【中玻網(wǎng)】我國幕墻建筑自1983年起步，20世紀90年代中期達到高潮，到2010年底，我國已建成了約2億m2的各式建筑幕墻（包括采光屋面），占世界總量的50％以上。然而，隨著(zhù)玻璃幕墻使用量的增多及服役年限的增加，幕墻玻璃突發(fā)掉落事故時(shí)有發(fā)生，嚴重威脅著(zhù)人們的生命財產(chǎn)安全。
　　
　　結構膠失效是導致幕墻玻璃掉落較主要的原因之一。現行國家標準GB16776—2005《建筑用硅酮結構密封膠》和JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》要求結構膠提供10年的質(zhì)量保證。按照這個(gè)規定，20世紀80年代以來(lái)我國所建的玻璃幕墻，特別是90年代所建的隱框玻璃幕墻所用的結構膠，目前均已超過(guò)了質(zhì)量保證期，開(kāi)始出現各種不同的失效現象。相關(guān)調查表明，因結構密封膠失效引起的玻璃幕墻質(zhì)量問(wèn)題占到玻璃幕墻所有質(zhì)量問(wèn)題的40％以上。因此，深入剖析玻璃幕墻用結構膠失效模式及其原因，并開(kāi)展相關(guān)的檢驗技術(shù)研究，對防范幕墻玻璃掉落、指導既有玻璃幕墻加固維修或新建玻璃幕墻結構設計具有重要意義。
　　
　　1、玻璃幕墻結構膠失效原因
　　
　　玻璃幕墻結構膠失效主要表現為：結構膠脫膠、斷膠、開(kāi)裂、粉化、硬化等。結構膠失效可導致結構膠粘結性能退化，達不到其設計功能要求。導致結構膠失效的因素很多，既有結構膠自身因素，也有結構膠服役的外部環(huán)境因素。本文通過(guò)對多年既有玻璃幕墻現場(chǎng)檢驗結果的分析，總結了玻璃幕墻結構膠的各種失效模式，特別對一些引起玻璃幕墻失效因素但目前相關(guān)標準和規范并沒(méi)涉及到的新問(wèn)題進(jìn)行了剖析。
　　
　　1.1施工、設計及選材不當造成結構膠失效
　　
　　早期的玻璃幕墻（特別是20世紀80年代中后期至90年代中期建設的玻璃幕墻）由于沒(méi)有具體的施工標準和規范，導致質(zhì)量參差不齊，問(wèn)題特別突出，主要表現為：選用劣質(zhì)的結構膠；結構膠選材不當；結構膠未進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)試驗；結構膠未按施工要求進(jìn)行施工；
　　
　　結構膠設計時(shí)力學(xué)計算不合理等。這些因素嚴重影響了結構膠的服役質(zhì)量及壽命，導致玻璃幕墻在未達到服役年限、甚至新建不久就出現嚴重的質(zhì)量問(wèn)題。圖1顯示了一玻璃幕墻工程因使用了不合格的結構膠，在服役若干年后出現嚴重老化脫膠問(wèn)題，其中脫膠處裂縫能夠將0.2mm的卡片插進(jìn)去。

　　1.2結構膠老化失效
　　
　　在結構膠失效因素中，結構膠老化是較主要的因素。結構膠在使用過(guò)程中，受到環(huán)境中的光、熱、氧（臭氧）以及各種介質(zhì)和微生物等多種因素的影響與作用，其粘結性能會(huì )逐漸下降，甚至被破壞，在潮濕、腐蝕介質(zhì)及陽(yáng)光直射等環(huán)境中更是如此，特別是當濕度≥95％，溫度高于50~60°C時(shí)，水分會(huì )成為影響粘接界面強度的元兇。因為，水能滲入粘接層內部，而且侵蝕粘接界面比侵入結構膠本體快，其過(guò)程是水從粘接界面邊緣滲入并逐漸向膠體中心區域擴展，隨著(zhù)時(shí)間的推移，滲入粘接界面內的水量會(huì )越來(lái)越多，從而降低結構膠與被粘接物表面的吸附力，造成結構膠粘結性能下降和使用壽命縮短；滲入膠體的水還會(huì )使結構膠本身產(chǎn)生溶脹，降低膠體的物理性能。目前，評價(jià)結構膠的耐老化性能主要采用人工加速老化實(shí)驗。比如，ETAG002《結構密封膠玻璃裝配系統技術(shù)審核指南》要求：密封膠在浸水-紫外線(xiàn)輻射、鹽霧、酸霧、清潔劑浸泡4項加速老化后，結構膠的拉伸強度不得低于其初始強度的75％，與基材的粘結破壞面積不大于10％。將結構膠放入高溫高濕環(huán)境（濕度≥95％，溫度在25~55°C之間有規律的循環(huán)變化）進(jìn)行人工加速老化，并對不同老化時(shí)間的結構膠進(jìn)行加載獲得變形與載荷曲線(xiàn)圖，見(jiàn)圖2。結構膠加載破壞后的斷面圖，見(jiàn)圖3。

　　如圖2所示，隨著(zhù)老化時(shí)間的延長(cháng)，除了結構膠強度降低外，加載曲線(xiàn)斜率也明顯加大了，說(shuō)明結構膠老化后彈性模量變大了。此外，老化前，結構膠被拉斷位置處在結構膠本身，屬結構膠內聚破壞；而老化后的結構膠在粘接界面處被破壞，主要表現為界面拉斷（圖3）。以上結果表明，雖然老化后結構膠本身的強度和界面粘結強度均下降，但是界面粘結強度下降更多，且遠遠低于結構膠本身的強度。因此，老化后結構膠的粘結強度決定了整個(gè)粘接件的強度。