干挂石材幕墙用环氧胶粘剂与云石胶的比较.docx

江苏建筑20010 年第 2 期（总第 11133 期）95干挂石材幕墙用环氧胶粘剂与云石胶的比较万剑和，孙晔玲，张煜（江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，江苏南京210028）摘 要 作者根据工作实践，以实测值做比较，说明了幕墙用环氧胶粘剂与云石胶在性能上的差别，强调干挂石材幕墙用 胶应选用环氧胶粘剂。关键词 环氧胶粘剂；云石胶；干挂石材幕墙；压剪力；压剪强度中图分类号TU521.2 文献标识码B 文章编号 1005-6270(2010)02-0095-03Comparison between Epoxy Adhesive for Dry-fixing Stone Curtain Wall and Structural Load-unbearing Stone AdhesiveWANG Jian-heSUN Ye-lingZHANG Yu(Jiangsu Testing Center for Quality of Construction Engineering Co.,Ltd,Nanjing Jiangsu 210028 China)Abstract：Based on work experience，the writers compare measured values to illustrate the difference bctween epoxy adhesive and structural load-unbearing stone adhesive, emphasizing epoxy adhesive should be used on dry-fixing stone curtarin wall.Key words：epoxy adhesive；structural load -unbearing stone adhesive；dry fixing stone curtain wall；shear;compression-shear strength为了追求建筑物的美观 、安全、健康、节能、环保、与 自 然和谐，建筑师们越来越多的选用天然石材、人造板材及各 种复合装饰板作为建筑物的内外饰面装饰材料。 我国目前 已成为世界上石材幕墙生产和使用大国。 由于石材幕墙的 大量使用，石材幕墙干挂施工作为一种先进的安装工艺，在 建筑外墙面装饰中应用最多。1 问题的提出干挂石材幕墙是由金属框架、 不锈钢挂件和建筑石材 组成的建筑外围护结构。 石材干挂法的原理是在主体结构 上依次安装立柱、横梁，通过金属挂件将石材面板固定在建 筑物上，形成石材装饰幕墙。石材面板与金属挂件间的连接 固定，必须依靠专用的环氧胶粘剂（俗称干挂胶）。 环氧胶粘 剂在石材幕墙干挂施工工艺中将挂在挂件上的一块块几十 公斤重的石材粘结固定住，再通过挂件固定在支撑结构上。 石材幕墙表面所承受的荷载， 是通过胶粘剂和挂件传递到 支撑结构， 因此石材幕墙用胶必须是能够承载结构荷载的 胶，这种胶既要求与石材有良好的粘接性，又要求与金属挂 件（材料通常是不锈钢或铝板）有良好的粘接性 ，既能满足 与不同材质都具有良好的粘结性， 还要求胶层本身有合适 的强度、 良好的韧性和弹性， 才能确保石材幕墙安装的质 量。 如果所用胶质量差，粘结能力不够，将导致石材松动，甚 至脱落，严重的有可能危及行人安全。实际上， 干挂石材幕墙工程中石材与不锈钢挂件之间 粘结用胶除了环氧胶粘剂外，仍有不少工程采用云石胶。由于两者的性能特点不同，所以它们的用途不同，而且价格相 差也很大。2 两种胶的主要特征2.1 云石胶的主要特征云石胶的主要成分是不饱和聚酯树脂、 过氧化物及添 加其它改性材料和适当的固化剂， 能起到快速定位及修补 和粘结等作用，适用于同种材质之间的粘结，可广泛用于建 筑石材、陶瓷、玻化砖的拼接、粘结等，属于刚性结合。 