1.前言
建筑
中空玻璃是相間隔玻璃周邊
密封粘接裝配的單元
構件,由
密封膠粘結組成內外兩道阻隔濕氣的密封層,滲入的濕氣由間隔框內的
干燥劑吸收,腔內氣體的持續
干燥是
隔熱功能的基礎。粘結構造和滲透路徑參見圖1。干燥劑吸收透過密封層滲入的水蒸氣,質量不斷增加,直至吸濕飽和,表征是
中空玻璃
結露、凝水,即產品功能壽命終結。按透濕通道尺寸、密封膠水滲透率和干燥劑吸濕能力,理論推算中空玻璃壽命應在30年以上,但實際應用中相差甚遠,有些建筑工程交付僅幾年就出現中空玻璃凝露,主要因素是產品設計、選材和操作工藝失當或不正確的安裝,在環境水、水蒸汽、紫外線
輻射及化學介質的侵蝕,
風荷載、大氣壓力及溫度變化產生的氣壓差作用下,邊緣密封粘結體反復承載并循環
變形,加速密封粘結體降解、粘接密封性劣化引發早期失效。
試驗表明,紫外線輻照、高低溫或高濕等條件下的加速
老化試驗,可評估結構及密封膠劣化趨勢,但評定耐久壽命的有效方法應以
分子篩在使用條件下的吸水質量變化表征,評估其飽和吸濕的期限,該試驗方法已為國際標準化組織采用。研究表明溫度-濕度的循環變化會促使濕氣滲透,特別在持續高溫高濕條件下腔內氣體膨脹,
硬化的高
模量邊緣粘結體產生超高
應力(如在溫度58℃時中空玻璃腔內氣壓可達13kpa),使濕氣滲透加速 。結合多年現場經驗和研究結果,歐洲標準EN1279《建筑用玻璃-中空玻璃》采用《中空玻璃水氣滲透
耐久性測試方法》,以干燥劑飽和
吸水率、最初
含水率和試驗后的最終含水率,計算中空玻璃的水分滲透指數,表征產品的密封耐久性 。該方法具有較好科學性及適用性,歐洲玻璃粘結裝配結構認證指南確認,符合EN1279標準取得產品質量認證的中空玻璃,將獲得25年使用壽命 。
參照歐洲標準,該方法將納入我國新修訂的《中空玻璃》標準,要求經高低溫循環試驗28天后,再在58℃高溫高濕條件下持續試驗49天,中空玻璃的水分滲透指數不大于0.20。主編單位國家玻璃質量監督檢驗中心對40組樣品的加速耐久性的驗證試驗,表明該方法的有效性和適用性 。本文著重對影響試驗結果的主要因素進行分析,以探明中空玻璃外層密封膠的類型對中空玻璃使用壽命的影響。
2.加速耐久性試驗
2.1試件
每組試樣15塊,按同一工藝條件和材料制備,規格為510mm×360mm,試件露點應≤-40℃。
2.2.試樣設備
試驗箱應能提供兩階段試驗條件:
1. 高低溫循環階段:溫度從-18℃至53℃循環升溫和降溫,每12h一個溫度循環,升溫或降溫速度為14℃/h,持續循環58次(28天);
2. 高溫試驗階段:溫度58℃保持7周(49天)
兩階段中在試驗溫度高于23℃時,箱內的相對濕度應≥95%。
2.3.試驗程序
取4塊試件,分解后測定其干燥劑的初始含水率(Ti ,%)
取5塊試件,試驗處理77天終結時分解,測定干燥劑的最終含水率(Tf ,%);
取2塊試件,分解后對干燥劑取樣,經飽和吸水至恒重,再行950℃或350℃高溫處理120min,測定標準吸水率(Tc ,%),即試件干燥劑的飽和吸水能力。
加速耐久性以水分滲透指數(I)表示,按下式計算,取5個試件I值的平均值,修約至小數點后兩位:
3.試驗結果及分析
驗證試驗選取國內各類型企業共40組試樣,其中兩道密封的外層密封膠為聚硫型的20組,
硅酮型19組。僅有一組采用
熱熔型密封膠密封。
3.1.試驗結果
試驗測定了各組試件內外兩道密封的粘結寬度,試驗測定各組試件的水分滲透指數,試驗結果列于表1。
上一頁12下一頁