ISO 24070-22021 建筑和土木工程密封剂.单组分密封剂固化厚度的测定.第2部分圆柱形杯试验方法标准立项发展报告

ISO24070-2:2021建筑和土木工程密封剂单组分密封剂固化厚度的测定第2部分：圆柱形杯试验方法标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:Buildingandcivilengineeringsealants—Determinationofcuredthicknessofone-componentsealant—Part2:Cylindricalcuptestmethod摘要随着建筑工业4.0和绿色建筑理念的深入推进，建筑和土木工程中对高性能密封材料的需求日益增长。密封剂的固化性能，特别是其在不同厚度条件下的深层固化能力，直接关系到构件的防水密封效果、结构耐久性与施工效率。ISO24070-2:2021《建筑和土木工程密封剂单组分密封剂固化厚度的测定第2部分：圆柱形杯试验方法》作为国际标准化组织（ISO）发布的一项重要标准，旨在替代或补充传统基于开放式试件的表面固化测试方法，提供一种更贴合实际应用场景的、评估单组分湿气固化密封剂在受限空间中固化行为的标准试验程序。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术原理、核心试验方法及其实施意义。报告指出，圆柱形杯试验方法通过模拟密封剂在实际接缝中的三维封闭固化环境，有效解决了传统方法无法准确测量深层固化不充分、固化速度与时间关系不明确等问题。该标准对规范密封剂产品性能评价体系、指导工程材料选型、促进国际贸易互认具有重要的现实意义。基于当前国内市场对密封剂质量控制标准的迫切需求，本报告建议各相关检验检测机构和生产企业积极采用该国际标准。关键词中文关键词：ISO24070-2；密封剂；固化厚度；圆柱形杯试验；建筑密封；土木工程；标准立项英文关键词：ISO24070-2;Sealants;Curedthickness;Cylindricalcuptest;Buildingsealant;Civilengineering;Standarddevelopment正文1.标准立项背景与行业需求建筑和土木工程领域中，密封剂广泛用于门窗接缝、幕墙嵌缝、预制构件拼接缝、轨道交通接缝及桥梁伸缩缝等关键部位。单组分湿气固化密封剂（如硅酮、聚氨酯、MS聚合物等）因其施工简便、无需现场计量混合等优势，成为市场主流产品。然而，这类密封剂的固化过程是由表及里、依赖于空气中的水分渗透扩散完成的。在实际工程应用中，接缝深度往往远大于表面暴露区域，密封剂的深层固化是否充分、固化速度能否满足施工周期要求，是保证工程质量的核心技术指标。由于缺乏统一的、适用于模拟实际工况的测试标准，行业内长期存在以下痛点：一是测试方法单一，多数现有标准仅关注表面表干时间或标准厚度下的力学性能，无法全面反映密封剂在厚层、封闭环境中的固化行为；二是评估结果与实际应用脱节，部分密封剂虽然在薄层条件下表现优异，但在深接缝、封闭型腔等实际应用场景中，可能出现中心部位长期无法固化、导致密封失效的情况；三是国际贸易壁垒，各国或区域标准对固化厚度的测试方法不统一，对密封剂产品的性能评价缺乏可比性。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC59/SC8（建筑和土木工程密封剂技术委员会）启动了ISO24070-2的制定工作。2.ISO24070-2:2021标准技术概要ISO24070-2:2021全称为“Buildingandcivilengineeringsealants—Determinationofcuredthicknessofone-componentsealant—Part2:Cylindricalcuptestmethod”，即《建筑和土木工程密封剂单组分密封剂固化厚度的测定第2部分：圆柱形杯试验方法》。该标准为规范性文件，现行有效，由国际标准化组织于2021年4月29日正式发布，属“粘合料、密封材料”类标准。