【中玻網】1.前言

　　我國現行標準《玻璃幕墻工程技術規范》JGJ102-2003對建筑幕墻用硅酮結構密封膠的設計和選用做出相應規定，同時國內外有關建筑用硅酮結構膠的多個標準也提出技術指標要求，目前主要有我國國家標準GB16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》、建工行業標準JG/T475-2015《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》、美國標準ASTM C1184-2005《硅酮結構密封膠》、歐洲標準ETAG 002-2012《結構密封膠裝配套件(SSGK)歐洲技術認證指南》、EN15434-2010《建筑用玻璃-結構用或預防光線直射密封膠產品標準(用于結構密封裝配或外露密封中空玻璃單元)》。硅酮結構密封膠的設計和選擇涉及建筑幕墻安全，選用合理的標準以便做出規范的設計對幕墻安全起著關鍵作用，本文通過分析國內外相關標準，對幕墻設計采用標準的合理性做出探討。

　　2.產品標準與設計相關的要求

　　2.1 ASTM C1184

　　美國標準ASTM C1184中對結構膠粘結強度的試樣方法為取5個試樣進行拉伸試驗，記錄5個試樣的很大拉伸強度并計算其平均值，要求23℃強度平均值≥0.345MPa[3]。按照強度設計值0.14 MPa計算，其很小設計安全系數約為2.5。雖然很小設計安全系數不大，但是標準ASTM C1184中要求結構膠在高溫88℃、低溫-29℃、浸水、水紫外光照老化后的強度平均值均≥0.345MPa，即結構膠老化后的拉伸粘結強度性能和初始的要求一致，且經過老化后設計安全系數仍保持在2.5以上，意在保證結構膠的耐久穩定性。但實際上，有些結構膠產品為通過該標準要求，將初始強度提高至很大，即使老化后有大幅度的衰減，仍然能夠滿足標準要求。例如：產品初始強度1.5MPa，經老化試驗后強度衰減70%，僅僅保留30%，則老化后強度值為0.45MPa，仍然滿足標準中≥0.345MPa的要求。

　　2.2 GB16776

　　GB 16776-2005主要參照美國標準ASTM C1184編制，23℃拉伸粘結性的考察也是取5個試樣進行拉伸試驗，要求5個試樣的拉伸粘結強度平均值≥0.60MPa[4]。按照強度設計值0.14 MPa計算，其很小設計安全系數約為4。標準GB 16776對結構膠的耐老化性能要求結構膠在高溫90℃、低溫-30℃、浸水、水紫外光照老化后的強度平均值均≥0.45MPa，較初始強度的要求有所降低，但老化后的設計安全系數保持在3以上，意在控制結構膠產品仍然具有一定的耐久性。但該要求與美國標準ASTM C1184有同樣的弊端，一些結構膠產品將初始強度提高至很大，即使老化后有大幅度的衰減，仍然能夠滿足標準要求。但這類產品老化后性能衰減明顯，易出現過早失效現象，使用壽命很短。

　　2.3 JG/T475(ETAG002、EN15434)

　　JG/T475適用于設計使用年限不低于25年的建筑幕墻工程使用的硅酮結構密封膠，其相關指標參考了歐洲ETAG002、EN15434標準[5~7]。關于硅酮結構膠23℃拉伸粘結的強度，JG/T475要求強度標準值Ru,5≥0.50MPa，標準取值方法參照歐洲標準ETAG002、EN15434，與我國GB 50068《建筑結構可靠度設計統一標準》規定一致，即材料強度的概率分布宜采用正態分布或對數正態分布，材料強度的標準值取其概率分布的0.05分位值確定[8]。強度標準值計算方法為10個平行試樣的強度平均值扣除其標準偏差影響后得出的數值。

　　由上述公式可以看出，“標準值”和“平均值”兩者概念不同，不宜將JG/T475和GB16776標準中強度值技術指標的大小進行直接比較。JG/T475標準規定拉伸粘結強度標準值≥0.5MPa，一般是高于GB16776中強度平均值≥0.6 MPa的要求。

　　JG/T475標準要求報告結構膠的初始剛度及拉伸模量(剛度模量)，GB16776對該項沒有提出要求。初始剛度表征粘結材料及粘結件抵抗彈性變形的能力，以某一特定應變時的應力表示(K12.5即表示應變12.5%時的應力);剛度模量是密封膠粘結構件變形時拉應力與對應變形量的比值，表征粘結材料及粘結構件抵抗彈性變形的能力，初始剛度及模量是結構按承載能力較限狀態設計的重要參數，幕墻用結構膠的尺寸設計與剛度模量有著密切關系。

　　對結構膠的耐老化性能要求方面，JG/T 475-2015規定80℃、-20℃、水紫外光照、高溫100℃、鹽霧、酸霧、清潔劑、機械疲勞等老化試驗處理后拉伸粘結強度保持率≥75%，是一動態指標，并非一定值。旨在控制結構膠產品的耐久性，即要求結構膠在長期使用過程中經受各種老化因素的影響，仍然能夠保持較穩定的性能，具有較長的使用壽命。這也是滿足JG/T 475-2015標準的結構膠之所以具有預期25年使用壽命的關鍵要求。相比較標準ASTM C1184和GB 16776-2005中靜態指標要求更合理，避免一些產品為了滿足標準要求，大幅度提高23℃條件下拉伸粘結強度，以達到老化處理后拉伸粘結強度大量衰減后仍然滿足標準ASTM C1184和GB 16776-2005的要求。例如前述示例：結構膠初始23℃條件下拉伸強度1.5MPa，老化后為0.45MPa，是符合標準ASTM C1184和GB 16776-2005的，但是保持率只有30%(<75%)，不符合JG/T 475-2015要求。