ISO 105632023 建筑和土木工程密封劑.質量和體積變化的測定標準立項發(fā)展報告

建筑和土木工程密封劑質量和體積變化的測定標準立項發(fā)展報告StandardizationDevelopmentReport:BuildingandCivilEngineeringSealants—DeterminationofChangeinMassandVolume摘要建筑和土木工程密封劑廣泛應用于各類建筑結構的接縫密封與防水工程，其質量和體積的穩(wěn)定性直接關系到密封系統(tǒng)的長期使用性能與工程安全。隨著建筑工業(yè)化和裝配式建筑的快速發(fā)展，密封材料品種日益豐富，應用環(huán)境日趨復雜，對密封劑質量和體積變化測定方法的標準化需求愈發(fā)迫切。本報告以國際標準化組織（ISO）發(fā)布的ISO10563:2023《建筑和土木工程密封劑質量和體積變化的測定》標準為研究對象，系統(tǒng)梳理了該標準的修訂背景、技術內容、關鍵變化及行業(yè)影響。該標準于2023年6月21日由ISO正式發(fā)布，替代了此前的舊版本，在試驗條件設置、試樣制備方法、測試程序以及結果表達等方面進行了全面技術修訂，進一步提升了試驗方法的準確性、重復性和復現(xiàn)性。本報告還詳細介紹了該標準的主要參與單位和歸口技術委員會，分析了標準的技術指標體系，并展望了其未來發(fā)展方向，為密封劑生產(chǎn)企業(yè)的質量控制、檢測機構的方法應用以及工程設計與施工單位的材料選用提供了重要參考依據(jù)。關鍵詞：密封劑；質量變化；體積變化；ISO10563；國際標準；建筑密封材料；試驗方法Keywords:Sealants;ChangeinMass;ChangeinVolume;ISO10563;InternationalStandard;BuildingSealants;TestMethod1引言密封劑（Sealant）是一類以非定型狀態(tài)嵌填或涂覆于建筑接縫部位，依靠干燥、硫化、交聯(lián)等物理或化學作用，在接縫表面及內部形成連續(xù)彈性密封膠層，用于阻擋雨水、空氣、灰塵等介質穿透的粘合密封材料。在建筑和土木工程領域，密封劑被廣泛用于幕墻接縫、預制構件拼縫、屋面防水節(jié)點、道路橋梁伸縮縫以及地下工程變形縫等關鍵部位的密封處理。密封劑在實際服役過程中長期暴露于溫度變化、濕度波動、紫外線輻照、機械應力以及化學介質侵蝕等復雜環(huán)境條件下，其質量和體積的穩(wěn)定性是評價密封材料長期耐久性和密封效果的重要技術指標。如果密封劑在使用過程中質量損失過大或體積收縮明顯，將導致密封膠層內部產(chǎn)生內應力集中、界面脫粘、開裂等失效現(xiàn)象，嚴重影響接縫的密封性能和使用壽命。ISO10563是國際標準化組織建筑用密封膠分技術委員會（ISO/TC59/SC8）歸口管理的一項基礎性試驗方法標準，為全球建筑和土木工程用密封劑的質量和體積變化測定提供了統(tǒng)一的技術依據(jù)。該標準自發(fā)布以來經(jīng)過多次修訂，最新版本為2023年發(fā)布的第三版。系統(tǒng)研究ISO10563:2023的修訂內容、技術要點和應用要求，對于推動我國密封劑測試技術水平的提升、促進標準與國際接軌具有重要的現(xiàn)實意義。2標準修訂背景與編制概況2.1標準發(fā)展沿革ISO10563標準的制定工作可追溯至20世紀80年代末期。1988年，ISO首次發(fā)布了建筑密封材料質量和體積變化測定的試驗方法標準，編號為ISO10563:1988。該標準的發(fā)布結束了國際上對密封劑質量和體積變化測定方法不統(tǒng)一的局面，為世界各國密封劑產(chǎn)品質量評價和質量控制提供了共同的技術語言。隨著密封劑產(chǎn)品種類的不斷豐富和工程應用需求的持續(xù)提高，ISO/TC59/SC8技術委員會先后對該標準進行了兩次系統(tǒng)修訂，分別于2005年和2023年發(fā)布了修訂版本，即ISO10563:2005和ISO10563:2023。每一次修訂都在吸收最新研究成果、總結工程實踐經(jīng)驗的基礎上，對試驗條件、操作方法、精度要求等進行了優(yōu)化和完善。2023年版是該標準的第三次修訂，充分反映了密封劑技術發(fā)展水平不斷提高、行業(yè)對測試精度和適用性要求日益嚴格的現(xiàn)狀。2.2修訂的必要性與編制原則本次修訂主要基于以下幾方面需求：第一，適應密封劑品種發(fā)展的需要。