装配式建筑外墙如何接缝防水密封

建管家

建筑物的防水一直是建筑施工中非常重要的一个环节，因为防水效果的好坏直接影响到建筑物的功能、使用年限和价值。对于装配式建筑，特别是采用预制外墙板的装配式建筑，接缝处的密封防水更是需要重点注意的环节。



正确的密封材料的选择与施工是良好防水的重要条件。在预制外墙板的防水密封中，有几个值得注意的问题：
1、不建议将硅酮密封胶用于建筑外墙板的填缝密封。
有机硅建筑密封胶（俗称硅酮密封胶）是有机硅高分子材料中一种应用广泛的材料，它在室温下即可固化变为弹性体，无需加热，光照或其他辅助条件，使用非常方便，除具有一般有机硅材料的耐高低温、耐气候老化、高电绝缘等优异特性外，还具有对各类基材粘结性好、抗变位能力强等特点，特别是对铝合金与玻璃有着优异的粘接性。
正因为其优异的综合性能，从上世纪90年代开始，我国的硅酮密封胶行业也随着玻璃幕墙门窗行业的兴起而飞速发展，在与聚硫胶、聚氨酯胶、丙烯酸胶等密封胶的竞争中，以优异的综合性能和高性价比，获得了绝大部分的市场占有率，有数据表明，目前国内的各类建筑密封胶中，硅酮密封胶的占比超过90%。
随着装配式建筑在国内的兴起，传统硅酮建筑密封胶企业也积极推广产品。但由于硅酮密封胶中需要添加硅油作为增塑剂，普遍易出现硅油渗入多孔性的石材内部造成污染的情况；对于铝板，亦容易出现流挂积灰的现象。
上世纪70年代末期日本建筑业也是因为发现硅酮密封胶应用在外墙板片的类似问题，才着手研究出了替代产品MS系列密封胶产品。故在彻底杜绝此类问题之前，应避免硅酮胶在装配式建筑特别是装配式外墙板上的填缝密封。



▲ Figure 1硅酮密封胶渗油污染石材



▲ Figure 2铝板积灰流挂
2、硅烷改性密封胶的寿命能够保证20年以上吗？
硅烷改性密封胶源自日本，是将硅烷功能基团修饰到特定聚合物末端，固化后的主体结构不变，仍然保留了原有结构的优异性能，只是固化交联的方式有所改变。硅烷改性密封胶的整个固化过程中，只有醇类的小分子释放，不会对人体造成危害，属于环保型的固化体系。
随着国内装配式建筑的兴起，硅烷改性密封胶逐渐进入大众的视野。但无论是对于建筑师、施工人员还是用户，一种新材料被在项目上使用，使用寿命一定是被重点关注的因素。业内的普遍疑问是：硅烷改性密封胶的寿命能够保证20年以上吗？
对于建筑密封胶的耐老化性，业内有多种测试方法和评判标准，如美国材料实验协会的ASTM C792《热老化对弹性填缝料重量损失、破裂及粉化影响的标准试验方法》，ASTM C793《加速老化对弹性接缝密封胶影响的标准试验方法》，ASTM C920《弹性接缝密封胶标准技术规范》，日本规格协会的JIS A 5758《建筑用密封胶材料》、JIS A 1439《建筑用密封胶的测试方法》，国内的GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》，JC/T485《建筑窗用弹性密封胶》等。测试中的是紫外辐照、热压冷拉还是浸水或者定伸粘接等，从各个方面论证了硅烷改性密封胶的耐老化性。



