既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性評定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性評定方法，包括（1）在光老化條件下，對多種試樣進(jìn)行人工加速老化，測量本體強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度；（2）對本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系；（3）以不同老化時間的粘結(jié)強(qiáng)度與標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度的比值作為相對粘結(jié)強(qiáng)度，獲得相對結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線；（4）測量要測試的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度；（5）根據(jù)本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系計算，得到其此時的粘結(jié)強(qiáng)度；（6）得到該既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠老化所處的階段，并推測其剩余使用壽命。
【專利說明】既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性評定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料，具體涉及既有建筑幕墻結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]玻璃幕墻(或稱幕墻)由金屬構(gòu)件和墻面板塊玻璃等材料組成，是懸掛在主體結(jié)構(gòu)上的連續(xù)的非承重外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠(以下簡稱結(jié)構(gòu)膠)連接了建筑物主體和裝飾玻璃板，能將所受到的外界風(fēng)荷載、玻璃自重、溫度變化引起的鋁材與玻璃熱脹冷縮反復(fù)變形的應(yīng)力傳遞到建筑結(jié)構(gòu)上，在保證玻璃幕墻結(jié)構(gòu)安全上起到了舉足輕重的作用。因此結(jié)構(gòu)膠應(yīng)具有結(jié)構(gòu)密封性好、耐濕熱、耐紫外線、耐臭氧老化等優(yōu)異性能，并能與鋁合金框架和各種色澤的鍍膜玻璃有良好的相容性。
[0003]硅酮結(jié)構(gòu)密封膠分為單組分和雙組分兩種。單組分結(jié)構(gòu)膠在施工后由于吸收空氣中的水分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而硫化，在硫化過程中一般要放出小分子生成物。最初應(yīng)用的單組分結(jié)構(gòu)膠是脫乙酸型，會對金屬造成腐蝕，近年來為克服這一缺點發(fā)展了脫醇型和脫酮肟型。單組分結(jié)構(gòu)膠因為固化時放出小分子產(chǎn)物，膠層易出現(xiàn)氣泡，氣密性較差，即易透空氣和水蒸氣，現(xiàn)在實際應(yīng)用較少。雙組分結(jié)構(gòu)膠以有機(jī)硅氧烷為主劑，以胺基硅烷為固化劑。近年來發(fā)展的改性結(jié)構(gòu)膠多是雙組分的，以改性有機(jī)硅聚合物為主劑，有機(jī)金屬化合物為固化劑，主要改善了結(jié)構(gòu)膠的操作性能和表面涂裝性能，并降低成本。改性方法主要是用丙烯酸酯、聚氨酯等同有機(jī)硅化合物共聚、共混以及互穿網(wǎng)絡(luò)等。
[0004]然而，隨著使用時間的增加，結(jié)構(gòu)膠會出現(xiàn)粘結(jié)強(qiáng)度和變形性能等力學(xué)性能的劣化，引發(fā)安全事故并影響幕墻的使用壽命。由于建筑幕墻大多應(yīng)用于公共建筑、商務(wù)中心區(qū)域，這些區(qū)域人流密集，若板片高空墜落，其后果將是災(zāi)難性的。
[0005]不過，目前缺失相關(guān)的評估方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即使幕墻規(guī)范對既有幕墻的定時檢查、維修提出明確要求，玻璃幕墻安全檢驗實質(zhì)性工作仍進(jìn)展緩慢，甚至基本上無法實施。隨著國內(nèi)許多幕墻工程中結(jié)構(gòu)膠的使用年限已超過企業(yè)提供的保證期限，如何結(jié)合工程應(yīng)用中的受力情況去研究其破壞機(jī)理以及建立有效的評價其耐久性的評估體系是今后需要解決的關(guān)鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，通過對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行光和熱的人工加速老化，得到硅酮結(jié)構(gòu)密封膠力學(xué)性能隨老化時間的關(guān)系曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn):(I)人工模擬的光老化條件與實際老化條件接近；(2)在人工模擬的光老化條件下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘結(jié)強(qiáng)度與本體強(qiáng)度之間具有線性關(guān)系；(3)在人工模擬的光老化條件下，獲得相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的關(guān)系曲線；由此，對于既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，通過對其現(xiàn)場取樣、測量其本體強(qiáng)度，即可計算得到其粘結(jié)強(qiáng)度，再將所得粘結(jié)強(qiáng)度除以該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度得到此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度，將其同相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的關(guān)系曲線進(jìn)行比對，即可得到該既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的剩余使用壽命。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供以下方面:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，該方法包括以下步驟:
[0009](I)在光老化條件下，對多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的試樣進(jìn)行人工加速老化，測量不同老化時間下試樣的本體強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，得到試樣的本體強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線、以及粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線；
[0010](2)對多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不同老化時間下的本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到在同一老化時間時本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系；
[0011](3)以多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不同老化時間的粘結(jié)強(qiáng)度與標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度的比值作為相對粘結(jié)強(qiáng)度，獲得多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的關(guān)系曲線，進(jìn)行歸一化處理，得到相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線；
[0012](4)對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，對其現(xiàn)場取樣，測量其本體強(qiáng)度；
[0013](5)對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，根據(jù)本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系計算，得到其此時的粘結(jié)強(qiáng)度；
[0014](6)根據(jù)該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度，計算此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度，根據(jù)相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線，得到其對應(yīng)的光老化時間，通過與其實際使用時間比較，得到其剩余使用壽命。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，所述多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠包括單組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和雙組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，本體強(qiáng)度通過啞鈴形片型試樣測量，粘結(jié)強(qiáng)度通過工字形塊型試樣測量。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，所述光老化條件如下:采用波長UVA-340nm的直型燈管，輻照度為
0.89W/m2，每12小時為一個實驗循環(huán)周期，包括紫外線輻射8h，其中黑板溫度60 (±3) V,然后冷凝水4h，其中黑板溫度50 (±3) °C。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(I)中，人工老化時間最長為5000h。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性系數(shù)為1.5-3，即在同一老化時間下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度為粘結(jié)強(qiáng)度的1.5-3倍。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性系數(shù)為1.8-2.6，即在同一老化時間下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度為粘結(jié)強(qiáng)度的1.8-2.6倍。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，最大本體強(qiáng)度時的伸長率與最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率的線性系數(shù)為1.5-3.0，即在相同的老化時間下，最大本體強(qiáng)度時的伸長率為最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率的1.5-3.0倍。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供如上所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(6)中，根據(jù)該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度，計算此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度，根據(jù)相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線，得到與此時的粘結(jié)強(qiáng)度對應(yīng)的光老化時間tg，從即有建筑幕墻建設(shè)時間獲得其實際使用時間h，并在相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線上由規(guī)定的最低安全相對粘結(jié)強(qiáng)度確定此時的光老化時間tgs，根據(jù)式tgl A1Ztgs:ts,得到實際使用壽命ts,由式計算得到剩余使用壽命t。
