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硅酮密封胶在混凝土施工中的应用研究

混凝土作为建筑工程最基本的材料,随着我国建筑行业的迅速发展,同时推动了混凝土材料的广泛使用。混凝土材料具有很好的承载能力、稳定性等,而且该材料的成本低,所以在建筑领域中具有广泛应用[1]。建筑工程在建设过程中,需要设置嵌缝,然后会选择合适的材料对嵌缝进行填补,所选择的嵌缝材料直接决定着混凝土施工的效果[2]。通过以往的嵌缝施工来看,存在很多的病害,比如出现裂缝等,该裂缝会严重影响工程的使用性能、稳定性能和安全性等。混凝土嵌缝出现病害,通过分析之后发现最主要的原因在于填料性能比较差,所以导致很多工程混凝土嵌缝需要进行更换,尤其是道路工程嵌缝在三年之内就需要进行更换填料,这种方式不仅成本较高,而且还会影响到交通[3-4]。硅酮密封胶的性能优异,主要应用于混凝土嵌缝中,能够实现比较的应用效果,所以文章将主要分析硅酮密封胶在混凝土嵌缝施工中的应用[5]。希望通过使用硅酮密封胶,能够增加混凝土嵌缝的耐久性和稳定性。

1 硅酮密封胶的性能

硅酮密封胶属于一种非常好的嵌缝材料,而混凝土比较容易发生裂缝,于是在混凝土裂缝中使用硅酮密封胶能够达到比较好的应用效果。主要在于硅酮密封胶具有非常多的优异性能,该部分将对该嵌缝材料的性能进行分析。

硅酮密封胶具有很好的耐紫外线和耐腐蚀性能。因为硅酮密封胶具有非常独特的分子结构,其分子链结长,键能高,所以能够具有比较好的耐腐蚀性和耐紫外线性,与聚氨酯密封胶相比,硅酮密封胶经过长时间阳光照射之后,也不会产生裂化或者脆硬的现象,这两种密封胶的耐老化性能比较如图1所示[6-7]。所以将其用做混凝土嵌缝的施工中,能够具有比较好的修补效果。

1 硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的耐老化性能比较

硅酮密封胶还具有很好的弹性恢复率。在混凝土嵌缝施工之前,需要选择合适的密封胶,此时选择材料时需要考虑的关键因素就有弹性恢复率。有科研人员对几种不同密封胶的弹性恢复性能进行了研究,这几种密封胶分别为硅酮密封胶、聚氨酯密封胶和聚硫密封胶,通过实验之后得到在不同条件下硅酮密封胶具有最好的弹性恢复率,所以将其作为混凝土嵌缝的材料非常合适[8]。

硅酮密封胶除了具有上述优势之外,还具有其他优异性能,比如较好的低温操作性、粘接性能、稳定性能等。有学者就硅酮密封胶、聚氨酯密封胶和聚硫密封胶这三种密封胶的性能作出对比,如表1所示[9]。从表中可以看出,在诸多性能中,硅酮密封胶具有更加明显的优势,只有耐油性没有聚硫密封胶的好。所以从整体上可以得出硅酮密封胶在混凝土嵌缝施工中能够发挥更好的应用效果。


表1 三种密封胶性能的对比

特性

硅酮密封胶(单/双组分)

聚硫密封胶(双组分)

聚氨酯密封胶

单组份

双组分

基础聚合物

端—OH聚硅氧烷

端—SH液态聚硫橡胶

端—NCO基PU预聚体

端—NCO基预聚体,聚醚

固化后特征

硅氧键

聚硫键

氨酯键/脲键

氨酯键等

固化前特征

储存稳定性

低温操作性

填隙后收缩率

粘结性(底涂)

固化后性能

耐候性

长期使用温度/℃

-60-200

-20-80

-30-90

-30-90

耐水性

耐油性

允许收缩率/%

15-20

15

15-20

15-20

使用寿命/a

50

5-8

5-8

5-8

随着对硅酮密封胶的不断改进和完善,性能更加优异的硅酮密封胶被研究出,即新型低模量耐老化硅酮密封胶,这种密封胶相对于普通的硅酮密封胶,其性能上又有了一定突破,其那高温、耐候性、抗位移能力和使用寿命比之前的更加优异,所以能够在混凝土比较大的嵌缝中使用;而且该密封胶能够与混凝土具有更好的粘接效果。重要的是该新型密封胶在混凝土嵌缝中使用之后,能够实现一次性投入,长久收益的特点,虽然其单价比较高,但是能够降低维护费用,所以与聚氨酯密封胶相比,该新型密封胶的价格并不贵。于是新型低模量耐老化硅酮密封胶能够在混凝土施工中发挥更好的应用效果。

