Zavedenie štrukturálneho silikónového tmelu
V projektoch obvodových stien budov, štrukturálny silikónový tmel zohráva dôležitú úlohu pri konštrukčnom lepení a tesnení. Podľa štatistík sa na zimných stavbách každoročne na celom svete vyskytne až 42% prípadov zlyhania tesniacich materiálov spôsobených nesprávnou kontrolou stavebného prostredia (údaje normy ASTM C1184-20). Tento článok spája medzinárodné priemyselné špecifikácie a inžinierske postupy s cieľom systematicky analyzovať základné technické body zimnej výstavby, ktoré vám pomôžu vyhnúť sa stavebným rizikám v prostredí s nízkymi teplotami.
- Regulácia teploty: technický kľúč k prekonaniu rýchlosti vytvrdzovania Podľa laboratórneho výskumu spoločnosti Dow Corning sa pri teplote okolia nižšej ako 5 °C počiatočný čas vytvrdzovania jednozložkového silikónového tmelu predĺži na 2 až 3-násobok času vytvrdzovania pri bežnej teplote. Americká asociácia pre architektonické sklo a kovy (GANA) odporúča stratégiu postupnej regulácie teploty:
- Predohrev materiálu: Uskladnite tesniaci materiál v prostredí 15-25 ℃ na 24 hodín pred výstavbou, aby sa zabezpečilo, že materiál dosiahne najlepší stavebný stav (pozri normu ISO 11600).
- Dynamická regulácia teploty konštrukcie: Používajte infračervené vykurovacie zariadenie na predhriatie povrchu podkladu, aby sa udržala teplota konštrukčného rozhrania nad 10 ℃ (požiadavky špecifikácie ASTM C1518).
- Správa prostredia po vytvrdnutí: Po ukončení výstavby vybudujte dočasný izolačný prístrešok a použite priemyselný zvlhčovač vzduchu na zvýšenie relatívnej vlhkosti na viac ako 40% (Technický bulletin Amerického výboru pre tesnenia SCC-02).
Typický prípad
Počas zimnej výstavby šanghajskej veže sa podarilo úspešne skrátiť cyklus vytvrdzovania jednozložkového tmelu na 1,5-násobok cyklu výstavby pri bežnej teplote prostredníctvom segmentového systému regulácie teploty (trojúrovňová regulácia teploty v oblasti skladovania materiálu - oblasti výstavby - oblasti údržby).
- Úprava rozhrania: základný článok na zabezpečenie spoľahlivosti lepenia Norma Americkej spoločnosti pre testovanie a materiály (ASTM) C1401 poukazuje na to, že v prostredí s nízkou teplotou je povrch substrátu náchylný na tvorbu neviditeľnej kondenzačnej vrstvy s hrúbkou len 0,1-0,3 μm, ktorá je hlavnou príčinou zlyhania lepenia. Odporúča sa prijať trojúrovňový plán ošetrenia:
- Fyzické čistenie: Na mechanické utieranie použite rozpúšťadlo 50% so zmesou izopropylalkoholu a vody 50% (vzorec certifikovaný EPA) na odstránenie mikroskopických znečisťujúcich látok.
- Chemické ošetrenie: V prostredí s teplotou pod -5 ℃ by sa mal použiť fosfátový základný náter (napríklad Dow Corning® 1205 OS Primer) na zlepšenie zmáčavosti rozhrania.
- Monitorovanie v reálnom čase: Pomocou merača kontaktného uhla (v súlade s normou ISO 27448) overte, či je kritická hodnota povrchovej energie substrátu vyššia ako 36 mN/m
Upozornenie pre priemysel
V roku 2018 sa v rámci projektu výškovej budovy v Severnej Amerike zanedbala nízkoteplotná úprava rozhrania, čo na jar nasledujúceho roka viedlo k rozsiahlemu zlyhaniu lepenia s priamymi ekonomickými stratami vo výške $3,2 milióna USD (správa architektonickej kancelárie NBBJ o nehode).
- Prispôsobenie materiálu: vedecký výber výrobkov špecifických pre zimu Nový predpis ISO 11600:2022 zdôrazňuje, že na zimné stavby by sa mali používať nízkoteplotné tesniace výrobky so špeciálnymi receptúrami. Odporúča sa venovať pozornosť nasledujúcim technickým parametrom:
- Vytláčanie pri nízkych teplotách: vyberte výrobky s hodnotou penetrácie kužeľa ≥ 200 (0,1 mm) (skúšobná norma ASTM D2202).
- Miera zachovania elasticity: Rýchlosť zmeny modulu pružnosti pri -20 ℃ by mala byť <15% (pozri skúšobnú metódu EN 28339)
- Zosilnený typ odolný voči poveternostným vplyvom: uprednostňujú sa výrobky obsahujúce zložky modifikované nanokremičitým oxidom (ako je Sika® 265 HC), ktoré zlepšujú schopnosť odolávať kryštalizácii.
Inovatívne riešenie
Najnovší tesniaci materiál modifikovaný teflónom® spoločnosti Chemours si stále zachováva pevnosť lepenia 92% v prostredí s teplotou -15 ℃ (číslo skúšobnej správy tretej strany TUV-RT-2023-0456).
【Návrhy pre inžiniersku prax】
- Vykonajte skúšku lepenia na mieste 72 hodín pred výstavbou (pozri štandardný postup ASTM C794).
- Zaviesť systém monitorovania prepojenia teploty a vlhkosti s intervalom zaznamenávania údajov maximálne 15 minút
- Konfigurácia núdzového vykurovacieho zariadenia, aby sa zabezpečilo udržanie kritickej teploty v konštrukcii v prípade náhleho ochladenia
Záver
Konštrukcia zimných silikónových konštrukčných tmelov je v podstate systémové inžinierstvo, ktoré si vyžaduje spoločné inovácie v oblasti materiálovej vedy, stavebnej technológie a kontroly životného prostredia. Prísnym uplatňovaním medzinárodných noriem, ako sú ASTM a ISO, v kombinácii s inteligentnými monitorovacími metódami možno problém nízkoteplotných konštrukcií účinne vyriešiť. Odporúča sa, aby sa inžinierske jednotky pravidelne oboznamovali s najnovšími smernicami pre zimné stavby, ktoré vydal Americký výbor pre tmely a lepidlá (ASC), s cieľom neustále zlepšovať úroveň kontroly kvality stavieb.
(Referenčné zdroje technických noriem v tomto článku: ASTM International, Normy ISO, Technická knižnica Sika)