هر ساله میلیاردها دلار برای خرابی های زودرس درزگیر ناشی از نوسانات دما هدر می رود. از سطوح سوزان پشت بام با دمای بیش از 90 درجه سانتی گراد گرفته تا ناودان های یخ زده در دمای 30- درجه سانتی گراد، درزگیرهای ساختمانی استاندارد ترک می خورند، از هم می بندند یا خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهند. الف درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا مهندسی شده هم برای گرما و هم برای سرما یک امر تجملی نیست، بلکه برای حفاظت بلندمدت دارایی ضروری است. مطالعات میدانی مستقل نشان میدهد که ساختمانها در اقلیمهای قارهای سیکلهای حرکتی مشترک تا ۵۰۰۰ انبساط حرارتی در هر دهه را تجربه میکنند. استفاده از درزگیر معمولی اکریلیک یا پلی اورتان در چنین شرایطی، عمر مفید مورد انتظار را 60 تا 70 درصد در مقایسه با یک درزگیر اختصاصی کاهش می دهد. درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا .
برای حل این چالش ها، فرمولاسیون های مدرن به دو شاخه تخصصی تبدیل شده اند: درزگیر سیلیکونی با دمای بالا قادر به قرار گرفتن در معرض مداوم تا 250 درجه سانتیگراد و درزگیر سیلیکونی در هوای سرد که تا 60- درجه سانتی گراد انعطاف پذیر باقی می ماند. هر دو یک ستون فقرات پلیمری سیلیکونی مشترک دارند اما در شیمی پرکننده و چگالی اتصال متقابل متفاوت هستند. این مقاله راهنمایی های عملی و مبتنی بر داده در مورد انتخاب و استفاده از محلول سیلیکونی با دمای شدید برای سقف ها، ناودان ها، نماها و محوطه های صنعتی ارائه می دهد.
ستون فقرات معدنی منحصر به فرد -Si-O-Si- به لاستیک سیلیکونی پایداری حرارتی بی نظیری می بخشد. در حالی که پلیمرهای آلی از طریق بریدگی زنجیره ای یا اکسیداسیون بالای 80 درجه سانتیگراد تجزیه می شوند، سیلیکون با عملکرد بالا خواص الاستومری را تا 250 درجه سانتیگراد به طور متناوب حفظ می کند. در سمت سرد، دمای انتقال شیشه ای (Tg) سیلیکون استاندارد حدود -50 درجه سانتیگراد است، اما درزگیرهای سیلیکونی با دمای پایین تخصصی با ساختارهای فنیل-سیلوکسان اصلاح شده در 60- درجه سانتیگراد انعطاف پذیر می مانند. یک پارامتر طراحی حیاتی است آب بندی انبساط حرارتی قابلیت: یک درزگیر سیلیکونی معمولی 25±% تا 50% حرکت مفصل را بدون شکست منسجم در خود جای میدهد.
داده های دنیای واقعی از یک پروژه پایش چهار ساله در ترمینال فرودگاه بیابانی (درجه حرارت روزانه دلتا 55 درجه سانتیگراد) نشان داد که درزگیر سیلیکونی با دمای پایین با قدرت پارگی بالا، پس از 1200 چرخه حرارتی، ترک خوردگی صفر را نشان داد، در حالی که یک درزگیر پلی یورتان ممتاز در اولین زمستان دچار شکستگی خط مو شد. نکته کلیدی: تطبیق محدوده دمای سرویس درزگیر با حد فاصل محیطی واقعی مهمتر از حداکثر استحکام کششی است. در زیر یک جدول مقایسه ای از ویژگی های عملکرد در شیمی درزگیر آورده شده است.
