Aktualne wydanie

SS-10-2018 okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 konferencja 2018 banner

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

 

konferencja 2018 banner

  

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

* Masy uszczelniająco-klejące do szyb zespolonych - rodzaje, wymagania i badania
Data dodania: 10.07.11

Wśród surowców stosowanych przy produkcji szyb zespolonych masy uszczelniająco-klejące należą do komponentów bardzo istotnych z punktu widzenia zapewnienia szczelności wyrobów. Powinny zatem być objęte szczególnym nadzorem i podlegać badaniom, zarówno w trakcie procesu produkcyjnego jak i ramach wstępnych badań typu.

Wymagania dotyczące mas uszczelniająco-klejących
Zapewnienie szybie zespolonej trwałej szczelności wymaga przede wszystkim zastosowania bariery dla przenikania gazów, którą powinien być materiał o własnościach trwale elastycznych, odporny na działanie czynników atmosferycznych.

Poza tym równie ważne jest by masy uszczelniające stosowane w produkcji szyb zespolonych wykazywały następujące właściwości:
1) wystarczającą adhezję do szkła i ramki dystansowej
2) wysoką izolacyjność i odporność chemiczną na obecność i działanie czynników zewnętrznych takich jak wszelkie związki agresywne pochodzące z atmosfery,
3) odporność na promieniowanie słoneczne (nie mogą ulegać procesowi degradacji pod wpływem  UV),
4) odporność na różnice temperatur - muszą zachowywać właściwości mas elastycznych w zakresie różnic temperatur występujących w danym klimacie i powodujących powstawanie naprężeń w miejscach styku ramek ze szkłem, a szczególnie w narożach szyb,
5) odporność na wszelkiego rodzaju naprężenia mechaniczne związane z hałasem komunikacyjnym i przemysłowym. [1]

Rodzaje mas klejąco-uszczelniających
Obecnie do produkcji szyb zespolonych stosowane są różne rodzaje szczeliw, ale ogólnie można je podzielić na następujące rodzaje:
􀁺 poliizobutylenowe (butyle),
􀁺 polisiarczkowe (tiokole),
􀁺 poliuretanowe,
􀁺 silikonowe,
􀁺 reaktywne Hot Melty.

Wymienione rodzaje mas uszczelniająco-klejących mają różne zastosowania w konstrukcji szyb zespolonych wynikające z ich właściwości.

Na rys. 1 schematycznie przedstawiono podział szczeliw, biorąc pod uwagę sposób uszczelnienia w szybach zespolonych (jedno lub dwustopniowy).

Rys. 1. Rodzaje mas klejąco-uszczelniających.

Jako pierwszy stopień uszczelnienia w systemie dwustopniowym stosuje się powszechnie masy poliizobutylenowe Hot Melt. Są one zwykle węglowodorowymi polimerami termoplastycznymi. Należą do nich m.in. poliizobutylen, kopolimery izobutylenu, polibutylen. Stosuje się je do produkcji brzegowych uszczelek wewnętrznych szyb zespolonych. [2]

Mają wiele zalet do których można zaliczyć stosunkowo proste nakładanie i związaną z tym relatywną taniość wyposażenia i produkcji, a także bardzo dobrą odporność na przenikanie pary wodnej, dużą odporność na promieniowanie UV. Nakłada się je w temp. od 110°C do 210°C.

Głównym celem działania butylu jest stworzenie pierwszej bariery dla przenikania pary wodnej do wnętrza szyby. Ze względu na to, że butyl jest materiałem termoplastycznym, to w temperaturach pokojowych a szczególnie w temperaturach poniżej zera, cechuje go stosunkowo mała elastyczność i podatność na odkształcenia, nie ma również właściwości konstrukcyjnych.

Zapewnienie szybie zespolonej trwałej szczelności wymaga zatem zastosowania drugiego szczeliwa, którym powinien być materiał o własnościach trwale elastycznych, odporny na działanie czynników atmosferycznych.