[0023]根據(jù)本發(fā)明提供的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，通過大量試驗確定，人工光老化比人工熱老化更容易導(dǎo)致硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的老化，人工光老化條件與自然老化條件更接近，在人工光老化條件下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度呈現(xiàn)線性關(guān)系，由此根據(jù)現(xiàn)場取樣的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠測得的本體強(qiáng)度，即可獲知其此時的粘結(jié)強(qiáng)度，通過相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的關(guān)系曲線，可推測其剩余使用壽命O
[0024]根據(jù)本發(fā)明的方法，在人工光老化條件下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度呈現(xiàn)線性關(guān)系，這對于工程現(xiàn)場判定結(jié)構(gòu)膠與型材和玻璃的粘結(jié)性能是非常有意義的，因為對于既有建筑幕墻，很難去測定其粘結(jié)強(qiáng)度，就無法去評判其粘結(jié)性能的安全性；但結(jié)構(gòu)膠的本體強(qiáng)度可以通過現(xiàn)場取樣到實驗室進(jìn)行檢測得到。通過我們得到的不同形式試樣的力學(xué)性能的線性關(guān)系，即可以由本體性能推算出其粘結(jié)強(qiáng)度，與該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度的值相比，得到此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的方法，光老化后的相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間符合一次函數(shù)的關(guān)系，從此時的粘結(jié)強(qiáng)度確定此時對應(yīng)的光老化時間tg，從即有建筑幕墻建設(shè)時間到測量時的時間差獲得其實際使用時間^，并由規(guī)定的最低安全相對粘結(jié)強(qiáng)度確定其時的光老化時間tgs，根據(jù)式tgl Aftgs:ts，得到實際使用壽命ts，由式計算得到剩余使用壽命t。由于推算過程中，采用了比自然老化更為苛刻的人工光老化條件，由此推算得到的使用壽命ts更為安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1示出啞鈴型試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2示出工字型試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3示出4種單組份結(jié)構(gòu)膠啞鈴型試樣光老化后的本體強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0028]圖4示出4種雙組份結(jié)構(gòu)膠啞鈴型試樣光老化后的本體強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0029]圖5示出4種單組份結(jié)構(gòu)膠工字型試樣光老化后的粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0030]圖6示出4種雙組份結(jié)構(gòu)膠工字型試樣光老化后的粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0031]圖7示出4種單組份結(jié)構(gòu)膠啞鈴型試樣熱老化后的本體強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0032]圖8示出4種雙組份結(jié)構(gòu)膠啞鈴型試樣熱老化后的本體強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0033]圖9示出4種單組份結(jié)構(gòu)膠工字型試樣熱老化后的粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0034]圖10示出4種雙組份結(jié)構(gòu)膠工字型試樣熱老化后的粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間曲線圖。
[0035]圖11示出1#_8#結(jié)構(gòu)膠試樣的相對粘結(jié)強(qiáng)度隨熱老化時間的歸一化關(guān)系曲線。
[0036]圖12示出1#_8#結(jié)構(gòu)膠試樣的相對粘結(jié)強(qiáng)度隨光老化時間的歸一化關(guān)系曲線。

【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合【具體實施方式】來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚明確。
[0038]術(shù)語定義
[0039]在本發(fā)明中，所用術(shù)語“本體強(qiáng)度”是指硅酮結(jié)構(gòu)密封膠本身的最大拉伸強(qiáng)度。
[0040]在本發(fā)明中，所用術(shù)語“粘結(jié)強(qiáng)度”是指硅酮結(jié)構(gòu)密封膠與粘結(jié)基材如鋁板、玻璃等的最大粘結(jié)強(qiáng)度。
[0041]在本發(fā)明中，所用術(shù)語“相對粘結(jié)強(qiáng)度”是指硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在任意老化時間的粘結(jié)強(qiáng)度與標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度的比值，其中，標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度意思相同，是指硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)完成后(使用時間為O)的粘結(jié)強(qiáng)度。
[0042]硅酮結(jié)構(gòu)密封膠