| اموال | سیلیکون با دمای بالا | سیلیکون هوای سرد | پلی اورتان استاندارد |
|---|---|---|---|
| دمای سرویس مداوم | -50 تا 200 درجه سانتی گراد | -60 تا 150 درجه سانتی گراد | -30 تا 80 درجه سانتی گراد |
| ظرفیت حرکت (±) | 35% | 50% | 25% |
| مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (سال) | 20 | 20 | 5-8 |
| انعطاف پذیری دمای پایین در -40 درجه سانتیگراد | عالی | برجسته | ضعیف (شکننده) |
| پیری حرارتی (200 درجه سانتیگراد، 168 ساعت) | بدون ترک خوردگی | سخت شدن جزئی | تجزیه می شود |
این اعداد نشان می دهد که چرا حرفه ای ها مشخص می کنند درزگیر سیلیکونی برای سقف کاربرد در مناطقی با تابستان های سوزان یا زمستان های یخ زده. ترکیب پایداری حرارتی و کشش مستقیماً چرخه های تعمیر و نگهداری را بین سه تا پنج کاهش می دهد.
ناودان ها یکی از تهاجمی ترین ریزاقلیم ها را تجربه می کنند: از تشکیل سد یخی در دمای 20- درجه سانتی گراد تا فلز گرم شده با خورشید بیش از 70 درجه سانتی گراد، همراه با رطوبت ثابت و زباله. الف درزگیر سیلیکونی ناودان باید چسبندگی دائمی به آلومینیوم، فولاد یا وینیل و همچنین مقاومت در برابر چرخه های انجماد و ذوب را نشان دهد. در یک آزمایش آزمایشگاهی کنترلشده، پنج درزگیر ناودانی در معرض 200 سیکل انجماد و ذوب (20- تا 40 درجه سانتیگراد) قرار گرفتند. فقط دو فرمول مبتنی بر سیلیکون 100٪ استحکام چسبندگی را حفظ کردند. درزگیرهای لاتکس اکریلیک پس از 30 چرخه شکست خوردند. برای مفاصل خروجی و درپوش های انتهایی، مدول متوسط درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا با افزودنی قارچ کش از رشد کپک سیاه جلوگیری می کند و بیش از یک دهه ضد آب می ماند.
سطوح سقف - به خصوص فلز، قیر اصلاح شده و غشاهای تک لایه - نیاز به یک درزگیر دارند که به سرعت عمل کند و در برابر آب انباشته، UV و گرمای شدید مقاومت کند. تعمیر نشتی سقف با استفاده از سیلیکون RTV مقاوم در برابر حرارت (ولکانیزاسیون دمای اتاق) به استاندارد صنعتی برای تعمیرات اضطراری و دائمی تبدیل شده است. مثال موردی: سقف کارخانه فرآوری مواد غذایی به مساحت 50000 متر مربع دارای نشتی های مکرر در امتداد درزهای انبساط بود. پس از استفاده از یک درزگیر سیلیکونی 30-shore A با چسبندگی بدون پرایمر، علیرغم دمای سطح تابستان 88 درجه سانتیگراد، این مرکز طی سه سال نشتی صفر را گزارش کرد. توانایی درزگیر برای پل زدن اتصالات دینامیک بدون اکستروژن یا خزش تفاوت را ایجاد کرد. هنگام انتخاب یک درزگیر سیلیکونی برای سقف برنامه های کاربردی، اولویت بندی فرمولاسیون با مدول پایین (ASTM C920، کلاس 50) برای سقف های فلزی و مناطق با حرکت بالا.
نمودار بالا نشان می دهد که چگونه یک آب بندی انبساط حرارتی سیلیکون درجه یک هم فشرده سازی در هوای یخبندان و هم گسترش تحت گرمای شدید خورشیدی را در خود جای می دهد، در حالی که درزگیرهای استاندارد به دلیل عدم تطابق مدول از کار می افتند.