近年來，高性能密封劑產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，如低模量硅酮密封膠、改性硅烷聚合物密封膠、聚氨酯密封膠等新型材料的應用日益廣泛。這些新型密封劑在固化機理、化學組成和物理性能方面與傳統(tǒng)產(chǎn)品有顯著差異，原有標準中的某些試驗條件已不能完全適應新型材料的測試需求。部分密封劑在試驗過程中出現(xiàn)表面結皮過快或固化不充分等現(xiàn)象，影響測試結果的準確性和可比性。第二，提升試驗方法科學性的需要。長期實踐表明，原標準在試驗條件設置方面存在一些不足之處，例如對試樣初始質量和體積的測定條件規(guī)定不夠明確、實驗室環(huán)境條件的控制精度需要提升、儀器精度要求需要與當前儀器技術水平相適應等。同時不同實驗室間測試結果差異較大，試驗方法的再現(xiàn)性和可比性有待進一步改善。第三，服務工程應用的需要。密封劑的質量和體積變化直接影響密封系統(tǒng)的長期可靠性和接縫的密封效果。為工程設計和材料選用提供準確可靠的技術參數(shù)，需要對標準方法進行持續(xù)優(yōu)化，確保測試結果能夠真實反映密封劑在服役條件下的性能表現(xiàn)。第四，國際標準協(xié)調一致的需要。隨著全球貿易一體化程度的不斷提高，密封劑產(chǎn)品國際貿易日益頻繁，亟需保持試驗方法國際標準的技術先進性和適用性，促進各國家和地區(qū)標準之間的協(xié)調與互認，減少技術性貿易壁壘。本次修訂遵循了以下基本原則：保持標準的連續(xù)性和穩(wěn)定性，在原有框架基礎上進行針對性技術修改；采用基于性能的方法編制理念，充分體現(xiàn)試驗結果對實際應用性能的預測能力；注重與ISO/TC59/SC8歸口的其他試驗方法標準（如ISO8339、ISO8340、ISO9046等）之間的協(xié)調配套和一致性；積極參與國際標準化合作，充分吸收各成員國在標準實施中的反饋意見和建議。2.3編制過程ISO10563:2023的修訂工作由ISO/TC59/SC8歸口，具體由負責密封劑試驗方法的工作組（WG-3）承擔。在標準修訂過程中，工作組對來自中國、德國、美國、日本、法國、英國等主要成員國的意見進行了逐條處理和討論，先后召開了多輪工作組會議和委員會審查會議，并于2022年完成了委員會草案（CD）和詢問草案（DIS）階段的工作。2023年初，標準草案進入最終國際標準草案（FDIS）投票階段，各成員國進行了最終表決。2023年6月21日，ISO正式發(fā)布了ISO10563:2023。3標準核心技術內容分析3.1范圍與適用性ISO10563:2023規(guī)定了建筑和土木工程用密封劑在規(guī)定溫度和濕度條件下的質量和體積變化的測定方法。該方法適用于測定密封劑在固化過程和暴露于特定環(huán)境條件下的質量變化和體積變化，其體積變化率也可由質量變化率和密封劑密度計算得出。該標準規(guī)定的試驗方法適用于在實驗室條件下制備試樣后，在標準環(huán)境條件下進行養(yǎng)護處理的質量變化測定；以及從密封劑試樣中用適當溶劑萃取可溶組分、然后干燥的質量變化測定。同時，該標準還給出了從質量和密度值計算體積變化的數(shù)學方法。需要注意的是，該標準不能用于測定密封劑在受到人工或天然氣候老化影響后的質量和體積變化，這一內容由ISO10590規(guī)定的浸水后質量損失測定方法等標準另行規(guī)定。在應用本標準的試驗方法時，需要認識到該試驗具有加速老化的性質，應在解讀試驗結果時結合密封劑在實際使用中的性能表現(xiàn)進行綜合判斷。密封劑質量和體積變化的主要來源包括固化過程中副產(chǎn)物的釋放、增塑劑或其他可溶組分的遷移或揮發(fā)、以及暴露條件下密封劑與環(huán)境的物理化學相互作用等。當密封劑固化過程中釋放出大量副產(chǎn)物或有明顯的組分遷移時，會導致顯著的質量和體積下降，這在實際工程中可能導致密封膠層內部產(chǎn)生收縮應力，影響密封性能。3.2規(guī)范性引用與術語定義該標準引用了多項ISO標準作為規(guī)范性引用文件，包括ISO6927（建筑和土木工程用密封劑——術語和定義）、ISO9047（密封劑在建筑和土木工程中的應用——在可變溫度條件下粘附性/內聚性的測定）以及ISO10563修訂過程中參考的相關標準。這些引用標準為密封劑測試提供了基礎性的術語規(guī)范和方法支撐。