【引言】
随着高速铁路、高速公路与机场跑道等大型工程的规模化发展，长线浇筑大体积混凝土结构已被广泛应用。为解决不同温度下混凝土结构的变形问题，往往需要隔一段距离设置一条伸缩缝。为了满足高性能建筑密封材料的需求，作为耐候性和施工性等优越的硅酮嵌缝密封材料近十几年来获得了迅速发展，并广泛应用于混凝土的接缝处理。
硅酮嵌缝密封材料是20世纪60年代出现的一种新型硅酮嵌缝弹性体，它的分子主链是由硅氧原子交替有序排列而成，主链不含碳原子而类似于无机硅酸盐结构，使其具有良好的热稳定性、优异的耐低温性、耐气候老化性和极佳的耐紫外线照射性能，其寿命是一般材料的3-6倍。国外早在上世纪70年代就将硅酮密封材料应用于玻璃幕墙结构粘接等建筑工程，使用效果良好。然而，目前国内混凝土伸缩缝所用的密封材料以沥青类材料和聚氨酯类材料为主。沥青类密封材料具有原料易得，成本低廉等优点，但是存在施工工艺复杂，需要加热后才能使用，对环境及施工人员危害大；温度适应性较差，低温易发脆，高温易流淌挤出；耐老化性较差，使用寿命短等缺点。聚氨酯类密封材料多数为双组份包装，需现场计量混合，极易因计量差错造成材料不固化或固化后性能无法满足要求；温度敏感性较高，低温（≤5℃）条件下，固化速度慢，对性能影响大。而密封材料的失效会导致混凝土接缝处密封功能丧失，对混凝土结构的耐久性造成较大的损伤。
我国混凝土接缝硅酮嵌缝密封材料尤其是高性能硅酮嵌缝材料方面的研究起步较晚，标准体系仍不完善，现有产品性能无法满足实际要求，现场施工不够重视。本文提出了适用于混凝土接缝的高性能硅酮嵌缝密封材料的性能要求，阐述了混凝土接缝硅酮嵌缝密封材料应用现状及存在问题，从跟随性、粘结性和耐久性三方面，提出了实现硅酮嵌缝密封材料高性能的技术途径。
1.硅酮嵌缝密封材料性能特点
图1 Si-O-Si结构示意图
由于硅酮嵌缝材料含有硅氧键（Si-O键），见图1，其键能高达452kJ/mol，远大于碳碳键（C-C键）键能（356kJ/mol）和碳氧键（C-O键）键能（358kJ/mol）[4]，一般高分子材料以C-C键为主键，而硅酮嵌缝材料以Si-O键为主链结构，加之聚硅氧烷分子体积大、内聚能密度低，赋予硅酮嵌缝密封材料如下性能特点：
（1）施工性能好 冷施工，无需加热加压设备，环境温度下直接施工且反应过程中无吸热放热问题；
（2）温度适应性 可使用温度范围在-100℃~315℃，在低温环境下材料不显著变硬变脆，高温环境下材料不流淌或降解，尤其适用于高温、严寒等严酷环境；
（3）优异的耐候性 良好的热稳定性和卓越的耐候性，在恶劣环境中能保持30年不龟裂、不变脆的优越耐久性能；
（4）环境友好性 环保性好，具有良好的生物相容性，对环境友好无害；
（5）其他特性 优异的耐玷污性、高度的疏水性和良好的透气性；
鉴于以上性能特点，硅酮嵌缝类密封材料很快在建筑、土木、电子、汽车和航空等工程领域中获得广泛应用。
2.国内外硅酮嵌缝密封材料技术指标及存在问题
国内已有部分学者将各标准体系进行汇总分析：于宵指出国内外硅酮嵌缝密封胶标准存在建筑用密封胶和路用密封胶两种不同的标准体系，并提出了路用硅酮嵌缝密封胶的8个性能评价方法。刘武强等人主要针对中国、美国、欧洲三种硅酮结构胶标准体系中相关测试方法、试验处理条件的不同进行了分析，指出国内结构密封胶标准在项目、技术要求设置及试验方法的完整性等方面与欧洲标准相比存在较大的差距。同济大学的孙艳娜等人认为路用混凝土密封材料指标体系应结合实际使用状态进行评价，现行规范仅从弹性、变形量和施工性方面进行评价，缺乏反映材料实际受力状态和深入本质的老化性能评价指标。
目前，国内外涉及硅酮嵌缝密封材料技术要求的主要标准规范如表1所示。
通过分析国内外硅酮嵌缝密封材料标准，结合混凝土接缝的特点，目前混凝土接缝用硅酮嵌缝密封材料标准主要存在以下问题。
①指标设置不完善老化性能指标中缺乏耐碱性要求，由于混凝土为碱性材料，接着面长期在碱性作用环境下易造成界面脱落，导致密封失效，建议增加耐碱性评价指标；力学性能检测中缺乏剪切强度要求，高速铁路、高速公路、机场跑道等混凝土结构中接缝处会受到板块间的剪切力作用，就要求密封材料在受动态剪力作用下跟随性好，界面粘结牢固。建议增加剪切粘结强度指标。
< 完 >
