ISO 105632023 建筑和土木工程密封剂.质量和体积变化的测定标准立项发展报告

建筑和土木工程密封剂质量和体积变化的测定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:BuildingandCivilEngineeringSealants—DeterminationofChangeinMassandVolume摘要建筑和土木工程密封剂广泛应用于各类建筑结构的接缝密封与防水工程，其质量和体积的稳定性直接关系到密封系统的长期使用性能与工程安全。随着建筑工业化和装配式建筑的快速发展，密封材料品种日益丰富，应用环境日趋复杂，对密封剂质量和体积变化测定方法的标准化需求愈发迫切。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO10563:2023《建筑和土木工程密封剂质量和体积变化的测定》标准为研究对象，系统梳理了该标准的修订背景、技术内容、关键变化及行业影响。该标准于2023年6月21日由ISO正式发布，替代了此前的旧版本，在试验条件设置、试样制备方法、测试程序以及结果表达等方面进行了全面技术修订，进一步提升了试验方法的准确性、重复性和复现性。本报告还详细介绍了该标准的主要参与单位和归口技术委员会，分析了标准的技术指标体系，并展望了其未来发展方向，为密封剂生产企业的质量控制、检测机构的方法应用以及工程设计与施工单位的材料选用提供了重要参考依据。关键词：密封剂；质量变化；体积变化；ISO10563；国际标准；建筑密封材料；试验方法Keywords:Sealants;ChangeinMass;ChangeinVolume;ISO10563;InternationalStandard;BuildingSealants;TestMethod1引言密封剂（Sealant）是一类以非定型状态嵌填或涂覆于建筑接缝部位，依靠干燥、硫化、交联等物理或化学作用，在接缝表面及内部形成连续弹性密封胶层，用于阻挡雨水、空气、灰尘等介质穿透的粘合密封材料。在建筑和土木工程领域，密封剂被广泛用于幕墙接缝、预制构件拼缝、屋面防水节点、道路桥梁伸缩缝以及地下工程变形缝等关键部位的密封处理。密封剂在实际服役过程中长期暴露于温度变化、湿度波动、紫外线辐照、机械应力以及化学介质侵蚀等复杂环境条件下，其质量和体积的稳定性是评价密封材料长期耐久性和密封效果的重要技术指标。如果密封剂在使用过程中质量损失过大或体积收缩明显，将导致密封胶层内部产生内应力集中、界面脱粘、开裂等失效现象，严重影响接缝的密封性能和使用寿命。ISO10563是国际标准化组织建筑用密封胶分技术委员会（ISO/TC59/SC8）归口管理的一项基础性试验方法标准，为全球建筑和土木工程用密封剂的质量和体积变化测定提供了统一的技术依据。该标准自发布以来经过多次修订，最新版本为2023年发布的第三版。系统研究ISO10563:2023的修订内容、技术要点和应用要求，对于推动我国密封剂测试技术水平的提升、促进标准与国际接轨具有重要的现实意义。2标准修订背景与编制概况2.1标准发展沿革ISO10563标准的制定工作可追溯至20世纪80年代末期。1988年，ISO首次发布了建筑密封材料质量和体积变化测定的试验方法标准，编号为ISO10563:1988。该标准的发布结束了国际上对密封剂质量和体积变化测定方法不统一的局面，为世界各国密封剂产品质量评价和质量控制提供了共同的技术语言。随着密封剂产品种类的不断丰富和工程应用需求的持续提高，ISO/TC59/SC8技术委员会先后对该标准进行了两次系统修订，分别于2005年和2023年发布了修订版本，即ISO10563:2005和ISO10563:2023。每一次修订都在吸收最新研究成果、总结工程实践经验的基础上，对试验条件、操作方法、精度要求等进行了优化和完善。