▲ Figure 3人工加速老化测试后的不同密封胶



▲ Figure 4 硅烷改性密封胶表面老化出现裂纹



▲ Figure 5 裂纹深度1~2mm
相较于受制于实验条件的人工加速老化从某几个方面去加速测定密封胶，可能实际自然环境中的的多种老化因素叠加更具有说服力——日本使用硅烷改性密封胶的装配式建筑工程，年代最久远的实际应用案例已经超过35年的历史，而并没有出现大面积开裂、漏水的现象。
如上图所示，在有着15年历史的外墙填缝案例中，硅烷改性密封胶出现表皮开裂，而并未出现裂纹深度增加和里侧弹性下降或性质变化的现象，这是由于硅烷改性胶的优秀的抗剪切性能与低应力性能综合作用的结果。
所以，只要保证正确的外墙密封胶施胶厚度（一般10~15mm），无涂料涂覆的硅烷改性密封胶保持20年左右的使用寿命是可以的。
3、双组分与单组分硅烷改性密封胶，哪个更适合用于装配式建筑外墙板的密封？
在建筑密封胶的选择问题上，在装配式建筑业有更长发展历史的邻国日本，有一套“适才适所”的理论，即根据不同材料的特性来选择最合适的应用部位。
双组分硅烷改性密封胶，是一种需要将4.4kg A组分主剂与400g B组分固化剂，在施工现场使用专用的小型混合搅拌设备混合均匀后，用专用胶枪抽胶再挤出胶施工的改性密封胶。
按照国内通常的打胶习惯，在使用的便利性上稍逊于常规单组分密封胶，但在日本多年的装配式建筑实践中，应用于预制外墙板的硅烷改性密封胶90%以上是双组分的产品。
国内如万科等装配式建筑行业的先行者，一直在其装配式项目中使用双组分改性密封胶产品。这是为什么呢？
一方面，双组分产品如果能熟练掌握操作要领，实际效率很高且能避免浪费。如日本专业打胶工人经过多年的实践和经验积累，对双组分产品的施工已经有了一套标准的操作方法，质量高、速度快。
另一方面，在日本JISA 5758-2004《建筑密封材料》标准中的热压冷拉测试是对装配式建筑密封胶实际使用情况的模拟，即在90℃温度下压缩30%，-10℃温度下拉伸30%，经历2000个循环依然能保证不被破坏并保持弹性回复力。
“9030”标准是判定优秀装配式建筑密封胶的重要依据，通常双组分硅烷改性密封胶对此项标准的通过率远高于单组分。而且，双组分胶能快速固化，避免单组分胶体因养护固化期内接缝反复位移变化，而造成的胶体内部缺陷，进而降低胶体开裂或脱粘风险，这也是双组分硅烷改性密封胶的突出优势之一。



4、接缝部位的涂料开裂问题有无解决的办法？
专业的工业化生产已经把装配式外墙板的制作尺寸精度控制在了“毫米”级，但在各种综合因素影响下，吊装后墙板接缝的整体精度依然属于“厘米”级，上下楼层的外墙接缝间距1~3cm的现象很常见，如果用外墙板密封胶来形成立面线条，难免因上下相邻板片胶缝不整齐影响美观度。
故为了保证整个立面胶缝线条从上到下笔直的效果，一般会采用先打外墙密封胶，后涂刷外墙涂料，用涂料遮盖的方式来形成笔直的分隔线条。但这就不可避免地出现涂料盖在密封胶上的情况。
而通常的外墙涂料，由于其本身弹性不足，在遇到密封胶伸缩变化时，无法与密封胶保持同步，很容易出现起皮开裂的情况。
有机硅弹性外墙涂料，这是一种以有机硅材料为成膜物质，经特殊工艺制备而成的耐老化性能优秀的涂料，尤其是有机硅形成的漆膜弹性非常好，能与密封胶保持同等的伸缩位移变化，能从根本上解决建筑外墙，特别是装配式建筑外墙胶缝位置的涂料开裂问题。



5、影响外墙防水密封的效果的因素很多，需要综合考虑。
预制墙板的加工及施工精度，有时候直接影响着外墙防水密封的效果。比如，外墙板制造时有漏浆、缺浆情况，或者工地安装精度偏差大，需要后期切缝或修补加工，可能导致同一条缝隙的不同位置宽窄不一，给填塞泡沫棒工序带来很大困难，某些部位无法卡紧等问题，这就容易导致外墙板密封胶施工时与接缝两边的压实程度不足或胶体厚薄不一等问题，从而埋下了密封胶脱粘漏水的隐患。
再比如，在墙板内侧使用预嵌在混凝土中的橡胶止水条，通过上下压紧来起到第二层防水作用，但实际应用中效果并不理想，因为这种方式要求外墙板安装精度很高，稍有错位则无法压紧橡胶条，失去防水密封的作用。
综合来说，堵水与疏水结合才是最佳的防水措施。
水是可以四处流动，无孔不入的，因此传统建筑防水中应用的“堵水”方案，在存在大量拼接缝的装配式建筑中，是不合适的。
单纯希望靠外墙板密封胶万无一失地把雨水堵在室外，不现实，即使实现，成本也非常高，造成不必要的浪费。而“疏水”的理念，是指在设计时就考虑到，会有一部分水会通过各种途径进入，通过合理的设计，把这部分突破而入的水顺畅地引导到排水构造中，将其排出室外，避免其进一步渗透到室内。只有堵疏相结合的办法才是装配式建筑最佳的防水办法。
综合来看，在目前国内的施工企业对外墙板密封胶的认识还不够全面的情况下，由建筑密封胶企业负责装配式建筑外墙板的打胶施工（包工包料）是一种很好的方式。
俗话说，“三分材料，七分施工”，专业的材料由专业的团队来做，可以杜绝很多问题发生。对于业主来说，也可以避免出现问题时材料方和施工方相互推诿。
随着国家政策的大力倡导和支持，装配式建筑行业获得了良好的发展。随着研究的深入，更多优秀的方案会出现在装配式建筑的防水领域，等待接受时间的考验！