[0043]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，用于人工光老化測試的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可以是任何常用的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，對此并沒有特別限制。
[0044]硅酮結(jié)構(gòu)密封膠分為單組分和雙組分兩種。單組分結(jié)構(gòu)膠在施工后由于吸收空氣中的水分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而硫化，在硫化過程中一般要放出小分子生成物。雙組分結(jié)構(gòu)膠以有機(jī)硅氧烷為主劑，以胺基硅烷為固化劑。一般雙組分結(jié)構(gòu)膠以改性有機(jī)硅聚合物為主劑，有機(jī)金屬化合物為固化劑，主要改善了結(jié)構(gòu)膠的操作性能和表面涂裝性能，并降低成本。改性方法主要是用丙烯酸酯、聚氨酯等同有機(jī)硅化合物共聚、共混以及互穿網(wǎng)絡(luò)等。
[0045]在優(yōu)選的實施方式中，為了測量準(zhǔn)確，對于單組分和雙組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠均進(jìn)行測試，并且在單組分結(jié)構(gòu)膠中選用多種，在雙組分結(jié)構(gòu)膠中也選用多種。
[0046]在以下試驗中，選用4種單組分結(jié)構(gòu)膠和4種雙組分結(jié)構(gòu)膠，分別為:廣州市白云化工實業(yè)有限公司的白云牌SS621 (單組分)建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，白云牌SS622(雙組分)建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，分別記為1#和2#;杭州之江有機(jī)硅化工有限公司的金鼠牌JS6000硅酮結(jié)構(gòu)密封膠(單組分)，金鼠牌JS8000 (雙組分)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，分別記為3#和4# ;成都硅寶科技實業(yè)有限責(zé)任公司的硅寶999 (單組分)建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，硅寶992 (雙組分)建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，分別記為5#和6# ;上海華硅精細(xì)化工有限公司的華娃牌華娃6S (單組分)建筑用娃酮結(jié)構(gòu)密封膠,華娃牌華娃9S (雙組分)建筑用娃酮結(jié)構(gòu)密封膠，分別記為7#和8#。
[0047]試樣制各
[0048]對于單組份結(jié)構(gòu)膠，直接用膠槍將結(jié)構(gòu)膠注入到一厚度為2mm的?？騼?nèi)刮平，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天，將結(jié)構(gòu)膠澆注成2mm厚的膜。
[0049]對于雙組份結(jié)構(gòu)膠，4種結(jié)構(gòu)膠，按兩種組份的配比均為重量比為12: 1，稱量并充分進(jìn)行攪拌，混合均勻后，用刮刀嵌入到?？騼?nèi)，并刮平，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)14天。
[0050]實驗室標(biāo)準(zhǔn)試驗條件(標(biāo)態(tài))為:溫度(23±2) °C、相對濕度(50±5)%。
[0051]啞鈴型試樣:標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)完成后，按GB/T528-2009規(guī)定的I型試樣的形狀和尺寸裁取啞鈴型試樣,如圖1所示,試樣平行部分的試驗長度為25mm，寬度為6mm。用于測量本體強(qiáng)度和最大本體強(qiáng)度時的伸長率。
[0052]工字型試樣:粘結(jié)拉伸試樣形狀和尺寸符合GB16776-2005《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》6.8.1中的規(guī)定，粘結(jié)基材為玻璃板和鋁板，其中玻璃為清潔、無鍍膜的無色透明浮法玻璃，鋁板為無色陽極氧化鋁，如圖2所示，用于測量粘結(jié)強(qiáng)度和最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率。試樣制備方法為用丙酮清洗鋁板和玻璃板，并干燥之，在防粘材料上將兩塊粘結(jié)基材與兩塊隔離墊塊組裝成空腔，兩基材間的初始距離為12mm，對于單組分結(jié)構(gòu)膠，直接用膠槍將結(jié)構(gòu)膠注入到空腔內(nèi)，制成試樣；對于雙組份結(jié)構(gòu)膠，結(jié)構(gòu)膠配比均為重量比為12: 1，按兩種組份的配比，稱量并充分進(jìn)行攪拌，混合均勻后，裝入連接氣動膠槍的管狀容器內(nèi)，將結(jié)構(gòu)膠注入到空腔內(nèi)，制成試樣。
[0053]人工老化
[0054]人工光老化試驗:參照ASTM G154，采用波長UVA_340nm的直型燈管，輻照度為
0.89W/m2，每12小時為一個實驗循環(huán)周期，包括紫外線輻射8h，其中黑板溫度60 (±3) V,然后冷凝水4h，其中黑板溫度50 (±3) °C。將在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)好的8種結(jié)構(gòu)膠取出，每種結(jié)構(gòu)膠分為啞鈴型和工字型各5組，每組4個試樣，其中3個用于物理性能的測試，I個用于結(jié)構(gòu)性能的測試。對于工字型試樣，將玻璃的一面朝向燈管。取樣周期為300、1000、3000、4000、5000 小時。
[0055]人工熱老化試驗:熱老化試驗箱，烘箱溫度為80°C，加鼓風(fēng)。將在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)好的結(jié)構(gòu)膠試樣取出，每種結(jié)構(gòu)膠分為啞鈴型和工字型各5組，對應(yīng)5種老化時間，每組4個試樣，其中3個用于物理性能的測試，I個用于結(jié)構(gòu)性能的測試。將所有試樣按牌號分別平放在塑料托盤里，再放置于烘箱內(nèi)。取樣周期為300、500、1000、2000、5000小時。
