装配式建筑施工中所涉及的材料除混凝土、钢筋、钢材等常规材料之外,还需要各类连接材料、密封材料等,这些材料需根据施工进度计划和安装图样编制材料采购、进场计划等,进场时依据设计图样和有关规范进行检验,包括数量、规格、型号、合格证、化验单等,并依据不同材料的性能特点和要求进行保管。一般应单独保管,对于影响结构和功能的各类连接材料、密封材料(如灌浆料,密封胶)等,应在室内库房存放,避免受潮、受阳光直射。对混凝土、钢筋、钢材等常规材料的要求与传统建筑中的要求基本一致,其各项性能应分别符合国家标准《混凝土结构设计规范(2015 年版)》(GB 50010—2010)和《钢结构设计规范》(GB 50017—2017)的相应规定,此处不再展开。
1.连接材料
预制构件的连接技术是装配式结构的核心技术。其中,钢筋套筒灌浆连接接头技术是推荐的主要接头技术,也是形成各种装配整体式混凝土结构的重要基础,如图 1-24 和图 1-25所示。
图1-24 钢筋套筒
图1-25 灌浆浆料
行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1—2014)对连接材料的规定有:
(1)钢筋套筒灌浆连接接头采用的套筒应符合现行行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》(JG/T 398)的规定。
(2)钢筋套筒灌浆连接接头采用的灌浆料应符合现行行业标准装配式混凝土建筑施工《钢筋连接用套筒灌浆料》(JG/T 408)的规定。
(3)钢筋浆锚搭接连接接头应采用水泥基灌浆料,灌浆料的性能应满足表1-4 的要求。
(4)钢筋锚固板的材料应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》(JGJ256)的规定。
(5)受力预埋件的锚板及锚筋材料应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的有关规定。专用预埋件及连接件材料应符合国家现行有关标准的规定。
表1-4 钢筋浆锚搭接连接接头用灌浆材料性能要求
(6)连接用焊接材料,螺栓、锚栓和铆钉等紧固件的材料应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GB 50017)、《钢结构焊接规范》(GB 50661)和行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18)等的规定。
(7)夹芯外墙板中内外叶墙板的拉结件应符合下列规定:
① 金属及非金属材料拉结件均应具有规定的承载力,变形和耐久性能,并应经过试验验证。
② 拉结件应满足夹芯外墙板的节能设计要求。
2.防水密封材料(www.xing528.com)
由于装配式建筑将住宅建筑分成多个单元或构件,其中的主要构成部分(墙体,梁、柱、楼板及楼梯等)均在工厂生产,然后运到工地,将预制混凝土构件在现场进行装配化施工建造,这样,预制构件之间必然存在接缝,接缝的防水就成为装配式建筑质量控制的关键因素之一。装配式建筑的防水主要包括外墙防水与屋面防水两大部分。屋面防水与传统建筑的屋面防水设计相似,主要的不同点是外墙防水设计,以下介绍外墙防水密封材料预制外墙缝的防水,一般采用构件防水和材料防水相结合的双重防水措施,防水密封胶是外墙板缝防水的第一道防线,其性能直接关系到工程防水效果。
(1)防水密封材料的分类。防水密封材料根据不同的分类方式可以分为不同的种类。
① 根据产品成形方式的不同,密封胶可分为单组分和双组分两种。单组分胶是通过与空气中的水分发生反应进行固化的,固化过程内表面逐渐向深层进行,深层固化速度相对较慢,因此在施工过程中预制外墙板的位移较大,不宜选用单组分密封胶。
双组分胶有A,B 两个组分,使用时需要将两个组分混合,在一定时间内将胶注入接缝部位。双组分胶需要使用混合机械设备,但其在固化过程中不需要与空气中的水分发生反应,深层固化速度快。
② 根据建筑密封胶基础聚合物化学成分的不同,密封胶可以分为聚硫胶、硅酮胶、聚氨酯胶、改性硅酮胶等。
A.聚硫胶。聚硫胶是由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物聚缩而得的合成橡胶。其有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性能不佳,目前,在中空玻璃合成过程中使用较多,在建筑用胶中有逐渐退出市场的趋势。
B.硅酮胶。硅酮胶是以聚二甲基硅氧烷为主要原料,以端羟基硅氧烷聚合物和多官能硅氧烷交联剂为基础,添加填料、增塑剂、偶联剂、催化剂混合而成的膏状物,在室温下通过与空气中的水发生反应固化形成有弹性和黏结力的硅橡胶。虽然其在目前的建筑市场占有较大的市场份额,但也有一些缺陷,如增塑剂存在污染性,耐水性能相对较弱等。
C.聚氨酯胶。聚氨酯胶以聚氨酯橡胶及聚氨酯预聚体为主要成分,该类密封胶具有较高的拉伸强度,优良的弹性,耐磨性、耐油性和耐寒性;耐候性好,使用寿命可达10 年。但是耐碱水性欠佳,不能长期耐热,浅色配方容易受紫外光老化。单组分胶储存稳定性受外界影响较大,高温热环境下可能产生气泡和裂纹,许多场合需要底涂。
D.改性硅酮胶。改性硅酮胶,也称硅烷改性聚醚密封胶或硅烷改性聚氨酯胶,它是一种以端硅烷基聚醚(以聚醚为主链,两端用硅氧烷封端)为基础聚合物制备生产出来的密封胶。该类产品具有与混凝土板、石材等黏结效果良好,低污染性,使用寿命可在10 年等特点。硅烷改性聚氨酯胶,其以氨基硅烷偶联剂为基础,对以异氰酸酯基为端基的聚氨酯预聚体进行再封端,合成了一系列不同硅烷封端率的单细分湿固化聚氨酯,能实现聚氨酯相硅酮材料优点的良好结合。
几种主流产品性能对比如表1-5 所示。
表1-5 几种主流产品性能对比
(2)密封材料性能构造要求。装配式建筑外墙密封胶应具有的性能构造要求有:
① 力学性能。由于混凝土板的接缝会因为温湿度变化,混凝土板收缩,建筑物的轻微震动或沉降等原因产生伸缩变形及位移运动,因而所用的密封胶必须具备一定的弹性,能随着接缝的张合变形而自由伸缩以保持接缝密封;同时,为防止密封胶开裂以保证接缝具有安全可靠的黏结密封,密封胶的位移能力必须大于板缝的相对位移,经反复循环变形后还能保持并恢复原有性能和形状。
② 黏结性。市场上所用的外墙板大多数为混凝土板,因此需要接缝用密封材料对混凝土基材有很好的黏结性能。
③ 耐久性。耐久性主要是指密封胶耐老化性能,包括温湿度变化,紫外光照射和外界作用力等因素对密封胶寿命周期的影响。目前,还没有关于预制装配式建筑混凝土板接缝用密封胶耐久性的评价指标和测试方法标准,对此类密封胶耐久性能的评估主要通过紫外老化和热老化试验。
④ 低污染性。硅酮类密封胶中含有的硅油,易游离到由于静电原因而黏附在胶体表面的灰尘上,并且灰尘会随着降雨刮风扩散到黏结表面的四周。由于混凝土是多孔材料,极易受污染,会导致混凝土板缝的周边出现黑色带状的污染,并且污染物颜色会随着年限的增加更加明显,密封胶的污染性将严重影响到后期建筑外表面的美观。因此,用干预制装配式建筑混凝土板的接缝用密封胶必须具有低污染性。
⑤ 阻燃性。为防止和减少建筑火灾危害,对建筑材料的防火阻燃性能要求不断提高,接缝密封胶作为主要的密封材料也应具备一定的阻燃性能,使其在燃烧时少烟无毒,燃烧热值低,减慢火焰传播速度。
⑥ 低温适应性。在低温地区,密封材料还应该具备温度适应性及低温下的柔性。
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