高性能集成房屋重要节点构造优化设计研究 (2).docx

气密性对建筑的能耗、耐久性、隔声性能、防潮性能和室内空气品质等有重要影响。为满足被动房和超低能耗建筑的高气密性要求（被动房要求建筑整体气密性0.6h）,建筑设计和施工时需针对不同的气密性薄弱部位进行专门的设计和处理，并选用合适的气密性材料。目前国内主要的气密性材料包括气密膜、一定厚度的水泥砂浆及专用的气密性部品部件等，特别是气密膜能用于外门窗、穿墙管道等复杂节点部位。根据使用部位及功能的不同，气密膜又分为防水隔汽膜和防水透汽膜，前者一般用于围护结构室内侧，能较好地隔绝室内外水蒸汽和空气；后者用于围护结构室外侧，具有防水和透水蒸汽作用。由于气密膜在2009年才从德国引入且最初完全依赖进口，各厂家气密膜产品的性能指标与试验方法不一；而国内尚未发布相关的产品和应用标准,目前对气密膜性能研究多为理论介绍和应用，基于试验的性能研究相对较少。陈书云等在对比国内外相关检测标准的基础上试验分析国外两个气密膜产品的性能；蔡倩等在深入分析气密膜关键性能要求、试验方法和检测标准后，对国内广泛应用的无纺布基气密膜开展大量的试验研究，提出了气密膜性能指标的建议值。鉴于目前国内使用的气密膜产品种类多，而前期试验研究并未考虑气密膜使用过程中搭接部位的拉伸性能和膜的耐穿刺能力，可能会因相关强度不足发生破损而影响其气密性能，本文对4家国外和1家国内厂商共16种无纺布基气密膜（隔汽膜、透气膜各8种）的强度性能进行试验研究，并为编制CECS标准建筑用气密性材料应用技术规程提供支撑。1、试验方法1.1 180。剥离强度气密膜施工时会粘贴到混凝土、木板、窗框等不同材质的基层上，因此需要保证气密膜与不同基层有足够的粘贴强度，且由于施工完成后往往不能立即施工下道工序，因此还需保证耐水和耐老化后的粘贴强度。考虑气密膜产品特点，本文按GB/T27901995胶粘剂180。剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料的试验方法测试气密膜与混凝土板、木板、塑料板和铝合金板共4种基材下的180。剥离强度，以及耐水后和耐老化后的180。剥离强度。样本的浸水处理和剥离试验过程如图1、图2所示。图1样本浸水处理照片图2180。剥离强度试验照片1.2 撕裂强度气密膜需具备一定的撕裂强度，以保证裁剪、粘贴等施工操作及基层轻微错动时不会轻易发生破坏。为此本文按GB/T5292008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）中的裤型试样方法测试气密膜的撕裂强度（图3）。图3撕裂强度试验照片1.3 拉伸断裂力和断裂伸长率气密膜在粘贴或使用过程中会受拉伸作用力，需具备较高的抗拉强度和抵抗变形的能力。由于气密膜横向尺寸受限，本文按GB/T7689.52013增强材料机织物试验方法第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定的试验方法测试其纵向拉伸断裂力和断裂伸长率。另外，考虑气密膜在实际使用过程中会存在相互搭接的情形，因而还测试了两个膜搭接宽度为30mm时的拉伸断裂力。1.4 穿刺强度气密膜实际使用过程中，因有些基层不平整可能存在被刺穿的风险，因此本文按GB/T100042008包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合中6.6.13条规定的方法进行气密膜的穿刺强度试验。试验时将试样周边固定且下方为隔空层，以防钢针刺穿薄膜后与下方硬质垫层接触而损坏（图4）。图4穿剌强度试验照片2、试验结果分析2.1 180。