Как выбрать силиконовый герметик для компенсационных швов? | Аналитические материалы от KINGDELI

1) Как определить правильную ширину шва и глубину герметика для деформационных швов бетона, чтобы избежать трехстороннего прилипания и преждевременного разрушения?

В отраслевой практике и в большинстве технических паспортов производителей используется простое правило: целевая глубина герметика равна половине ширины шва (глубина = Ш/2), при этом практическая минимальная глубина для наружных швов составляет 6 мм. Это означает, что для шва шириной 20 мм обычно требуется 10 мм глубины герметика. Такое соотношение ширины и глубины обеспечивает необходимый объем эластомера для компенсации подвижек без чрезмерного напряжения в местах соединения.

Почему это важно: трехсторонняя адгезия (склеивание герметика с обеими поверхностями и с обратной стороной) вызывает высокое сдвиговое/натяжное усилие в затвердевшем герметике и приводит к разрушению когезии или адгезии. Правильная глубина с использованием уплотнительного шнура создает нейтральную геометрию (одну плоскость адгезии).

Практические ограничения и рекомендации:

• Рекомендуемая минимальная ширина шва для обычного силикона: 6 мм (более тонкие швы могут привести к отслоению клея и плохо компенсируют движение).
• Для многих наружных компенсационных швов максимальная практическая глубина одного слоя составляет около 12 мм; для очень широких швов (>25 мм) используйте уплотнительные шнуры большего диаметра или многослойные системы герметизации в соответствии с рекомендациями производителя.
• Используйте уплотнительный шнур из закрытоячеистого полиэтилена (см. вопрос 5) размером примерно на 25% больше диаметра зазора в шве, чтобы он сжимался и образовывал ровную основу.
• Для предотвращения трехстороннего склеивания всегда следует использовать разделительный слой (укрепляющий шнур или разделительную ленту).

В случае сомнений потребуйте от поставщика предоставить спецификацию соединения с указанием ширины/глубины, размера уплотнительного шнура и макетный образец для утверждения.

2) Какую грузоподъемность (рейтинг ISO/ASTM) следует указать, исходя из прогнозируемых термических и сейсмических колебаний?

Начните с простого расчета перемещения, а затем выберите герметик с запасом прочности. Для расчета теплового перемещения используйте формулу линейного теплового расширения = альфа × длина × ΔT. Пример: алюминиевая стойка, L = 3 м, коэффициент альфа ≈ 23×10⁻⁶/°C, ΔT = 60°C → перемещение ≈ 23×10⁻⁶ × 3000 мм × 60 = ~4,1 мм. Если ширина шва составляет 20 мм, это примерно 21% от ширины.

Практика составления спецификаций:

• Рассчитайте вероятные смещения, вызванные термическим воздействием, ползучестью, ветром и сейсмическими факторами. Добавьте резервный коэффициент (распространенная практика: следует использовать герметик, рассчитанный как минимум на 1,25–1,5-кратное ожидаемое смещение, чтобы обеспечить запас прочности).
• Используйте стандартизированные рейтинги: ISO 11600 (например, F25LM или F50LM, где F/G обозначает фасад/нефасад, а число — процент смещения) и ASTM C920 (США), который классифицирует герметики по способности к смещению (укажите класс 25, 50 и т. д. в соответствии с потребностями проекта).
• Для многих строительных деформационных швов, подверженных термическим и дифференциальным деформациям, проектировщики обычно выбирают силиконовый герметик с номинальной ...

В спецификацию следует включить: требуемый стандарт (ISO 11600 или ASTM C920), класс процентного смещения, а также требование к производителю предоставить лабораторные данные, демонстрирующие восстановление после циклического смещения и адгезию после ускоренных испытаний на старение.

3) Какой протокол предварительной обработки грунтовки и основания обеспечивает надежную адгезию к пористому бетону и загрязненным или окисленным металлам во влажном климате?

Надежная адгезия в большей степени зависит от подготовки поверхности, чем от какого-либо отдельного продукта.

Бетон и кирпичная кладка:

• Удаление цементного молочка, формовочных масел, отверждающих составов и загрязнений осуществляется механическим способом (дробеструйная или пескоструйная обработка) или механической проволочной щеткой. Для достижения оптимального профиля предпочтительнее механическая очистка.
• Дайте бетону высохнуть до предела, рекомендованного производителем герметика; многие силиконы нейтрального отверждения выдерживают некоторое количество влаги, но адгезия улучшается на сухих, чистых от пыли поверхностях.
• Для сильно пористых оснований используйте рекомендованную производителем грунтовку (обычно силансодержащую или силан-модифицированную грунтовку для силиконов), наносимую с рекомендуемым расходом и временем высыхания.