其优 势是固化时间短，便于施工调节，但由于不饱和聚脂树脂与 固化剂固定配方的比例悬殊（通常是 1003），人工操作容易 失调，若固化剂的加入量超过 3可能引起胶体变脆，降低 粘接性能。 同时云石胶在潮湿环境中主体树脂会逐步水解， 将导致粘结强度急剧下降甚至完全丧失， 因此不适于在潮 湿的场所中施工，若空气湿度过大还会导致胶体表面粘手， 而且云石胶受气温的变化影响比较大 ，不耐高温、易风化 ， 不宜在温度较低的气候下施工操作（合适的施工温度-10 40 ）。 因剪力不够，应力大，在温差和震动条件作用下产生的位移比较大，容易开裂，尤其用于潮湿和阳光无照射的 墙体，使用寿命更短。 故不能承担具有结构荷载的作用；另 外云石胶还有一个不足，即未经过脱油处理，容易将油渗透 进石材，造成石材污染。 所以云石胶只是一种适用于石材的收稿日期2009-08-13作者简介万剑和，女，江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，工 程师。96定位、修补等非结构承载粘结用途的石材胶粘剂。不适用于干挂石材幕墙等结构性粘接。2.2 石材幕墙用环氧胶粘剂的主要特征石材幕墙用环氧胶粘剂（俗称干挂胶）是用于石材与金 属粘接的双组分环氧型胶粘剂， 其主要成分是双组分环氧 树脂加有机改性胺、石英粉。 由 A、B 组分配套组合，适用于 不同材质之间的粘结，且粘接强度高 ，机械性能好，不污染 石材，耐介质、耐老化、耐冻融、耐腐蚀、防火，可与多种不同 材料良好粘结， 适用于干挂石材幕墙金属挂件与石材间粘 结固定用，亦适用于多种材料相互之间粘结 ，属柔性结合。 工艺性能好，调配比例相近（通常是 1.10.9；或 11），现场易 于掌控，固化时间适中。 使用温度范围广（通常可以在-60 180 范围内使用），受环境气温的影响小 ，固化收缩率小（一般小于 1）。 抗震、扭曲性能强，应力小，在温差和震动 条件作用下，伸缩、沉降产生的位移较小 ，可承担具有结构 荷载的作用，适用于石材幕墙干挂工程。3 国家出台的相应措施为确保干挂石材幕墙工程的质量， 国家出台了强制性 标准干挂石材幕墙用环氧胶粘剂JC 887-2001，针对一段 时间石材幕墙干挂施工用胶不规范，又出台了非结构承载 用石材胶粘剂JC/T 989-2006 标准， 这两个标准明确区分 了石材幕墙用环氧胶粘剂与云石胶的不同用途， 从而在制 度上保证了干挂石材幕墙工程的质量和安全。干挂石材幕墙用环氧胶粘剂JC 887-2001 和非结构 承载用石材胶粘剂JC/T 989-2006 这两个行业标准， 前者（ 简 称 JC887） 是 强 制 性 标 准 ， 后 者 （ 简 称 JC/T 989） 是 推 荐 性标准，其中虽然试验要求 、试验方法基本一致 ，但是在物 理力学性能检测项目特别是技术指标上是有区别的。 详见 表 1、表 2。4 两种胶的实测数据比较江苏建筑20010 年第 2 期（总第 11133 期） 我 中 心 近 年 来 一 直 从 事 工 程 建 设 用 硅 酮 结 构 胶 相 容性、石材幕墙用环氧胶粘剂及云石胶的粘结性能检测工作。 检测样品来自不同的建筑工地， 石材品种以各类花岗岩为 主，也有少量大理石或玻化砖等。 从历年送检胶的统计看， 用于干挂石材幕墙工程的胶主要为石材幕墙用环氧胶粘剂（干挂胶）、云石胶两种。 从送样的情况看，环氧胶粘剂与云 石胶的比例约 2：1， 且环氧胶粘剂的比重是呈逐年上升的 趋势。图 1、图 2 分别是环氧胶粘剂 、云石胶石材与石材粘结 的压剪力与压剪强度数据值； 图 3、 图 4 分别是环氧胶粘 剂、 云石胶石材与不锈钢挂件粘结的压剪力与压剪强度数 据值 (压剪力 X，压剪强度 Y)。 