2023年版是该标准的第三次修订，充分反映了密封剂技术发展水平不断提高、行业对测试精度和适用性要求日益严格的现状。2.2修订的必要性与编制原则本次修订主要基于以下几方面需求：第一，适应密封剂品种发展的需要。近年来，高性能密封剂产品不断涌现，如低模量硅酮密封胶、改性硅烷聚合物密封胶、聚氨酯密封胶等新型材料的应用日益广泛。这些新型密封剂在固化机理、化学组成和物理性能方面与传统产品有显著差异，原有标准中的某些试验条件已不能完全适应新型材料的测试需求。部分密封剂在试验过程中出现表面结皮过快或固化不充分等现象，影响测试结果的准确性和可比性。第二，提升试验方法科学性的需要。长期实践表明，原标准在试验条件设置方面存在一些不足之处，例如对试样初始质量和体积的测定条件规定不够明确、实验室环境条件的控制精度需要提升、仪器精度要求需要与当前仪器技术水平相适应等。同时不同实验室间测试结果差异较大，试验方法的再现性和可比性有待进一步改善。第三，服务工程应用的需要。密封剂的质量和体积变化直接影响密封系统的长期可靠性和接缝的密封效果。为工程设计和材料选用提供准确可靠的技术参数，需要对标准方法进行持续优化，确保测试结果能够真实反映密封剂在服役条件下的性能表现。第四，国际标准协调一致的需要。随着全球贸易一体化程度的不断提高，密封剂产品国际贸易日益频繁，亟需保持试验方法国际标准的技术先进性和适用性，促进各国家和地区标准之间的协调与互认，减少技术性贸易壁垒。本次修订遵循了以下基本原则：保持标准的连续性和稳定性，在原有框架基础上进行针对性技术修改；采用基于性能的方法编制理念，充分体现试验结果对实际应用性能的预测能力；注重与ISO/TC59/SC8归口的其他试验方法标准（如ISO8339、ISO8340、ISO9046等）之间的协调配套和一致性；积极参与国际标准化合作，充分吸收各成员国在标准实施中的反馈意见和建议。2.3编制过程ISO10563:2023的修订工作由ISO/TC59/SC8归口，具体由负责密封剂试验方法的工作组（WG-3）承担。在标准修订过程中，工作组对来自中国、德国、美国、日本、法国、英国等主要成员国的意见进行了逐条处理和讨论，先后召开了多轮工作组会议和委员会审查会议，并于2022年完成了委员会草案（CD）和询问草案（DIS）阶段的工作。2023年初，标准草案进入最终国际标准草案（FDIS）投票阶段，各成员国进行了最终表决。2023年6月21日，ISO正式发布了ISO10563:2023。3标准核心技术内容分析3.1范围与适用性ISO10563:2023规定了建筑和土木工程用密封剂在规定温度和湿度条件下的质量和体积变化的测定方法。该方法适用于测定密封剂在固化过程和暴露于特定环境条件下的质量变化和体积变化，其体积变化率也可由质量变化率和密封剂密度计算得出。该标准规定的试验方法适用于在实验室条件下制备试样后，在标准环境条件下进行养护处理的质量变化测定；以及从密封剂试样中用适当溶剂萃取可溶组分、然后干燥的质量变化测定。同时，该标准还给出了从质量和密度值计算体积变化的数学方法。需要注意的是，该标准不能用于测定密封剂在受到人工或天然气候老化影响后的质量和体积变化，这一内容由ISO10590规定的浸水后质量损失测定方法等标准另行规定。在应用本标准的试验方法时，需要认识到该试验具有加速老化的性质，应在解读试验结果时结合密封剂在实际使用中的性能表现进行综合判断。密封剂质量和体积变化的主要来源包括固化过程中副产物的释放、增塑剂或其他可溶组分的迁移或挥发、以及暴露条件下密封剂与环境的物理化学相互作用等。当密封剂固化过程中释放出大量副产物或有明显的组分迁移时，会导致显著的质量和体积下降，这在实际工程中可能导致密封胶层内部产生收缩应力，影响密封性能。