建築幕牆玻璃脫膠分析
2018-05-03 16:40:00
◆玻璃接縫密封膠材質為聚硫橡膠型密封膠
，室外暴曬表麵密布龜裂紋，密封體有塑化傾向
，呈現深度老化
；
◆隱框玻璃結構粘接體采樣
，材質為矽酮型密封膠
；粘接體邵氏硬度65
，拉伸10％時應力近0.6Mpa
，剛硬老化明顯
，稍加彎曲即行開裂甚至折斷
。
分析
◆按現行規範JGJ 102-2003規定
，幕牆玻璃接縫應采用矽酮密封膠
，該建築采用聚硫橡膠型密封膠
，耐老化性能不足
，難以保證幕牆接縫耐久密封
；
◆按玻璃結構粘接體的硬度及拉伸性估計
，粘接節點在非極限承載狀態下的應力
，有可能超過結構膠強度設計值（0.14Mpa）
，估計極限狀態的承載安全難以保證
；
◆由於未見原始設計資料
，未能具體分析設計荷載下結構膠的承載能力及結構變位時粘接節點的應力，但矽酮結構膠曆時僅20年時就喪失彈性
，表明其材質較差
，耐老化性能低下
。應關注和深入分析該建築結構粘接材料對荷載及結構變位的響應性質
，關切玻璃脫膠墜落的潛在風險
。
中空玻璃內部流油汙染及玻璃結構粘接失效失效
某高層建築隱框玻璃幕牆
，2007年施工，2008年中空玻璃內部滲油
、流油
，致使該工程無法驗收
。安裝過程中曾更換一例外片墜落的中空玻璃
。
1）初步勘察發現
◆幕牆開啟扇安裝的中空玻璃未見滲油流油現象
；
◆隱框幕牆中空玻璃內部多現油跡汙染和丁基膠潰爛形成的黑色汙跡
；
◆幕牆玻璃接縫密封施工粗糙
，膠層厚薄不均
，泡沫條凸起
。現場觸摸膠層手感剛硬（如同石灰膏）
，稍加外力即脆性斷裂
、脫落
。表麵皺折
、收縮
、開裂
、
；
◆測量中空玻璃結構粘接寬度為6mm
。
2）查閱施工資料
◆中空玻璃結構粘接采用矽酮結構密封膠
；
◆開啟窗中空玻璃周邊為活動縫
，沒有玻璃接縫密封膠
；
◆幕牆中空玻璃的周邊塗有玻璃接縫密封膠
。采購清單表明采用了多個廠家的矽酮密封膠
，供貨單價均低於8元/支
；
◆中空玻璃結構粘接尺寸未經驗算
，產品訂貨未提出結構粘接尺寸要求
。
3）分析
a)JGJ 102規範條文說明指出
，為防止耐候密封膠對結構膠的影響
，幕牆設計宜采用同一廠家的膠種
。該工程采購較為隨意
，采用了多個不同廠家的膠種
。
b)采購的低價位矽酮密封膠摻加有白油（液體石蠟油）
，經向供方了解
，為大幅降低成本
，這些產品的摻加量高達30%
。白油是石油高餾分產物
，在基膠中可以混溶
，但在交聯固化的矽酮密封膠中無法留存
。
c)白油在密封膠中的效應,
：
◆混溶的白油可降低密封膠供應狀態的粘度
，提高擠出性
，提高密封膠的光澤
；
◆白油價廉
，摻加後量可增大廉價石粉的加入量
，從而大幅降低密封膠成本
，提高產品在市場的競價地位
；
◆密封膠固化時白油將逐漸被擠壓滲出並散發流失
，接縫密封體必將產生不可逆的體積收縮、開裂
、硬化和脆化
，最終將成為以石粉為主的填充體
；
◆外表麵滲出白油會導致接縫表麵積塵（油泥）
；
◆白油是低分子烴類化合物
，接縫密封膠滲出白油在滲透壓作用下可透過矽橡膠分子間交聯網絡
，形成中空玻璃內表麵的滲流產物
。油溶性的丁基膠接觸白油時可被石油烴類溶脹
、潰溶
，在油流中形成黑色膠塊
；
◆白油滲入結構膠後可劣化材料力學性能
，可能導致結構粘接失效
。
d)開啟窗中空玻璃不接觸摻白油的密封膠
，故未發生滲油現象
；
e)幕牆中空玻璃周邊為摻白油的密封膠如下圖
，這些密封膠中的白油是流油汙染和劣化內外片玻璃粘接的根源
。
圖處可看出室內
、外觀察幕牆中空玻璃內部滲油狀態
耐候密封膠縫收縮、開裂及脆性硬化
開啟窗及幕牆中空玻璃粘接安裝狀態
六
、結語
本文綜合了部分建築幕牆玻璃脫膠事例
，對非極限狀態下出現的安全問題進行技術分析
，可見事故的發生多與結構粘接選材
、粘接尺寸設計及施工缺陷相關聯
，其中幕牆隱框中空玻璃的結構粘接設計錯誤及誤用摻白油耐候密封膠尤為突出
。為更好的預防和杜絕類似事故的發生
，現提出以下建議
：
●盡快建立建築幕牆玻璃粘接結構極限承載力符合性的複查核定程序
。主要內容包括複審結構膠粘接節點設計圖
、計算書
，核查幕牆結構粘接現狀
、維修記錄
，對更換和加固的玻璃粘接結構進行追蹤分析
，以采取正確的糾正措施
，消除隱患
；
●建議以幕牆中空玻璃及開啟窗粘接結構為重點
，進行承載力可靠性普查
，以業主和施工企業自查為主
，必要時由行政部門組織專業技術支持
；
●建立幕牆玻璃墜落事故報告製度
，製定信息控製和保密製度
，掌控玻璃墜落事故“疫情”的發生和發展
；
致謝
：在有限事故的勘察和分析過程中
，得到相關業主
、幕牆公司及企業的信任和幫助
，特致感謝
！
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