Металлы (алюминий, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь):

• Обезжирьте поверхность изопропиловым спиртом или указанным растворителем; удалите оксидные слои, если это требуется поставщиком герметика (легкая абразивная обработка с последующей протиркой растворителем).
• Для анодированного или окрашенного алюминия часто требуется специальная грунтовка, поставляемая/одобренная производителем герметика — не следует предполагать, что на загрязненном или выветренном металле адгезия будет обеспечена без грунтовки.

Влажный/прибрежный климат:

• Для удаления солей необходимо провести тщательную очистку и часто промывку чистой водой после пескоструйной обработки; дайте высохнуть и быстро нанесите грунтовку.
• Для металлов в прибрежных районах следует использовать силиконы нейтрального или оксимного отверждения; некоторые ацетоксисиликоны кислотного отверждения вызывают коррозию металлов.

Пример текста спецификации: Подготовка поверхности в соответствии с письменными инструкциями производителя; удаление загрязнений механической очисткой или протиркой растворителем; нанесение грунтовки P-XXX на бетон и алюминий в указанных местах; выдержка грунтовки в течение указанного времени; отсутствие загрязнения поверхности между очисткой и нанесением герметика.

4) Как выбрать между низкомодульным и высокомодульным силиконом для соединений, где жесткий алюминий соприкасается с более мягким бетоном (разница в жесткости)?

Выбор модуля упругости влияет на передачу напряжений в месте соединения. Силиконы с низким модулем упругости (LM) разработаны таким образом, чтобы сильнее растягиваться при меньшем напряжении, и обычно предпочтительны в случаях, когда основания имеют неравномерное движение или когда движение является значительным и повторяющимся (навесные стены, границы раздела фасада и несущих конструкций). Силиконы с высоким модулем упругости лучше сопротивляются деформации и передают более высокие напряжения в клеевые соединения.

Основные моменты:

• Силиконы с низким модулем упругости (обозначение ISO LM) обычно имеют твердость по Шору А ~20–35 и разработаны таким образом, чтобы удлиняться при меньших напряжениях, что снижает вероятность разрушения адгезионного слоя на жестких подложках.
• Высокомодульные силиконовые герметики (ВМГ) обладают большей жесткостью и используются там, где требуется повышенная структурная жесткость (некоторые виды остекления или стыки, подверженные движению транспорта), но они требуют тщательной подготовки основания и часто грунтовки.

Рекомендации по составлению технических условий:

• Для стыков навесных стен с несущими конструкциями следует использовать низкомодульный силиконовый герметик, соответствующий стандарту ISO 11600 F/G 25 LM или F/G 50 LM, в зависимости от расчетов подвижек.
• В случаях повторяющихся дифференциальных перемещений и использования разнородных субстратов предпочтительнее использовать LM для снижения напряжения отслаивания в месте соединения.
• Необходимо потребовать от производителя предоставить данные о модуле упругости при растяжении (например, пределе прочности при растяжении при 100% удлинении), восстановлении после циклических испытаний и результатах испытаний на адгезию для конкретных используемых субстратов.

5) Какой тип уплотнительного шнура и какой метод установки предотвращают нарушение сцепления и проще всего правильно установить бригадам на объекте?

Рекомендуемая практика: использовать уплотнительный шнур из закрытоячеистого полиэтилена диаметром примерно на 25% больше диаметра зазора в шве. Закрытоячеистые шнуры непроницаемы и не впитывают влагу в герметик; они сжимаются до цилиндрической формы и обеспечивают постоянную глубину уплотнения.

Советы по установке:

• Выбирайте уплотнительный шнур диаметром на 10–25% больше ширины шва, чтобы он сжимался и плотно прилегал без образования воздушных пузырьков.
• Установите уплотнительный шнур на необходимую глубину (см. вопрос 1). Не прокалывайте уплотнительный шнур инструментом — вдавливайте его тупым инструментом, чтобы избежать разрыва.
• Не используйте пенополиуретан с открытыми порами в качестве подложки, если существует риск проникновения влаги; пенополиуретан с открытыми порами будет впитывать воду.
• Если геометрия шва не позволяет использовать уплотнительный шнур, используйте одобренную разделительную ленту (полиэтиленовую ленту) для обеспечения одноплоскостного сцепления.

При закупке укажите: уплотнительный шнур из закрытоячеистого полиэтилена, размер и установка которого соответствуют рекомендациям производителя; разделительную ленту в тех случаях, когда уплотнительный шнур использовать нельзя. Уплотнительный шнур должен быть установлен на заданную глубину герметика и очищен от пыли, растворителей и рыхлых частиц перед герметизацией.