在術語方面，該標準核心的術語和定義包括：質量變化率（changeinmass），指密封劑試樣在試驗前后質量的差值相對于初始質量的百分比；體積變化率（changeinvolume），指密封劑試樣在試驗前后體積的差值相對于初始體積的百分比。此外，該標準還對試驗中涉及的標準試驗條件、試樣等相關術語進行了明確定義。標準中的定義與ISO6927中的基礎術語體系保持一致，確保了與密封劑領域其他試驗方法標準的協(xié)調一致。3.3試驗原理與設備要求ISO10563:2023規(guī)定了兩類試驗程序：程序A用于測定試樣在規(guī)定溫度和濕度的養(yǎng)護條件下的質量變化，反映密封劑在固化過程中的質量損失或增益；程序B用于測定密封劑試樣中可溶或不揮發(fā)性組分的萃取損失引起的質量變化，反映密封劑在一定溶劑作用下的質量損失，將已知初始質量（經(jīng)過初始養(yǎng)護后）和體積的密封劑試樣置于適當溶劑中浸泡以萃取可溶性組分，然后用規(guī)定的方法干燥。試驗過程中需要使用的設備和儀器包括：-試驗模具（適用時）：用于制備規(guī)定尺寸的密封劑試樣，通常采用帶有平整底板的成型模具；-容器：用于盛放溶劑和浸沒試樣，應使用對溶劑穩(wěn)定的玻璃或不銹鋼等材料制成；-適當溶劑：應能有效萃取密封劑中的可溶性組分而不與密封劑基體發(fā)生化學反應；-分析天平：精度為0.001g，用于稱量試樣質量；-干燥器及適當?shù)母稍飫?測微計和游標卡尺：用于測量試樣尺寸，精度應滿足要求；-烘箱：能控制在規(guī)定溫度（如70℃±2℃或105℃±2℃）的烘箱。3.4試驗條件與試樣制備標準對試驗條件做出了詳細規(guī)定：-試驗環(huán)境條件：溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%；其他環(huán)境條件應在試驗報告中注明。-養(yǎng)護條件（程序A）：試樣制備后應放入標準試驗條件下的養(yǎng)護箱或恒溫恒濕箱中進行養(yǎng)護。對于多種密封劑，為加速試驗可采用（70±2）℃的烘箱養(yǎng)護，具體選擇取決于密封劑的類型。-干燥條件（程序B）：可采用（70±2）℃或（105±2）℃的烘箱干燥，但需要注意這可能導致試樣質量的額外部分改變，應在報告中注明實際采用的干燥溫度。對于溶劑的選擇，應優(yōu)先選擇對試驗無影響的溶劑，并在試驗報告中注明所用溶劑的種類。3.5結果計算與表達標準規(guī)定了質量變化率和體積變化率的計算方法。質量變化率以初始質量與試驗后質量之差占初始質量的百分比表示，精確至0.1%，可正可負。體積變化率可通過質量變化率和密度計算得出。具體而言，體積變化率（ΔV）可通過以下計算得到：\[\DeltaV=\frac{m_1-m_2}{\rho}\]其中，\(m_1\)為試樣初始質量，\(m_2\)為試驗后試樣質量，\(\rho\)為密封劑密度。最終結果以百分比表達。4主要參與單位與歸口技術委員會4.1ISO/TC59/SC8技術委員會概況ISO/TC59是國際標準化組織下設的房屋和土木工程設計標準化技術委員會，其工作范圍涵蓋建筑物的設計、建造、使用和維護等全壽命周期的標準化工作。其中，SC8分技術委員會專門負責建筑和土木工程密封劑產(chǎn)品標準及試驗方法標準的制定與修訂工作，秘書處設在日本。SC8下轄多個工作組，分別承擔產(chǎn)品標準（如ISO11600建筑密封膠分類和要求）和試驗方法標準（如ISO8339拉伸性能測定、ISO9047粘附性/內聚性測定、ISO10563質量和體積變化測定等）的制修訂任務。中國是SC8的積極成員國（P成員），多年來持續(xù)跟蹤和參與該分技術委員會的各項標準化活動。4.2標準起草過程中的主要貢獻單位ISO10563:2023的修訂匯集了全球密封劑領域主要技術力量。參與該標準修訂工作的專家來自密封劑主要生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)技術人員、國際知名檢測認證機構的測試專家以及相關科研院所的學者。其中，來自德國、日本、美國等密封劑技術強國的專家在標準修訂過程中發(fā)揮了重要的技術引領作用。日本作為SC8秘書處承擔國，在密封劑產(chǎn)品的生產(chǎn)和應用技術方面處于國際領先水平，其國內相關行業(yè)協(xié)會（如日本建筑密封工業(yè)會）和企業(yè)（如信越化學、邁圖等）的專家長期深度參與密封劑國際標準的制定工作。德國的專家則在試驗方法驗證和實驗室間比對試驗的組織實施方面積累了豐富經(jīng)驗。