那些你不知道的玻璃幕墙结构胶失效原因都在这里

伴随着玻璃幕墙使用量的增多及服役年限的增加，玻璃幕墙的质量问题越来越突出，幕墙玻璃突发坠落事故时有发生，严重威胁着人们的生命财产安全。作为玻璃幕墙关键材料之一，因结构胶的失效而导致幕墙玻璃坠落尤为突出。所以今天，小幕然准备就玻璃幕墙结构胶的失效原因进行分析，文章篇幅略长，请花几分钟阅读，或许能从中发现一些你未曾关注到的重点。

对结构胶老化后力学性能的判定方法

不同温度条件下的拉伸粘结性、盐雾环境后的拉伸粘结性、酸雾环境后的拉伸粘结性、水紫外线光照后的拉伸粘结性、撕裂性能、疲劳性能都是采用处理后的拉伸强度与初始条件的拉伸强度相比，要求比值（即性能保持率）≥0.75。该项要求旨在控制结构胶产品的耐久性，即要求结构胶在长期使用过程中经受各种老化因素的影响，仍然能够保持较好的性能，具有较长使用寿命。

玻璃幕墙结构胶失效解析

玻璃幕墙在使用过程中，会经常受到阵风压力的反复作用，阵风压力垂直作用于玻璃面板上，使得结构胶反复受到拉、压力作用，这种长期作用可造成结构胶寿命大幅缩减，其粘接性能也逐渐下降，造成幕墙玻璃坠落。另一种情况，早期的玻璃幕墙开启扇结构设计往往只用结构胶将玻璃粘接在开启扇附框上，玻璃下面没有任何额外托附或支撑件，由于开启扇在使用过程中会收到开启与关闭所带来的振动作用，如此反复，结构胶在用了一段时间后，就失去了粘接能力，导致玻璃整体坠落。

1、施工、设计及选材不当造成结构胶失效

早期的玻璃幕墙没有具体的施工标准和规范，许多幕墙工程选用劣质的结构胶，结构胶未进行相容实验，施工时未有效进行粘接面的清洗，未按要求打胶，打胶宽度和厚度达不到设计要求，有的地方打胶不饱满，存在空洞，甚至出现断胶，设计时不合理的力学计算等。这些方面均严重影响结构胶的服役质量及寿命，从而使这一时期的玻璃幕墙在未达到使用年限，甚至刚建不久结构胶就出现严重质量问题，结构胶服役寿命大打折扣。

2、结构胶老化失效

结构胶老化是导致其失效的最主要因素。结构胶在使用过程中，要受到环境中的光、热、氧（臭氧）各种介质和微生物等多种因素的影响与作用，其粘接性能会逐渐下降，甚至造成幕墙玻璃整体脱落。特别是在潮湿、腐蚀介质及阳光直射的等环境中更是如此。

结构胶耐老化能力表现为结构胶的耐久性。结构胶在各种实际使用环境中的耐久性包括长期耐久性、耐气候性、热稳定性、疲劳强度和持久强度等。影响结构胶耐久性主要包括环境、被粘接件品种、粘接表面预处理、温度、外加应力等。

3、持久应力作用下结构胶蠕变失效

结构胶属于一种典型的力学非线性聚合物材料，目前工程结构设计大多没有考虑结构胶的流变特性，结构胶长期受玻璃自重作用，导致延迟失效事故时有发生。比如有的隐框玻璃幕墙玻璃或中空玻璃外片在新建不久后就出现整体坠落事故，而且在坠落前玻璃与支撑件之间出现明显的错位，结构胶出现明显的蠕变。

4、环境因素对结构胶老化的影响

硅酮结构密封胶属于高分子材料，在幕墙实际应用过程中，不可避免要受到周围环境因素的影响。如：雨水、紫外光照射、高温、高湿、严寒以及沿海、盐碱地带盐雾环境和因环境污染而产生的酸雾环境等因素都会加速密封胶的老化，使其在应用过程中出现变色、起泡、裂纹甚至脆化、开裂、脱粘等现象使用寿命降低，严重影响幕墙工程安全。

5、复杂受力对结构胶老化的影响

玻璃幕墙造型愈发新颖独特，且越来越高，新设计形式的高层建筑不断涌现，也对结构密封胶的性能提出了更高的要求。结构密封胶应用于玻璃幕墙的过程中，承受多种复杂的外力：（1）水平正反方向的风荷载；（2）垂直方向的剪切力；（3）因结构胶缺陷易造成应力集中而导致的撕裂力；（4）循环风荷载、震动等动态荷载造成的机械疲劳应力；（5）长期玻璃自重荷载导致结构胶产生蠕变的应力。这些复杂外力使结构密封胶长期处于肉眼无法观测到的动态变形状态，加速结构密封胶的老化。

6、密封胶产品质量问题

国内密封胶市场混乱，市场竞争逐渐激化，所以不免存在一些以高填充、选用劣质原料等方式降低产品价格，以伪劣产品假冒名牌的情况发生，这不仅扰乱着市场而且严重危害行业的健康发展。

主要表现有以下几个方面：

（1）密封胶中填充白油、裂解硅油等劣质增塑剂

白油是石油润滑油馏分高压加氢精制而成的无色、无味白色油状长链烷烃，沸点低且易挥发，微量使用可以改善密封胶的表面光泽。密封胶中填充了白油，不仅使密封胶的成本大大降低，同时使密封胶的外观、挤出性能有很大改善，用户使用过程中暂时不能发现质量问题。但是随着时间的推移，密封胶中白油逐渐挥发，致使密封胶自身变硬、变脆，甚至出现开裂现象。同时白油与丁基密封胶的极性相近，根据相似相溶原理，丁基密封胶遇到白油时，就会被其溶胀、溶解，造成中空玻璃流油、出雾、脱粘等现象。

裂解硅油是回收已固化过的硅酮密封胶经高温裂解提取所得的硅油，其挥发份高，化学成份复杂，含有多种极性物质，如果添加到硅酮结构封胶中，不但与主体硅橡胶相容性不好、易挥发，使硅酮结构密封胶变硬变脆，还会与丁基或型材发生不良反应，导致密封胶脱粘失效，存在严重安全隐患。

（2） 密封胶自身耐老化能力差。如果密封胶初始时各项性能都未能达到国家（行业）标准要求，经过一段时间的风吹、雨淋、日晒老化后，密封胶的各项性能有大幅度的衰减，密封胶会变硬、变脆，在建筑工程上使用后会出现严重的开裂、漏水问题。

（3）假冒名牌、以次充好。为了追求高额利润，在制作工程的中间过程使用劣质密封胶仿冒名牌产品、以次充好，给幕墙工程造成严重的质量隐患。

结构胶在建筑门窗幕墙工程中具有重要的作用，其耐久稳定性直接关系到门窗幕墙的安全及中空玻璃的节能效果，我国“被动式建筑”的兴起也对结构胶的安全、节能等各方面性能提出更高要求，应当借鉴国际先进标准，完善我国硅酮结构胶标准，实行强制政策提高行业准入制度，以保证硅酮结构密封胶在使用中拥有较长的寿命。

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