无机弹性连接密封技术介绍

建筑密封材料按材料性能可分为弹性密封材料和塑性密封材料。目前，常用的密封材料有沥青嵌缝油膏、塑料油膏、丙烯酸类密封膏、聚氨酯密封膏、聚硫密封膏和硅酮密封膏等。为保证防水密封的效果，建筑密封材料应具有良好的水密性、气密性、黏结性、耐高低温性和耐老化性能，并具有一定的弹塑性。

弹性密封材料多由有机材料制成，可以弹性应对外墙板缝隙的变形，但有机物易开裂、耐候性差，使用寿命远少于建筑主体，15年寿命周期后的维修、维护和更换问题难以解决。而无机材料通常为塑性密封材料，抹缝硬化后无法与外墙板协同受力变形，易发生脆裂。装配式钢框架楼梯间与混凝土主体结构连接体系采用了多种不同材质的构件，热膨胀系数相差较大，常见密封材料难以满足接缝的需求。

为解决以上问题， 对装配式钢框架楼梯间与混凝土主体结构连接体系的连接密封材料和技术进行研究，提出了一种采用无机弹性密封材料与构造防水相结合无机弹性密封连接技术。

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项目中提出了一种柔性的无机弹性密封材料，由有机材料高分子丙烯酸乳液和无机材料水泥基粉剂复合而成，既具有无机材料的耐久特性又同时具备有机材料的柔性特点，具有良好的力学指标和稳定性能，可实现与主体建筑同寿命。

将无机弹性密封材料与网筋纤维混合，压制成具有强粘结性的无机弹性密封带，变传统的线密封方式为面密封方式，进一步加强了连接处的密封性，便于施工，如图1-1所示。

图1-1 无机弹性密封带

材料性能

通过试验对无机弹性密封材料性能进行检测，材料力学性能及检测依据如表1-1所示；采用《色漆和清漆涂层的人工气候老化曝露于荧光紫外线和水》GB/T 23987和《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》GB/T 528的检测方法进行检测，紫外线处理下的无机弹性密封材料耐久性能如表1-2所示。

表1-1 无机弹性密封材料力学性能

表1-2 无机弹性密封材料耐久性能

根据《聚合物水泥防水涂料》GB/T 23445-2009的有关规定，密封材料的拉伸强度不应小于1.8 MPa，断裂伸长率不应小于30%，无机弹性密封材料的力学性能和耐久性能均能满足要求。

这种无机弹性密封材料是一种水泥基的改性复合材料，通过调整特殊聚合物水泥与添加剂配合比，可使水泥基底涂料在钢板、玻璃等零吸水率材料上完成水化反应产生胶粘效果，并凝固形成粘结层，在0%-100%吸水率的基材上均可使用，能够有效、牢固粘结不同材质构件，应用范围广阔，可适用于蒸压加气混凝土条板（简称“ALC板”）、装配式加气混凝土复合保温墙板、完全组合的三明治复合外墙板等多种装配式外墙板板缝连接和其他各种建筑接缝的密封连接，如图1-3所示。

（a） 混凝土外墙板缝密封          

（b）板缝、挂件、预留孔洞密封          

       

（c）ALC板缝密封

（d）ALC板与钢结构密封

       

（e）ALC板与塑钢窗密封          

图1-3 无机弹性密封带用于各种建筑接缝密封连接

无机弹性密封材料具有强粘接性，弹塑性优良，耐高低温、耐冻融、耐水、耐腐蚀、耐紫外线老化，与有机密封材料相比，耐老化优势明显，可以实现与建筑同寿命，在工程项目中表现出良好的性能：

（1）强粘接性。 无机弹性密封材料与混凝土、钢材、玻璃、铝材、木材、瓷砖釉面、PVC等各种常用建材均可粘接。如：与C30混凝土的粘接强度可达0.5MPa，与钢板的粘接强度可达1.1MPa。

（2）弹塑性优良。 无机弹性密封材料拉伸强度不低于3.8 MPa，延伸率可达65%，力学性能良好，可满足建筑物的形变要求。

（3）水密性、气密性好。 无机弹性密封材料表面具有致密的膜层，具有优异的防水性能和隔气性能。

（4）耐高低温、耐冻融。 无机弹性密封材料性质稳定，耐100℃高温、-40℃低温，可适应寒冷地区或冬期施工，低温施工性能符合《建筑防水涂料试验方法》GB/T 16777-2008的规定要求。

（5）耐候性优。 无机弹性密封材料与混凝土高度同源，具有极好的耐紫外线抗老化性能。经过1000 h紫外线人工老化测试，其拉伸强度和断裂伸长率均超过100%保持率，可实现与建筑设计相同的使用周期。

（6）适用性优。 由于无机弹性密封材料中的无机粉料与混凝土高度同源，采用无机弹性密封材料施工后的表面类同于混凝土基面，并可在无机弹性密封材料表面直接进行腻子、涂料、真石漆装饰工程等施工，而无须增加其他额外工艺处理。

（7）施工效率高。 无机弹性密封材料的施工方法简单，对基材表面进行简单清理，保证基面坚实、平整，没有影响粘接的油脂等，将无机弹性密封带的毛面浸透配套的底涂料后，直接粘贴到预处理好的基面上，压平，压实即可，提高了现场施工效率。

（8）环保性和施工安全性高。 无机弹性密封材料挥发性有机物（VOC）和有害重金属检测符合国家标准，是环保型材料；由水性材料制作，无毒无害，无腐蚀性，既能无损施工人员健康、对环境无害，又能大幅降低火灾安全隐患。

（9）维护成本低。 无机弹性密封材料采用“面密封”方式，施工缺陷易发现、易维修，维护成本大大降低。

（10）运输、储存成本低。 风吹、雨淋、暴晒、冻融等环境下均不会对无机弹性密封材料造成实质上的损坏，对储存环境要求低。

使用方法

施工前，应确认施工环境条件是否符合无机密封材料施工的要求。通常情况下，环境温度不低于-10℃；雨雪天气时不宜施工。

施工时，无机弹性密封带的安装流程如下：

（1）表面基层处理：

1）钢结构基层：应满足无油污、无浮锈的要求。当无法满足要求时，拼接缝需用角磨机或砂纸进行打磨处理；

2）混凝土层：应保证基面牢固、表面平整，基层充分湿润；

3）ALC板、砌块基层：应保证基面牢固、表面平整，吸水率过大时，需涂刷一道界面剂。

（2）墙板拼接缝处理： 采用水泥砂浆、挤塑板或PE棒填充，使墙板接缝与墙板平整。

（3）底涂料拌和： 按无机弹性密封材料专用配料要求配比（质量比乳液：粉料：水=10:10:0～2），均匀搅拌3～5分钟，搅拌好的底涂料应为混合均匀的均质浆料。

（4）涂刷底涂： 在无机弹性密封带的毛面涂刷并浸透拌和好的底涂料，浸透后立即粘接在基面上，用湿抹布或刮板将其均匀、无空鼓地粘贴在墙板上，并使浆料稍微溢出无机弹性密封带边缘，保证无机弹性密封带边缘与基面粘接密实，且无机弹性密封带在板缝两边的有效粘接宽度应大于30mm。

处理十字交叉接缝时，竖直缝和水平缝交叉处应优先保证竖直缝的连续与完整，水平缝应拼接于竖直缝两侧。粘接完成后水平缝和竖直缝拼接处应用密封涂料涂刷，将接缝沟槽填满；或在水平缝和竖直缝拼接处加贴一道宽度为30-50mm的无机弹性密封带，如图1-3（a）所示。

（5）清洁： 用湿抹布清理接缝两侧的溢出的底涂料。

施工完毕后应进行淋水试验。淋水的重点位置是墙板十字接缝处、预留墙板与现浇结构连接处以及窗框部。每道墙面淋水试验的数量不少于10%～20%的接缝，且不少于一条缝。试验时，在屋檐下竖缝1m宽范围内淋水40min，并形成水幕，检查有无渗漏现象。内侧仔细观察是否有水印、水迹，发现有局部渗漏部位必须认真做好标记，查找原因及时进行处理。

工程应用

目前，无机弹性密封材料已在北京市、山东省、四川省、广东省、浙江省等多个装配式混凝土建筑、钢结构建筑、装配式超低能耗建筑、模块化建筑项目中成功应用，项目包括2022冬奥会冰球馆装配式模块化运动员更衣室项目（1100m2）、深圳人民医院项目（7000m2）、宁波绿城金茂春澜璟园项目（19000m2）等，应用总面积超过61800 m2。部分工程应用如表1-3、图1-4至图1-7所示。

表1-3 部分无机弹性密封连接技术工程应用案例

（a）宁波新希望项目 （b）混凝土外墙板与混凝土柱密封连接

图1-4 宁波新希望项目（混凝土建筑）

     

（a）商河明达新农村建设样板房      

     

 （b）混凝土外墙板间密封连接      

图1-5 商河明达新农村建设样板房项目（钢-混凝土组合建筑）

（a）宁波绿城项目          

（b）ALC板与钢柱密封连接          

图1-6 宁波绿城项目（钢结构住宅）

     

（a）集成式新冠负压病房      

     

（b）集成房模块密封连接

     

图1-7 深圳妇幼保健医院项目（集成房）