1. 引言
玻璃幕墻由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成，是當(dāng)代一種新型墻體形式，它將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來，呈現(xiàn)出現(xiàn)代美感。玻璃幕墻與其他墻體材料比較，具有自重輕、通透性好等優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著中空玻璃（詞條“中空玻璃”由行業(yè)大百科提供）的廣泛使用，尤其是新型鍍膜玻璃--低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)在玻璃幕墻上的應(yīng)用，玻璃幕墻的保溫性能大幅提高。
我國從1984年最早引入玻璃幕墻到成為全球最大的市場(chǎng)，僅用了不到20年時(shí)間。到21世紀(jì)初，中國已有玻璃幕墻兩億平方米，占全世界85%，成為世界第一玻璃幕墻生產(chǎn)和使用大國。隨著玻璃幕墻使用年限的增加，大量的幕墻玻璃超期服役，玻璃幕墻所帶來的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。尤其對(duì)于隱框玻璃幕墻而言，幕墻玻璃完全依靠硅酮結(jié)構(gòu)密封膠(以下簡(jiǎn)稱“硅酮膠”)粘接在副框上，一旦硅酮膠老化或粘接失效，玻璃板塊將失去粘附力而引發(fā)玻璃墜落事故。近年來，玻璃幕墻因粘接失效造成的安全事故時(shí)有發(fā)生，引起了有關(guān)部門的高度重視，國家及各地市相繼出臺(tái)對(duì)超期服役玻璃幕墻進(jìn)行安全檢查的文件。
然而，粘接不同于傳統(tǒng)機(jī)械連接，僅以肉眼觀測(cè)或簡(jiǎn)單的抽樣無法表征材質(zhì)劣化衰變程度。此外，已經(jīng)應(yīng)用于工程的硅酮膠一旦固化便很難再按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室力學(xué)性能測(cè)試。近年來，中空玻璃的廣泛使用，給玻璃幕墻粘接可靠性檢測(cè)提出更高的要求。因?yàn)椋[框玻璃幕墻所用中空玻璃在合片時(shí)也使用了硅酮膠，因此，使用了中空玻璃的幕墻工程其粘接可靠性檢測(cè)既包括幕墻粘接用硅酮膠的粘接可靠性檢測(cè)，也包括中空玻璃合片用硅酮膠的粘接可靠性檢測(cè)。這些都大大增加了現(xiàn)代既有玻璃幕墻工程（詞條“玻璃幕墻工程”由行業(yè)大百科提供）安全鑒定的難度。
近年來，越來越多的研究人員投入既有玻璃幕墻粘接可靠性安全檢測(cè)方法的研究工作，但是，國內(nèi)還沒有成熟的針對(duì)既有玻璃幕墻中空玻璃粘接可靠性檢測(cè)方法的研究。本文將我研究組開展的既有玻璃幕墻中空玻璃粘接可靠性檢測(cè)方法的研究成果作了簡(jiǎn)要介紹，包括相關(guān)設(shè)備研制情況的介紹和工程實(shí)例分析。
2. 既有玻璃幕墻中空玻璃粘接用膠現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法
在既有玻璃幕墻粘接可靠性檢測(cè)工作中，目前較為成熟同時(shí)被廣泛使用的檢測(cè)方法是現(xiàn)場(chǎng)切割拉拔法。該方法需將被測(cè)玻璃幕墻的玻璃板塊拆解下來，對(duì)其鋁型材副框進(jìn)行切割，并用小型拉拔儀對(duì)切割后的鋁型材副框進(jìn)行拉拔測(cè)試，測(cè)試目的是檢測(cè)玻璃與鋁型材副框粘接用硅酮膠的強(qiáng)度和粘結(jié)破壞面積。
然而，現(xiàn)場(chǎng)切割拉拔法在很多時(shí)候并不被檢測(cè)委托方認(rèn)可，他們不接受對(duì)正在使用的建筑玻璃幕墻進(jìn)行局部破壞，尤其是很多超期服役的老舊玻璃幕墻工程并沒有備用更換的玻璃面板，因此，一旦拆解便意味著無法及時(shí)更換，甚至對(duì)一些使用鍍膜玻璃的工程而言，即便更換板塊，也會(huì)造成玻璃顏色不一致的情況。
為了解決檢測(cè)工作中遇到的上述問題，我們提出既有玻璃幕墻現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)的思路，旨在既能完成檢測(cè)工作，又不會(huì)對(duì)既有玻璃幕墻造成破壞。
我們研制了氣囊法檢測(cè)設(shè)備，如圖1所示。該設(shè)備的原理是在玻璃幕墻板塊內(nèi)部安裝一個(gè)可延展至板塊同等面積的橡膠氣囊，然后通過氣囊內(nèi)部不斷充氣給玻璃板塊施加均勻壓力，從而模擬玻璃幕墻受均勻風(fēng)荷載作用的情況，運(yùn)用較高精度的位移傳感器（詞條“傳感器”由行業(yè)大百科提供）測(cè)量施力過程中硅酮膠的位移量，計(jì)算硅酮膠位移量占膠體厚度的百分比，并將采集的壓力值與位移量繪制成曲線。為了設(shè)備更便于攜帶和安裝，我們用幾個(gè)小氣囊串聯(lián)的形式實(shí)現(xiàn)均勻施壓的目的。位移傳感器放置部位為中空玻璃外片短邊中部和長邊中部，如圖2所示。
該設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，僅需幾根固定鋼梁將氣囊固定于玻璃板塊與副框形成的空腔內(nèi)，無需戶外吊裝作業(yè)，大大降低了檢測(cè)成本，保障了檢測(cè)人員的安全。該設(shè)備無需對(duì)被測(cè)板塊進(jìn)行拆解，是委托方樂于接受的檢測(cè)方法。該設(shè)備可模擬玻璃幕墻板塊均勻受力情況，檢測(cè)過程更簡(jiǎn)潔，無需使用有限元分析等模擬軟件，因此，檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠。
3. 既有玻璃幕墻中空玻璃合片用膠現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法
隨著中空玻璃的廣泛使用，超期服役玻璃幕墻工程也越來越多。對(duì)于使用了中空玻璃的幕墻工程，除了粘接用硅酮膠外，中空玻璃合片用硅酮膠同樣關(guān)系到玻璃幕墻工程的安全。近年來，中空玻璃外片墜落的事故時(shí)有發(fā)生，使得中空玻璃合片用硅酮膠的粘結(jié)情況受到業(yè)界廣泛關(guān)注，這也給既有玻璃幕墻粘接可靠性鑒定工作提出了更高要求。由于，中空玻璃尤其是鋼化玻璃不便于切割，且合片用硅酮膠取樣后又不易制備成標(biāo)準(zhǔn)試件，因此，中空玻璃合片用膠的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法研究困難重重。目前，國內(nèi)尚未有針對(duì)中空玻璃合片用膠的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法，為此，我們著手相關(guān)檢測(cè)方法的研究。
我們以美國1996年發(fā)表的STP 1286《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠玻璃粘接裝配：關(guān)于在役其過程中的安全性評(píng)估》研究報(bào)告為研究基礎(chǔ)。該報(bào)告的重點(diǎn)在于運(yùn)用有限元分析軟件，建立與均勻荷載下應(yīng)力分布等效的點(diǎn)荷載模型，設(shè)計(jì)逐級(jí)加載的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)裝置，測(cè)定硅酮膠對(duì)荷載的響應(yīng)。
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