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(lái)，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(lái)，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(guó)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(guó)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(guó)。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(lái)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(lái)，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(guó)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(wú)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(lái)，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(lái)，越來(lái)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(guó)內(nèi)還沒(méi)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(kāi)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(lái)，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(méi)有備用更換的玻璃面板，因此，一旦拆解便意味著無(wú)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(wèn)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(wú)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(wú)需對(duì)被測(cè)板塊進(jìn)行拆解，是委托方樂(lè)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(guò)程更簡(jiǎn)潔，無(wú)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(lái)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(lái)，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(guó)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(guó)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(guò)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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