تکامل معماری بلندمرتبه و سیستمهای کرتین وال تقاضاهای بیسابقهای را برای نمای ساختمان ایجاد کرده است. بارهای باد، انبساط حرارتی، رانش لرزه ای، و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش به طور مداوم پوشش بیرونی را به چالش می کشند. در این زمینه، درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا تبدیل به یک جزء غیر قابل مذاکره برای مهندسان و پیمانکاران شده است. بر خلاف درزبندی های معمولی، فرمولاسیون های مبتنی بر سیلیکون با کارایی بالا، خاصیت ارتجاعی و چسبندگی را در طول چندین دهه خدمات حفظ می کنند. این مقاله یک بررسی فنی از درزگیر سیلیکونی ساختمان عملکرد، با تاکید بر انطباق با ASTM C920، قابلیت حرکت مفصل و کاربردهای لعاب سازه.
دادههای حاصل از مطالعات طولانیمدت نما نشان میدهد که اتصالات نامناسب آب بندی تقریباً 40 درصد از تمام شکایات ورود آب در ساختمانهای تجاری را تشکیل میدهند. علاوه بر این، خرابیهای سازهای در دیوارهای پردهای چوبی اغلب ناشی از جداشدگی درزگیر است تا تغییر شکل قاب. با تمرکز بر علم مواد اثبات شده و روش های تست استاندارد - به ویژه درزگیر سیلیکونی astm c920 رتبهبندیها - مشخصکنندهها میتوانند ریسک را کاهش دهند، در حالی که عمر خدماتی بیش از ۲۵ سال دارند.
استاندارد ASTM C920 معیارهای دقیقی را برای درزگیرهای اتصال الاستومری مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان تعیین می کند. برای اینکه یک محصول به عنوان یک طبقه بندی شود درزگیر سیلیکونی astm c920 ، باید در برابر چرخه دمای شدید، اشعه ماوراء بنفش پایدار و حرکت مکانیکی مکرر بدون شکست چسبنده یا چسبنده مقاومت کند. این استاندارد انواع (S، M، G)، درجهها (NS، P، T) و کلاسها (12.5، 25، 50، 100) را تعریف میکند که به طور مستقیم با قابلیت حرکت مفصل مرتبط هستند.
| کلاس | قابلیت حرکت | کاربرد معمولی نما |
|---|---|---|
| کلاس 25 | ± 25٪ | اتصالات محیطی پنجره، پانل های پیش ساخته |
| کلاس 50 | 50% ± | سیستم های پرده دیوار، سنگ با فرمت بزرگ |
| کلاس 100 | ± 100% | اتصالات لرزه ای با تحرک بالا، نمای استادیوم |
پروژه های مرتفع مدرن به طور فزاینده ای کلاس 50 یا 100 را مشخص می کنند درزگیر سیلیکونی تجاری زیرا تفاوت های حرارتی بین مولیون های آلومینیومی و پرکننده های شیشه می تواند در نوردهی های جنوبی به 80 درجه سانتی گراد برسد. تحت چنین شرایطی، یک اتصال با اندازه اصلی 15 میلی متر ممکن است 7.5 میلی متر در هر جهت منبسط یا منقبض شود. فقط ثابت شده درزگیر سیلیکونی astm c920 با بازیابی مستند و چسبندگی لایه برداری می تواند عملکرد ضد نشتی را برای طول عمر مورد نظر ساختمان تضمین کند.
قابلیت حرکت مشترک مسلما حیاتی ترین پارامتر برای عایق رطوبتی نمای خارجی . روکش ساختمان حرکت چرخشی ناشی از تغییرات دمایی روزانه، تابش خورشیدی، نوسانات فشار باد و رویدادهای لرزه ای گاه به گاه را تجربه می کند. یک درزگیر معماری با کارایی بالا باید این نیروها را بدون از بین بردن چسبندگی یا انسجام در خود جای دهد. آزمایشهای صنعتی بر روی درزگیرهای سیلیکونی نشان میدهد که پس از 5000 ساعت هوازدگی تسریع شده (اسپری نمک QUV)، محصولات با فرمول مناسب بیش از 90٪ از کشیدگی و استحکام کششی اولیه خود را حفظ میکنند.
نظارت واقعی بر روی یک ساختمان دیوار پرده 45 طبقه در آب و هوای معتدل حداکثر حرکات مفصل 3.2 میلی متر بر متر عرض پانل را در طول یک روز ثبت کرد. با فرض یک واحد شیشه ای 1200 میلی متری، تقریباً 4 میلی متر جابجایی ترجمه می شود. بدون کافی قابلیت حرکت مفصل درزگیرهای معمولی در عرض دو سال خسته می شوند. در مقابل، درزگیر سیلیکونی ساختاری فرمولاسیون با شیمی با مدول پایین، بازیابی الاستیک را پس از 10000 حرکت چرخه کامل، بالاتر از 95٪ حفظ می کند، همانطور که توسط پروتکل های هوازدگی پویا تأیید شده است.
