Konstrukciniai silikoniniai sandarikliai: 3 pagrindiniai veiksniai ir moksliniai sprendimai

Struktūrinio silikoninio sandariklio pristatymas

Pastatų užuolaidinių sienų projektuose, struktūrinis silikoninis hermetikas vaidina svarbų vaidmenį konstrukcijų klijavime ir sandarinime. Remiantis statistiniais duomenimis, žiemos statybose kasmet pasaulyje dėl netinkamos statybos aplinkos kontrolės įvyksta iki 42% sandariklių gedimų (ASTM C1184-20 standarto duomenys). Šiame straipsnyje derinamos tarptautinės pramonės specifikacijos ir inžinerinė praktika, siekiant sistemingai išanalizuoti pagrindinius techninius žiemos statybos aspektus, kad būtų galima išvengti statybos rizikos žemos temperatūros aplinkoje.

  1. Temperatūros kontrolė: techninis raktas, padedantis sumažinti kietėjimo greitį Remiantis "Dow Corning" laboratorinių tyrimų duomenimis, kai aplinkos temperatūra yra žemesnė nei 5 °C, pradinis vienkomponenčio silikoninio sandariklio kietėjimo laikas pailgėja 2-3 kartus, palyginti su įprasta temperatūra. Amerikos architektūrinio stiklo ir metalo asociacija (GANA) rekomenduoja laipsnišką temperatūros kontrolės strategiją:
  2. Medžiagos pašildymas: Prieš statybą 24 valandas sandėliuoti sandariklį 15-25 ℃ aplinkoje, kad medžiaga pasiektų geriausią statybinę būseną (žr. ISO 11600 standartą).
  3. Dinaminis konstrukcijos temperatūros valdymas: Naudokite infraraudonųjų spindulių šildymo prietaisą, kad iš anksto įkaitintumėte pagrindo paviršių ir palaikytumėte aukštesnę nei 10 ℃ konstrukcijos sąsajos temperatūrą (ASTM C1518 specifikacijos reikalavimai).
  4. Aplinkos valdymas po kietinimo: Po statybų pastatykite laikiną izoliacinę pastogę ir naudokite pramoninį drėkintuvą, kad santykinė oro drėgmė būtų didesnė nei 40% (Amerikos sandariklių komiteto techninis biuletenis SCC-02).

 

Tipinis atvejis

Žiemą statant Šanchajaus bokštą vienkomponenčio sandariklio kietėjimo ciklą pavyko sutrumpinti iki 1,5 karto, palyginti su normalios temperatūros statybomis, taikant segmentinę temperatūros kontrolės sistemą (trijų lygių temperatūros kontrolė medžiagų sandėliavimo zonoje, statybų zonoje ir techninės priežiūros zonoje).

  1. Sąsajų apdorojimas: pagrindinė jungtis, užtikrinanti klijavimo patikimumą Amerikos bandymų ir medžiagų draugijos (ASTM) standarte C1401 nurodoma, kad žemos temperatūros aplinkoje substrato paviršiuje gali susidaryti nematomas, vos 0,1-0,3 μm storio kondensato sluoksnis, kuris yra pagrindinė klijavimo nesėkmių priežastis. Rekomenduojama taikyti trijų lygių apdorojimo planą:
  2. Fizinis valymas: Naudokite 50% izopropilo alkoholio + 50% vandens mišinio tirpiklį (EPA sertifikuota formulė) mechaniniam valymui, kad pašalintumėte mikroskopinius teršalus.
  3. Cheminis apdorojimas: Aplinkoje, esančioje žemesnėje nei -5 ℃ temperatūroje, reikėtų naudoti fosfatinį gruntą (pvz., "Dow Corning® 1205 OS Primer"), kad būtų pagerintas sąsajos drėkinimas.
  4. Stebėjimas realiuoju laiku: Naudokite kontaktinio kampo matuoklį (pagal ISO 27448 standartą), kad patikrintumėte, ar kritinė substrato paviršiaus energijos vertė yra didesnė nei 36 mN/m.

 

Pramonės įspėjimas

2018 m. Šiaurės Amerikoje įgyvendinant aukštybinio pastato projektą buvo apleistas žematemperatūrinis sąsajų apdorojimas, dėl to kitų metų pavasarį įvyko didelio masto klijavimo gedimas, kurio tiesioginiai ekonominiai nuostoliai siekė $3,2 milijono JAV dolerių (NBBJ architektūros firmos nelaimingo atsitikimo ataskaita).

  1. Medžiagų pritaikymas: moksliškai parinkti žiemai skirtus produktus Naujajame ISO 11600:2022 reglamente pabrėžiama, kad žiemos statyboms turėtų būti naudojami žemos temperatūros sandarinimo produktai, sukurti pagal specialias formules. Rekomenduojama atkreipti dėmesį į šiuos techninius parametrus:
  2. Žemos temperatūros ekstruzija: pasirinkite gaminius, kurių kūgio skvarbos vertė ≥200 (0,1 mm) (ASTM D2202 bandymo standartas).
  3. Elastingumo išlaikymo koeficientas: Tampriojo modulio kitimo greitis esant -20 ℃ turi būti <15% (žr. EN 28339 bandymo metodą)
  4. Oro sąlygoms atsparus sustiprintas tipas: pirmenybė teikiama produktams, kurių sudėtyje yra nano silicio dioksidu modifikuotų sudedamųjų dalių (pvz., Sika® 265 HC), siekiant pagerinti atsparumą kristalizacijai.

 

Inovatyvus sprendimas

Naujausias "Chemours" teflonu® modifikuotas sandariklis vis dar išlaiko 92% sukibimo stiprumą -15 ℃ aplinkoje (trečiosios šalies bandymo ataskaitos numeris TUV-RT-2023-0456).

【Inžinerinės praktikos pasiūlymai】

  1. Atlikite sukibimo bandymą vietoje likus 72 valandoms iki statybų (žr. ASTM C794 standartinį procesą).
  2. Įdiegti temperatūros ir drėgmės sąsajų stebėjimo sistemą, kurioje duomenų įrašymo intervalas būtų ne ilgesnis kaip 15 minučių.
  3. Sukonfigūruokite avarinio šildymo įrangą, kad staiga atvėsus orams būtų galima palaikyti kritinę konstrukcijos temperatūrą.

 

Išvada

Žiemos silikoninių konstrukcinių sandariklių gamyba iš esmės yra sisteminė inžinerija, kuriai reikia bendrų inovacijų medžiagų mokslo, statybos technologijų ir aplinkos kontrolės srityse. Griežtai įgyvendinant tarptautinius standartus, tokius kaip ASTM ir ISO, ir taikant pažangius stebėsenos metodus, galima veiksmingai išspręsti žemos temperatūros konstrukcijų problemą. Inžineriniams padaliniams rekomenduojama reguliariai susipažinti su naujausiomis Amerikos sandariklių ir klijų komiteto (ASC) išleistomis žiemos statybų gairėmis, kad būtų galima nuolat gerinti statybų kokybės kontrolės lygį.

(Šiame straipsnyje pateikti techninių standartų šaltiniai: Tarptautinė ASTM organizacija, ISO standartai, "Sika" techninė biblioteka)