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《中国建筑材料科学研究总院》 2018年
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玻璃幕墙用硅酮胶耐候性及现场检测技术的研究

孙与康  
【摘要】:玻璃幕墙用硅酮胶在服役过程中长期经受复杂环境的老化作用,使其性能退化,导致漏水漏气、保温隔热性能减弱,甚至造成玻璃面板坠落,严重影响人民生命财产安全。本文利用多种人工加速老化环境,对硅酮耐候密封胶和硅酮结构密封胶的耐候性及现场检测技术进行理论分析和实验研究。首先,本文针对硅酮耐候密封胶十字交叉样品,以邵氏硬度和拉伸粘结强度为主要性能指标,对比了其在温-湿、紫外线、去离子水、盐溶液等环境人工加速前后性能的变化,研究发现温度和湿度的协同作用是造成密封胶性能衰退的最主要因素。在此基础上,进一步探究了硅酮结构密封胶在极端温度下的耐候性能,并对试样的拉伸破坏形式进行分析,结合有限元模拟和非接触应变测量分析其破坏机制。结果表明,拉伸过程中胶-基体的界面处应力应变较大,同时高温高湿环境对界面粘结性能的老化更明显,因此导致了试样破坏模式由内聚破坏转变为界面破坏。本文还针对硅酮胶变形能力较强的特点,对原有十字交叉夹具进行了改进,简化了操作过程并提高了准确性。其次,已有研究忽略了自然风对玻璃幕墙的长时间作用对硅酮结构胶造成受力疲劳。本文参照相关国家标准和实际情况,推导出硅酮结构密封胶在服役时长期承受的负风压拉力的计算公式,通过人工加速受力疲劳老化试验发现:自然风虽荷载值较小,持续的循环作用会使硅酮结构密封胶内部发生不可逆损伤,导致其粘结性能衰退。本文在对硅酮胶耐候性能理论研究的基础上,开发了硅酮胶性能的现场检测及评价技术。自主研发了插针法,操作简便,可用于现场测试评价建筑用硅酮胶的密封性能和粘结性能。邵氏硬度是目前硅酮胶现场检测时唯一能快速获得的性能指标,本文深入研究了邵氏A型硬度计的测试原理,对测试时的荷载-位移关系进行分析,并结合纳米压痕法理论,推导出通过邵氏硬度计算弹性模量的计算公式,为通过测量邵氏硬度得到其他性能指标提供了参考。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ437.1

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