Masy polisiarczkowe (tiokole) cechuje dobra odporność na przenikanie pary wodnej i bardzo dobra na dyfuzję argonu i innych gazów szlachetnych. Szyby produkowane od wielu lat na bazie tych mas są dowodem ich trwałości i odporności na starzenie.

Nie dotyczy to jednak zastosowań w których masa uszczelniająca narażona jest na bezpośrednie działanie promieniowania UV (brzeg szyby nie osłonięty ramą). Polisiarczki otrzymuje się w wyniku reakcji chlorku etylenu z siarczkiem sodu. Powstaje przy tym dużo odpadu – chlorku sodu- co powoduje że wytwarzanie tiokolu staje się mało ekologiczne i jego produkcja maleje.

Masy poliuretanowe - odznaczają się nawet dwukrotnie niższą przenikalnością pary wodnej w porównaniu z polisiarczkami. Natomiast przenikalność argonu jest niewiele gorsza niż dla mas polisiarczkowych.

Dwoma głównymi składnikami poliuretanów są oligomerole i izocyjaniany, Szybkość reakcji tych składników jest regulowana katalizatorami takimi jak aminy trzeciorzędowe i związki cynoorganiczne, które mogą przyspieszać reakcje nawet do kilkuset razy oraz związki organiczne cynku, bizmutu itp. zapewniające dłuższy czas reakcji.

Elastomery poliuretanowe mogą być jedno lub dwuskładnikowe. Poliuretany jednoskładnikowe są to poliuretany zakończone grupami izocyjanianowymi. Utwardzają się poprzez reakcję z wodą lub parą wodną. Wykorzystuje się je m.in. jako reaktywne hot melty.

Poliuretany dwuskładnikowe otrzymuje się przez wymieszanie oligomerolu (oraz katalizatorów) z izocyjanianami. Stwarzają większą możliwość regulacji składu i szybkości sieciowania. [2]

Masy silikonowe - charakteryzują się niższą od polisiarczków i poliuretanów odpornością na przenikanie pary wodnej i zdecydowanie gorszą odpornością na dyfuzje argonu. Silikony posiadają jednak cechę, która wyróżnia je spośród innych mas, są one szczególnie odporne na działanie promieniowania UV. Powoduje to, że w tych zastosowaniach gdzie brzeg szyby zespolonej nie jest schowany w ramie silikon staje się niezastąpiony.

Są trwałe i elastyczne, odporne na zmiany temperatury, mają doskonałą przyczepność zarówno do szkła jak i do ramek metalowych. Zaleca się je do stosowania w oszkleniach strukturalnych. Utwardzanie silikonu polega na reakcji grup metoksylowych oligomeru silikonowego z wodą, z wydzieleniem metanolu i utworzeniem polimeru siloksanowego. Czas utwardzania jest tym krótszy im większa jest wilgotność otaczającego powietrza. [2]

Reaktywne Hot Melty (RHM)
W najnowszych rozwiązaniach uszczelnienia wewnętrzne i zewnętrzne łączą się w postaci jednoskładnikowych, reaktywnych hotmeltów (RHM).

Obecnie wytwarza się uretanowe i silikonowe reaktywne hotmelty. RHM formuje się w stopie o podwyższonej temperaturze rzędu 130°C. Wytrzymałość początkową polimer osiąga natychmiast po ochłodzeniu uszczelniacza do temperatury pokojowej, po ok. 30 s. Umożliwia to skrócenie procesu produkcyjnego.

W temperaturze pokojowej w uformowanym już reaktywnym hotmelcie przebiega dalej reakcja z parą wodną. Szybkość reakcji wzrasta wraz ze wzrostem wilgotności i temperatury otoczenia.

Po ok. 10 min. od naniesienia połączenie RHM jest wytrzymalsze niż typowego Hot Meltu. Szybkość sieciowania RHM jest jednak na ogół powolniejsza niż systemów dwuskładnikowych. [2]

Badania mas klejącouszczelniających stosowanych w szybach zespolonych

Badania mas klejąco-uszczelniających w ramach wstępnych badań typu (nieobowiązkowe)
Norma PN-EN 1279 dotycząca szyb zespolonych składa się z sześciu części. Część czwarta tej normy PN-EN 1279-4:2004 Szkło w budownictwie.

Szyby zespolone izolacyjne. Część 4: Metody badania fizycznych właściwości uszczelnień obrzeży [3]. została poświęcona wyłącznie badaniom mas uszczelniających. Obejmuje ona ocenę odporności uszczelnionego obrzeża, cząstkową ocenę przenikania wilgoci i gazu przez szczeliwo i/lub sprawdzenie na podstawie protokołu badania, czy wyrób wykonano zgodnie z opisem systemu i jego odmianami według PN - EN 1279-1: 2006.

Zgodnie z wprowadzonymi zmianami wg PN-EN 1279-5+A2:2010 Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 5: Ocena zgodności [4]  w ramach wstępnych badań typu nie jest obowiązkowe wykonywanie badań mas klejąco-uszczelniających wg PN-EN 1279-4: 2004. Jeśli producent szyb zespolonych posiada dokumenty od producenta szczeliwa świadczące o przeprowadzanych badaniach mas klejąco-uszczelniających nie musi wykonywać badań ujętych w normie PN-EN 1279–4:2004 w ramach wstępnych badań typu. Nie mniej jednak badania te, choć nieobowiązkowe, powinny być wykonywane z uwagi na niezwykle ważną rolę jaką spełniają szczeliwa w szybie zespolonej.

Norma PN-EN 1279-4:2004 przedstawia metody badań trzech parametrów charakterystycznych dla uszczelnień obrzeża szyby zespolonej. Są to badania;
1) wytrzymałości uszczelnionego obrzeża - adhezji szczeliwa do szkła,
2) szybkości przepuszczania pary wodnej przez szczeliwo,
3) przepuszczalności gazu przez warstewkę szczeliwa.

W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie wykonywane są te badania, a na badanie adhezji Zakład Technologii Szkła posiada akredytację Polskiego Centrum Akredytacji.

Badanie adhezji szczeliwa do szkła wg normy PN-EN 1279-4:2004
Badanie adhezji polega na:
􀁺 przygotowaniu połączeń szkło-szczeliwo–szkło,
􀁺 poddaniu części z próbek warunkom starzenia polegającym na wystawieniu na działanie ciepła, wody i promieniowania UV, a następnie
􀁺 przeprowadzeniu próby rozciągania pod obciążeniem dla próbek poddawanych i nie poddawanych starzeniu.

Norma podaje dokładnie sposób wykonania, kształt i wymiary wymaganych próbek. Dla szczeliw obrzeży na bazie polimerów są one następujące:
􀁺 wymiary szyby: 75x12x6 mm
􀁺 wymiary szczeliwa: 50x12x12 mm

Tolerancje wymiarowe szczeliwa wynoszą ±1 mm.

Podczas przygotowywania próbek należy zwrócić szczególną uwagę na zachowanie wymiarów, zwłaszcza szczeliwa zawartego pomiędzy dwoma kawałkami szkła. Ważna jest również ogólna jakość przygotowywanych połączeń, które muszą być pozbawione wszelkich wad wykonania.

Przykładową próbkę do badań adhezji przedstawia fotografia 1.

Badania adhezji obejmujące starzenie próbek oraz badanie wytrzymałości na rozciąganie przeprowadza się z zachowaniem odpowiedniej procedury podanej przez normę.

Kolejność działań w tego typu badaniach jest następująca:
􀁺 Wykonanie próbek do badań przez producenta
􀁺 utwardzanie wszystkich próbek w standardowych warunkach pokojowych (temperatura otoczenia 23 (±2)°C i wilgotność względna 50 (±5) % r.h.) przez co najmniej 21 dni:
􀁺 klimatyzowanie w standardowych warunkach pokojowych wszystkich próbek przez co najmniej 7 dni:
􀁺 starzenie
􀁹 wystawienie na działanie ciepła,
􀁹 zanurzenie w wodzie,
􀁹 wystawienie na działanie promieniowania UV.

