Die Auswahl des Dichtstoffs für die Fugenabdichtung an vorgefertigten Gebäuden

03 / 03 / 2021

The selection of sealant for joint sealing on prefabricated buildings

Nach dem Spleißen von vorgefertigten Außenwandpaneelen oder Außenwandkomponenten werden viele Fugen entstehen, daher ist die wasserdichte Abdichtung von Fugen ein sehr wichtiges Problem, das nicht ignoriert werden kann. Wie es in der: "Die Fugen von vorgefertigten Außenverkleidungen, Öffnungen von Fenstern und Türen und anderen wasserdichten schwachen Teilen sollten eine Kombination aus material- und strukturwasserdichten Methoden anwenden." In einigen Normen gibt es für vertikale Fugen den Weg "material waterproof plus structural waterproof". Aber egal um welche Art von Designmethode es sich handelt, Dichtmittel ist die erste wasserdichte Vorsichtsmaßnahme, daher müssen Sie auf die Wahl der Dichtstoffe achten.

Bei Dichtstoffen, die bei vorgefertigten Gebäuden verwendet werden, gibt es hauptsächlich 6 technische Schwierigkeiten:

(1)Haftung von Beton
Beton ist ein alkalisches Material, mit dem man sich für gewöhnliche Dichtstoffe nur schwer verbinden kann. Außerdem ist die Oberfläche von Beton locker und porös, was die effektive Klebefläche verringert. Daher ist es erforderlich, dass die Dichtstoffe eine hervorragende Haftung auf Beton aufweisen.
Außerdem kann es auch zu einem Anti-Alkali-Phänomen von Beton kommen, insbesondere in den südlichen Regengebieten, das die Klebefläche des Dichtstoffs ernsthaft beschädigen kann. Die Haftung von Beton ist also der erste Faktor, wenn es um die Auswahl von Dichtstoffen für vorgefertigte Gebäude geht.
Unter den Betondichtstoffen auf dem heutigen Markt haben ein einkomponentiger modifizierter Silandichtstoff und ein Polyurethan-Dichtstoff eine gute Haftung auf Beton, zwei Komponenten modifizierter Silandichtstoff muss mit einer Grundierung ausgestattet werden, um die Haftung zu bilden. Die Haftung auf Beton von herkömmlichem Silikondichtstoff ist jedoch schlecht.

  • Bild 1. Kohäsionsversagen und Adhäsionsversagen des Dichtstoffs


(2)Witterungsbeständigkeit
Die Fugen von vorgefertigten Außenplatten werden in der Regel als Trennnähte der dekorativen Oberfläche verwendet, Dichtstofffugen werden als Öffnungsnähte behandelt. Außerdem muss der Fugendichtstoff aus Fertigteilen der langfristigen Sonneneinstrahlung und Regenerosion standhalten, so dass eine hervorragende Witterungsbeständigkeit des Dichtstoffs erforderlich ist. Die Witterungsbeständigkeit von Dichtstoffen hängt von ihrer molekularen Struktur ab, je größer die Energie der Hauptkettenbindung ist, desto besser ist die Witterungsbeständigkeit. Die Witterungsbeständigkeit von Silikondichtstoff ist jedoch am besten, dann ist der MS-Dichtstoff und der Polyurethan-Dichtstoff am schlechteren, der außen leicht zu reißen und zu kreiden.
Der Vergleich der Hauptkettenstruktur, der Bindungsenergie und der UV-Energie aller Arten von Dichtstoffen für Betonfertigteile ist wie folgt:

Arten von Dichtstoffen Silikon Polyurethan Modifiziertes Silan  
Hauptstruktur der Kette Si-O C-O C-N C-O C-C Si-O UV-Energie
Energie der Bindung
(KJ/mol)
444 339 284 339 348 444 399

  • Bild 2. Schädigung des Polyurethan-Dichtstoffs nach UV-Strahlung

(3)Lackierbarkeit
Wenn die Fuge von Fertigteilen aufgrund eines Montagefehlers beim Heben groß ist und der Dichtstoff mit Beschichtungen gestrichen werden muss, ist die Verträglichkeit von Dichtstoff und Beschichtung von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der hydrophoben und oleophoben Oberfläche des Silikondichtstoffs ist die Beschichtung auf ihrer Oberfläche schwer nass zu machen, und sie kann keinen Lackfilm bilden oder dazu führen, dass die Beschichtung nach dem Trocknen reißt und abblättert.
Modifizierter Silandichtstoff und Polyurethan-Dichtstoff haben jedoch eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit Beschichtungen, die Oberfläche kann mit Beschichtungen gestrichen werden.

