обрабатываются как открытые швы. Кроме того, герметик швов сборных панелей должен выдерживать длительное воздействие солнечного света и дождевой эрозии, поэтому требуется отличная атмосферостойкость герметика. Атмосферостойкость герметиков зависит от их молекулярной структуры: чем больше энергия связи основной цепи, тем лучше атмосферостойкость. Однако наилучшей атмосферостойкостью обладает силиконовый герметик, затем MS-герметик, а полиуретановый герметик хуже — он легко растрескивается и мелеет снаружи.
Структура основной цепи, энергия связи и сравнение энергии УФ-излучения для различных герметиков для сборных бетонных панелей приведены ниже:
| Типы герметиков |
Силикон |
Полиуретан |
Модифицированный силан |
|
| Структура основной цепи |
Si-O |
C-O |
C-N |
C-O |
C-C |
Si-O |
Энергия УФ-излучения |
Энергия связи
(КДж/моль) |
444 |
339 |
284 |
339 |
348 |
444 |
399 |
- Рисунок 2. Повреждение полиуретанового герметика после УФ-облучения
(3)Возможность окрашивания
Когда шов сборных панелей велик из-за ошибки монтажа при подъеме и герметик необходимо окрашивать покрытиями, совместимость герметика и покрытия имеет решающее значение. Из-за гидрофобной и олеофобной поверхности силиконового герметика покрытие трудно смачивается на его поверхности, и оно не может образовать пленку краски или вызывает растрескивание и отслаивание покрытия после высыхания.
Но модифицированный силан-герметик и полиуретановый герметик обладают отличной совместимостью с покрытиями, их поверхность может быть окрашена покрытиями.
- Рисунок 3. Силиконовый герметик вызывает растрескивание и отслаивание покрытий
(4)Устойчивость к загрязнению
Бетон является пористым материалом, который легко загрязняется, поэтому при выборе герметиков следует учитывать устойчивость к загрязнению. Поскольку обычный силикон проникает в поры материала из-за миграции пластификаторов, это вызовет необратимое проникающее загрязнение (его нельзя очистить); кроме того, поверхность силиконового герметика имеет электрический заряд, который легко притягивает пыль из воздуха, что после дождя вызовет вертикальное загрязнение ниже шва герметика. Загрязнение (которое можно очистить) не только влияет на внешний вид зданий, но и его трудно очистить. В то же время это увеличит затраты на обслуживание. Но MS-герметики не содержат силиконового масла и низкомолекулярных пластификаторов и демонстрируют отличную устойчивость к загрязнению.
- Рисунок 4. Загрязнение, вызванное силиконовым герметиком
Причины и методы предотвращения силиконового загрязнения на строительном навесном фасаде
(5)Способность к перемещению
Из-за наличия межслойного перемещения, вызванного сильным ветром и землетрясением, расширения, вызванного тепловым расширением и холодным сжатием, усадочного перемещения, вызванного усадкой при высыхании, и осадочного перемещения, вызванного осадкой фундамента на сборных зданиях, требования к герметику очень высоки. Поэтому герметик должен обладать выдающейся способностью к перемещению и эластичностью. В настоящее время ширина шва сборных зданий обычно проектируется как 20 мм, а деформация шва в основном вызвана тепловым расширением и сжатием компонентов, поэтому мы можем рассчитать в соответствии с шириной шва и выбрать правильный герметик для швов бетонных плит с соответствующей способностью к перемещению.
Упрощенная формула для расчета ширины обычного наружного шва сборных конструкций:
W＞δ/ε×100%+｜We｜
W＝проектная ширина шва (отечественная стандартная ширина обычно 20 мм);
δ＝деформация компонента из-за разницы температур/мм=L·α·△T;
L＝длина компонента (направление деформации)
α= коэффициент линейного расширения бетона, обычно принимается как (10×10-6) м/℃
△T＝предельная разница температур бетонного интерфейса, обычно принимается как 80℃;
ε=перемещение герметика %;
｜We｜=ошибка строительства шва (обычно принимается как 5 мм)
Пример расчета:
Когда длина бетонной компонентной плиты составляет L=3000 мм, перемещение герметика ε＞L·α·△T/ (W -｜We｜）·100%=3000× 10×10-6 ×80/（20-5）×100%=16%
Как указано вJC/T 881 <Строительные герметики для швов бетонных конструкций>, уровень перемещения герметиков может быть разделен на 7,5, 12,5, 20 и 25, поэтому способность к перемещению герметика, используемого в швах сборных зданий, должна быть не менее 20 или даже выше.
Кроме того, следует обратить внимание на подуровень герметика: он делится на низкомодульный и высокомодульный. Поскольку поверхность герметика относительно рыхлая и имеет низкую прочность, если герметик обладает высоким модулем и котезионной прочностью, это может легко привести к разрушению адгезии герметика на границе с бетоном. Однако герметик с низким модулем относительно мягкий, его котезионная прочность ниже адгезионной прочности на границе, он лучше адаптируется к деформациям и нелегко разрушается, поэтому способность к перемещению герметиков, используемых в сборных зданиях, должна составлять 20LM и 25LM.
Когда строительные швы подвергаются постоянной деформации из-за землетрясения или усадки и усушки материала, это создает постоянное напряжение на герметике. MS-герметик демонстрирует отличную эластичность и способность к релаксации напряжений, он может максимально снять предварительное напряжение при постоянной деформации и гарантировать, что герметик не будет поврежден.
(6) Технологические свойства
Герметик можно разделить на однокомпонентный и двухкомпонентный; возьмем в качестве примера модифицированный силанольный герметик, сравнение технологических свойств однокомпонентного и двухкомпонентного герметиков следующее:
Технологические свойства
(MS-герметик) |
Преимущество |
Недостаток |
Однокомпонентный герметик
(Влажностное отверждение) |
- Легкость в нанесении
- Меньше потерь
- Колеровка на заводе, без различий
|
- Относительно медленная скорость отверждения
|
Двухкомпонентный герметик
(Реакционное отверждение) |
- Быстрая скорость отверждения
|
- Требуется специальное смесительное оборудование и пистолет для герметика, высокие требования к монтажу
- Для очистки инструментов требуется органический растворитель (легковоспламеняющийся)
- Адгезия сильно зависит от грунтовки
- Колеровка на месте, возможны различия
|
В настоящее время все еще не хватает профессиональных рабочих в области монтажа герметиков для сборных зданий. Кроме того, условия строительства на площадке сложны. Поэтому вопрос о том, как обычный рабочий может быстро освоить работу с герметиком и обеспечить качество строительства, также заслуживает внимания. Фактически, однокомпонентный герметик более подходит для монтажа на площадке.
Рисунок 5. Специальная смесительная машина и пистолет для герметика для двухкомпонентного герметика
Кроме того, следует уделить больше внимания грунтовке. Поскольку на поверхности компонентов может быть разделительный агент для форм, и трудно избежать того, что пыль не будет удалена во время строительства. Но грунтовка важна для улучшения адгезии, герметизации пыли и улучшения водонепроницаемости. Поэтому нанесение грунтовки должно быть обязательным шагом при монтаже на площадке.
Для требований к выбору герметика, используемого в сборных зданиях, подробное сравнение характеристик всех видов герметиков на рынке следующее:
| |
Модифицированный силан |
Полиуретан |
Силикон |
| Адгезия к бетону |
Отличная |
Хорошая |
Плохая |
| Возможность окраски |
Отличная |
Отличная |
Плохая |
| Устойчивость к пятнам |
Отличная |
Отличная |
Плохая |
| Термостойкость |
Хорошая |
Плохая |
Отличная |
| Атмосферостойкость |
Хорошая |
Плохая |
Отличная |
| Стабильность при хранении |
Хорошая |
Плохая |
Отличная |
| Применяемая подложка |
Бетон, металл |
Бетон, металл |
Стекло, металл |
В заключение, для герметизации швов наружных сборных стен следует выбирать модифицированный силанольный герметик, а для герметизации швов внутренних стен можно выбрать модифицированный силанольный герметик или полиуретановый герметик.
Технические характеристики герметика, используемого для швов сборных зданий, должны соответствовать требованиям действующего отраслевого стандартаJC/T 881 «Герметики для швов бетонных конструкций». Глубина герметика должна составлять от половины ширины герметика до ширины герметика, то есть ½Ширина w ≤ Глубина d ≤ Ширина w, и глубина должна быть не менее 8 мм. Требования к монтажу герметика должны соответствоватьстатье 12.3.12 JGJ 1-2014 «Технические условия на сборные бетонные конструкции»: «Гидроизоляционные работы по швам наружных стеновых панелей должны соответствовать следующим требованиям:
1. Полость шва панелей должна быть очищена перед гидроизоляционными работами
2. Заполняющий материал должен быть уложен в соответствии с проектными требованиями
3. Герметизирующий материал должен быть заполнен полностью, без пор, однородным, ровным и иметь гладкую поверхность, а глубина должна соответствовать проектным требованиям»
Конкретные строительные операции должны выполняться в соответствии с методом строительства, предлагаемым производителями.
Часто задаваемые вопросы о герметике для сборных бетонных швов
Какой герметик лучше всего подходит для сборного бетона?
Лучший герметик зависит от конструкции соединения, требований к движению, подложки, экспозиции и спецификаций проекта. Полимер MS, полиуретан и силикон могут подходить для различных применений в сборном бетоне.
Можно ли использовать силиконовый герметик на сборном бетоне?
Да. Некоторые силиконовые герметики могут использоваться на сборном бетоне, особенно если требуется высокая устойчивость к погодным условиям и способность к движению. Однако для конкретного продукта необходимо проверить адгезию, окрашивание, окрашиваемость и совместимость бетона.
Подходит ли полимерный герметик MS для сборного бетона?
Да. Полимерные герметики MS подходят для наружных сборных бетонных швов, поскольку они сочетают прочную адгезию, гибкость, устойчивость к погодным условиям, краску и низкое количество окрашиваний.
Какую возможность движения должен иметь сборный герметик для соединения?
Требуемая способность двигаться зависит от конструкции сустава и ожидаемого движения. Перед выбором герметика следует учитывать термическое движение, усадку бетона, структурные перемещения и строительные допуски.
Нужен ли грунт для сборного бетонного герметика?
Не всегда. Некоторые герметики могут скрепляться с правильно подготовленным бетоном без грунта, в то время как другие требуют грунта. Всегда следуйте техническим рекомендациям производителя и при необходимости проверяйте сцепление.
Можно ли покрасить герметик для сборных бетонных швыров?
Некоторые полимерные и полиуретановые герметики MS можно покрасить, тогда как многие силиконовые герметики имеют ограниченную краску. Всегда проверяйте совместимость герметика с системой покрытия перед нанесением.
Как герметизировать швы между сборными бетонными панелями?
Типичный процесс включает очистку соединения, установку защитного стержня при необходимости, нанесение грунта при указании, нанесение герметика, обработку соединения и обеспечение достаточного времени на отверждение.