پیمانکاران اغلب می پرسند: آیا می توانید درزگیر سیلیکونی را در دمای -10 درجه سانتی گراد اعمال کنید؟ بله، اما با احتیاطات خاص. سیلیکون های استاندارد RTV برای پخت بهینه به دمای 5 تا 40 درجه سانتیگراد نیاز دارند. با این حال، درزگیر سیلیکونی در هوای سرد فرمولاسیون با کاتالیزورهای تسریعشده قلع یا تیتانیوم میتواند در دمای پایین تا 18- درجه سانتیگراد عملآوری شود، اگرچه زمان پخت از 24 ساعت تا 72 ساعت افزایش مییابد. این پنج مورد ثابت شده را دنبال کنید نکات درزبندی زمستانی برای نتایج قابل اعتماد:
دادههای یک انجمن سقفسازی کانادا نشان میدهد که پیروی از این مراحل، خرابیهای چسبندگی در فصل زمستان را از 35% به کمتر از 5% کاهش میدهد. برای انتقادی تعمیر نشتی سقف در شرایط زیر صفر، a را در نظر بگیرید سیلیکون RTV مقاوم در برابر حرارت که همچنین انعطاف پذیری در دمای پایین را ارائه می دهد - گریدهای دو در یک شدید اکنون به طور گسترده بدون مصالحه های خاص برند در دسترس هستند.
آزمایشات گسترده پیری تسریع شده شواهد کمی برای انتخاب فرمول مناسب ارائه می دهد. در یک آزمایش هوازدگی 5000 ساعته QUV (ASTM G154)، یک درزگیر پلی یورتان استاندارد 70 درصد ازدیاد طول خود را در هنگام شکست از دست داد، در حالی که درزگیر سیلیکونی با دمای بالا 92 درصد کشسانی اولیه را حفظ کرد. به طور مشابه، پس از 1000 ساعت قرار گرفتن در معرض حرارت خشک در 180 درجه سانتیگراد، سیلیکون هیچ ترک سطحی نشان نداد، در حالی که درزگیرهای آلی گچی شدند و چسبندگی خود را از دست دادند. برای درزگیر سیلیکونی برای سقف در کاربردهای با نوسانات شدید روزانه، طول عمر تخمین زده شده بیش از 25 سال است، در مقایسه با 5 تا 8 سال برای پلیمرهای اکریلیک یا هیبریدی.
این معیارها تایید می کنند که سرمایه گذاری در یک شرکت اختصاصی درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا برای هر دو حالت گرم و سرد یک هزینه اولیه نیست - کاهش طولانی مدت در هزینه های چرخه عمر است. مدیران تأسیسات در دو کارخانه خودروسازی پس از تغییر از پلی اورتان به سیلیکون برای آب بندی تهویه مطبوع پشت بام، بازگشت سرمایه 400 درصدی را گزارش کردند که عمدتاً به دلیل حذف تعمیرات دوسالانه است.
نشتی در اطراف چشمک زن، دریچه ها و درزها رایج ترین نقاط ورودی آب هستند. یک مناسب تعمیر نشتی سقف با استفاده از سیلیکون RTV مقاوم در برابر حرارت یک پروتکل حرفه ای شش مرحله ای را دنبال می کند:
در یک مورد مستند از یک منطقه مدرسه تگزاس، این روش 45 نفوذ سقف را تعمیر کرد و پس از سه تابستان با دمای بیش از 40 درجه سانتیگراد و پایینترین دمای زمستانی -15 درجه سانتیگراد، نشتی صفر دوباره رخ داد. عامل کلیدی موفقیت استفاده از الف بود درزگیر سیلیکونی ناودان برای ناودان های پاراپت و درجه حرارت بالا برای چشمک زدن لوله اگزوز - مطابق با سیلانت با میکرو اقلیم دقیق هر جزء.
کاربرد حرفه ای سیلیکون با دمای بسیار بالا بر روی لبه های سقف و درزهای ناودانی. تصویر ابزار مناسب و مشخصات مهره ای را برای ضد آب و هوای طولانی مدت نشان می دهد.
همه سیلیکون ها جهانی نیستند. یک استاندارد درزگیر سیلیکونی با دمای بالا (در دمای 250 درجه سانتیگراد) ممکن است در 30- درجه سانتیگراد تا حدودی سفت تر شود. برعکس، اختصاص داده شده است درزگیر سیلیکونی در هوای سرد ممکن است در دمای بالای 150 درجه سانتیگراد نرم یا تخریب شود. برای محیطهایی که از -50 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد در نوسان هستند، یک فرمول سیلیکونی با برد فوقالعاده را انتخاب کنید که صراحتاً خدمات مداوم را در کل بازه بیان میکند. همیشه برگه اطلاعات فنی را برای محدودیت دمای بالا و پایین بررسی کنید.
