凡是能将多种材料紧密粘合在一起且具有一定实用强度的物质统称为胶粘剂,应用于建筑行业的各类胶粘剂叫做建筑胶粘剂,包括用于建筑结构构件在施工、加固、维修等方面的的建筑胶粘剂,还有应用于室内外装修用建筑装修胶以及用于防水、保温等方面的建筑密封胶和用于建材产品制造及其它设备的各种粘接辅装材料等。在建筑胶粘剂中,环氧树脂作为主剂常常被选用。常用的环氧树脂有缩水甘油基型环氧树脂和环氧化聚烯烃,我国用于建筑胶粘剂的环氧树脂主要是前一类。由于环氧树脂胶粘剂具有粘结力强、工艺性能好、胶层机械强度高、耐介质、耐老化性优良、电绝缘性能好、固化物收缩率小、材料来源广泛,因而得到广泛应用。
1 建筑胶粘剂的应用范围
随着建筑业的快速发展,建筑胶粘剂的应用越来越广泛,在新的装饰工程中,需要用到大量的建筑胶粘剂和密封胶,在已有建筑维修、加固、改造过程中,也需要用到各类结构胶,建筑胶粘剂的应用范围主要包括:
1.1建筑装饰工程
墙地砖的粘接,石材的粘接,壁纸、木地板的粘接,玻璃幕墙的安装,门窗、卫生间的防水密封,各类班风、伸缩缝的密封,墙体保温材料的粘接。
1.2建筑结构加固与维修改造
主要用于确保或提高结构的承载力和使用寿命,包括新老混凝土的界面粘接、钢板加固、碳纤维加固、裂缝修复、防水堵漏、古建维修等;
1.3预制构件和符合建材的生产
轻质、多功能符合建材,包括GRC板、纸面石膏板、各类预制板、铝塑装饰板、中空玻璃,预制保温板等;
2 建筑胶粘剂的种类和特殊要求
2.1 建筑胶粘剂的种类
按照主要胶结材料的成分分类,可将建筑胶粘剂分为有机和无机类:无机类建筑胶粘剂是以无机胶凝材料为主材,包括水泥类(硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等)、石膏类、石灰类等等;建筑上称为砂浆类产品。有机类的建筑胶粘剂:以合成高分子材料为主材,主要包括热固性树脂如环氧树脂类、热塑性树脂如醋酸乙烯、丙烯酸类等。
按照粘接强度的特性分类,可将建筑胶粘剂分为结构胶粘剂和非结构胶粘剂。
按照状态分类,可将建筑胶粘剂分为液体、粉状、膏状,胶棒、胶带、胶膜;根据溶剂的种类可分为溶剂型、无溶性、水性;根据包装组成可分为单组份、双组份、多组分。
按照用途分类,可分为建筑装饰用胶、保温板粘接剂、密封胶堵漏胶、建筑加固用胶等。
2.2建筑胶粘剂的特殊要求
1)常温固化,甚至低温或负温固化:受施工环境的约束,固化温度在-10度到30度多需要施工。
2)用量大,要求开发时间长,配比范围宽:建筑胶用量通常以吨计,现场施工要求较长的适用期,使用条件宽幅,使用方法简单。
3)成本低:由于用量大,成本要求低,否则难以推广应用。
4)健康环保。
3 常用的建筑胶粘剂
常用的建筑胶粘剂主要分为三类:类是装饰装修工程用胶粘剂,粘接、固定各类装饰材料,如墙地砖、石材、保温材料、装饰板等;第二类是建筑用密封胶粘剂,主要作用是建筑密封、防水、隔音、节能、防腐蚀、防污染、防火、装饰、结构弹性连接、结构安全耐久等功能;第三类是建筑结构加固用胶粘剂,用于承重结构构件的粘接,能够长期承受设计应力。
3.1装饰装修工程用胶粘剂
主要包括以下品种:瓷砖粘接剂石材胶粘剂混凝土界面剂瓷砖填缝剂保温板粘接剂木地板胶粘剂壁纸墙布胶粘剂其他装饰胶粘剂如地毯石英地板铝塑装饰板等。
装饰装修工程用胶粘剂的主要特点,绝大部分属于水泥基,干混砂浆类材料,此类材料使用简便,现场加水即可,适合于工地普通工人使用;质量稳定,工厂化生产,避免现场各组分现配;价格低廉,使用量大。
3.2建筑用密封胶粘剂
建筑用密封胶粘剂主要分为三类:
建筑嵌缝膏(caulk)
主材是由天然或合成的油脂、液体树脂、矿物填料混合而成的粘稠膏体。基料一般是有干性油、沥青、焦油、聚氯乙烯等。例如建筑用玛蹄脂、沥青嵌缝油膏、聚氯乙烯防水油膏。
硬化是通过嵌缝施工后,嵌缝膏因氧化、低分子物挥发或冷却而硬化,通常不发生化学固化,可承受接缝位移±3%到±5%.产品一般易粘灰,寿命较短,价格廉价,施工方便,七十年代以前广泛用于建筑接缝密封处理,至今仍有一定市场。
功能密封胶(sealant)
产品以弹性聚合物为基础,施工后依靠化学固化、空气的水分交联固化或依靠溶剂、水蒸发固化,成为稳定的粘接、密封材料。产品有硅酮、聚氨酯、聚硫、丙烯酸等类型。根据用途和功能进行分类,有混凝土接缝密封胶、石材密封胶、防霉密封胶、金属彩板密封胶、窗用密封胶等,以及防火密封胶、绝缘密封胶、阻蚀密封胶等。
结构密封胶(construction sealant)
用于建筑玻璃幕墙以及其他结构的粘接、密封,主要以硅酮胶为主。
4 建筑结构胶的特性
建筑结构胶一般选择交联密度高、分子结构刚性大、粘接力强的室温固化环氧体系,并具有良好的耐热性和耐湿热老化性,良好的持久强度和足够的安全可靠性,韧性好、抗蠕变性好、蠕变量很小。检验性能包括浇注体性能、粘接性能、耐久性强。
建筑结构胶在应用是胶接设计应遵循以下原则:受力方向在粘接强度大方向,具有大粘接面积;尽可能避免应力集中,减少产生剥离、劈开和弯曲的可能;可单独采用粘接的方式,好采用混合连接的方式如粘接-铆接、粘接-螺接、粘接-焊接,以改善连接强度,提高接头的承载能力和可靠性。
建筑胶粘剂作为建筑与化学的交叉学科,始终伴随新材料的不断涌现而发展,建筑业的飞速发展,也给建筑胶粘剂带来广阔的应用领域,同时,建筑胶粘剂对建筑业的技术进步产生深远影响。