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【 第一幕墻網(wǎng) 】
1.前言
玻璃幕墻作為一種新型建筑墻體，不僅能隔絕風(fēng)雨，控制室內(nèi)冷、熱、光、聲，且外表新穎別致，晶瑩通透，充滿著時代氣息，深受建筑師及普通百姓的青睞。玻璃幕墻自20世紀(jì)80年代引入我國，距今已有近3O年的歷史。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國玻璃幕墻的面積已超過2億平方米，占世界幕墻面積的80%以上。且新建的高層建筑約有80%全部或局部采用玻璃幕墻。
隱框玻璃幕墻是指面板材料為玻璃，金屬框架構(gòu)件完全不顯露于面板外表面的框支承玻璃幕墻。隱框玻璃幕墻是幕墻中應(yīng)用最早、最多的基本幕墻形式之一。隱框玻璃幕墻因無外框保護(hù)，完全依靠硅酮結(jié)構(gòu)膠將玻璃板塊粘結(jié)在鋁合金型材上。一旦硅酮結(jié)構(gòu)膠出現(xiàn)脆化、老化或與玻璃、鋁型材粘結(jié)不牢時，極易發(fā)生玻璃板塊脫落的事故，給國家財產(chǎn)、人民的生命安全造成嚴(yán)重影響。除玻璃自爆、設(shè)計不當(dāng)?shù)仍蛑�，�?a href=http://guifan.onefacade.com style=text-decoration:underline;font-size:14px;color:#000000; target=_blank>規(guī)范選材、無資質(zhì)企業(yè)的不規(guī)范施工、硅酮結(jié)構(gòu)膠的提前老化等是目前造成玻璃板塊脫落的主要原因，本文通過實際工程案例逐一進(jìn)行分析。
2.玻璃板塊脫落原因分析
2.1 型材選擇錯誤
框支承玻璃幕墻的骨架材料是鋁合金型材，按照J(rèn)GJ102《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》要求，玻璃幕墻應(yīng)選用耐氣候性的材料，鋁合金材料應(yīng)進(jìn)行表面陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂或氟碳噴涂處理，且鋁合金型材應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237規(guī)定的質(zhì)量要求…[1]。部分企業(yè)為了追求利潤最大化，將外觀看似陽極氧化的鋁素材冒充陽極氧化型材使用。圖1、圖2為某工程玻璃附框采用鋁素材，玻璃板塊裝配不久出現(xiàn)玻璃板塊脫落現(xiàn)象，最后造成整個工程重新返工，全部將鋁素材更換為符合規(guī)范要求的陽極氧化型材，工程損失嚴(yán)重。
鋁素材又稱裸材、光身材，表面光澤度比陽極氧化型材差，是制作普通鋁合金門窗的常用材料。該類型材表面未經(jīng)過任何表面處理，是通過空氣中的氧氣自然氧化在型材表面形成一層養(yǎng)護(hù)膜，養(yǎng)護(hù)膜的厚度受環(huán)境因素影響較大通常為0～3μm，遠(yuǎn)低于陽極氧化型材的膜層厚度（規(guī)范要求平均膜厚不低于15μm）。且該類型材的耐久性差，與硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)極不穩(wěn)定，是造成隱框玻璃幕墻玻璃板塊脫落的主要原因之一。 
2.2 無幕墻施工資質(zhì)企業(yè)的不規(guī)范施工
玻璃幕墻應(yīng)該由有施工資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行施工，按照“建筑幕墻工程施工企業(yè)資質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)”要求，一至三級企業(yè)至少應(yīng)具有“a.有一支相對穩(wěn)定并熟練掌握建筑幕墻技術(shù)、按質(zhì)量要求作業(yè)的安裝隊伍；b.有用于建筑幕墻加工制作的廠房面積不小于1000平方米、應(yīng)用于制作隱框玻璃幕墻的打膠和固化養(yǎng)護(hù)車間，并有相配套的機(jī)械加工、機(jī)械注膠等設(shè)備；c. 企業(yè)具有2年以上從事建筑幕墻工程施工的經(jīng)歷…” 等等。