6) Как следует учитывать воздействие ультрафиолетового излучения, загрязняющих веществ и соли при определении срока службы и интервалов технического обслуживания силиконовых герметиков в прибрежных районах?

Химия силиконов обеспечивает превосходную долговременную устойчивость к УФ-излучению и озону по сравнению со многими другими эластомерными химическими составами (например, многими полиуретанами). Ожидается, что типичные силиконы нейтрального отверждения, используемые на фасадах, будут служить 20–30 лет во многих условиях, но прибрежные условия и загрязнение окружающей среды сокращают срок службы и увеличивают частоту проверок.

Практические элементы спецификации:

• Для точного определения характеристик и цвета изделия и цвета необходимы данные производителя об ускоренном атмосферном воздействии и воздействии внешних факторов в режиме реального времени (УФ-излучение, солевой туман, циклические колебания влажности, циклические перемещения).
• Для использования в прибрежных зонах следует отдавать предпочтение силиконам нейтрального отверждения; в морской атмосфере следует избегать применения ацетоксисиликонов на чистом металле.
• Для темных цветов и высокой солнечной нагрузки необходимо убедиться в стабильности пигмента и учесть, что темные цвета могут быстрее стареть под воздействием тепла.

Рекомендации по осмотру и техническому обслуживанию:

• Частота визуального осмотра: 1–2 года после установки в течение первых 5 лет, затем каждые 2–3 года для зданий, расположенных на побережье; корректировка производится в зависимости от наблюдаемого ухудшения состояния.
• Типичные интервалы повторной герметизации/вмешательства: 10–20 лет в зависимости от интенсивности воздействия, циклов движения и наблюдаемого состояния. Суставы, подвергающиеся высокой нагрузке и частым движениям, могут потребовать замены раньше.

Включите требования к жизненному циклу в процесс закупки: потребуйте условия гарантии производителя, информацию об ожидаемом сроке службы в соответствии с классом воздействия проекта и рекомендуемый план технического обслуживания. Попросите поставщиков предоставить отчет независимой лаборатории (например, результаты испытаний на УФ-излучение/конденсацию/циклическое движение в соответствии со стандартом ISO 10545 или данные ASTM C1248/ASTM C719), соответствующий классу воздействия проекта.

В заключение: Применение этого подхода к закупкам и техническим условиям проектов.

При составлении технической спецификации на вопрос «Как выбрать силиконовый герметик для компенсационных швов?» включите в нее следующие минимальные требования:

• Требуемый стандарт (ISO 11600 и/или ASTM C920) и класс механизма (F25LM, F50LM или эквивалент ASTM).
• Правило ширины/глубины шва (глубина = W/2, минимальная глубина 6 мм) и инструкции по подбору размера уплотнительного шнура/его установке.
• Подготовка основания и подробный список грунтовок/продуктов для бетона, алюминия и других базовых материалов.
• Характеристики отверждения (для металлов и прибрежных зон предпочтительнее нейтральное отверждение), типичная требуемая скорость отверждения (производитель должен предоставить данные в мм/день при 23°C и 50% относительной влажности) и диапазон рабочих температур (типичный диапазон температур для силиконовых герметиков от −40°C до +150°C).
• Требуемые данные о характеристиках от производителя: адгезия/когезия после циклического движения, протоколы испытаний на УФ-излучение/солевое старение, твердость по Шору А или модуль упругости при 100% удлинении, а также гарантия на изделие.

Примечание к заключительному этапу монтажа: перед полномасштабным монтажом необходимо провести полевой макет фактического состояния стыка и получить подтверждение от утвержденного поставщиком специалиста по монтажу.

Почему именно Кингдели?Компания KINGDELI поставляет широкий ассортимент силиконовых герметиков нейтрального отверждения с низким модулем упругости, разработанных для деформационных швов и обладающих доказанной устойчивостью к УФ-излучению и солям. Мы предоставляем техническую документацию, данные испытаний на адгезию к бетону и распространенным металлам, рекомендации по грунтовкам и инструкции по использованию уплотнительных шнуров. KINGDELI предлагает изготовление макетов для конкретных проектов, обучение монтажу и долгосрочные гарантийные варианты для поддержки закупок и планирования жизненного цикла.

Для получения информации о стоимости проекта и индивидуального пакета технических характеристик свяжитесь с компанией KINGDELI по адресу info@kingdeliadhesive.com или посетите сайт www.kingdelisealant.com — запросите ценовое предложение уже сегодня.