【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)掉落事故時有發(fā)生，嚴重威脅著人們的生命財產(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?，F(xiàn)行國家標準GB16776—2005《建筑用硅酮結構密封膠》和JGJ102—2003《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》要求結構膠提供10年的質(zhì)量保證。按照這個規(guī)定，20世紀80年代以來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，目前均已超過了質(zhì)量保證期，開始出現(xiàn)各種不同的失效現(xiàn)象。相關調(diào)查表明，因結構密封膠失效引起的玻璃幕墻質(zhì)量問題占到玻璃幕墻所有質(zhì)量問題的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，并開展相關的檢驗技術研究，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(xiàn)為：結構膠脫膠、斷膠、開裂、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。本文通過對多年既有玻璃幕墻現(xiàn)場檢驗結果的分析，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標準和規(guī)范并沒涉及到的新問題進行了剖析。
　　
　　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）由于沒有具體的施工標準和規(guī)范，導致質(zhì)量參差不齊，問題特別突出，主要表現(xiàn)為：選用劣質(zhì)的結構膠；結構膠選材不當；結構膠未進行進場試驗；結構膠未按施工要求進行施工；
　　
　　結構膠設計時力學計算不合理等。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(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。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(xiàn)嚴重老化脫膠問題，其中脫膠處裂縫能夠?qū)?.2mm的卡片插進去。

　　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，其粘結性能會逐漸下降，甚至被破壞，在潮濕、腐蝕介質(zhì)及陽光直射等環(huán)境中更是如此，特別是當濕度≥95％，溫度高于50~60°C時，水分會成為影響粘接界面強度的元兇。因為，水能滲入粘接層內(nèi)部，而且侵蝕粘接界面比侵入結構膠本體快，其過程是水從粘接界面邊緣滲入并逐漸向膠體中心區(qū)域擴展，隨著時間的推移，滲入粘接界面內(nèi)的水量會越來越多，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；滲入膠體的水還會使結構膠本身產(chǎn)生溶脹，降低膠體的物理性能。目前，評價結構膠的耐老化性能主要采用人工加速老化實驗。比如，ETAG002《結構密封膠玻璃裝配系統(tǒng)技術審核指南》要求：密封膠在浸水-紫外線輻射、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(guī)律的循環(huán)變化）進行人工加速老化，并對不同老化時間的結構膠進行加載獲得變形與載荷曲線圖，見圖2。結構膠加載破壞后的斷面圖，見圖3。

　　如圖2所示，隨著老化時間的延長，除了結構膠強度降低外，加載曲線斜率也明顯加大了，說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(nèi)聚破壞；而老化后的結構膠在粘接界面處被破壞，主要表現(xiàn)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粘接件的強度。