近年來，隨著我國幕墻行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑幕墻工程逐漸增多，從事幕墻施工的企業(yè)也日益增多，存在魚龍混雜現(xiàn)象。近兩年受國家房地產(chǎn)調(diào)控政策影響，許多企業(yè)為了降低成本，直接或間接委托無幕墻施工資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行玻璃板塊與附框的裝配制作。因無資質(zhì)企業(yè)在廠房面積（打膠間與養(yǎng)護(hù)間）、打膠設(shè)備、人員素質(zhì)、質(zhì)量控制等方面不符合相關(guān)規(guī)范要求，曾發(fā)生多起因施工不規(guī)范、質(zhì)量控制不嚴(yán)造成的玻璃板塊脫落的事故，無資質(zhì)企業(yè)的不規(guī)范施工主要包括以下幾個方面。
2.2.1 未做相容性試驗或相容性型材與實際使用型材不一致
JGJ102規(guī)范3.6.2條款規(guī)定“硅酮結(jié)構(gòu)密封膠使用前，應(yīng)經(jīng)國家認(rèn)可的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行與其接觸材料的相容性和剝離粘結(jié)性試驗…” [2]。（1）部分企業(yè)因工期緊，合同簽訂后立即進(jìn)行施工，同時進(jìn)行相容性試驗。按照GB16776標(biāo)準(zhǔn)要求，相容性試驗至少需要21天（單組份28天）時間，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)硅酮結(jié)構(gòu)膠與型材不相容后，工程已開展了一部分，這樣也會造成玻璃板塊脫落的安全隱患。（2）同樣，某些企業(yè)確實提前進(jìn)行了相容性試驗，但因中間環(huán)節(jié)變化需更換材料（型材、硅酮結(jié)構(gòu)膠），更換后的材料來不及進(jìn)行相容性試驗立即進(jìn)行施工，可能會出現(xiàn)硅酮結(jié)構(gòu)膠與型材不相容的情況，同樣會造成玻璃板塊脫落的安全隱患。圖3為某工程未做相容性試驗，出現(xiàn)粘結(jié)不良的情況后最終返工案例。 
2.2.2施工、養(yǎng)護(hù)環(huán)境不符合規(guī)范要求
硅酮結(jié)構(gòu)膠是影響玻璃幕墻安全的關(guān)鍵材料，應(yīng)在潔凈、通風(fēng)良好的室內(nèi)進(jìn)行注膠，最佳施工溫度為10oC~35oC，應(yīng)有足夠的養(yǎng)護(hù)區(qū)域，確保硅酮結(jié)構(gòu)膠完全固化后玻璃板塊才能運輸和裝配。部分企業(yè)打膠現(xiàn)場灰塵較大，易造成基材表面的二次污染；另有一部分企業(yè)因加工車間面積較小，硅酮結(jié)構(gòu)膠未完全固化就運輸?shù)焦さ剡M(jìn)行玻璃板塊的裝配施工。上述兩種情況均會造成硅酮結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)不良，產(chǎn)生玻璃板塊脫落的安全隱患。圖4為施工現(xiàn)場灰塵較大，圖5為打膠、養(yǎng)護(hù)環(huán)境不符合要求。
2.2.3基材清洗不干凈
硅酮結(jié)構(gòu)膠取得良好粘結(jié)性的關(guān)鍵因素之一就是有潔凈的粘結(jié)表面，因此施工前應(yīng)除去基材表面的污物、灰塵、任何油類、結(jié)霜。應(yīng)采用供應(yīng)商推薦的溶劑，如異丙醇、丁酮、二甲苯等，且應(yīng)使用清潔無絨毛白布采用“雙布擦拭法”進(jìn)行清潔。很多玻璃附框用型材出廠時包裝不嚴(yán)或無保護(hù)膜保護(hù)，一部分企業(yè)存放型材時隨便往廠房一角一扔，等到使用時型材已被灰塵、油污污染，另有部分企業(yè)采用帶顏色的舊布或清潔時不認(rèn)真，均會引起硅酮結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)不良，造成玻璃板塊脫落的安全隱患。
2.2.4 底漆使用不正確
按照規(guī)范要求，底漆應(yīng)按以下程序使用：a.通過相容性及粘結(jié)性試驗，確定是否使用底漆； b.底漆應(yīng)在基材清洗之后結(jié)構(gòu)膠施工之前使用；c. 用自然硬毛刷或干凈無絨毛的白布在被粘表面涂上一層薄而均勻的底漆；d.底漆應(yīng)在完全干涸后（多介于15~30分鐘）才能施用硅酮結(jié)構(gòu)膠，否則會使結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)能力下降。部分企業(yè)不按相容性試驗結(jié)果按需使用底漆，而是錯誤的將所有型材均涂刷一層底漆。根據(jù)我公司多年從事相容性試驗的經(jīng)驗，部分型材無底漆時粘結(jié)良好，涂刷底漆后反而引起粘結(jié)不良，這樣也會埋下玻璃板塊脫落的種子。圖6、圖7為某工程因底漆未完全干涸時施打硅酮結(jié)構(gòu)膠，未做割膠試驗，裝配到工程上一周，發(fā)現(xiàn)粘結(jié)在附框處硅酮結(jié)構(gòu)膠部分脫粘，最后玻璃板塊全部卸下重新返工。 
2.2.5 打膠過程質(zhì)量控制不嚴(yán)（未按相關(guān)要求進(jìn)行試驗如蝴蝶試驗、扯斷時間試驗、隨批剝離粘結(jié)試驗、割膠試驗） a. 蝴蝶試驗（見GB16776附錄D[3]）用于判斷雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠的混合均勻性。雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠只有兩組分混合均勻并完全固化才能與基材形成良好的粘結(jié)力，通常情況下，在每次開機(jī)、包括間斷后的開機(jī)前，均應(yīng)進(jìn)行蝴蝶試驗。
b. 扯斷時間試驗 （見GB16776附錄D）用于測試結(jié)構(gòu)膠的混合比例和混合后的固化速度是否符合結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)商的技術(shù)說明，同時可判斷硅酮結(jié)構(gòu)膠是否過期。試驗應(yīng)在每次開機(jī)、包括間斷后的開機(jī)都應(yīng)進(jìn)行。如果結(jié)構(gòu)膠的扯斷時間低于規(guī)定范圍（適用期），應(yīng)檢查混膠設(shè)備，確認(rèn)超出范圍的原因，如結(jié)構(gòu)膠是否過期、、是否需要調(diào)整或維修設(shè)備，必要時應(yīng)同結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)商聯(lián)系。并將試驗編號、拉斷時間、日期、結(jié)構(gòu)膠批號、其它有關(guān)信息，納入質(zhì)量控制記錄，以便將來查詢。
c. 隨批剝離粘結(jié)試驗是檢驗實際生產(chǎn)單元粘結(jié)性的一種方法。試驗要求在每次開機(jī)（包括間斷后的開機(jī)）前、不同基材、不同批次的結(jié)構(gòu)膠使用前都應(yīng)進(jìn)行。特別對鋁合金型材，受鋁型材元素含量及熔煉、擠壓、表面處理等工藝的影響，不同批次間或同一批次型材差異較大。如果不做隨批剝離粘結(jié)試驗，勢必存在安全隱患。國家玻璃化學(xué)建材檢測中心張曉敏[4] 發(fā)現(xiàn)陽極氧化鋁型材用相同的密封膠、相同的溶劑清潔，粘結(jié)效果卻有天壤之別，提出在建筑行業(yè)中被迫對每一批實際使用的基材進(jìn)行粘結(jié)性測試，還需要隨時抽檢實際施工效果。圖8為同一批次的噴涂型材粘膠面差異較大，圖9為不同批次型材粘膠面經(jīng)過鉻化處理（粘結(jié)良好）和未經(jīng)過鉻化處理（部分粘結(jié)）的情況。 
d. “割膠試驗”（見GB16776附錄D方法A）是采用成品破壞法檢查硅酮結(jié)構(gòu)膠施工質(zhì)量極為有效的方法。該方法既可以檢查結(jié)構(gòu)膠與基材（玻璃、裝配框等）的粘結(jié)能力，又可以檢查結(jié)構(gòu)膠的施工質(zhì)量，如結(jié)構(gòu)膠外觀、顏色、氣泡、寬度、厚度等。割膠試驗可按下列要求進(jìn)行：
a. 第一次割膠：前10片檢查一片（1/10）；b. 第二次割膠：從接下來的40片檢查一片（2/50）；c. 第三次割膠：從接下來的50片檢查一片（3/100）；d. 從第四次割膠開始，以后每100片檢查1片 。根據(jù)每個工程的不同，割膠的頻率可在雙方協(xié)商下調(diào)整。割膠試驗同時將測試數(shù)量、日期、測試用膠批號、測試結(jié)果（粘結(jié)或內(nèi)聚破壞）以及其它有關(guān)信息，納入質(zhì)量控制記錄，以便將來查詢。