ستون فقرات معدنی سیلیکون به آن مقاومت استثنایی در برابر اشعه ماوراء بنفش و اسپری نمک می دهد. آزمایشات مستقل نشان می دهد که الف درزگیر ساختمانی سیلیکونی ضد آب و هوا بیش از 90٪ از خواص مکانیکی اولیه خود را پس از 10 سال هوازدگی فلوریدا (5000 MJ/m² مجموع تابش خورشیدی) حفظ می کند. در پروژه های ساحلی در دنیای واقعی، عمر مفید معمولاً بیش از 25 سال بدون ترک یا گچ شدن است که با اختلاف زیادی از پلی اورتان ها و اکریلیک ها بهتر است.
سیلیکون قدیمی به سیلیکون جدید نمی چسبد مگر اینکه لایه قدیمی به طور کامل برداشته شود. از یک ژل پاک کننده درزگیر سیلیکونی یا یک تفنگ حرارتی (زیر 150 درجه سانتیگراد) همراه با یک خراش پلاستیکی برای جدا کردن مواد خشک شده استفاده کنید. سپس سطح را با کاغذ سنباده 120 ساییده و با الکل ایزوپروپیل تمیز کرده و تازه بمالید. درزگیر سیلیکونی ناودان . از برس های سیمی مکانیکی روی فلز گالوانیزه اجتناب کنید زیرا می توانند پوشش محافظ را از بین ببرند.
بله، بسیاری از درزگیرهای سیلیکونی با دمای پایین برای مطابقت با ASTM C920 کلاس 50/50 فرموله شده اند، به این معنی که 50% ± حرکت را در خود جای می دهند. برای اتصالات پل یا گاراژ پارکینگ، یک سیلیکون درجه ترافیک در هوای سرد با قدرت پارگی بالا توصیه می شود. با این حال، برای اتصالات بسیار عریض (بیش از 50 میلی متر)، پروفیل درز انبساط سیلیکونی پیش ساخته دوام بیشتری دارد. برای مناطق پرترافیک همیشه با یک مهندس سازه مشورت کنید.
تمام سیلیکون های RTV را در جای خشک و خنک بین 5 تا 30 درجه سانتی گراد، دور از نور مستقیم خورشید نگهداری کنید. دماهای بالا (بالاتر از 40 درجه سانتیگراد) اتصال عرضی در داخل کارتریج را تسریع می کند و عمر مفید را از 12 ماه به 3 ماه کاهش می دهد. هرگز فریز نکنید سیلیکون RTV مقاوم در برابر حرارت مگر اینکه سازنده صریحاً پایداری انجماد و ذوب را بیان کند. برای ذخیره سازی مزرعه در زمستان، کارتریج ها را در یک جعبه عایق با یک پد حرارتی کم وات نگه دارید.
انتخاب بین درزگیر سیلیکونی با دمای بالا , درزگیر سیلیکونی در هوای سرد و درجه های چند منظوره به سه پارامتر کاهش می یابد: دمای سطح اوج، حداقل دمای محیط، و ظرفیت حرکت مورد نیاز. برای لبه های سقف در فونیکس، AZ، مقاومت در برابر حرارت را در اولویت قرار دهید. برای ناودان ها در مینیاپولیس، MN، درجه حرارت پایین را انتخاب کنید. برای پشته های صنعتی که هم گرمای فرآیند و هم خاموشی های زمستانی را می بینند، یک سیلیکون با برد بالا متعادل تنها پاسخ قابل اعتماد است. با ترکیب نکات درزبندی زمستانی و معیارهای فنی که در بالا توضیح داده شد، مهندسان و پیمانکاران می توانند به مهر و موم های بدون نشتی و بادوام دست یابند که برای چندین دهه عناصر را شکست می دهند.