در حالی که ضد آب و هوا یک عملکرد اصلی است، درزگیر سیلیکونی ساختاری فراتر از آب بندی مشترک است. در سیستمهای کرتین وال واحد و لعابهای ساختاری چهار طرفه، درزگیر به عنوان یک عنصر باربر عمل میکند و فشار باد و بارهای مرده را از شیشه به قاب نگهدارنده منتقل میکند. این نقش دوگانه نیاز به چسبندگی کششی و برشی استثنایی دارد، که معمولاً به حداقل استحکام باند 0.7 مگاپاسکال (101 psi) تحت ASTM C1135 نیاز دارد. علاوه بر این، مقاومت درازمدت در برابر خزش برای جلوگیری از لغزش شیشه در طول چندین دهه الزامی است.
≥0.9 مگاپاسکال بعد از 5000 ساعت UV
≥0.6 مگاپاسکال (خشک و مرطوب)
مدول کم < 0.45 مگاپاسکال در 50% کشیدگی
مشخص کننده ها اغلب بین آنها تفاوت قائل می شوند درزگیر سیلیکونی تجاری برای آب و هوا مهر و موم و اختصاص داده شده است درزگیر سیلیکونی ساختاری برای نگهداری شیشه با این حال، فرمولهای پیشرفته اکنون هر دو نقش را پر میکنند: سیلیکون ASTM C920 کلاس 50، نوع S (ساختاری) میتواند به طور همزمان آببندی هوا/آب و اتصال ساختاری را فراهم کند. این یکپارچه سازی پیچیدگی مونتاژ را کاهش می دهد و رابط های مواد ناسازگار را حذف می کند. تحلیل اخیر خرابیهای نما در مناطق مستعد طوفان نشان داد که ساختمانهایی که از گواهینامه استفاده میکنند درزگیر سیلیکونی ساختاری با عایقهای هوای ثانویه، جداشدگیهای شیشهای فاجعهبار صفر را تجربه کردند، در حالی که آنهایی که از درزگیرهای عمومی استفاده میکردند، 12 درصد از میزان شکست را تحت بارهای اوج تندباد متحمل شدند.
دستیابی قابل اعتماد عایق رطوبتی نمای خارجی به چیزی بیش از انتخاب یک محصول با کیفیت نیاز دارد. این نیاز به طراحی صحیح اتصال، آماده سازی بستر و نظم کاربردی دارد. درزگیر دیوار پرده برنامه های کاربردی شامل سه منطقه بحرانی است: آب بندی اولیه آب و هوا (سد هوا)، آب بندی آب ثانویه (صفحه زهکشی)، و یکپارچه سازی سیستم گریه. داده های میدانی نشان می دهد که 70٪ از خرابی های زودرس درزگیر ناشی از تمیز کردن ناکافی سطح یا انتخاب نادرست پرایمر است، نه کمبود مواد.
برای واحدهای بلندمرتبه استفاده از یک درزگیر سیلیکونی astm c920 با قارچ کش انتگرال در آب و هوای مرطوب برای جلوگیری از استعمار کپک در هوا توصیه می شود. علاوه بر این، فرمولاسیون سریع (بدون چسبندگی در 60 دقیقه) خطر آلودگی گرد و غبار را قبل از استفاده از ابزار کاهش می دهد. یک مطالعه میدانی در سال 2023 روی 12 ساختمان تجاری نشان داد که به درستی نصب شده اند درزگیر سیلیکونی تجاری با قابلیت حرکت مفصل ± 35 درصد، پس از هشت سال خدمت، هیچ نشت یا از دست دادن چسبندگی نشان نداد، حتی در محیطهای ساحلی با غلظت نمک موجود در هوا بیش از 400 میکروگرم بر متر مکعب.
برای تایید ادعاهای پیرامون درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا ، آزمایشگاه های مستقل نمونه ها را به توالی های آزمایشی جامع می پردازند. جدول زیر نتایج معمولی را برای یک سیلیکون تجاری با درجه بالا که الزامات کلاس 50 ASTM C920 را برآورده می کند، خلاصه می کند. این مقادیر حداقل عملکرد قابل قبول برای کاربردهای نمای مدرن را نشان می دهد.
| اموال | روش تست | ارزش معمولی |
|---|---|---|
| Shore A Hardness | ASTM C661 | 25-35 |
| استحکام کششی | ASTM D412 | 2.0 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول در شکست | ASTM D412 | 600-800٪ |
| چسبندگی لایه برداری (آلومینیوم) | ASTM C794 | 45 N/25mm |
| استقامت چرخه حرکت | ASTM C719 | 5000 چرخه در %25± |
| مقاومت در برابر UV/آب | ASTM C1442 | 5000 ساعت - بدون ترک خوردن |
به طور قابل توجه، ازدیاد طول در مقادیر شکست (600٪) به درزگیر امکان می دهد تا حرکات زیرلایه را فراتر از کلاس رتبه بندی شده تطبیق دهد و یک حاشیه ایمنی اضافی برای نشست های سازه ای پیش بینی نشده یا رخدادهای لرزه ای ایجاد کند. تجزیه و تحلیل موردی الهام گرفته از یک ساختمان بلند 25 ساله در یک منطقه لرزه خیز نشان داد که مهر و موم های سیلیکونی اصلی بیش از 85٪ از استحکام کششی و ازدیاد طول اولیه خود را حفظ می کنند، و این امر دوام طولانی مدت را در صورت فرمولاسیون مناسب تأیید می کند.
