Introdução do selante de silicone estrutural
Em projectos de fachadas de edifícios, selante de silicone estrutural desempenha um papel vital na colagem e selagem de estruturas. De acordo com as estatísticas, a construção no inverno é responsável por até 42% de casos de falha de selantes causados por um controlo inadequado do ambiente de construção em todo o mundo, todos os anos (dados da norma ASTM C1184-20). Este artigo combina as especificações internacionais da indústria e as práticas de engenharia para analisar sistematicamente os principais pontos técnicos da construção de inverno, para o ajudar a evitar riscos de construção em ambientes de baixa temperatura.
- Controlo da temperatura: a chave técnica para ultrapassar a velocidade de cura De acordo com a investigação laboratorial da Dow Corning, quando a temperatura ambiente é inferior a 5°C, o tempo de cura inicial do selante de silicone monocomponente será prolongado para 2-3 vezes o da temperatura normal. A American Architectural Glass and Metal Association (GANA) recomenda uma estratégia de controlo de temperatura faseada:
- Pré-aquecimento do material: Armazene o selante em um ambiente de 15-25 ℃ por 24 horas antes da construção para garantir que o material atinja o melhor estado de construção (consulte a norma ISO 11600)
- Controlo dinâmico da temperatura de construção: Use um dispositivo de aquecimento infravermelho para pré-aquecer a superfície do substrato para manter a temperatura da interface de construção acima de 10 ℃ (requisitos de especificação ASTM C1518)
- Gestão do ambiente pós-cura: Construir um abrigo de isolamento temporário após a construção e utilizar um humidificador industrial para aumentar a humidade relativa para mais de 40% (Technical Bulletin of the American Sealant Committee SCC-02)
Caso típico
Durante a construção da Torre de Xangai no inverno, o ciclo de cura do selante de componente único foi encurtado com êxito para 1,5 vezes o da construção a temperatura normal através de um sistema de controlo de temperatura segmentado (controlo de temperatura a três níveis da área de armazenamento de materiais - área de construção - área de manutenção).
- Tratamento da interface: o elo central para garantir a fiabilidade da colagem A norma C1401 da American Society for Testing and Materials (ASTM) indica que, em ambientes de baixa temperatura, a superfície do substrato tem tendência para formar uma camada de condensação invisível com uma espessura de apenas 0,1-0,3μm, que é a principal causa de falha da colagem. Recomenda-se a adoção de um plano de tratamento a três níveis:
- Limpeza física: Utilizar um solvente misto de álcool isopropílico 50% + água 50% (fórmula certificada pela EPA) para limpeza mecânica para remover poluentes microscópicos
- Tratamento químico: Em um ambiente abaixo de -5 ℃, um primer de fosfato (como o Dow Corning® 1205 OS Primer) deve ser usado para melhorar a molhabilidade da interface
- Monitorização em tempo real: Utilizar um medidor de ângulo de contacto (em conformidade com a norma ISO 27448) para verificar se o valor crítico da energia de superfície do substrato é superior a 36mN/m
Advertência do sector
Em 2018, um projeto de arranha-céus na América do Norte negligenciou o tratamento da interface a baixa temperatura, o que resultou numa falha de colagem em grande escala na primavera do ano seguinte, com perdas económicas diretas de $3,2 milhões de dólares (relatório de acidente da NBBJ Architectural Firm).
- Adaptação dos materiais: seleção científica de produtos específicos para o inverno A nova norma ISO 11600:2022 sublinha que os produtos vedantes de baixa temperatura concebidos com fórmulas especiais devem ser utilizados na construção de inverno. Recomenda-se que se preste atenção aos seguintes parâmetros técnicos:
- Extrusão a baixa temperatura: selecionar produtos com um valor de penetração do cone de ≥200 (0,1 mm) (norma de ensaio ASTM D2202)
- Taxa de retenção de elasticidade: A taxa de alteração do módulo de elasticidade a -20 ℃ deve ser <15% (consulte o método de teste EN 28339)
- Tipo reforçado resistente às intempéries: os produtos que contêm ingredientes modificados com nano-sílica (como o Sika® 265 HC) são preferidos para melhorar a capacidade anti-cristalização
Solução inovadora
O mais recente selante modificado com Teflon® da Chemours ainda mantém 92% da força de ligação em um ambiente de -15 ℃ (relatório de teste de terceiros número TUV-RT-2023-0456).
【Sugestões de práticas de engenharia】
- Efetuar um ensaio de colagem no local 72 horas antes da construção (consultar o processo normalizado ASTM C794)
- Estabelecer um sistema de monitorização da ligação temperatura-umidade com um intervalo de registo de dados não superior a 15 minutos
- Configurar o equipamento de aquecimento de emergência para garantir que a temperatura crítica da construção possa ser mantida em caso de arrefecimento súbito
Conclusão
A construção de vedantes estruturais de silicone para o inverno é essencialmente uma engenharia de sistemas, que requer inovação colaborativa na ciência dos materiais, tecnologia de construção e controlo ambiental. Através da aplicação rigorosa de normas internacionais como a ASTM e a ISO, combinadas com métodos de monitorização inteligentes, é possível resolver eficazmente o problema da construção a baixa temperatura. Recomenda-se que as unidades de engenharia consultem regularmente as mais recentes diretrizes de construção de inverno emitidas pelo American Sealant and Adhesive Committee (ASC) para melhorar continuamente o nível de controlo da qualidade da construção.
(Fontes de referência para as normas técnicas neste artigo: ASTM Internacional, Normas ISO, Biblioteca Técnica Sika)