我们研制了玻璃幕墙外部点荷载加载设备,并安装了位移传感器,此位移传感器可准确测量既有玻璃幕墙中空玻璃粘接用硅酮胶和合片用硅酮胶位移值,如图3。但此方法需将玻璃幕墙所受均匀风压的设计值通过有限元分析软件近似转化为点荷载作用力,如图4,因此,建议使用该方法时结合气囊法共同对既有玻璃幕墙粘接可靠性进行判定。
4. 工程实例
我们对北京某既有隐框玻璃幕墙工程进行粘接可靠性检测。该工程玻璃幕墙部分全部为隐框玻璃幕墙形式,玻璃板块为镀膜中空玻璃,中空玻璃厚度为6mm镀膜+9A+6白玻。该工程中空玻璃粘接用硅酮胶注胶厚度为12mm,中空玻璃合片用硅酮胶厚度为9mm。
首先,我们运用气囊法对该工程中空玻璃粘接用硅酮胶的可靠性进行测试。我们将设备安装调试完毕后,开始给气囊加压,每500Pa为一个加压阶梯并分别保持压力1min。根据该幕墙风压设计值,我们对该幕墙加压至2500Pa,并分别测定了中空玻璃长边中点和中空玻璃面板中央点的位移值,绘制了风压-位移曲线,测试结果截图如图5。在对该中空玻璃板块施加2500Pa风压时,由于玻璃面板中央点的变形大,受此影响,该处位移量较大,为2.32mm(图中黄色线)。中空玻璃长边中点处受玻璃形变的影响较小,此处位移量可视为中空玻璃粘接用硅酮胶的位移量,中空玻璃长边中点处位移量为0.95mm(图5中黄色线)。该工程注胶厚度为12mm,中空玻璃面板在受2500Pa风压时,中空玻璃长边中点处位移量为注胶厚度的7.9%,且从图5中可见,风压-位移量近似为直线段,未出现屈服,表明在受2500Pa风压作用时,中空玻璃粘接用硅酮胶的形变处于其弹性区间内,说明被测中空玻璃板块在2500Pa风压下,不会发生硅酮胶粘接失效情况。
同时,我们用吸盘法设备对该工程进行了测试。首先,我们运用有限元分析软件将受2500Pa下中空玻璃面板的受力情况计算转化为直径200mm吸盘的近似等效作用力。然后,将有限元软件计算的情况通过吸盘作用于中空玻璃面板,并用两个位移传感器测试中空玻璃内外片的位移量。最终,将测试结果绘制成应力-应变曲线,如图6所示。图中紫色线段为中空玻璃粘接用硅酮胶的应力-应变曲线,图6中红色线段为中空玻璃合片用硅酮胶的应力-应变曲线,可见中空玻璃粘接用硅酮胶在受600N拉力时,位移量为0.2mm,而中空玻璃合片用硅酮胶的位移量为1.27mm。从图6中可见,中空玻璃合片用硅酮胶的位移量为原胶层厚度的14.1%,且从图6中可见,红色线段有轻微屈服现象,说明中空玻璃合片用硅酮胶在受600N拉力时,中空玻璃合片用硅酮胶的形变已超出其弹性区间范围。由于,该工程中空玻璃合片用硅酮胶出现粘接失效情况,导致吸盘作用力无法正常传递至中空玻璃粘接用硅酮胶,所以,吸盘法测得的中空玻璃粘接用硅酮胶的位移量小于气囊法测定值。
5. 结论:
本文对近年来自行研制的气囊法和吸盘法设备及测试原理进行了介绍,并通过工程实例分析举例说明了两种方法的使用情况。该工程实例测试表明,中空玻璃粘接用硅酮胶的测试既可以通过气囊法测定,也可通过吸盘法测定,但气囊法更简便易操作,因此,在玻璃幕墙面板粘接可靠性检测工作中更推荐使用气囊法。而中空玻璃合片用硅酮胶粘接情况的测试则需通过吸盘法完成,但吸盘法在实际应用中需运用有限元分析,且需录入多个计算参数,其模拟过程会给检测结果带来一定的误差。为了最大限度减小因模拟计算引入的误差,我们推荐气囊法和吸盘法共同使用来鉴定既有玻璃幕墙中空玻璃的粘接可靠性。
参考文献:
[1]刘盈,张晓敏.既有玻璃幕墙粘结性的两种检测方法对比,工程质量,2012-5,49-51.
[2] Myers J C. STP 1286 Sciences and technology of Building Seals, Sealants, Glazing, and Waterproofing[R].1996
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