Fot. 1. Próbka do badań adhezji

Każdemu z warunków ekspozycji poddaje się 7 próbek.
􀁺 klimatyzowanie w standardowych warunkach pokojowych w czasie od 24 h do 48 h,
􀁺 próba rozciągania próbek poddawanych i nie poddawanych warunkom starzenia,
􀁺 obliczenie i przedstawienie wyników badań.

Starzenie próbek przeprowadza się w odpowiednich warunkach przez dokładnie podany w normie czas. Utwardzanie początkowe obejmuje utwardzanie wstępne w standardowych warunkach pokojowych przez co najmniej 21 dni oraz klimatyzowanie w tych samych warunkach przez co najmniej 7 dni.

Wystawienie na działanie ciepła odbywa się w zamkniętym piecu w temperaturze 60 (±2)°C przez 168 (±5) h. Próbki przeznaczone do starzenia w wodzie umieszcza się w pojemniku napełnionym wodą destylowaną lub zdejonizowaną (o przewodnictwie równym lub mniejszym niż 30 μS) i przechowuje w standardowych warunkach pokojowych przez okres 168 (±5) h.

Wystawienie próbek na działanie promieniowania UV polega na ich napromieniowaniu przez okres 96 (±4) h, promieniami prostopadle padającymi na szkło, o natężeniu w zakresie UVA równym 40 (±5) W/m2 zgodnie z EN 412.

Badanie wytrzymałości na rozciąganie dla próbek poddawanych i nie poddawanych starzeniu przeprowadza się w maszynie wytrzymałościowej z zastosowaniem odpowiedniej szybkości rozciągania, która w przypadku uszczelnień obrzeży opartych na polimerach wynosi 5 (±0,25) mm/min. Próbkę umieszczoną w maszynie wytrzymałościowej przedstawia fotografia 2.

W trakcie trwania badania, a więc podczas wykonywania próby rozciągania, sygnał dotyczący wydłużenia szczeliwa i działającego w danej chwili naprężenia zostaje przekazany z maszyny wytrzymałościowej do komputera. Na monitorze otrzymuje się wykres zależności naprężenia [MPa] od wydłużenia [%].

Wszystkie uszczelnienia obrzeży powinny mieć odpowiednią wytrzymałość adhezyjną i kohezyjną na rozciąganie, tak żeby wszystkie ewentualne uszkodzenia wystąpiły poza obszarem 0AB, przedstawionym na rysunku 2.

Jeżeli podczas badania wytrzymałości na rozciąganie złącza szkło-szczeliwo-szkło następuje utrata adhezji lub kohezji rozciąganego szczeliwa w obszarze 0AB przedstawionym na rysunku 2, wówczas wynik badania próbki jest negatywny.

Rysunek 3 przedstawia utratę adhezji lub kohezji rozciąganego szczeliwa. Pękanie szkła podczas badania nie stanowi o uszkodzeniu, pod warunkiem pomyślnego przebadania odpowiedniej liczby złączy, tak żeby można było uzyskać wynik średni.

Wartości naprężeń oblicza się ze średniej powierzchni styku szczeliwa ze szkłem w jednej próbce. Wyniki wyraża się w wartościach średnich naprężenia i odkształcenia, gdy krzywe naprężeń/odkształceń przecinają linię AB na rysunku 2. Wartości najniższe i najwyższe są pomijane, więc wartości średnie są obliczane z pozostałych zmierzonych wartości naprężeń i odkształceń.

Zakresy wartości naprężeń średnich i odkształceń średnich na przecięciu z linią A-B (rys.2) uzyskane na podstawie kilkunastu wykonanych pomiarów dla dwóch rodzajów mas uszczelniających: poliuretanów i polisiarczków zamieszcza tabela 1.

Jednakże zgodnie z normą, zarówno wielkość naprężenia średniego jak i odkształcenia średniego na przecięciu z linią A-B (rys. 2) nie świadczy o pozytywnym lub negatywnym wyniku całego badania.

Kryterium pozytywnego wyniku badania jest jedynie brak utraty adhezji i kohezji rozciąganego szczeliwa w obszarze 0AB (rys. 2).

Przykładowe wykresy uzyskane po rozciąganiu próbek, dla których badanie zakończyło się wynikiem pozytywnym, a więc szczeliwo nie oderwało się od szkła (nie nastąpiła utrata adhezji) i nie zostało uszkodzone w masie (nie nastąpiła utrata kohezji) w obszarze 0AB przedstawia rys. 4.

Natomiast rysunek 5 przedstawia krzywe naprężeń/odkształceń dla próbek, które uległy rozerwaniu, tzn. szczeliwo oderwało się od szkła lub nastąpiła utrata kohezji w obszarze 0AB. Badanie takie uzyskuje wynik negatywny.

Fot. 2. Próbka w maszynie wytrzymałościowej podczas badań adhezji

Rys. 2. Trójkąt naprężeń/odkształceń [3]
Opis: 1 - obszar 0AB - w obszarze tym nie dopuszcza się rozerwania przed i po starzeniu
σ - naprężenie w szczeliwie
ε - odkształcenie szczeliwa

 

Tabela 1. Przykładowe zakresy wartości naprężeń średnich i odkształceń średnich na przecięciu z linią A-B (rys. 2) uzyskane dla dwóch rodzajów mas uszczelniających: poliuretanów i polisiarczków.

  

Rys. 3. Przedstawienie utraty adhezji lub kohezji rozciąganego szczeliwa [3]
Opis: 1 - utrata kohezji 2 - utrata adhezji

Rys. 4. Krzywe naprężeń/odkształceń dla badanych próbek z wynikiem pozytywnym

Rys. 5. Krzywe naprężeń/odkształceń dla badanych próbek z wynikiem negatywnym

Fot. 3. Próbka-membrana do badań szybkości przepuszczania pary wodnej

Fot. 4. Naczynie badawcze zawierające sito molekularne

Fot. 5. Zestaw badawczy stanowiący naczynie napełnione sitem molekularnym i szczelnie przymocowaną próbką-membraną, umieszczony na wadze analityczne


Badanie szybkości przepuszczania pary wodnej wg normy PN-EN 1279-4:2004
Informacja o szybkości przepuszczania pary wodnej jest wymagana tylko przy porównywaniu szczeliw w celu dokonania ich zmiany.

Metoda pomiaru szybkości przepuszczania pary wodnej
Szybkość przepuszczania pary wodnej jest to ustalony przepływ pary wodnej w jednostce czasu, przez jednostkę powierzchni, prostopadły do określonych powierzchni równoległych, w określonych warunkach temperatury i wilgotności na każdej powierzchni.

Próbkę reprezentatywną dla badanego materiału do tego typu badań stanowi membrana o grubości 2 (±0,1) mm. Grubość całkowitą każdej próbki mierzy się w środku każdej ćwiartki koła, a wynik uśrednia.

Przykładową próbkę-membranę do badań szybkości przepuszczania pary wodnej – przedstawia fot. 3.

Przygotowaną do badań próbkę-membranę przymocowuje się szczelnie do otwartego wylotu naczynia badawczego, wypełnionego sitem molekularnym (fot. 4) i umieszcza ten zestaw w kontrolowanej atmosferze w następujących warunkach:
􀁺 temperatura 23 (±1)°C
􀁺 wilgotność względna 90% r.h,
􀁺 szybkość przepływu powietrza nad próbką nie mniejsza niż 2,5 m/s.

Przykładowy zestaw badawczy, stanowiący naczynie napełnione sitem molekularnym i szczelnie przymocowaną próbką–membraną, umieszczony na wadze analitycznej przedstawia fotografia 5.

W komorze klimatycznej, w której umieszcza się naczynia badawcze, zapewnione są kontrolowane warunki, a temperatura, wilgotność i przepływ powietrza nad próbkami są rejestrowane w sposób ciągły. Powietrze przepływa przez komorę z szybkością wystarczającą do utrzymania jednolitych warunków we wszystkich badanych miejscach (szybkość przepływu powietrza nad próbką nie jest mniejsza niż 2,5 m/s).

Ważenia zestawu z naczyniem, pozwalające określić szybkość przenikania pary wodnej przez próbkę do osuszacza (sita molekularnego), wykonuje się okresowo, ale dostatecznie często, żeby dostarczyć ośmiu do dziesięciu danych pomiarowych w czasie badania. Początkowo ciężar może się szybko zmieniać, później jednak zostaje osiągnięty stan ustalony, w którym szybkość zmian jest praktycznie stała.

Ukończenie badania następuje zanim wilgoć wchłonięta przez środek osuszający przekroczy 10% jego ciężaru początkowego lub do osiągnięcia stanu ustalonego, w którym szybkość zmian ciężaru jest praktycznie stała.

Norma nie podaje żadnych wartości dopuszczalnych, które pozwoliłby zakwalifikować uzyskane wyniki jako pozytywne lub negatywne. Wartości otrzymane w wyniku przeprowadzenia badań dla poszczególnych mas uszczelniających można jedynie porównywać pomiędzy sobą.

Badania mas klejąco-uszczelniających w trakcie produkcji szyb zespolonych Masy uszczelniające, jako jeden z podstawowych materiałów składowych szyby zespolonej, powinny być poddawane wielokrotnej kontroli przed, podczas i po produkcji.

Badania szczeliw stosowanych w szybach zespolonych obowiązujące w zakładowej kontroli produkcji dokładnie precyzuje norma PN-EN 1279-6:2004 Szkło w budownictwie. Izolacyjne szyby zespolone. Część 6: Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe [5].

Każdy z załączników od A.2 do A.6 normy PN-EN 1279-6 składa się z dodatkowych definicji odnoszących się do określonej konstrukcji szyb zespolonych i tabeli zawierającej trzy części:
􀁺 część pierwsza: Kontrola materiału;
􀁺 część druga: Kontrola produkcji;
􀁺 część trzecia: Kontrola wyrobu.

Przykładowo, załącznik A.2 dotyczy szyb zespolonych wypełnionych powietrzem, z ramką dystansową i uszczelnionych szczeliwem organicznym.

Dla tego typu szyb zespolonych w ramach kontroli materiału w odniesieniu do szczeliwa zewnętrznego należy sprawdzać:
1) opakowanie i etykietę, datę ważności,
2) adhezję do szkła i do ramki (niepotrzebna w przypadku uszczelnień strukturalnych),
3) adhezję do szkła (w przypadku uszczelnień obrzeży do zastosowań strukturalnych)
4) twardość,
5) zawartość składników lotnych (jeżeli brakuje informacji od dostawcy).

Adhezja do szkła i do ramki (niepotrzebna w przypadku uszczelnień strukturalnych) Zalecaną metodą badania adhezji do szkła i do ramki jest badanie opisane w załączniku F. 3 normy PN - EN 1279-6:2004.

Metodę można stosować zarówno do kontroli jakości materiału dostarczonego jak i podczas kontroli produkcji izolacyjnych szyb zespolonych. Do badań przygotowuje się dwa rodzaje próbek: próbkę szkło-szczeliwo-szkło i próbkę ramka-szczeliwo-ramka.

Zasada badania polega na rozciąganiu badanych próbek. Dla uzyskania określonego naprężenia rozciągającego potrzebne jest specjalne urządzenie badawcze, które umożliwia przykładanie różnych sił za pomocą odpowiedniego zestawu odważników (fot. 6).

