Wprowadzenie strukturalnego uszczelniacza silikonowego
W projektach ścian osłonowych budynków, strukturalny uszczelniacz silikonowy odgrywa istotną rolę w klejeniu i uszczelnianiu konstrukcji. Według statystyk, każdego roku na całym świecie na konstrukcje zimowe przypada do 42% przypadków awarii uszczelniaczy spowodowanych niewłaściwą kontrolą środowiska budowlanego (dane normy ASTM C1184-20). Niniejszy artykuł łączy w sobie międzynarodowe specyfikacje branżowe i praktyki inżynieryjne, aby systematycznie analizować podstawowe punkty techniczne konstrukcji zimowych, aby pomóc uniknąć ryzyka budowlanego w środowiskach o niskiej temperaturze.
- Kontrola temperatury: techniczny klucz do przełamania prędkości utwardzania Według badań laboratoryjnych Dow Corning, gdy temperatura otoczenia jest niższa niż 5°C, początkowy czas utwardzania jednoskładnikowego szczeliwa silikonowego wydłuży się do 2-3 razy w stosunku do normalnej temperatury. Amerykańskie Stowarzyszenie Architektoniczne Szkła i Metalu (GANA) zaleca stopniową strategię kontroli temperatury:
- Podgrzewanie materiału: Przechowywać szczeliwo w temperaturze 15-25 ℃ przez 24 godziny przed rozpoczęciem budowy, aby zapewnić, że materiał osiągnie najlepszy stan konstrukcyjny (patrz norma ISO 11600).
- Dynamiczna kontrola temperatury konstrukcji: Użyj urządzenia grzewczego na podczerwień do wstępnego podgrzania powierzchni podłoża, aby utrzymać temperaturę interfejsu konstrukcyjnego powyżej 10 ℃ (wymagania specyfikacji ASTM C1518).
- Zarządzanie środowiskiem po utwardzeniu: Zbudować tymczasową wiatę izolacyjną po zakończeniu budowy i użyć nawilżacza przemysłowego, aby zwiększyć wilgotność względną do ponad 40% (Biuletyn Techniczny Amerykańskiego Komitetu ds. Uszczelnień SCC-02)
Typowy przypadek
Podczas zimowej budowy wieży w Szanghaju cykl utwardzania jednoskładnikowego uszczelniacza został z powodzeniem skrócony do 1,5 raza w porównaniu z normalną temperaturą budowy dzięki segmentowemu systemowi kontroli temperatury (trzypoziomowa kontrola temperatury w obszarze przechowywania materiałów - obszarze budowy - obszarze konserwacji).
- Obróbka interfejsu: podstawowe ogniwo zapewniające niezawodność klejenia Norma American Society for Testing and Materials (ASTM) C1401 wskazuje, że w środowiskach niskotemperaturowych powierzchnia podłoża jest podatna na tworzenie niewidocznej warstwy kondensacyjnej o grubości zaledwie 0,1-0,3 μm, co jest główną przyczyną niepowodzenia klejenia. Zaleca się przyjęcie trzypoziomowego planu leczenia:
- Czyszczenie fizyczne: Do mechanicznego wycierania w celu usunięcia mikroskopijnych zanieczyszczeń należy użyć mieszanki alkoholu izopropylowego i wody 50% (formuła certyfikowana przez EPA).
- Obróbka chemiczna: W środowisku poniżej -5 ℃ należy zastosować podkład fosforanowy (taki jak Dow Corning® 1205 OS Primer), aby poprawić zwilżalność interfejsu
- Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Użyj miernika kąta zwilżania (zgodnie z normą ISO 27448), aby sprawdzić, czy wartość krytyczna energii powierzchniowej podłoża jest większa niż 36 mN/m.
Ostrzeżenie branżowe
W 2018 r. w projekcie wieżowca w Ameryce Północnej zaniedbano niskotemperaturową obróbkę interfejsu, co spowodowało awarię klejenia na dużą skalę wiosną następnego roku, z bezpośrednimi stratami ekonomicznymi w wysokości $3,2 mln USD (raport z wypadku firmy architektonicznej NBBJ).
- Dostosowanie materiałów: naukowy dobór produktów zimowych Nowe przepisy ISO 11600:2022 podkreślają, że w budownictwie zimowym należy stosować niskotemperaturowe produkty uszczelniające o specjalnych formułach. Zaleca się zwrócenie uwagi na następujące parametry techniczne:
- Wytłaczanie w niskiej temperaturze: wybierz produkty o wartości penetracji stożka ≥200 (0,1 mm) (norma testowa ASTM D2202).
- Wskaźnik zachowania elastyczności: Szybkość zmiany modułu sprężystości przy -20 ℃ powinna wynosić <15% (patrz metoda testowa EN 28339).
- Typ wzmocniony odporny na warunki atmosferyczne: preferowane są produkty zawierające składniki modyfikowane nanokrzemionką (takie jak Sika® 265 HC) w celu poprawy odporności na krystalizację.
Innowacyjne rozwiązanie
Najnowszy uszczelniacz modyfikowany Teflonem® firmy Chemours nadal zachowuje 92% siły wiązania w środowisku -15 ℃ (numer raportu z testu zewnętrznego TUV-RT-2023-0456).
【Sugestie dotyczące praktyki inżynierskiej】
- Przeprowadzenie testu wiązania na miejscu 72 godziny przed rozpoczęciem budowy (patrz standardowy proces ASTM C794).
- Ustanowienie systemu monitorowania powiązań temperatury i wilgotności z interwałem rejestracji danych nie dłuższym niż 15 minut.
- Skonfiguruj awaryjne urządzenia grzewcze, aby zapewnić utrzymanie krytycznej temperatury konstrukcji w przypadku nagłego ochłodzenia.
Wnioski
Budowa zimowych silikonowych uszczelnień strukturalnych jest zasadniczo inżynierią systemową, która wymaga wspólnych innowacji w zakresie materiałoznawstwa, technologii budowy i kontroli środowiska. Dzięki ścisłemu wdrożeniu międzynarodowych standardów, takich jak ASTM i ISO, w połączeniu z inteligentnymi metodami monitorowania, problem konstrukcji niskotemperaturowych może być skutecznie rozwiązany. Zaleca się, aby jednostki inżynieryjne regularnie odnosiły się do najnowszych wytycznych dotyczących konstrukcji zimowych wydanych przez American Sealant and Adhesive Committee (ASC) w celu ciągłego podnoszenia poziomu kontroli jakości konstrukcji.
(Źródła odniesienia dla standardów technicznych w tym artykule: ASTM International, Normy ISO, Biblioteka techniczna Sika)