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GB/T 14683—2017 标准修订中有关“应力缓和”型建筑密封胶的性能研究
尚炎锋1，段林丽2，胡慧莹1（1.河南建筑材料研究设计院有限责任公司，河南郑州450002；2.河南省科学院质量检验与分析测试研究中心，河南郑州450002）
GB/T 14683—2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》标准于2017 年9 月7 日发布，于2018 年8 月1日实施。标准首次将改性硅酮建筑密封胶（MS）的性能单列作了要求，并对其中的应力缓和型密封胶的性能表征、技术指标及试验方法进行了规定。
1 应力缓和型密封胶产品的概况
工业化生产的装配式预制混凝土外挂墙板（在日本称为窑业板）施工后由于受到干缩的影响，导致板块之间的接缝扩大，接缝中的密封胶将长期受到拉应力的作用，严重影响接缝密封的耐久性。为了减缓接缝干缩位移对密封胶本体和粘结界面的应力，提高接缝密封的耐久性，有关方面研制出了用于此类接缝的具有应力缓和性能的建筑密封胶，即本标准中规定的R 类（应力缓和型）建筑密封胶。
2 密封胶应力缓和性能的表征
对于具有应力缓和性能的R 类建筑密封胶，强调的是其特殊的应力缓和性能。该种产品及概念由日本最早提出，引入本标准时，最初考虑与密封胶的弹性要求协调一致，送审稿中将应力缓和性能转化以“弹性恢复率”表征。应力缓和类产品是指接缝被拉伸一定时间后，密封胶具有产生适当的永久变形的性能，从而使接缝间应力逐渐消失的能力。针对该类产品应力缓和的特点，审查专家认为，与“弹性恢复率”相比，用“定伸永久变形”表征“应力缓和”这一特性更为合适。审查会后，编制组根据审查专家的建议，进行了专题调研和“定伸永久变形”的验证试验，并将验证试验结果报告各审查专家审定。
3 定伸永久变形的术语和定义
经查询，在GB/T 9881—2008《橡胶术语》等标准中涉及“永久变形”的相关术语和名词有4 种，即“永久变形”、“拉伸永久变形”、“定伸永久变形”和“压缩永久变形”，其定义和解释详见表1。GB/T 9881中“永久变形”（第2.370 条）的定义比较笼统，未表述导致变形的施力方式；“拉伸永久变形”（第2.425 条）的定义也不确切，因为施加拉伸力的方式有多种，如拉伸至破坏、定伸长拉伸、多次反复拉伸等，其永久变形的结果各不相同。根据本标准对应力缓和性能试验方法的特点，建议采用“定伸永久变形”的称谓较为准确，其定义可参考化工标准HG/T 3322—2012《硫化橡胶定伸永久变形的测定方法（模数测定器法）》定义为：“试件经定伸长拉伸并自由恢复一定时间后剩余的变形，以剩余变形量与给定伸长量的比值表示”；定伸永久变形的符号以“θ”表示。
4 密封胶“定伸永久变形”性能的验证试验
根据审查会专家的建议，编制组进行了采用“定伸永久变形”表征密封胶应力缓和性能的验证试验。具体试验情况如下：收集了R 类（应力缓和型）改性硅酮建筑密封胶样品3 组，分别来自日本及国内不同的公司，样品的具体情况见表2。
4.1 R 类改性硅酮密封胶定伸永久变形验证试验
试验选取3 组R 类改性硅酮密封胶（40#～42#）样品，分别进行快速养护与标准条件养护、有底涂与无底涂的定伸永久变形对比试验。其中，快速养护条件为23 ℃、4 d＋50 ℃、3 d，标准养护条件为23 ℃×28d。根据初期探索试验情况，试验条件设定为：试验温度23 ℃、试验时间48 h、定伸伸长率30%，结果以定伸永久变形表示。
4.2 试验结果与分析
密封胶快速养护条件的定伸永久变形试验结果见表3；标准养护条件的定伸永久变形试验结果见表4；不同条件的定伸永久变形试验结果统计见表5。
由表3—5 可以看出：
1）R 类密封胶无论采取快速养护方法还是标准养护方法，测出的定伸永久变形试验结果均大于50%，3 个样品的定伸永久变形结果范围（平均值）为52%～92%。
2）R 类密封胶采取快速养护方法测出的定伸永久变形试验数据比用标准养护方法测出的数据偏低，总体上相差不大，快速养护方法可作为企业产品研发，调整配方时使用。
3）R 类密封胶有无底涂进行对比，测出的定伸永久变形试验结果数据无明显变化。
5 应力缓和性能的技术指标设置
标准编制组根据本次验证试验的试验数据，参考了日本建筑学会近年来关于窑业板专用密封胶的研究成果，对干缩位移接缝用的密封胶的应力缓和性能采用“定伸永久变形”来进行表征，规定了相应的试验方法和技术指标来控制产品质量。
1） 通过验证试验可以看出，将试验条件规定为：定伸伸长率30%、试验温度23 ℃、定伸时间48 h，能够反映该类密封胶的性能特性；
2）依据验证试验数据，将定伸永久变形技术指标设定为大于50%是合理的；
3）对于R 类改性硅酮密封胶，在性能指标体系中应同时增加“浸水后定伸粘结性”、“冷拉-热压后粘结性”等项目，以利于保证产品的耐久性，还可以与塑性密封胶相区别；
4） 将R 类密封胶定伸永久变形的技术指标规定为大于50%，是要求该类密封胶既要满足干缩类外墙装饰板这种特殊接缝位移能力的要求，还应具备一定的弹性，以更好地满足我国装配式建筑市场对应力缓和型密封胶的要求。