其中石材石材压剪强度试 件 基 材 尺 寸 为 50 mm30 mm(1015) mm； 胶 接 面 积 为 30 mm20 mm。 石材不锈钢挂件的尺寸视不锈钢挂件的 尺寸而定，胶接面积控制在基材面积的 3/5。 其中压剪强度 主要 测试 标 准 条件 下 （48 h）石 材与 石 材 、石材 与 不 锈钢 挂 件的强度。从图 1、图 2 中 看到 环 氧 胶 粘 剂 （ 干 挂 胶 ） 石 材 与 石 材 粘结试验力值基本在 20 kN45 kN 之间，强度值在 10 MPa 20 MPa 之 间 ； 而 云 石 胶 石 材 与 石 材 粘 结 试 验 力 值 基 本 在图 1 环氧胶粘剂石材与石材粘结压剪力压剪强度表 1干挂石材幕墙用环氧胶粘剂物理力学性能序号项目技 术 指 标快固普通1适用期/min5-3030-902弯曲弹性模量/MPa 20003冲击强度/kJ/m23.0抗剪强度/MPa4不锈钢不锈钢8.0压剪强度石材 石材5标准条件 48 h浸水 168 h热处理 80 , 168 h10.07.07.0/MPa冻融循环 50 次7.0石材不锈钢标准条件 48 h10.0注：适用期指标也可由供需双方商定。江苏建筑20010 年第 2 期（总第 11133 期）97表 2非结构承载用石材胶粘剂物理力学性能序号项目技 术 指 标I型型1适用期/min符合标称值2弯曲弹性模量/MPa 200015003冲击韧性/kJ/m23.02.0压剪 粘结4强度/MPa石材 石材标准条件 高温处理 浸水处理冻融循环处理8.07.07.07.06.03.05.03.0石材 不锈钢8.07.0注：其中类型按用途分为 I 型和型，I 型适用于耐水要求较高的产品，型适用于一般要求的产品。图 2 云石胶石材与石材粘结压剪力 压剪强度10 kN35 kN 之间，强度值在 7 MPa12 MPa 之间。 环氧胶 粘剂石材与不锈钢挂件粘结试验力值基本在 15 kN40 kN 之 间 ，强 度 值 在 10 MPa15 MPa 之 间 ； 而 云 石 胶 石 材 与 不 锈钢挂件粘结试验力值基本在 10 kN30 kN 之间，强度值在图 3 环氧胶粘剂石材与不锈钢挂件粘结压剪力 压剪强度图 4 云石胶石材与不锈钢挂件粘结压剪力 压剪强度7 MPa12 MPa 之间 。 从 数 据 图 中 可 看 到 环 氧 胶 粘 剂 的 力 值、强度值都要高 于云 石 胶 （约 30%60%），且 数 据 的均 匀 性好于云石胶，而云石胶的不合格率高于环氧胶粘剂。 从统 计中可看到两种胶在强度上的差别， 从我们历年做的试验 数据看， 环氧胶粘剂的粘结强度和粘结合格率始终高于云 石胶。 这些数据也说明了国家标准将干挂石材幕墙用环氧 胶粘剂列为强制性标准的重要性。5 结束语据业内相关人士不完全统计， 近年我国石材装饰板材 用于墙面装饰在国内年均用量约 1.6 亿， 按 20%用于内 外墙面计算约 3 200 万左右，石材挂件的用量按 4 套/ 计， 年均用量约 1.3 亿套， 干挂石材幕墙用胶按 0.6 kg/ 计，年均用量近 20 000 t 左右，石材硅酮密封胶的年均用量 约 6 400 万支（硬支）。 并且石材幕墙在我国明显呈现逐年 上升的趋势。 材料是保证幕墙质量和安全的物质基础，石材 干挂用胶是石材幕墙材料中不容忽视的重要环节之一 ，其 所用的胶粘剂质量至关重要。 作为与建筑主体连接的石材 幕墙，连接质量如何，将直接影响到石材幕墙的耐久性和安 全性。 保证所用材料符合国家标准的要求是幕墙干挂施工 的必要保障。 大量的工程事实亦证明，采用弹性适中的环氧 树脂型石材专用胶粘剂， 是保证石材和金属挂件结合强度 高的必要手段。参考文献1 JC 887-2001 干挂