[0056]力學(xué)性能測試
[0057]本體強(qiáng)度:按GB/T528-2009，用測厚計在試驗長度的中部和兩端測量厚度，取3個測量值的中位數(shù)用于計算橫截面積，將試樣對稱地夾在拉力試驗機(jī)的上、下夾持器上，使拉力均勻地分布在橫截面上，裝配一個伸長測量裝置，夾持部分為圖1中的試樣長度部分，啟動試驗機(jī)，在整個試驗過程中連續(xù)監(jiān)測試驗長度和力的變化，試驗速度為500mm/min，得到啞鈴型試樣的最大本體強(qiáng)度。每組測試3個試樣，取平均值。
[0058]粘結(jié)強(qiáng)度:按GB16776-2005規(guī)定的方法進(jìn)行上機(jī)測試，將試樣裝入拉力試驗機(jī)，以5mm/min的速度將試樣拉伸至破壞，測量每個試樣的長寬高，得到工字型試樣的最大粘結(jié)強(qiáng)度，每組測試3個試樣，取平均值。
[0059]人工老化試驗結(jié)果分析
[0060]對于1#_8#試樣，人工光老化后，所得本體強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線、粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線，如圖3-圖6中所示。
[0061]對于1#_8#試樣，人工熱老化后，所得本體強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線、最大本體強(qiáng)度時的伸長率與老化時間關(guān)系曲線、粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線以及最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率與老化時間曲線，如圖7-圖10中所示。
[0062]由圖3-圖10可知，在相同老化時間下，人工光老化條件(光一熱一水的協(xié)同作用)要比單純的熱效應(yīng)更明顯地加速硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的老化，雖然在光老化過程中的溫度要比熱老化中的低。因此，選擇人工光老化條件作為本發(fā)明方法的比對標(biāo)準(zhǔn)。
[0063]通過對1#_8#試樣的光老化實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，發(fā)現(xiàn)，啞鈴型樣試樣的本體強(qiáng)度與工字型試樣的粘結(jié)強(qiáng)度成線性關(guān)系，本體強(qiáng)度為粘結(jié)強(qiáng)度的2.6倍左右。
[0064]1#-8#結(jié)構(gòu)膠試樣的相對粘結(jié)強(qiáng)度隨熱老化時間的歸一化關(guān)系曲線如圖11所示，l#-8#結(jié)構(gòu)膠試樣的相對粘結(jié)強(qiáng)度隨光老化時間的歸一化關(guān)系曲線如圖12所示。
[0065]由圖11可知，相對粘結(jié)強(qiáng)度先上升，經(jīng)過了極大點后再下降。以極大點為界，可以將圖分為兩個區(qū)域。在前期，力學(xué)指標(biāo)逐漸上升，性能變好，雖然交聯(lián)和降解同時發(fā)生，但交聯(lián)占據(jù)主導(dǎo)；經(jīng)過極大點以后，性能逐漸下降，直至失效，表明老化后期，主要以降解為主。
[0066]由圖12可知，對于光老化后的相對粘結(jié)強(qiáng)度，一直呈線性下降的趨勢。表明在整個紫外老化過程中，雖然交聯(lián)與降解一直并存，但由于光、熱以及水的共同作用，使得降解一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
[0067]同時與熱老化后力學(xué)性能的關(guān)系曲線比較可以看出，光老化對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的影響要大于熱老化。
[0068]既有建筑幕墻結(jié)構(gòu)密封膠安全性能評價
[0069]( I)對既有建筑幕墻結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行現(xiàn)場取樣，可選取受日曬較多位置的玻璃面板，沿結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)面的長度方向進(jìn)行剝?nèi)?。取樣時應(yīng)盡量小心，緊貼玻璃面或鋁框表面一刀割過(盡量不要回刀，避免剝離過程中對膠面的劃傷)，得到膜狀試樣，試樣至少為I組(5件)。按GB/T528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》的規(guī)定，把剝?nèi)〉哪钤嚇佑肐型裁刀制取啞鈴型試樣。在試驗室的拉力試驗機(jī)上按GB/T528-2009檢測結(jié)構(gòu)膠啞鈴型試樣的拉伸性能，從而先得到結(jié)構(gòu)膠的本體強(qiáng)度。
[0070](2)將測試得到的本體強(qiáng)度除以2.6即得到粘結(jié)強(qiáng)度Tbl。
[0071](3)從工程備案中找到該結(jié)構(gòu)膠的進(jìn)廠復(fù)試報告，獲得其標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度(Tb)，通過Tbl與Tb的比，可以得到相對粘結(jié)強(qiáng)度(T)。
[0072](4)將相對粘結(jié)強(qiáng)度(T)與圖12比對，得到其對應(yīng)人工光老化的時間tgl，通過與其實際使用時間tl比較，結(jié)合熱分析對其結(jié)構(gòu)的表征，可以判斷其老化所處的階段，從而大致預(yù)測其剩余使用壽命。具體地，從即有建筑幕墻建設(shè)時間獲得其實際使用時間，并在相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線上由規(guī)定的最低安全相對粘結(jié)強(qiáng)度確定此時的光老化時間tgs,根據(jù)式tgl Aftgs:ts,得到實際使用壽命ts,由式計算得到剩余使用壽命to