本标准的核心技术内容是建立一种通过圆柱形杯模拟密封剂在实际接缝中的固化行为的试验方法。其主要技术原理和试验流程包括：（一）试验装置：核心设备为圆柱形杯，通常由聚四氟乙烯或类似的不与密封剂发生反应的材料制成。圆柱形杯具有特定的内径和深度（如直径12mm，深度20mm），以模拟实际的接缝尺寸。杯子底部和侧壁限制密封剂的暴露面，仅顶部开口供湿气进入，这对应于实际接缝中通常只有一端暴露于空气，而其余面被基层材料包围的工况。（二）试验步骤：将待测的单组分密封剂填入至圆柱形杯的指定位置，确保无气泡，并刮平表面。随后将整套装置置于标准养护环境（温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%）中。（三）固化厚度测定：在规定的养护时间（如24小时、48小时或7天）后，将密封剂从圆柱形杯中完整取出。使用锋利的刀片垂直于密封剂柱体的长轴方向进行切片或测量。通常，通过目测、指触法或更精确的压痕法来判断固化层与未固化层的分界面，使用卡尺或显微镜测量已固化区域的实际厚度。（四）结果表达：最终以特定养护时间（t）下的固化厚度（d）表示，通常表述为d_t=xxmm。该结果直接反映了密封剂在规定环境条件下，向深层固化的速率和能力。（五）优势分析：与传统方法（如仅测试表面或薄层固化时间）相比，圆柱形杯方法具有以下显著优势：首先，测试条件更贴近真实接缝的“三面受限、一面开放”的几何约束条件；其次，能有效区分不同配方产品在深层固化能力上的差异，为产品研发和质量控制提供数据支持；最后，该方法具有较好的重复性和再现性，便于不同实验室间的比对。3.标准核心价值与应用意义ISO24070-2:2021的发布与应用，对建筑密封材料行业产生了深远影响，具有以下多维度价值：（一）提升产品质量评价的科学性：该标准为密封剂固化性能评价建立了一个统一的、可量化的尺度。生产企业可据此优化产品配方，例如调整催化剂体系、水分迁移通道或基料结构，以获得更佳的深层固化性能。（二）指导工程实践与选材：工程设计人员可以根据该标准提供的固化厚度-时间曲线，合理选择密封剂类型，并确定合理的接缝宽度与深度比例，确保在规定的施工间隙内，密封剂能完全固化达到设计要求，从而避免因固化不完全导致的密封失效。（三）促进国际贸易与技术交流：作为一项ISO标准，它打破了各国间因测试方法不同而存在的技术壁垒。出口企业与进口商可以在统一的技术语言下讨论产品性能，加速了产品在国际市场的流通。（四）衔接相关标准体系：该标准与ISO6927（密封胶术语）、ISO11600（建筑密封胶分级）、ISO8339（拉伸粘接性能）、ISO9047（定伸粘结性）等构成了完善的密封剂测试标准体系。固化厚度测试作为基础性能评价的一部分，为后续力学性能、耐久性能的评定奠定了基础。4.主要参与单位介绍本标准的制定工作由国际标准化组织建筑和土木工程密封剂技术委员会（ISO/TC59/SC8）主导。该技术委员会秘书处由法国标准化协会（AFNOR）担任。在此，重点介绍其中的一个核心成员单位——美国卡莱尔建筑密封剂公司（CarlisleConstructionMaterials）。卡莱尔公司是全球知名的建筑密封材料及屋面系统供应商，总部位于美国。在ISO24070-2的起草与修订过程中，卡莱尔公司不仅提供了大量的实际产品测试数据，还深度参与了“圆柱形杯试验方法”的技术验证与圆环实验室间的比对工作。卡莱尔的技术专家在讨论中提出了关键性的意见，例如如何确保聚四氟乙烯杯的洁净度不影响固化，以及如何定义一个通用的“固化层”判定终点（从触干至全干的临界点），并被采纳为标准最终文本的一部分。卡莱尔的技术专长在于其丰富的MS聚合物和聚氨酯密封剂产线，其研发部门长期专注于解决大型商业建筑深接缝的密封固化问题，因此对试验方法的工业实用性有极高的要求。该公司通过参与此项国际标准的制定，不仅提升了自身的行业技术话语权，也为全球密封剂行业的标准化和规范化做出了实质性贡献。此外，来自德国、日本、中国等国家的权威检验机构及知名密封剂制造商也积极参与了标准起草工作组的会议，确保了该标准的技术代表性和全球适用性。结论ISO24070-2:2021《建筑和土木工程密封剂