3.2规范性引用与术语定义该标准引用了多项ISO标准作为规范性引用文件，包括ISO6927（建筑和土木工程用密封剂——术语和定义）、ISO9047（密封剂在建筑和土木工程中的应用——在可变温度条件下粘附性/内聚性的测定）以及ISO10563修订过程中参考的相关标准。这些引用标准为密封剂测试提供了基础性的术语规范和方法支撑。在术语方面，该标准核心的术语和定义包括：质量变化率（changeinmass），指密封剂试样在试验前后质量的差值相对于初始质量的百分比；体积变化率（changeinvolume），指密封剂试样在试验前后体积的差值相对于初始体积的百分比。此外，该标准还对试验中涉及的标准试验条件、试样等相关术语进行了明确定义。标准中的定义与ISO6927中的基础术语体系保持一致，确保了与密封剂领域其他试验方法标准的协调一致。3.3试验原理与设备要求ISO10563:2023规定了两类试验程序：程序A用于测定试样在规定温度和湿度的养护条件下的质量变化，反映密封剂在固化过程中的质量损失或增益；程序B用于测定密封剂试样中可溶或不挥发性组分的萃取损失引起的质量变化，反映密封剂在一定溶剂作用下的质量损失，将已知初始质量（经过初始养护后）和体积的密封剂试样置于适当溶剂中浸泡以萃取可溶性组分，然后用规定的方法干燥。试验过程中需要使用的设备和仪器包括：-试验模具（适用时）：用于制备规定尺寸的密封剂试样，通常采用带有平整底板的成型模具；-容器：用于盛放溶剂和浸没试样，应使用对溶剂稳定的玻璃或不锈钢等材料制成；-适当溶剂：应能有效萃取密封剂中的可溶性组分而不与密封剂基体发生化学反应；-分析天平：精度为0.001g，用于称量试样质量；-干燥器及适当的干燥剂；-测微计和游标卡尺：用于测量试样尺寸，精度应满足要求；-烘箱：能控制在规定温度（如70℃±2℃或105℃±2℃）的烘箱。3.4试验条件与试样制备标准对试验条件做出了详细规定：-试验环境条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%；其他环境条件应在试验报告中注明。-养护条件（程序A）：试样制备后应放入标准试验条件下的养护箱或恒温恒湿箱中进行养护。对于多种密封剂，为加速试验可采用（70±2）℃的烘箱养护，具体选择取决于密封剂的类型。-干燥条件（程序B）：可采用（70±2）℃或（105±2）℃的烘箱干燥，但需要注意这可能导致试样质量的额外部分改变，应在报告中注明实际采用的干燥温度。对于溶剂的选择，应优先选择对试验无影响的溶剂，并在试验报告中注明所用溶剂的种类。3.5结果计算与表达标准规定了质量变化率和体积变化率的计算方法。质量变化率以初始质量与试验后质量之差占初始质量的百分比表示，精确至0.1%，可正可负。体积变化率可通过质量变化率和密度计算得出。具体而言，体积变化率（ΔV）可通过以下计算得到：\[\DeltaV=\frac{m_1-m_2}{\rho}\]其中，\(m_1\)为试样初始质量，\(m_2\)为试验后试样质量，\(\rho\)为密封剂密度。最终结果以百分比表达。4主要参与单位与归口技术委员会4.1ISO/TC59/SC8技术委员会概况ISO/TC59是国际标准化组织下设的房屋和土木工程设计标准化技术委员会，其工作范围涵盖建筑物的设计、建造、使用和维护等全寿命周期的标准化工作。其中，SC8分技术委员会专门负责建筑和土木工程密封剂产品标准及试验方法标准的制定与修订工作，秘书处设在日本。SC8下辖多个工作组，分别承担产品标准（如ISO11600建筑密封胶分类和要求）和试验方法标准（如ISO8339拉伸性能测定、ISO9047粘附性/内聚性测定、ISO10563质量和体积变化测定等）的制修订任务。中国是SC8的积极成员国（P成员），多年来持续跟踪和参与该分技术委员会的各项标准化活动。4.2标准起草过程中的主要贡献单位ISO10563:2023的修订汇集了全球密封剂领域主要技术力量。参与该标准修订工作的专家来自密封剂主要生产企业的研发技术人员、国际知名检测认证机构的测试专家以及相关科研院所的学者。其中，来自德国、日本、美国等密封剂技术强国的专家在标准修订过程中发挥了重要的技术引领作用。日本作为SC8秘书处承担国，在密封剂产品的生产和应用技术方面处于国际领先水平，其国内相关行业协会（如日本建筑密封工业会）和企业（如信越化学、迈图等）的专家长期深度参与密封剂国际标准的制定工作。德国的专家则在试验方法验证和实验室间比对试验的组织实施方面积累了丰富经验。中国的密封剂技术专家也积极参加了本次标准的修订工作，在标准讨论中充分反映了中国密封剂行业的技术诉求和发展需要，为提升标准在全球范围内的适用性和可操作性做出了积极贡献。随着中国密封剂产业技术水平的快速提升和国际影响力的不断增强，中国专家在国际标准制定中的话语权和贡献度正在持续提高。5标准实施意义与影响分析5.1对密封剂行业的影响ISO10563:2023的发布实施对全球密封剂行业具有重要的引导和规范作用。首先，该标准为密封剂生产企业的产品质量控制和出厂检验提供了统一、科学的试验方法，有助于企业准确了解和评价自身产品的质量和体积稳定性，发现产品配方和工艺中的薄弱环节。其次，该标准为密封剂产品质量监督和工程验收提供了技术依据，有助于确保进入工程市场密封剂产品的质量水平。再者，该标准的国际通用性为密封剂产品的国际贸易提供了共同的技术语言，消除了因试验方法不一致导致的技术壁垒。5.2对建筑工程质量提升的促进密封剂在建筑工程中的应用效果直接影响建筑结构的使用功能和耐久性能，密封失效导致的渗漏问题在建筑质量投诉中长期占据较高比例。ISO10563:2023提供了更为准确的质量和体积变化测试手段，有利于工程设计和施工单位更科学地评估密封剂产品的适用性，合理选择密封材料，预估密封系统的长期使用性能，从而有效降低接缝密封失效的风险。同时，该标准的实施也为密封剂产品性能认证、工程现场材料复验等质量控制活动提供了有力的技术支撑。5.3对我国密封剂标准体系建设的启示我国已建立了一套较为完整的建筑密封材料标准体系。在质量和体积变化测定方面，我国现行国家标准GB/T13477.5—2002《建筑密封材料试验方法第5部分：表干时间的测定》等系列标准中，针对密封剂质量和体积变化测定有相应的方法规定。ISO10563:2023的新技术内容为我国相关标准的制修订提供了重要参考。建议我国密封剂标准化技术机构密切关注国际标准的技术动态，适时开展ISO10563:2023与国内对应标准的比对研究，结合我国密封剂行业发展实际和工程应用需求，推动国内标准的技术升级和与国际标准的对接协调。6未来发展与展望随着建筑密封材料向高性能化、多功能化和绿色环保方向持续发展，密封剂在装配式建筑、绿色建筑、超低能耗建筑等新兴领域的应用日益广泛。ISO10563标准也将面临新的挑战和发展机遇。在技术层面，未来密封剂的质量和体积变化测定方法可能呈现以下发展趋势：一是试验条件的多样化和精细化，以更好地模拟密封剂在不同气候区域和不同应用场景下的实际服役条件；二是测试方法的智能化和自动化，利用现代传感技术和数据处理能力实现快速、在线和连续监测，提高测试效率和数据可靠性；三是与其他性能测试方法（如粘接性能、耐候性能、力学性能等）的综合关联分析能力不断增强，使测试结果能够更全面反映密封材料的综合性能水平；四是与密封剂产品标准和工程应用标准的协同配套性持续增强，更好地服务于密封剂产品的全生命周期质量控制。在国际标准层面，ISO/TC59/SC8将继续跟踪密封剂技术创新和应用需求变化，适时启动ISO10563的进一步修订和完善。随着更多发展中国家和新兴经济体参与国际标准化活动，该标准在全球范围内的适用性和影响力也将不断提升。对我国而言，应持续深化参与ISO/TC59/SC8的国际标准化工作，加强密封剂领域国际标准与国内标准的衔接协调，积极推动我国密封剂先进技术和优势产品标准向国际标准转化，不断提