剥离强度16种气密膜样产品试样与不同基材的原强度、耐水后强度和耐老化后强度试验结果如图5所示。从总体看，除P样与塑料的原强度较低外，其他试验工况下的强度值均不小于0.4kN/m,若以15Cm宽气密膜计算对应的力值将不低于60N,能满足施工操作及粘结要求。M-P样为胶粘型气密膜，与自粘型相比其剥离强度无明显差异。在相同纵坐标刻度下对比同一试样的原强度、耐水后强度和耐老化后强度，并结合表1中的各列数据可看出，与原强度相比,耐水试验后的强度有所下降,但均高于0.4kN/m,耐老化后强度比原强度还有所增高，说明气密膜具有较好的环境适应性。结合图5和表1各行数据还可看出，基材种类对气密膜的剥离强度影响较小。(1wNN)/Ss试样编号二WNN)/2.82.42.01.61.20.80.40与混凝土与塑料U卜油旧hW1hBcdefghiJK1MNOP试样编号(b)试样编号-1)/赵春空够（C）图5180。剥离强度试验结果（a）原强度；（b）耐水后强度；（C）耐老化后强度表1气密膜在不同试验工况下的180。剥离强度平均值kN/m试样强度与混凝土与塑料与铝板与木板原强度1.231.251.361.17耐水后强度1.140.961.011.05耐老化后强度1.441.301.381.322.2 撕裂强度各产品试样的裤型撕裂强度均达到了20kN/m以上（图6）。若气密膜厚度按0.5mm计算,对应的撕裂力达10N以上，能满足施工及正常使用时的防撕裂要求。12010080604020AbcdefghiJK1MNe)P试样编号图6撕裂强度试验结果2.3 拉伸断裂力和断裂伸长率各试样的纵向拉伸断裂力和断裂伸长率如图7所示。除F试样的拉伸断裂力稍低，为144N/50mm外，其他的试样均能达到200N/50mm以上。由于气密膜不作为结构受力材料使用，对拉伸断裂力的最低限值可适当降低。断裂伸长率除F试样外都在20%以上，能适应长期使用过程中的基层变形。%叁就运100806040200OoooooOoooooo654321(EU-OwNa)/K5苑4PONM1KJIHGFEDCBA试样编号图7拉伸断裂力、断裂伸长率试验结果2.4 接缝拉伸断裂力气密膜产品样本在搭接宽度为30mm时的拉伸断裂力如图8所示周8中有近60%的试样接缝拉伸断裂力在200N/50mm以下。对比图7可知，为保证气密膜在搭接部位的纵向抗拉能力，实际施工时建议适当增加搭接宽度，至50mm以上。二uu0N上)、运之I111山山CDEFGHIJMN试样编号图8接缝拉伸断裂力试验结果2.5 穿刺强度图9为12个气密膜产品样本的穿刺强度试验结果，最低者达到了9N,而同时测得的布基胶带穿刺强度为6N,考虑到实际施工时在粘贴气密膜前一般需对门窗洞口等部位进行平整处理并清理灰尘，不会存在大量突起的尖锐物，因此可认为该穿刺强度能满足施工及使用要求。试样编号4>(M迎图9穿剌强度试验结果3、结论本文在前期试验研究的基础上重点针对国内外无纺布基气密膜的相关强度性能开展大量试验分析，得出总结如下。(1)气密膜与混凝土板、木板、塑料板和铝合金板在原始强、浸水及老化3种试验工况下的180。剥离强度均能达到0.4kN/m以上，具有较好的环境适应性，基材种类对气密膜的剥离强度影响较小。(2)气密膜的撕裂强度都在20kN/m以上，能满足施工及正常使用时的防撕裂要求。(3)气密膜的纵向抗拉性能较好，均能达到140N/50mm以上。由于气密膜不作为结构受力材料使用，对拉伸断裂力的最低限值可适当降低。在实际施工时搭接部位需保证一定的纵向搭接宽度，建议搭建宽度定为50mm以上。(4)气密膜穿刺强度在9N以上，通过规范施工，可有效避免气密膜被刺穿破坏。