ガラス カーテンウォール システムは、ガラス パネルを金属フレームに接着するシーラントに機械的および環境的ストレスを継続的に与えます。ガスケットや機械的保持システムとは異なり、構造用ガラスはパネルの重量を保持し、風荷重に耐え、数十年にわたる使用期間にわたる建物の動きを吸収するために完全に接着強度に依存しています。あ 9339 中性シリコーン構造用グレージングシーラント は、接着不良が外観上の問題ではなく、安全上の懸念となるこの耐荷重役割のために特別に配合されています。
ファサード設計者は、ガラスおよびコーティングされたアルミニウムへの持続的な接着力、紫外線暴露に対する耐性、季節的な温度変動における寸法安定性、および断熱ガラスユニットのエッジシールとの適合性など、いくつかの集約された要件に対して構造シーラントを評価します。カーテン ウォールは設計されたアセンブリであるため、シーラントはフレームの設置後に適用される後付けではなく、計算の構造コンポーネントとして扱われます。
このガイドでは、中性硬化化学の背後にある技術的推論、製品を比較するために使用される性能ベンチマーク、実際の設置手順、およびファサード プロジェクトのガラス配合物を選択する際に指定者が注意すべき一般的な故障パターンについて説明します。
このコンポーネントの選択に関わるリスクは、最初に思ったよりも高くなります。カーテン ウォール ユニットの重量は、ガラス、スペーサー バー、フレームを組み立てると数百キログラムになる可能性があり、その質量全体が、多くの場合わずか数ミリメートルの幅のシーラントのビーズからぶら下がっています。高層ビルの風の吸引により、静的自重に加えてかなりの一時的な荷重が加わる可能性があり、シーラントは、ファサードの予定耐用年数（多くの場合 25 年以上と指定されている）にわたって、クリープや引き裂きを生じることなく両方を吸収する必要があります。
このため、構造用シリコーンの選択が単一の業者に任されることはほとんどありません。ファサード コンサルタント、ガラス製造業者、およびゼネコンは通常、最初のユニットが製造現場に到着するかなり前、プロジェクトの早い段階でシーラントの選択について調整します。これにより、製造スケジュールを遅らせることなく互換性テストとモックアップの承認を完了できます。
シリコーンシーラントはいくつかの化学経路の 1 つを通じて硬化し、硬化システムの選択は敏感な基材との適合性に直接影響します。アセトキシ硬化シーラントは硬化時に酢酸を放出します。酢酸は特定の金属コーティングを腐食する可能性があり、配合によっては時間の経過とともに断熱ガラスユニットのエッジシールを妨げる可能性があります。代わりに、中性硬化システムは硬化中にアルコールまたはオキシム副生成物を放出し、アルミニウムフレーム、低放射率コーティング、および金属化スペーサーバーの腐食のリスクを低減します。
特に構造用グレージングの場合、中性硬化化学には 3 つの実用的な利点があります。
A 999中性シリコーンカーテンウォール構造シーラント は、この化学反応を中心に設計されており、必須の緩衝期間なしで、コーティングされたガラスや塗装された金属に直接塗布できるため、ファストトラック建設プロジェクトのスケジュール設定が簡素化されます。
中性硬化化学反応がすべての用途において自動的に優れているわけではないことは注目に値します。一部のアセトキシ配合物は依然としてより速いタックフリー時間を提供し、基材がコーティングされていないガラスや地金である一般的なシーリング作業にうまく使用されています。この区別は、現代のカーテン ウォール プロジェクトの大部分を表す、コーティングされたガラス、反射性の低放射率層、または塗装および陽極処理されたアルミニウムがアセンブリの一部である場合に特に重要になります。
製造業者は、新しいガラスやコーティングのサプライヤー向けに配合を決定する前に、簡単な適合性チェックを実行することがあります。小さなサンプル クーポンを接着し、加速耐候条件にさらした後、接着力を手作業でチェックします。これは、完全なユニットが製造されるずっと前に基板の互換性の問題を解決する低コストのステップです。
構造用ガラスシーラントの仕様書には一貫した一連の特性が報告されていますが、数値は接合部の設計方法に関連してのみ重要です。以下の表は、ファサード エンジニアが候補製品を比較する際に最も頻繁に参照する基準をまとめたものです。
| プロパティ | 代表的な範囲 | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| 移動能力 | 目地幅の 12.5 ～ 25% | 熱膨張や建物の揺れを引き裂かずに吸収 |
| 引張接着強さ | 0.6～1.0メガパスカル | 風荷重と死荷重の保持能力を決定します |