中國的密封劑技術專家也積極參加了本次標準的修訂工作，在標準討論中充分反映了中國密封劑行業(yè)的技術訴求和發(fā)展需要，為提升標準在全球范圍內的適用性和可操作性做出了積極貢獻。隨著中國密封劑產(chǎn)業(yè)技術水平的快速提升和國際影響力的不斷增強，中國專家在國際標準制定中的話語權和貢獻度正在持續(xù)提高。5標準實施意義與影響分析5.1對密封劑行業(yè)的影響ISO10563:2023的發(fā)布實施對全球密封劑行業(yè)具有重要的引導和規(guī)范作用。首先，該標準為密封劑生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質量控制和出廠檢驗提供了統(tǒng)一、科學的試驗方法，有助于企業(yè)準確了解和評價自身產(chǎn)品的質量和體積穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品配方和工藝中的薄弱環(huán)節(jié)。其次，該標準為密封劑產(chǎn)品質量監(jiān)督和工程驗收提供了技術依據(jù)，有助于確保進入工程市場密封劑產(chǎn)品的質量水平。再者，該標準的國際通用性為密封劑產(chǎn)品的國際貿易提供了共同的技術語言，消除了因試驗方法不一致導致的技術壁壘。5.2對建筑工程質量提升的促進密封劑在建筑工程中的應用效果直接影響建筑結構的使用功能和耐久性能，密封失效導致的滲漏問題在建筑質量投訴中長期占據(jù)較高比例。ISO10563:2023提供了更為準確的質量和體積變化測試手段，有利于工程設計和施工單位更科學地評估密封劑產(chǎn)品的適用性，合理選擇密封材料，預估密封系統(tǒng)的長期使用性能，從而有效降低接縫密封失效的風險。同時，該標準的實施也為密封劑產(chǎn)品性能認證、工程現(xiàn)場材料復驗等質量控制活動提供了有力的技術支撐。5.3對我國密封劑標準體系建設的啟示我國已建立了一套較為完整的建筑密封材料標準體系。在質量和體積變化測定方面，我國現(xiàn)行國家標準GB/T13477.5—2002《建筑密封材料試驗方法第5部分：表干時間的測定》等系列標準中，針對密封劑質量和體積變化測定有相應的方法規(guī)定。ISO10563:2023的新技術內容為我國相關標準的制修訂提供了重要參考。建議我國密封劑標準化技術機構密切關注國際標準的技術動態(tài)，適時開展ISO10563:2023與國內對應標準的比對研究，結合我國密封劑行業(yè)發(fā)展實際和工程應用需求，推動國內標準的技術升級和與國際標準的對接協(xié)調。6未來發(fā)展與展望隨著建筑密封材料向高性能化、多功能化和綠色環(huán)保方向持續(xù)發(fā)展，密封劑在裝配式建筑、綠色建筑、超低能耗建筑等新興領域的應用日益廣泛。ISO10563標準也將面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。在技術層面，未來密封劑的質量和體積變化測定方法可能呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：一是試驗條件的多樣化和精細化，以更好地模擬密封劑在不同氣候區(qū)域和不同應用場景下的實際服役條件；二是測試方法的智能化和自動化，利用現(xiàn)代傳感技術和數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)快速、在線和連續(xù)監(jiān)測，提高測試效率和數(shù)據(jù)可靠性；三是與其他性能測試方法（如粘接性能、耐候性能、力學性能等）的綜合關聯(lián)分析能力不斷增強，使測試結果能夠更全面反映密封材料的綜合性能水平；四是與密封劑產(chǎn)品標準和工程應用標準的協(xié)同配套性持續(xù)增強，更好地服務于密封劑產(chǎn)品的全生命周期質量控制。在國際標準層面，ISO/TC59/SC8將繼續(xù)跟蹤密封劑技術創(chuàng)新和應用需求變化，適時啟動ISO10563的進一步修訂和完善。隨著更多發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟體參與國際標準化活動，該標準在全球范圍內的適用性和影響力也將不斷提升。對我國而言，應持續(xù)深化參與ISO/TC59/SC8的國際標準化工作，加強密封劑領域國際標準與國內標準的銜接協(xié)調，積極推動我國密封劑先進技術和優(yōu)勢產(chǎn)品標準向國際標準轉化，不斷提