Современные фасады зданий всё чаще выполняют по технологии структурного остекления — когда стеклянные панели крепятся к каркасу здания с помощью силиконовых герметиков. Эта технология позволяет создавать безрамные фасады, где крепёж полностью скрыт, а стекло держится исключительно за счёт прочности клеевого соединения. Ветровые нагрузки, температурные перепады и вес самого стекла — всё это передаётся на конструкцию здания через тонкий слой силиконового герметика.
Для таких ответственных задач подходят далеко не все герметики. Компания Dow разработала специализированные составы — Dowsil 993 и Dowsil 895, которые прошли независимые испытания и получили Европейскую техническую аттестацию (ETA) по стандартам ETAG-002.
Два герметика — разные задачи
Dowsil 993: скорость для производства
Двухкомпонентный герметик Dowsil 993 предназначен для структурного склеивания стекла, стеклопакетов, металла и других панельных материалов. Его главное преимущество — быстрое отверждение. Полное схватывание происходит за 3–4 часа даже в глубоких швах, а полная адгезия развивается за 1–3 дня. Это позволяет производителям значительно ускорить процесс изготовления конструкций. Применяется в основном на заводах, предприятиях на специальном оборудовании (экструдер)
Герметик имеет высокий модуль упругости и отлично прилипает к различным материалам. Компоненты смешиваются в соотношении 10:1 с помощью специального дозирующего оборудования. Температура применения — от +10°C до +40°C, оптимальный диапазон для производства составляет +18...+30°C.
Dowsil 895: универсал для любых условий
Однокомпонентный Dowsil 895 отверждается под действием атмосферной влаги. Этот герметик можно применять как на заводе, так и непосредственно на стройплощадке. Процесс отверждения более длительный — от 1 до 4 недель в зависимости от толщины шва, температуры и влажности воздуха.
Главное преимущество однокомпонентного герметика — простота применения. Не нужно сложное дозирующее оборудование, достаточно обычного пистолета для картриджей или файл пакетов. Герметик также обладает высоким модулем и превосходной адгезией к широкому спектру материалов.
Как рассчитать размеры шва
Структурный шов должен выдерживать серьезные нагрузки. Его размеры рассчитывают с учётом трёх факторов:
Ветровая нагрузка
Ширину шва определяют исходя из максимальной ветровой нагрузки и размеров стеклянной панели. Формула расчёта учитывает короткую сторону панели (для прямоугольного стекла) и десятилетнюю ветровую нагрузку в паскалях. Для герметиков Dowsil максимально допустимое расчётное напряжение составляет 140000 Па (0,14 МПа).
Тепловое расширение
Стекло и алюминиевая рама расширяются при нагреве по-разному. Эта разница создаёт сдвиговые напряжения в герметике. Толщину клеевого слоя рассчитывают так, чтобы герметик мог компенсировать температурные деформации без потери адгезии. Модуль упругости у Dowsil 993 составляет 1,4 МПа, у Dowsil 895 — 0,9 МПа.
Вес стекла
В безопорных конструкциях вес панели давит на горизонтальный шов. Для расчёта используют удельный вес флоат-стекла 2500 кг/м³ и максимально допустимое напряжение: 11000 Па для Dowsil 993 и 7000 Па для Dowsil 895.
Минимальные требования к швам
Независимо от расчётов, существуют обязательные минимумы:
- Ширина структурного сцепления — не менее 6 мм;
- Толщина клеевого слоя — не менее 6 мм;
- Соотношение ширины к толщине — от 1:1 до 3:1;
- Ширина должна быть не меньше толщины.
Подготовка поверхностей: критически важный этап
Прочность склейки на 80% зависит от качества подготовки поверхностей. Любые загрязнения, пыль, влага или остатки масел приведут к потере адгезии.
Очистка методом двух салфеток
Для непористых материалов (стекло, алюминий) применяют проверенный метод:
- Первую чистую салфетку смачивают растворителем Dowsil R-40;
- Протирают поверхность с усилием, удаляя все загрязнения;
- Сразу же, пока растворитель не испарился, вытирают насухо второй чистой салфеткой;
- Проверяют вторую салфетку — если она загрязнилась, процедуру повторяют.
Салфетки должны быть мягкими, хорошо впитывающими, не оставлять волокон. Использовать одну и ту же салфетку дважды нельзя — это размажет грязь, а не удалит её.
Грунтование
Некоторые материалы требуют предварительного грунтования для улучшения адгезии. Грунтовку Dowsil 1200 OS наносят тонким слоем на очищенную поверхность. Важно не переборщить — избыток грунтовки оставляет белый порошковый налёт и ухудшает сцепление.
Грунтовка должна полностью высохнуть (5–30 минут в зависимости от температуры и влажности). Герметик наносят не позднее чем через 4 часа после грунтования. Если прошло больше времени, поверхность очищают и грунтуют заново.
Нанесение герметика: без права на ошибку
Герметик наносят на подготовленные поверхности непрерывной полосой. Главная задача — полностью заполнить шов, не допустив воздушных пузырей или пустот.
Особенности работы с Dowsil 993
Двухкомпонентный герметик требует специального дозирующего оборудования, которое смешивает основу и отвердитель в правильной пропорции. Оборудование нуждается в регулярном обслуживании:
- Ежедневная проверка чистоты прокладок и фильтров;
- Контроль давления в обеих линиях (должно быть одинаковым);
- Замена изношенных уплотнений и пресс-шайб;
- Очистка смесителя от остатков затвердевшего герметика.