| 破断伸び | 250 ～ 600% | 破断前の柔軟性の保持を示します |
| ショアA硬度 | 25～45 | 関節の硬さと柔軟性のバランスをとる |
| 使用温度範囲 | マイナス50℃～プラス150℃ | 極端な気候でもパフォーマンスを確認 |
| 耐紫外線性と耐候性 | 屋外連続暴露に対する定格 | ファサードの耐用年数にわたってチョーキングや接着力の低下を防ぎます。 |
これらの数値は、中性硬化構造用グレージング製品全体で観察される一般的な範囲であり、単一の配合を保証するものではありません。プロジェクトの仕様は、常にメーカーのデータシートと、選択した正確な製品の独立したテスト レポートを参照する必要があります。
仕様のレビュー中に 2 つの数字は特別な注意を払う必要があります。 1 つ目は移動能力です。この数値はプロジェクトの目地幅の計算に直接使用されます。定格が低いシーラントでは、予想される同じ量の動きに対応するために、より広いジョイントが必要になります。 2 つ目は引張接着強度です。この数値と接合部の接着表面積を組み合わせることで、シーラントが破損する前に耐えられる実際の荷重が決まります。ファサード エンジニアは通常、実験室の最大値に基づいて設計するのではなく、テストされた値に加えて実質的な安全係数を適用します。
カーテン ウォール パネルは通常 2 つの構成のいずれかで詳細に説明されており、シーラントの選択はそれらの間で若干異なる場合があります。
ガラス パネルの 4 つのエッジはすべて、露出した機械的保持を行わずにフレームに構造的に接着されているため、連続的にフラッシュ ガラスの外観が得られます。この構成では、エッジに沿った機械的なバックアップがないため、シーラントへの依存度が最も高くなります。
2 つの対向するエッジは構造的に接着されており、他の 2 つのエッジは機械的なプレッシャー プレートまたはキャプチャ システムに依存しています。これは、ファサード デザイン全体で水平または垂直の視線の優先順位が異なる場合によく使用されます。
4 面構造ガラスでは、各パネルのすべてのエッジが接着剤の性能のみに依存するため、通常、より保守的な接合部のサイズ設定と製造時のより厳密な品質管理が必要になります。両側システムは機械的なエッジが荷重経路の一部を共有するため、より狭い構造バイトを許容できる場合がありますが、どちらの場合でも最終的な接合設計は依然として地域の建築基準とエンジニアリングレビューによって決まります。
カーテンウォールアセンブリでは通常、建物の外壁全体に複数の種類のシーラントが必要です。構造的な接着、周囲の耐候性、および大型パネルの迅速な納期は、それぞれ異なる配合プロファイルに有利に作用します。
長期にわたる接着力と移動能力が主な関心事である耐荷重ガラスとフレームの接合用に設計されています。あ 8300 中性シリコーン構造用グレージングおよび耐候性シーラント は、単一の製品ラインで構造接着と耐候性キャップ ビードを組み合わせることで、この役割を拡張します。
カーテンウォールユニットと隣接する建材との接合部に塗布し、空気や水の浸入を遮断します。これらの接合部は構造負荷が少ないものの、直接的な気象サイクルにさらされることが多くなります。
建物のファサードに使用される大型のガラス パネルは、スキン アンド タックフリー時間が短縮されるため、設置作業員が長時間待機することなく次のエレベーターに進むことができます。大型パネル用の J6332 プレミアム高速硬化ガラス シリコーン シーラントは、構造接着目標を満たしながら、この加速硬化プロファイルを中心に構築されています。
構造用グレージングの性能は、シーラント配合自体と同様に、塗布方法にも大きく依存します。以下の順序は、カーテン ウォール ユニットの構造用シリコン グレージングの標準的な方法を反映しています。
カーテン ウォール ユニットが構造サービスに受け入れられる前に、現場での接着試験 (通常は手で引っ張る試験またはナイフ タブ 試験) が標準的に実施されます。これにより、現場の基材条件が実験室テストで検証された接着性能と一致していることが確認されます。
施工中の周囲条件も、施工者が予想する以上に重要な場合があります。温度と湿度は両方ともスキン時間と硬化速度に影響を及ぼし、製品データシートに記載されている範囲外でシーラントを塗布すると、引き渡し時には許容範囲に見える接合部が生成される可能性がありますが、建物が使用開始されると性能が低下する可能性があります。日陰の温度管理されたステージングエリアは、特にその日の屋外の天候に関係なく塗布条件を一定に保つために、店舗ガラスユニットによく使用されます。
構造用ガラスは建物が密閉されると目視検査できないため、定期的な建物検査に任せるのではなく、製造および設置の段階で品質保証が先行して行われます。
これらの実践はリスクを完全に排除するものではありませんが、目に見えない構造コンポーネントを文書化された性能履歴を持つコンポーネントに変換します。これは、完成後何年も保証請求や建物外壁の調査が必要になった場合に役立ちます。
ほとんどの構造ガラスの破損は、シーラントの化学的性質自体の欠陥ではなく、小さな一連の根本原因に遡ります。
プロジェクトで使用される特定のガラスコーティング、フレーム仕上げ、および断熱ガラスユニットコンポーネントに対する文書化された互換性テストを行ってシーラントを選択すると、これらの各故障モードの可能性が軽減されます。
これらの失敗パターン全体で繰り返されるテーマは、完全に異なる化学反応を必要とするのではなく、プロセス規律によってそのほとんどを防止できるということです。一貫した表面処理、設計段階での正しい接合部のサイズ設定、文書化された適合性テスト、および硬化スケジュールの順守により、現場で見られる問題の大部分に対処できます。そのため、製造中の品質保証手順がシーラント仕様自体と同じくらい重要な意味を持ちます。
パネルのサイズ、風荷重ゾーン、およびプロジェクトのスケジュールはすべて、特定のファサードにどの構造シリコーン配合が適切であるかに影響します。
| プロジェクトの状況 | 配合の検討 |
|---|---|
| 標準中層カーテンウォール | 実証済みの移動能力を備えた汎用中性構造シーラント |
| 高い風荷重または海岸への曝露 | より高い引張接着力と強化された耐候性 |
| 構造接合部と耐候性シール接合部を組み合わせたもの | 現場での接合タイプを減らすための二重目的の構造および耐候性配合 |
| スケジュールが厳しい大判パネル | リフト間の保持時間を短縮する高速硬化配合 |
| コーティングされたガラスまたは反射ガラス | 検証済みのガラスコーティング適合性テストによる中性硬化化学反応 |
研究室での接着結果は普遍的なものではなく、基材固有のものであるため、指定者は、使用されている正確なガラス コーティングとフレーム仕上げの互換性テスト データを要求する必要があります。
気候の状況によっても、一般的なデータシートでは完全に把握できない方法で配合の選択が決まります。季節による気温の変動が大きい地域のファサードは、より頻繁な膨張と収縮のサイクルを経験するため、比較的安定した気候と比較して、長年にわたって移動能力に対する追加の要求が生じます。沿岸および海洋環境では、塩害と湿気に関して追加の考慮事項が必要になります。これにより、シーラント自体が構造的に健全なままであっても、接合界面で適合性の低い材料の劣化が促進される可能性があります。シーラント試験レポートと併せて地域の気候データを確認すると、実験室の数値のみに依存するよりも、予想される長期的なパフォーマンスのより現実的なイメージが得られます。
構造用ガラスシーラントは、持続的な耐荷重接着力についてテストおよび評価されており、建物の耐用年数にわたってガラスパネルの重量を保持し、風圧に耐えることができます。一般的な耐候性シーラントは、主に空気と水を遮断するように設計されており、この耐荷重の役割については評価されていません。
中性硬化シーラントは硬化中に副産物を生成するため、コーティングされた金属フレームを腐食したり、断熱ガラスユニットのエッジシールに干渉したりする可能性が低いため、カーテンウォールの長期使用に最適です。
目地幅は、熱膨張や建物の揺れなどのアセンブリの予想される動きをシーラントの動きの能力評価で割って計算されるため、シーラントに試験範囲を超えて負担がかかることはありません。
一部の配合物は両方の役割を果たすように設計されており、現場での材料物流を簡素化できますが、特定の製品データシートで構造サービスと耐候性サービスの両方について評価されていることを確認する必要があります。
推奨硬化期間後に行われるハンドプルテストやナイフタブテストなどの現場接着テストは、ユニットを装着する前にシーラントが実際の現場の基板に適切に接着していることを確認するための標準的な方法です。
4 面システムはパネルのすべてのエッジに沿ったシーラントに完全に依存しており、一般により保守的な接合部のサイジングとより厳格な品質管理が必要になります。一方、2 面システムは荷重経路の一部を機械的なエッジと共有しますが、どちらの構成でも接合部の寸法を最終決定するためにエンジニアリングのレビューが必要です。
季節的な温度変動が大きいと、接合部が吸収しなければならない膨張と収縮のサイクルの頻度が増加します。一方、沿岸環境や高湿度の環境では接合界面の劣化が加速する可能性があるため、選択時には実験室試験レポートと並行して地域の気候データを検討する必要があります。