2 硅酮密封胶在混凝土施工中的工艺

2.1 施工前的准备工作

需要检查好施工过程中所用的材料、机械等是否准备妥善,最重要时需要检查施工区域是否满足嵌缝前的养护条件,因为嵌缝周边混凝土需要符合一定氧化时间,当其干燥之后才能进行硅酮密封胶的施工,最后还需要做好施工区域的安全控制预防。硅酮密封胶在混凝土施工时的最合适温度范围为5~40℃,并且选择晴天最适合混凝土嵌缝的施工。

2.2 施工过程

在嵌缝施工中使用硅酮密封胶的施工工艺主要主要如图2所示。详细分析如下:

图2 硅酮密封胶的施工工艺

(1)嵌缝施工好之后,需要对嵌缝使用一些工具进行清理,将其中的灰层或者泥沙等杂质清理干净。

(2)上述的清理只能将大部分杂质清洗干净,为了增加密封胶的使用效果,还需要对嵌缝进一步使用冲洗的方式进行清理。因为使用压缩空气机之后,嵌缝上还会存在灰层或者碎屑、残胶等,所以为了提高使用密封胶的效果,需要对嵌缝进行反复清洗,有必要时还需要借助钢刷或者压缩空气机进行清理,使得嵌缝表面没有污渍。

(3)完全清洗干净之后,然后对嵌缝进行干燥处理,一般情况下可以直接自然晒干,在特殊情况下,嵌缝没有干燥,可以使用燃气喷枪进行烘烤,使得嵌缝泛干白为止,然后使用干净的毛巾对嵌缝进行擦拭和检测,保证嵌缝没有任何的灰层。

(4)然后再是安装泡沫衬条,在选择衬条时,需要根据嵌缝的实际宽度进行选择合适的衬条直径,所选择的衬条宽度需要比嵌缝的宽度宽2~5mm,而且还需要满足衬条能够被固定值,并且不会出现压缩过渡的现象。在安装衬条过程中需要使用压轮对衬条的宽度和均匀性进行控制。

(5)安装完衬条之后,即可使用硅酮密封胶。首先将密封胶挤压到泡沫条上,然后使用相关工具对密封胶进行刮压处理,目的在于排除密封胶中的气泡,以免影响密封胶和嵌缝之间的粘接性能。然后再使用足够多的密封胶于嵌缝中,使得嵌缝能够填满。

(6)密封胶施工完成之后,还需要对其进行表面修正。修正方式为使用粗大衬条对密封胶进行刮压,使得密封胶能够形成一个凹月面,其凹月面的最低大小应该与混凝土墙面相差8~10mm。对密封胶表面修整完成之后,即可形成一个封闭性的嵌缝。所有工作完成之后,为了保证硅酮密封胶在混凝土施工的效果,还需要对施工工艺进行重新检查,检查施工中是否存在问题,从而影响到嵌缝的密封施工效果。

3 硅酮密封胶在施工时的注意事项

通过上面对密封胶的施工工艺了解,在施工过程中,其中涉及到几个关键步骤,如果操作不恰当将会影响密封胶的应用效果。所以接下来将对其施工注意事项进行分析。

3.1 清缝

首先非常重要的是需要对使用密封胶的地方进行清理,使其表面变得干净,不能存在任何的灰层或者残渣,不然将会严重影响密封胶和混凝土的粘接强度,所以密封效果也不会很好。

3.2 衬条的安装

硅酮密封胶在应用过程中,其中使用的衬条主要有两个作用,分别为控制灌缝深度和保证材料延伸率,所以在密封胶的使用中具有比较大的作用,所以在选择衬条时需要非常重视,根据实际情况选择最为合适的衬条,然后使用压轮将衬条压入到嵌缝中,其深度也需要控制在合理范围内。衬条就位之后,还需要对其进行检查,从而及时发现衬条安装不规范的地方。

3.3 硅酮密封胶的实施

将硅酮密封胶注入到需要密封的位置属于所有工艺中最关键的操作。注入密封胶使用的工具为气动打胶枪,在注入过程中需要重视的是密封胶的深度和注入速度。所以需要确保所使用的气动打胶枪能够深入到接缝底部。在注入密封胶的过程中,气动打胶枪内的密封胶使用完成之后,再在其中灌入密封胶进行注胶时,需要紧接上一次打胶的位置进行,不能每次打不同的位置,因为这样会造成有些位置可能没有注浆,从而影响施工效果。密封胶注入完成之后,还需要使用专用工具对其进行修整。该施工步骤是保证硅酮密封胶和嵌缝保持连续不间断的关键。硅酮密封胶在注胶之后还需要进行划胶,该步骤也不能忽视,并且需要请专业的人员进行施工,才能保证注入密封胶能够实现良好的应用效果。

