Construction HighTech in der Fassade
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Construction HighTech in der Fassade
HighTech in der Fassade ® Sikasil -Silicone – Innovative Lösungen für eine anspruchsvolle Architektur Auswärtiges Amt, Berlin, Deutschland Design der Glasfassade: James Carpenter Design Associates Construction Inhalt Einleitung Hightech-Fassaden 5 Verglasungstechnologien Vierseitiges Structural Glazing Zweiseitiges Structural Glazing Punktgehaltene Verglasung Ganzglasfassade 6 6 7 7 Structural Glazing SG SG-Modulaufbau Fugendesign & Berechnung Kompetenz jenseits von Formeln Systemkomponenten Glas und Metal SG-Silikonklebstoffe 8 10 14 15 16 Isolierverglasung IG IG-Modulaufbau Berechnung der Stegüberdeckung IG-Silikondichtstoffe Gasgefülltes Isolierglas 18 20 22 23 Wetterversiegelung WS Fugendimensionierung WS-Silikondichtstoffe 24 24 Dampfdichte Abdichtung Membransysteme für Fassaden 26 Zubehörprodukte Oberflächenvorbehandlung Reiniger, Primer Abstandshalterbänder 28 28 29 Fassade Kompetenz Centern Projektservice Umfassendes Qualitätsmanagement Projektprüfungen Projektschritte im Detail Technisches Lexikon 1 Kaufhaus Peek & Cloppenburg, Köln Renzo Piano Building Workshop 30 31 32 33 34 1 2 3 5 4 Sika’s Lösungen zum Kleben und Dichten – für Fassaden in allen Klimazonen 8 2 14 27 15 22 25 28 1 21 18 19 6 17 4 7 11 20 26 12 16 13 23 24 9 Projekte auf dieser Seite: 1 Kaufhaus Peek & Cloppenburg, Köln, Deutschland 2 30 St. Mary Axe, London, GB 3 Zhang Jiang Hi-Tec Park, Shanghai, China 4 Neues Messe Zentrum, Mailand, Italien 5 Universität von Chicago, USA 6 Jiangsu Telecom Gebäude, Nanjing, China 7 Crystal Tower, Manama, Bahrain 8 Russia Federation Tower, Moskau, Russland 9 One Marina Boulevard (NTUC Gebäude), Singapur Titelseite: Drugstore Publicis, Paris, Frankreich 10 3 6 7 8 9 Hightech-Lösungen für perfekte Fassaden Architektur lebt vom Wandel. Von kreativen Ideen und ungewöhnlichen Lösungen, die immer wieder aufs Neue begeistern. Besonders die Fassadengestaltung fordert Planer heraus, denn sie prägt den Charakter des Bauwerks und muss gleichzeitig hohe bautechnische Anforderungen erfüllen. Kreative Fassadenarchitektur Um Ästhetik und energetisch anspruchsvolle Konzepte aufs Beste miteinander zu verbinden, setzen Architekten im Fassadenbau zunehmend auf Glas – ob als transparente Structural Glazing-Fassade in Einfachverglasung oder mit Isolierglaselementen oder sogar als Doppelhaut-Fassade. Auch Kombinationen von Glas mit Materialien wie Naturstein, Metallen oder kunststoffbeschichteten Metallen eröffnen dem Planer vielfältigste Gestaltungsmöglichkeiten. Doch nicht nur die perfekte Optik entscheidet. Gerade Fassaden und Fenster sind extremen Anforderungen ausgesetzt und müssen ihre Qualität auch auf lange Sicht erhalten. Massgeblich verantwortlich dafür sind die zuverlässigen Verbindungen der Bauteile und ihre hoch elastische, wetterdichte Versiegelung. Das erfordert Hightech-Silikondichtstoffe, die ganz gezielt spezielle Anforderungen erfüllen und in allen Produkteigenschaften höchste Leistung garantieren. Sika bietet dafür eine breite Palette ausgereifter und innovativer Fassadenprodukte für alle Anforderungen: In unseren hausinternen Fassade Kompetenz Centern entwickeln wir zusammen mit Architekten und FassadenUnternehmen seit Jahren Komplettlösungen, die dem neuesten Stand der Technik entsprechen. Um weltweit die spezifischen Anforderungen, unter Einhaltung der jeweiligen Normen und Vorschriften zu erfüllen, bietet Sika unterschiedliche, länderabhängige Lösungen. 4|5 27 26 Für Structural Glazing-Silikonklebstoffe Sikasil® SG siehe Seite 16. Vierseitiges Structural Glazing Optimale Transparenz Structural Glazing Systeme können sowohl zwei- als auch vierseitig ausgeführt werden, wobei jeder Systemaufbau seine spezifischen Vorteile bietet. Generell empfiehlt sich für ein effizientes und energiesparendes Gebäudemanagement die Verwendung von Isolierglas. Rahmenlose Optik Vierseitiges Structural Glazing besticht in erster Linie durch die perfekte ebenmässige Optik. Es werden alle vier Seiten der grossformatigen Scheibenelemente mit Sikasil® SG Siliconklebstoffen optisch rahmenlos auf einen Adapterrahmen geklebt. Diese vorgefertigten Glasmodule werden anschliessend an der tragenden Konstruktion befestigt, sodass die Fassade wie eine ebene Glasfläche wirkt. Dynamische Lasten Zweiseitiges Structural Glazing werden über den Siliconklebstoff aufgenommen. Um das Eigengewicht des Glases abzutragen, empfiehlt sich eine mechanische, von aussen nicht sichtbare Unterstützung der Moduleigenlast. Vorteile dieses Systems: - Schöne Optik ohne sichtbare Rahmen - Bessere, gleichmässige Lastabtragung durch den hoch elastischen Silikondichtstoff über alle vier Seiten. - Optimale Temperaturverteilung im Glas, da keine Beschattung durch Deckleisten. Dies verringert die Gefahr von Glasbruch durch thermische Spannungen. - Energetische Effizienz durch abgedichtete Fugen und keine aussen liegenden Metallteile. - Hoher Selbstreinigungseffekt durch eine ebene Glasfläche. Optimale Sicherheit Mechanische Sicherung Im zweiseitigen Structural Glazing-System werden lediglich zwei sich gegenüberliegende Glas- oder Panelkanten (horizontal oder vertikal) mit Sikasil® SG Siliconklebstoff auf einen Adapterrahmen geklebt. Die beiden anderen gegenüberliegenden Seiten sind mechanisch gesichert. