竖框结构密封胶被试验胶缝耐候密封跨越试验胶缝的横梁加载吸盘荷载传感器俯视图正视图现场加载装置示意图
7 抽样
7 . 1 资深权威者应该规定出结构密封胶装配玻璃系统上所加载荷的位置、分布和数目。第 8 节和第 9 节讨论了这个选择过程
的不同方法。
8确立位移和密封胶失效之间的关系
8 . 1 程序概要——确立位移与失效之间的关系,要求所指定的权 威者选定所加载荷的大小、在胶缝上加载的位置和失效长度判据。下面描述了可用来选择这些参数的不同方法,这些方法的选择取决于评估程序的复杂程度和所期望的结果。由于所选择的参数不同,该程序既可用作 1 个粗选的工具,也可与加载条件下结构密封胶胶缝中的实际应力进行相关后,作为 1 个合理的方法用来确定需要进行修复的失效范围。利用位移的大小和位置,通过初步评估就能确定出加载胶缝的位移与完好的密封胶和失效的密封胶之间的关系。
8 . 2 施加载荷的大小——由资深权威者规定出施加载荷的大小。载荷应该足够大,以便使完好无损的密封胶和出现了失效的密封胶的位移之间能产生显著的差别,此即失效长度判据。如果有必要将测试与设计载荷和应力联系起来的话,那么,所施加的载荷大小可以由装配玻璃系统的侧向设计载荷通过计算机建模(有限元分析)得到。
8 . 2 . 1 通过初步评估将确定出,所施加的载荷是否已大到足以使完好无损的结构密封胶和已出现了失效的结构密封胶所产生的位移之间具有显著差别。载荷过大会使胶缝材料发生破裂。 8 . 3 在胶缝上加载的位置——本评估程序要求将 1 个局部载荷以不连续的定位方式施加到胶缝边缘的部位上。所以,单独 1 个载荷的作用无法评估出沿整个边缘的密封胶胶缝。所施加的载荷在结构密封胶内部产生的应力,其分布是很多条边缘上所进行
的、合适的测试点数。这个决定会受到本评估程序所要求的精度的影响。一种方法是在沿胶缝的边缘上周期性的分隔布置多个受力点。如果受力点间的间隔很紧密,那么,这种方法能有效地评估出结构密封胶的整个长度。然而,这样的评估程序耗时和耗费会相当大。另一种方法是,先对失效胶缝做初步的研究,以便帮助理解已发生的失效的机理,然后,利用这些信息在最可能出现失效的区域选定加载位置。例如,初步加载如果显示出失效的发生,可能与长时间和水接触发生了脱粘有关,那么,在这种情况下,评估可以在沿结构密封胶胶缝那些可能积水和挡水的区域进行,如胶缝的水平边缘而不是垂直边缘。如果失效是由于胶粘面清洁不好造成的,或者是由底涂剂涂敷不当造成的,那么,失效可能是随机分布的,在这种情况下,在每条边缘的中点上加载可能是适当的。
8 . 4 失效长度判据——资深权威者应当规定出要检测的失效程度。在 1 个很小和孤立长度上的失效,如 25~50mm 这样的长度,对于 1 个厚度为 6 mm 的胶缝来说,是很难被检测出的,同时,它也未必会对整个系统的性能具有明显的不利影响。该长度的选择,可以根据 1 个对密封胶中由于失效而产生的应力大小所做的计算机分析和力图将该应力维持在一定的水平(如结构密封胶的应力设计值 138 kPa )以下这样的原则确定出来。在其他情况下,失效长度的选择判据则可以根据该评估方案的检测精度和其他参数所能得到的最小长度得到。对于中等模量结构密封胶装配的 6mm 厚的玻璃胶缝来说,要检测出 1 条小于 100 mm 的失效长度可能是不实际的。玻璃胶缝的刚度和结构密封胶的刚度以及其他一些变量都会影响到失效长度的判据。
8 . 5 建议的初步检测步骤
8 . 5 . 1 要规定出从建筑物的内部和外部对现有结构密封胶胶缝进行检查的方法。如果对胶缝仅从建筑物的外部来进行检查,则在实施本评估程序以前先将沿胶缝整个周长上的耐候胶除掉。 8 . 5 . 2 在相邻胶缝上安装好加载设备,沿胶缝边缘在指定的位置上安置好带有载荷传感器的吸盘,吸盘边缘离胶缝边缘 6mm 。加载方向的安排要避免损伤中空玻璃单元件气密密封。例如,要施加 1 个自内向外的载荷,而不是 1 个自外向内的载荷。
8 . 5 . 3 在 20s内逐步增加吸盘上的载荷,直至达到规定的载荷值;保持该载荷值 1 min 。测量加载状态下胶缝边缘的位移,同时记录载荷值。
8 . 5 . 4 重复 8 . 5 . 3 ,直到 2 次连续测出的位移值之差异不大于这 2次连续测量中第 1 次实测值的 10 %为止。测量完成后要检查确认结构密封胶的粘接完全良好。
8 . 5 . 5 有意穿透结构密封胶切割胶缝,切穿长度要等于资深权威者规定的标准失效长度。荷载施加的中心位置应置于切割长度的中心上。
8 . 5 . 6 重复 8 . 5 . 3 并获取与有意切割密封胶的偏差值。 8 . 5 . 7 另选七个位置(最少)重复8 .5 . 1~8 . 5 . 6 。
9 现场评估程序
9 . 1 现场评估程序的范围——资深权威者应当规定评估结构密封胶粘结装配玻璃系统的范围。范围的确定取决于多种因素,包括要求的精度、可获得的资金和结构密封胶粘结装配玻璃系统所
有已知的各种问题等。用适当的评估参数对数据进行统计分析,可御叨出结构胶粘结结构系统的可靠性能,这样可通过相对少的样本数量:取得对系统可靠性能的初步了解。如果与胶缝的总数相比,结果分析显示粘接不当的胶缝可能数目很大,那么修复所有胶缝同投人资金再行评估一次相比可能更加合算;如果与胶缝总数相比,评估程序结果表明粘接不当的胶缝可能数很小,那么在设计载荷下评估所有的胶缝,以找出那些需要进行修复的胶缝则更加合算。对评估程序和维修费用的经济性分析,可使资深权威者在评估和维修之间选择一个合适的平衡点。 Schwartz等人发表在 ASTMSTP1286 的文,提供在交付使用的既有结构胶粘结装配结构系统上进行可靠性能评估的更多信息。
9 . 2 现场评估步骤的建议——对于资深权威者指定的每一个加载点,应按 8 . 5 . 2 和 8 . 5 . 3 规定步骤重复测试。将结构密封胶的样本取下来,研究己加载部位的状况,确认哪些位移量增大的结果是由于结构密封胶失效造成,同时找出失效的原因,因为失效的原因会影响到评估程序的范围。
本规程用词说明
1 为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1 )表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”
2 )表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”
3 )表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正