3.4 雨季施工

在混凝土施工中使用硅酮密封胶如果正直雨季,则会影响到密封胶的应用效果。所以在雨季时需要有选择性的施工,比如雨季不会对清缝造成影响,于是可以选择在下雨的时候对嵌缝进行清理,使用高压空气将嵌缝中的水或者灰尘清理干净,从而天晴之后可以直接对注浆进行施工,此时需要能够保证所有的设备和工具全部在场,工作人员能够直接进行密封胶的施工操作,这样就不会严重影响到施工进度。

3.5 密封胶的固化

硅酮密封胶施工完成之后,此时的密封胶要想实现密封效果,还需要进行固化处理。一般情况下,密封胶是由外及里的进行固化,所以如果施工时的嵌缝深度比较深,那么所使用的硅酮密封胶的厚度就会越厚,即密封胶的固化时间会比较慢。为了使得密封胶的固化质量有所保证,不仅需要使得密封胶能够暴露于干燥的空气中,而且在未来四小时内不能对其进行处理,即需要固化四小时,才能够保证硅酮密封胶实现固化效果。

4 硅酮密封胶在混凝土施工中的应用发展

1975 年,硅酮密封胶第一次在美国的公路建设中使用,发展至今,硅酮密封胶的性能不断被优化,其应用范围变得更加广泛,能够在水利、民用建筑、公路、桥梁等中进行使用,并且具有不错的应用效果。随着硅酮密封胶的发展,将会具有更好的发展前景,如今也有很多研究者对其进行不断深入研究,因为硅酮密封胶还具有发展空间,通过对其进行优化和改进,能够发挥更好的应用效果。我们在不断学习本土的研究成果时,

还需要对国际上先进的科研成果、技术、安全生产和施工工艺等进行学习,从而制备出成本低廉、质量更高的硅酮密封胶。从当前硅酮密封胶的应用和发展趋势看,在今后的发展中,硅酮密封胶将会从以下几个方面进一步深入研究。

4.1 硅酮密封胶的自身性能方面

在今后的发展中,硅酮密封胶将主要从其性能为发展方向,综合性能将会变得更加优异,然后在合理的施工工艺下,将其应用到混凝土施工就能够发展很好的应用效果。

4.1.1 耐碱性

由于硅酮密封胶用于混凝土中,有利于某些接缝能够实现密封的效果,但是由于混凝土属于碱性,硅酮密封胶如果长期处于这种环境,就会出现界面脱粘的现象,所以,为了使得硅酮密封胶能够更久的应用于混凝土施工中,有必要提高硅酮密封胶的耐碱性。所以在今后的研究中,硅酮密封胶将会具有更好的耐碱性,其应用时间将会更加长久。

4.1.2 抗位移性

硅酮密封胶往往被应用于混凝土接缝的密封处理中,由于混凝土接缝会存在某些压力的影响,比如接缝周围的混凝土会出现胀缩作用,还会受到剪力的作用,所以接缝中的硅酮密封胶也会受到一定的作用力,在长期作用力的影响下,硅酮密封胶就会出现界面脱粘的情况,从而影响到密封的效果,此时为了增强密封胶的使用效果,如果密封胶具有更好的抗位移性,那么该密封胶在受到作用力的影响下会任然能够保持良好的粘连状态。所以在今后的发展中,硅酮密封胶将会朝着抗位移性不断发展,使其抗位移性变得更好,其在混凝土施工应用中将会具有更好的使用效果。

4.1.3 耐浸水粘接性

由于硅酮密封胶主要应用到混凝土接缝中,这些接缝难免会遇到下雨或者下雪的天气,此时接缝处就会存在雨水,硅酮密封胶很可能就会被雨水所浸泡,如果密封胶的长期属于这种状态,必然会影响到密封胶脱粘,从而导致密封效果变差。所以在今后的发展中,增强硅酮密封胶的耐浸水性能够使得其应用效果变得更好。

4.2 硅酮密封胶的施工特性方面

硅酮密封胶在今后的发展中,除了从其性能作为研究发展方向,还需要重视其施工特性,因为施工同样严重影响着密封效果。硅酮密封胶的施工特性并不是一成不变的,并不能使用同一种施工方式对所有环境下的密封胶进行处理。因为在不同的地域、不同的施工对象、不同的施工季节下需要有着不同的施工特性,如此能够实现更加有针对性的施工,对实际情况提出更加合理科学的施工方式。所以在今后的发展中,硅酮密封胶的施工特性将会变得更加多样化和具有更好的针对性,使得密封胶能够得到更好的施工效果。

5 结语

综上所述,当前硅酮密封胶主要应用于公路接缝中,当然还能够在其他方面中进行密封处理,并且相比于其他密封胶,硅酮密封胶具有更好的性能,能够发挥更好的应用效果,所以在今后的发展中,硅酮密封胶的发展前景比较好,并且将会向着优化性能和优化施工方式上增强应用效果。

参考文献

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文章分类: 行业应用    使用指南
2021-12-20 18:53:11
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