1.前言
建筑
中空玻璃是相间隔玻璃周边
密封粘接装配的单元
构件,由
密封胶粘结组成内外两道阻隔湿气的密封层,渗入的湿气由间隔框内的
干燥剂吸收,腔内气体的持续
干燥是
隔热功能的基础。粘结构造和渗透路径参见图1。干燥剂吸收透过密封层渗入的水蒸气,质量不断增加,直至吸湿饱和,表征是
中空玻璃
结露、凝水,即产品功能寿命终结。按透湿通道尺寸、密封胶水渗透率和干燥剂吸湿能力,理论推算中空玻璃寿命应在30年以上,但实际应用中相差甚远,有些建筑工程交付仅几年就出现中空玻璃凝露,主要因素是产品设计、选材和操作工艺失当或不正确的安装,在环境水、水蒸汽、紫外线
辐射及化学介质的侵蚀,
风荷载、大气压力及温度变化产生的气压差作用下,边缘密封粘结体反复承载并循环
变形,加速密封粘结体降解、粘接密封性劣化引发早期失效。
试验表明,紫外线辐照、高低温或高湿等条件下的加速
老化试验,可评估结构及密封胶劣化趋势,但评定耐久寿命的有效方法应以
分子筛在使用条件下的吸水质量变化表征,评估其饱和吸湿的期限,该试验方法已为国际标准化组织采用。研究表明温度-湿度的循环变化会促使湿气渗透,特别在持续高温高湿条件下腔内气体膨胀,
硬化的高
模量边缘粘结体产生超高
应力(如在温度58℃时中空玻璃腔内气压可达13kpa),使湿气渗透加速 。结合多年现场经验和研究结果,欧洲标准EN1279《建筑用玻璃-中空玻璃》采用《中空玻璃水气渗透
耐久性测试方法》,以干燥剂饱和
吸水率、最初
含水率和试验后的最终含水率,计算中空玻璃的水分渗透指数,表征产品的密封耐久性 。该方法具有较好科学性及适用性,欧洲玻璃粘结装配结构认证指南确认,符合EN1279标准取得产品质量认证的中空玻璃,将获得25年使用寿命 。
参照欧洲标准,该方法将纳入我国新修订的《中空玻璃》标准,要求经高低温循环试验28天后,再在58℃高温高湿条件下持续试验49天,中空玻璃的水分渗透指数不大于0.20。主编单位国家玻璃质量监督检验中心对40组样品的加速耐久性的验证试验,表明该方法的有效性和适用性 。本文着重对影响试验结果的主要因素进行分析,以探明中空玻璃外层密封胶的类型对中空玻璃使用寿命的影响。
2.加速耐久性试验
2.1试件
每组试样15块,按同一工艺条件和材料制备,规格为510mm×360mm,试件露点应≤-40℃。
2.2.试样设备
试验箱应能提供两阶段试验条件:
1. 高低温循环阶段:温度从-18℃至53℃循环升温和降温,每12h一个温度循环,升温或降温速度为14℃/h,持续循环58次(28天);
2. 高温试验阶段:温度58℃保持7周(49天)
两阶段中在试验温度高于23℃时,箱内的相对湿度应≥95%。
2.3.试验程序
取4块试件,分解后测定其干燥剂的初始含水率(Ti ,%)
取5块试件,试验处理77天终结时分解,测定干燥剂的最终含水率(Tf ,%);
取2块试件,分解后对干燥剂取样,经饱和吸水至恒重,再行950℃或350℃高温处理120min,测定标准吸水率(Tc ,%),即试件干燥剂的饱和吸水能力。
加速耐久性以水分渗透指数(I)表示,按下式计算,取5个试件I值的平均值,修约至小数点后两位:
3.试验结果及分析
验证试验选取国内各类型企业共40组试样,其中两道密封的外层密封胶为聚硫型的20组,
硅酮型19组。仅有一组采用
热熔型密封胶密封。
3.1.试验结果
试验测定了各组试件内外两道密封的粘结宽度,试验测定各组试件的水分渗透指数,试验结果列于表1。
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