  • Bild 3. Silikondichtstoff führt dazu, dass Beschichtungen reißen und abblättern

(4)Fleckenbeständigkeit
Beton besteht aus porösen Materialien, die leicht verschmutzt werden können, daher sollte bei der Auswahl der Dichtstoffe auf die Fleckenbeständigkeit geachtet werden. Da gewöhnliches Silikon aufgrund der Migration von Weichmachern in die Materialporen eindringt, führt es zu einer dauerhaften Verschmutzung (kann nicht gereinigt werden); In der Zwischenzeit hat die Oberfläche des Silikondichtstoffs eine elektrische Ladung, die leicht Staub in der Luft absorbiert und nach dem Regenpinsel eine vertikale Verschmutzung unter der Dichtstofffuge verursacht. Die Verschmutzung (kann gereinigt werden) beeinflusst nicht nur das Erscheinungsbild von Gebäuden, sondern ist auch schwer zu reinigen. Gleichzeitig erhöhen sich die Wartungskosten. MS-Dichtstoffe enthalten jedoch kein Silikonöl und keine niedermolekularen Weichmacher und weisen eine ausgezeichnete Fleckenbeständigkeit auf.

  • Bild 4. Verschmutzung durch Silikondichtstoff
Ursachen und Präventionsmethoden der Silikonverschmutzung an Vorhangfassaden

(5)Anti-Bewegungsfähigkeit
Aufgrund des Vorhandenseins von Zwischenschichtbewegungen, die durch starken Wind und Erdbeben verursacht werden, Dehnungsbewegungen durch Heißausdehnung und Kältekontraktion, Trockenbewegungen durch Trockenschrumpfung und Sedimentationsbewegungen, die durch Fundamentsedimentation an vorgefertigten Gebäuden verursacht werden, ist der Kraftbedarf des Dichtstoffs sehr hoch. Daher muss der Dichtstoff eine hervorragende Bewegungsfähigkeit und Elastizität aufweisen. Heutzutage ist die Fugenbreite von Fertighäusern in der Regel für 20 mm ausgelegt, und die Verformung der Fugen wird hauptsächlich durch die Wärmeausdehnung und Kontraktion der Komponenten verursacht, so dass wir nach der Fugenbreite berechnen und den richtigen Betonplattenfugendichtstoff mit entsprechender Bewegungsfähigkeit auswählen konnten.

Vereinfachte Formel für die Berechnung der gewöhnlichen PC-Außenfugenbreite:
W>δ/ε×100%+|Wir|
W = entworfene Fugenbreite (die inländische Standardbreite beträgt im Allgemeinen 20 mm);
δ=Temperaturdifferenz Verformung des Bauteils/mm=L·α·△T;
L=Länge des Bauteils (Verformungsrichtung)
α= linearer Ausdehnungskoeffizient des Betons, normalerweise angenommen als (10×10-6)m/ °C
△T = Grenztemperaturdifferenz der Betongrenzfläche, im Allgemeinen als 80 °C angenommen;
ε=Bewegung des Dichtungsmittels %;
|Wir|=Verbindungsfehler (im Allgemeinen mit 5 mm angenommen)


Beispiel für die Berechnung:
Wenn die Länge der Betonbauteilplatte L = 3000 mm beträgt, wird die Bewegung des Dichtstoffs ε>L·α·△T/ (W -|We|)·100% = 3000× 10×10-6 ×80/(20-5)×100% = 16%

Da die Vorgabe der JC/T 881 kann das Bewegungsniveau von Dichtstoffen in 7,5, 12,5, 20 und 25 unterteilt werden, so dass die Bewegungskapazität des Dichtstoffs, der in der Fuge von vorgefertigten Gebäuden verwendet wird, mindestens 20 oder sogar darüber betragen sollte.
Außerdem sollte beachtet werden, dass die Unterebene des Dichtstoffs in einen niedrigen und einen hohen Modul unterteilt ist. Da die Oberfläche des Dichtstoffs relativ locker ist und eine geringe Festigkeit aufweist, kann es bei Dichtstoffen mit hohem Modul und Kohäsionsfestigkeit leicht zu einem Versagen des Dichtstoffs an der Grenzfläche von Beton kommen. Aber Dichtstoff mit niedrigem Modul ist relativ weich, die Kohäsionsfestigkeit ist geringer als die Grenzflächenhaftfestigkeit, er kann die Verformung besser anpassen und ist nicht leicht zu zerstören, daher sollte die Bewegungskapazität von Dichtstoffen, die auf vorgefertigten Gebäuden verwendet werden, 20LM und 25LM betragen.

Beim Bau von Fugen kommt es zu bleibenden Verformungen aufgrund von Erdbeben oder Materialtrocknung und Schrumpfung, was zu einer kontinuierlichen Belastung des Dichtstoffs führt. Und der MS-Dichtstoff weist eine ausgezeichnete Elastizität und Spannungsrelaxationsfähigkeit auf, er kann die Vorspannung bei bleibender Verformung maximal abbauen und sicherstellen, dass der Dichtstoff nicht beschädigt wird.