Można też zastosować  inną maszynę do prób rozciągania. Podstawą przy ustaleniu obciążenia jest szerokość wybranej ramki dystansowej i wielkość próbki do badań. W badaniach należy również uwzględnić ciężar własny urządzenia.

Fot. 6. Przykład urządzenia badawczego, które umożliwia przykładanie różnych sił za pomocą odpowiedniego zestawu odważników

Rys. 6. Przykład próbki do badania motylkowego : 1) szczeliwo, 2) ramka, 3) linia rozkroju, A) pozycja A, B) pozycja B. Długość i szerokość próbki dostosowana do wielkości maszyny myjącej i prasy 

Naprężenie rozciągające próbki do badań  powinno wynosić 0,30 MPa.
Adhezja do szkła (w przypadku uszczelnień obrzeży do zastosowań strukturalnych).
Z uwagi na rolę, jaką spełniają szczeliwa stosowane w oszkleniach strukturalnych, w zakładowej kontroli jakości materiału zalecaną metodą badania adhezji do szkła jest próba rozciągania wg PN- EN 1279-4:2004 Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 4: Metody badania fizycznych właściwości uszczelnień obrzeży.

Twardość (może być badana łącznie z kontrolą produkcji).

Badanie twardości pozwala ocenić jakość szczeliwa po utwardzeniu. Zasada badania polega na przygotowaniu odpowiednich próbek i poddaniu ich próbom twardości z zastosowaniem przyrządu pomiarowego Shore’a w skali A. Twardość wg Shore’a to opór stawiany przy wciskaniu wgłębnika określonego kształtu pod zdefiniowaną siłą nacisku.

Zawartość składników lotnych (jeżeli brakuje informacji od dostawcy)
Zalecaną metodą przy określaniu zawartości składników lotnych wg załącznika G normy PN-EN 1279-6 jest metoda ubytku masy.

Kontrola zakładowa w trakcie produkcji w odniesieniu do szczeliwa zewnętrznego obejmuje sprawdzanie:
1) adhezji - w przypadku uszczelnień obrzeży do zastosowań strukturalnych należy wykonać próbę rozciągania wg PN-EN 1279-4: 2004, dla pozostałych zastosowań o ile to możliwe należy przeprowadzić badanie motylkowe
2) proporcji mieszaniny
3) dokładności wymieszania
4) twardości
5) zanieczyszczeń.

Badanie adhezji metodą motylkową
Badanie motylkowe dostarcza informacji o adhezji do szkła, do powłok oraz do szkła, w przypadku którego wymagane jest usunięcie powłok. To badanie nie daje żadnych informacji na temat wytrzymałości kohezyjnej szczeliwa.

W celu wykonania badania montuje się zestaw jak na rys. 6 [5] stosując czyste szkło pobrane z linii produkcyjnej. Przygotowaną szybę zespoloną przechowuje się w temperaturze 23°C lub wyższej przez czas określony przez dostawcę szczeliwa.

Następnie należy rozkroić szkło w środku (rys. 6) i przemieścić w ciągu 10 sekund obie tafle z położenia A do położenia B rękami w rękawicach lub za pomocą odpowiedniego przyrządu. Wynik pozytywny uzyskuje się wówczas kiedy nie następuje uszkodzenie przyczepności szczeliwa do szkła lub powłoki.

Należy podkreślić, że metodą tą bada się jedynie adhezję do szkła i do powłok. Oderwanie się szczeliwa od ramki dystansowej wskutek wywołania dużych naprężeń nie stanowi wady systemu.

Badanie dokładności wymieszania dla szczeliw dwuskładnikowych
W przypadku szczeliw dwuskładnikowych o ich jakości decyduje między innymi dokładność wymieszania.

Celem badania jest upewnienie się, że oba składniki szczeliwa, przeważnie określone jako składnik podstawowy i składnik utwardzający, są ze sobą dokładnie wymieszane. Badanie to zostało dokładnie opisane w zał. D normy PN-EN 1279-6:2004.

W celu wykonania badania przygotowuje się dwa kawałki czystego szkła float o grubości 4 mm i wymiarach około 250x150 mm. Potrzebne jest też ok. 10 g wymieszanego szczeliwa, świeżo pobranego z linii produkcyjnej. Badanie zaleca się przeprowadzić w ciągu pięciu minut od przygotowania próbki, licząc łącznie z badaniem wzrokowym.

Najpierw trzymając dwa kawałki szkła za obrzeża należy zbadać je wzrokowo, aby upewnić się, czy są czyste i pozbawione plam, śladów tłuszczu, odcisków palców czy innych zanieczyszczeń. Następnie w środku jednego kawałka szkła położonego płasko na czystej powierzchni umieszcza się około 10 g świeżo zmieszanego szczeliwa. Najlepiej jeśli szczeliwo tworzy stożek, a ilość powietrza uwięzionego jest minimalna.

Tam gdzie stosuje się maszyny dozujące/mieszające, zarówno automatycznie jak i ręcznie, szczeliwo powinno się nanosić bezpośrednio z dyszy.

Potem na szczeliwie umieszcza się drugi kawałek szkła, aby powstało połączenie szkło-szczeliwo-szkło i lekko naciskając palcem przyciska się do siebie dwa kawałki szkła, aż szczeliwo będzie miało grubość około l mm.

Następnie niemal natychmiast dokonuje się oględzin dwóch stron połączenia, badając, czy nie ma na nich oznak prążkowania (marmurkowości lub bruzd), które wskazywałyby na złe wymieszanie. Szczeliwo powinno być równomiernie zabarwione na obu powierzchniach, nie może wykazywać marmurkowatości ani wtrąceń powietrza.

Podsumowanie
Badania adhezji oraz badania szybkości przepuszczania pary wodnej przez szczeliwo wg normy PN-EN 1279-4:2004 są badaniami bardzo ważnymi dla producentów szyb zespolonych. Technologia produkcji tych szyb jest procesem składającym się z wielu etapów. Ogólna jakość szyby zespolonej zależy więc zarówno od techniki i dokładności wykonania tych wyrobów jak i używanych surowców.

Masy uszczelniające są w tym wypadku elementem zasadniczo wpływającym na szczelność i trwałość szyb, dlatego też szczegółowe ich badania są głęboko uzasadnione.

Wprowadzenie do zespołu szybowego trzeciej tafli szklanej (okno dwukomorowe) nie powoduje obowiązku wykonywania żadnych dodatkowych badań dotyczących mas klejąco-uszczelniających. Zestawy takie zyskują na popularności coraz bardziej z uwagi na dążenie do zwiększenia izolacyjności okien. Ocenia się, że izolacyjność okien z szybami zespolonymi dwukomorowymi wzrasta o 30-35% w porównaniu z oknem zawierającym szybę zespoloną jednokomorową.

Agnieszka Marczewska
ICiMB
Odział w Krakowie

Literatura:
[1] Technologia Szkła. Właściwości fizykochemiczne. Metody Badań. Część 1. „Ceramika” vol.73, 2002.
[2] Zygmunt Wirpsza, Masy uszczelniające do szyb zespolonych. „Świat Szkła” 4/2010
[3] PN-EN 1279-4:2004 Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 4: Metody badania fizycznych właściwości uszczelnień obrzeży.
[4] PN-EN 1279-5 + A2: 2010 Szkło w budownictwie. Szyby zespolone izolacyjne. Część 5: Ocena zgodności
[5] PN-EN 1279-6: 2004 Szkło w budownictwie. Izolacyjne szyby zespolone. Część 6: Zakładowa kontrola produkcji i badania okresowe

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 

inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

więcej informacj: Świat Szkła 7-8/2011

 

 

 

01 chik
01 chik