معماران و مهندسان نما باید در نظر داشته باشند درزگیر معماری با کارایی بالا در اوایل مرحله طراحی، نه به عنوان یک فکر بعدی. سازگاری رنگ، سطح براقیت، و پرداخت ابزاری بر یکنواختی زیبایی در فضاهای بزرگ تأثیر می گذارد. درزگیرهای سیلیکونی مدرن در طیف گستردهای از رنگهای رنگدانهای (از جمله کبریتهای سفارشی) موجود هستند و میتوانند به صورت فرمولاسیون با خونریزی کم برای جلوگیری از لک شدن بر روی سنگ متخلخل یا سفالین عرضه شوند. علاوه بر این، مدول درزگیر باید با سفتی زیرلایه سازگار باشد: درزگیرهای با مدول بالا برای اتصالات سفت و سخت (به عنوان مثال، فولاد به فولاد) و فرمولاسیون با مدول پایین برای مواد ظریف (به عنوان مثال، سیمان الیافی، پلی کربنات).
نکته یکپارچه سازی طراحی: برای دیوارهای پرده واحد، a را مشخص کنید درزگیر دیوار پرده با زمان ابزار حداقل 30 دقیقه در دمای 25 درجه سانتیگراد برای پر کردن مناسب مفصل در شرایط کارگاه. هنگامی که به عنوان آب بند هوا بین واحدهای انباشته استفاده می شود، اطمینان حاصل کنید که درزگیر قابلیت حرکت را پس از قرار گرفتن در معرض بقایای آنودایز کننده کارخانه ای حفظ می کند.
ابزارهای مدلسازی دیجیتال اکنون امکان شبیهسازی حرکت اتصالات تحت بارهای حرارتی و باد را فراهم میکنند و طراحان را قادر میسازد تا کلاس بهینه درزگیر و عرض اتصال را تعیین کنند. کتابخانه های مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) باید شامل پارامترهایی برای قابلیت حرکت مفصل و ضریب تطبیق حرکت (MAF). بر اساس بررسیهای پس از اشغال پنج برج تجاری که بین سالهای 2018 تا 2022 تکمیل شدهاند، پروژههایی که این جریانهای کار شبیهسازی را اتخاذ کردند، تماسهای میدانی مربوط به خرابی درزگیر را تا 55 درصد کاهش دادند.
درزگیر سیلیکونی ساختاری برای انتقال بارها (باد، بار مرده) در اجزای ساختمان طراحی شده است، و آن را برای لعاب های سازه ای مناسب می کند. درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا در درجه اول آب بندی هوا و آب را بدون تحمل نیروهای ساختاری قابل توجه فراهم می کند. با این حال، برخی از محصولات پیشرفته هنگامی که تحت ASTM C920 Type S گواهی می شوند، هر دو نقش را برآورده می کنند.
ASTM C920 تأیید مستقلی از قابلیت حرکت، چسبندگی، هواپذیری و بازیابی الاستیک را فراهم می کند. بدون این گواهینامه، الف درزگیر سیلیکونی تجاری ممکن است دوام لازم را برای اتصالات نمای دینامیکی نداشته باشد که منجر به ترکخوردگی یا جدا شدن زودرس شود.
با کیفیت بالا درزگیر دیوار پرده بر اساس سیلیکون می تواند 25-30 سال دوام بیاورد. با این حال، بازرسی بصری سالانه برای بریدگی، سایش یا افزایش شکاف توصیه می شود. اگر درزگیر در تست های نقطه ای سخت شدن، ترک خوردگی سطحی یا از دست دادن چسبندگی را نشان داد، به جای حذف کامل، تعویض موضعی توصیه می شود.
بله، مشروط بر اینکه ASTM C920 Type S (ساختاری) و کلاس مورد نیاز برای حرکت مورد انتظار را داشته باشد. چنین دو منظوره درزگیر معماری با کارایی بالا موجودی را ساده می کند و خطرات سازگاری را کاهش می دهد. همیشه قبل از استفاده در مقیاس کامل، از طریق آزمایش چسبندگی روی بسترهای خاص پروژه تأیید کنید.
معمولاً ± 35% تا 50±% برای اکثر سیستمهای دیوار پرده، معادل ASTM C920 کلاس 50 کافی است. برای مناطق لرزهای یا ساختمانهایی با جرم حرارتی زیاد (مانند بتن پیش ساخته)، کلاس 100 (100±%) ممکن است ضروری باشد.