部分企業(yè)只做蝴蝶試驗省略了其它試驗，無法對整個打膠過程進(jìn)行質(zhì)量控制，無法保證硅酮結(jié)構(gòu)膠與基材的粘結(jié)質(zhì)量，等玻璃板塊裝配上墻出現(xiàn)玻璃板塊脫落的事故后，再引起注意已為時已晚。圖10 為某工程整體質(zhì)量控制不嚴(yán)，玻璃板塊裝配后兩天出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。 
2.3 劣質(zhì)硅酮結(jié)構(gòu)膠的提前老化
硅酮結(jié)構(gòu)膠是隱框幕墻的關(guān)鍵材料，它連接著板塊與金屬構(gòu)架，在幕墻的使用過程中，承受著風(fēng)荷載及玻璃的自重荷載，直接關(guān)系到建筑幕墻結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性。因此，要求硅酮結(jié)構(gòu)密封膠必須具有較高的抗張、抗剪強(qiáng)度、抗反復(fù)拉伸、壓縮和剝離粘結(jié)強(qiáng)度。
部分不負(fù)責(zé)任企業(yè)為降低成本生產(chǎn)硅酮結(jié)構(gòu)膠時，添加了低沸點的物質(zhì)如白油等，白油類低沸點物質(zhì)不僅會使中空玻璃內(nèi)部的丁基密封膠溶解，發(fā)生幕墻玻璃的流油現(xiàn)象，如圖11；同時隨著時間的推移，白油會逐漸揮發(fā)，使硅酮結(jié)構(gòu)膠脆化、老化，如圖12，產(chǎn)生玻璃板塊脫落的事故。
2.4 密封膠選擇錯誤
按照J(rèn)GJ102規(guī)范要求，明框幕墻、建筑門窗用中空玻璃，第一道密封膠應(yīng)采用中空玻璃用丁基熱熔密封膠；不需承擔(dān)荷載的第二道密封膠宜采用聚硫類中空玻璃密封膠，也可采用硅酮密封膠；隱框、半隱框及點支承玻璃幕墻，需承擔(dān)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的應(yīng)選用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠[5]。如某工程明框幕墻的開啟扇，錯誤選擇聚硫膠代替硅酮結(jié)構(gòu)膠，使用一年后，聚硫膠已泛白，中空玻璃內(nèi)部已出霧，如圖12。隨著時間的推移，聚硫膠完全脫粘，造成中空玻璃外片脫落的事故。
3. 結(jié)語
通過上面的分析可以看出：硅酮結(jié)構(gòu)膠是隱框幕墻的關(guān)鍵材料，如果不按規(guī)范要求進(jìn)行選材（不按規(guī)范要求選擇型材、密封膠）、選用無幕墻施工資質(zhì)的企業(yè)施工、選擇劣質(zhì)硅酮結(jié)構(gòu)膠等均會造成玻璃板塊脫落的事故，對人民的生命財產(chǎn)帶來極大的安全隱患。因此，希望相關(guān)行業(yè)加強(qiáng)自律，不要為了眼前的蠅頭小利，生產(chǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的型材、硅酮結(jié)構(gòu)膠等；不選用無幕墻資質(zhì)的企業(yè)施工。同時也希望政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)加強(qiáng)監(jiān)管、監(jiān)督，絕不允許不合格的劣質(zhì)材料進(jìn)入幕墻行業(yè)，杜絕無資質(zhì)企業(yè)的不規(guī)范施工，發(fā)現(xiàn)一起嚴(yán)肅處理一起，以保證我國的幕墻行業(yè)朝著健康、良性方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] [2] [5] JGJ 102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范， 中國建筑出版社，2003，北京
[3] GB16776-2005建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，國家標(biāo)準(zhǔn)出版社，北京，2005
[4]張曉敏，李宏偉等.幕墻行業(yè)密封膠相關(guān)問題及原因分析[J].工程質(zhì)量2008.No.2(A):4 |