[0073]以上通過【具體實施方式】和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但這些說明僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，該方法包括以下步驟: (1)在光老化條件下，對多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的試樣進(jìn)行人工加速老化，測量不同老化時間下試樣的本體強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，得到試樣的本體強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線、以及粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間關(guān)系曲線； (2)對多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不同老化時間下的本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到在同一老化時間時本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系； (3)以多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不同老化時間的粘結(jié)強(qiáng)度與標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度的比值作為相對粘結(jié)強(qiáng)度，獲得多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的關(guān)系曲線，進(jìn)行歸一化處理，得到相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線； (4)對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，對其現(xiàn)場取樣，測量其本體強(qiáng)度； (5)對于要測試的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，根據(jù)本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性關(guān)系計算，得到其此時的粘結(jié)強(qiáng)度； (6)根據(jù)該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度，計算此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度，根據(jù)相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線，得到其對應(yīng)的光老化時間，通過與其實際使用時間比較，得到其及老化所處的階段并推測其剩余使用壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，所述多種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠包括單組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和雙組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，本體強(qiáng)度通過啞鈴形片型試樣測量，粘結(jié)強(qiáng)度通過工字形塊型試樣測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，所述光老化條件如下:采用波長UVA-340nm的直型燈管，輻照度為0.89W/m2，每12小時為一個實驗循環(huán)周期，包括紫外線輻射8h，其中黑板溫度60 (±3) °C，然后冷凝水4h，其中黑板溫度50(±3)°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(1)中，人工老化時間最長為5000h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性系數(shù)為1.5-3，即在同一老化時間下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度為粘結(jié)強(qiáng)度的1.5-3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，本體強(qiáng)度與粘結(jié)強(qiáng)度的線性系數(shù)為1.8-2.6，即在同一老化時間下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的本體強(qiáng)度為粘結(jié)強(qiáng)度的1.8-2.6倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(4)中，最大本體強(qiáng)度時的伸長率與最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率的線性系數(shù)為1.5-3.0，即在相同的老化時間下，最大本體強(qiáng)度時的伸長率為最大粘結(jié)強(qiáng)度時的伸長率的1.5-3.0 倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的既有建筑幕墻硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性分析測試方法，其中，在步驟(6)中，根據(jù)該硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的標(biāo)態(tài)時的粘結(jié)強(qiáng)度，計算此時的相對粘結(jié)強(qiáng)度，根據(jù)相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線，得到與此時的粘結(jié)強(qiáng)度對應(yīng)的光老化時間tg，從即有建筑幕墻建設(shè)時間獲得其實際使用時間t1;并在相對粘結(jié)強(qiáng)度與老化時間的歸一化曲線上由規(guī)定的最低安全相對粘結(jié)強(qiáng)度確定此時的光老化時間tgs，根據(jù)式tgl Aftgs:ts，得到 實際使用壽命ts，由式t=ts-ti計算得到剩余使用壽命t。
【文檔編號】G01N19/04GK104075990SQ201310104884
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】曾兵, 邸小壇, 姜廣明, 張曉敏, 孟玉潔, 閆新宇 申請人:中國建筑科學(xué)研究院