Бочки с компонентами нужно хранить плотно закрытыми при температуре ниже +30°C. Отвердитель перед использованием перемешивают, чтобы получить однородную массу.
Техника заполнения шва
Процесс нанесения выглядит так:
- Стеклянную панель размещают на раме с правильным зазором.
- Герметик подают под давлением, непрерывно заполняя шов.
- Поверхность шва уплотняют шпателем или другим инструментом, выдавливая воздух.
- Проверяют полноту заполнения.
Через 5–10 минут герметик начинает схватываться. В это время нужно избегать контакта с водой, мыльными растворами или растворителями.
Контроль качества: система проверок
Для структурного остекления разработана многоступенчатая система контроля качества. Каждый этап производства сопровождается специальными тестами.
Проверка герметика (ежедневно)
Для Dowsil 993 выполняют четыре теста:
- Тест на стекле — небольшую порцию смеси размазывают между двумя стёклами. Герметик должен быть однородно чёрным, без белых или серых прожилок. Прожилки говорят о плохом смешивании компонентов.
- Тест «бабочка» — аналогичная проверка, но герметик наносят на сгиб белой бумаги, складывают её пополам и разворачивают. Хорошо смешанный герметик выглядит однородным чёрным пятном.
- Время схватывания — слой герметика толщиной 2 мм наносят на полиэтилен. Каждые несколько минут проверяют пальцем. Время, когда герметик перестаёт прилипать к пальцу, и есть время схватывания. Для Dowsil 993 оно составляет 30–70 минут при комнатной температуре.
- Соотношение компонентов — в отдельные ёмкости набирают основу и отвердитель в течение 10 секунд. Взвешивают и проверяют соотношение — должно получиться от 9:1 до 11:1.
Проверка адгезии
Тест на адгезию и отрыв — основной способ контроля сцепления с материалами. На образец материала (алюминий, стекло) наносят полоску герметика размером 20×1,5×0,6 см. Конец полоски должен лежать на антиадгезионной плёнке. После отверждения за этот конец тянут под углом 180°.
Правильный результат — когезионный разрыв, когда герметик рвётся сам, а часть остаётся на материале. Это значит, что адгезия сильнее когезии. Адгезионный разрыв (герметик отрывается чистым слоем) говорит о недостаточной адгезии.
Для анодированного алюминия дополнительно проводят «мокрый» тест — образцы погружают в воду на 15 минут, затем проверяют адгезию. Она должна остаться стопроцентной.
Тест H-образных образцов — два куска материала склеивают герметиком с размерами шва 50×12×12 мм. После отверждения образец растягивают с измерением силы разрыва. Прочность должна быть не менее 0,70 МПа при стопроцентном когезионном разрыве.
Тест с выемкой стекла
Периодически из готовых конструкций полностью удаляют стеклянную панель и осматривают шов. Проверяют:
- Ширину и толщину шва (соответствие проекту);
- Полноту заполнения;
- Отсутствие пузырей и пустот;
- Качество смешивания;
- Адгезию к стеклу и раме;
- Однородность отверждения по всей глубине.
Этот тест особенно полезен в начале работы с новой системой или при обучении персонала. Он даёт наглядное представление о качестве работы.
Типы систем структурного остекления
Четырёхсторонняя система
Самая распространённая в Европе конструкция. Стекло поддерживается герметиком со всех четырёх сторон. Такие системы обычно изготавливают на заводе, а затем устанавливают готовые блоки на объекте. Это самый экономически выгодный вариант.
Двухсторонняя система
Герметик держит стекло только с двух сторон (обычно вертикальных). Две другие стороны фиксируются механически или другим способом. Такую систему можно собирать как на заводе, так и на стройплощадке.
Наклонное остекление
Для крыш и наклонных фасадов существуют особые требования. Европейские нормы предписывают использовать для таких конструкций безосколочное ламинированное стекло. При расчёте швов обязательно учитывают вес стекла, который создаёт постоянную нагрузку на нижний горизонтальный шов.
Системы со стеклопакетом с зубом
В этой конструкции структурный шов располагается на внутренней поверхности наружной панели стеклопакета. Сначала склеивают наружную панель с рамой, затем присоединяют внутреннюю панель. Это позволяет получить более тонкий профиль готовой конструкции.
Завершение работ и документация
После завершения монтажа производитель должен представить полный комплект документов:
- Протоколы контроля качества герметика (ежедневные тесты);
- Протоколы проверки адгезии для всех партий материалов;
- Журнал оперативного контроля с датами изготовления каждой панели;
- Чертежи с указанием расположения каждой панели в здании.
Эта документация необходима для получения гарантии от Dow и для возможного расследования, если возникнут проблемы. Правильно оформленная документация позволяет точно установить, когда и при каких условиях изготавливалась каждая конструкция.
Силиконовые герметики Dowsil не требуют специального обслуживания — они устойчивы к ультрафиолету, влаге, озону и температурным перепадам. Рекомендуется проводить визуальный осмотр фасада через 1–2 года после монтажа, затем каждые 5 лет. Это позволит своевременно обнаружить механические повреждения, если они появятся.