(6)Bauleistung
Dichtstoff kann in eine Komponente und zwei Komponenten unterteilt werden, nehmen wir als Beispiel modifizierten Silandichtstoff, den Vergleich der Bauleistung von Einkomponenten- und Zweikomponenten-Dichtstoff wie folgt:

 
Bauleistung
(MS-Dichtstoff)
Vorteil Nachteil
Einkomponentiger Dichtstoff
(Feuchtigkeitshärtung)
  • Einfach für den Baubetrieb
  • Weniger Verluste
  • Tönung ab Werk, kein Unterschied
  • Relativ langsame Aushärtungsgeschwindigkeit
Zweikomponenten-Dichtstoff
(Reaktionshärtung)
  • Schnelle Aushärtungsgeschwindigkeit
  • Spezielle Mischausrüstung und Dichtmittelpistole werden benötigt, der Bauaufwand ist hoch
  • Organisches Lösungsmittel (brennbar) wird zum Reinigen von Werkzeugen benötigt
  • Die Haftung hängt stark von der Grundierung ab
  • Die Tonung ist vor Ort, es würde zu einem Unterschied kommen
 
Gegenwärtig fehlt es immer noch an Facharbeitern im Baubereich für Dichtstoffe, die für vorgefertigte Gebäude verwendet werden. Auch die Bauumgebung auf der Baustelle ist komplex. Es sollte also auch in Betracht gezogen werden, wie man den normalen Arbeiter dazu bringt, die Bedienung des Dichtmittels schnell zu erfassen und die Bauqualität sicherzustellen. In der Tat ist ein einkomponentiger Dichtstoff besser für den Bau auf der Baustelle geeignet.



Bild 5. Spezielle Mischmaschine und Dichtstoffpistole für Zweikomponenten-Dichtstoff

Darüber hinaus sollte der Grundierung mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Denn auf der Oberfläche von Bauteilen kann sich Formaustragsmittel befinden, und es ist schwer zu vermeiden, dass Staub während des Baus nicht entfernt werden kann. Es ist jedoch wichtig, dass die Grundierung die Haftung verbessert, Staub abdichtet und die Wasserdichtigkeit fördert. Das Streichen der Grundierung sollte also ein notwendiger Schritt sein, wenn es um den Bau vor Ort geht.

Für die Auswahlanforderung von Dichtstoffen, die für vorgefertigte Gebäude verwendet werden, der detaillierte Leistungsvergleich aller Arten von Dichtstoffen auf dem Markt wie folgt:

 
  Modifiziertes Silan Polyurethan Silikon
Haftung von Beton Ausgezeichnet Gut Schlecht
Lackierbarkeit Ausgezeichnet Ausgezeichnet Schlecht
Fleckenbeständigkeit Ausgezeichnet Ausgezeichnet Schlecht
Wärmebeständigkeit Gut Schlecht Ausgezeichnet
Witterungsbeständigkeit Gut Schlecht Ausgezeichnet
Stabilität der Lagerung Gut Schlecht Ausgezeichnet
Anwendung Substrat Beton, Metall Beton, Metall Glas, Metall

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für die Fugenabdichtung der vorgefertigten Außenwand ein modifizierter Silandichtstoff gewählt werden sollte, da für den Dichtstoff für die Fuge der Innenwand ein modifizierter Silandichtstoff oder ein Polyurethan-Dichtstoff gewählt werden kann.

Die technischen Eigenschaften des Dichtstoffs, der für die Fugen von vorgefertigten Gebäuden verwendet wird, sollten den Bestimmungen des aktuellen Industriestandards entsprechen JC/T 881 < Building sealants for joint of concrete construction> . Die Tiefe des Dichtmittels sollte zwischen der Hälfte der Breite des Dichtstoffs und der Breite des Dichtstoffs liegen, d. h. 1/2 Breite w ≤Tiefe d ≤Breite w, und die Tiefe sollte nicht weniger als 8 mm betragen. Und die Anforderungen an die Dichtstoffkonstruktion sollten den Artikel 12.3.12 des JGJ 1-2014< Technical specification for precast concrete structures>: " Die wasserdichte Konstruktion der Verbindung der Außenwandpaneele sollte den folgenden Anforderungen entsprechen:
1. Der Fugenhohlraum der Paneele sollte vor der wasserdichten Konstruktion gereinigt werden
2. Das Rückenmaterial sollte als Konstruktionsanforderung gefüllt werden
3. Das Dichtungsmaterial sollte voll, porenfrei, homogen, gerade und glatt sein und eine glatte Oberfläche haben, und die Tiefe sollte den Designanforderungen entsprechen.


Der spezifische Bauvorgang sollte mit dem von den Herstellern angebotenen Bauansatz übereinstimmen.


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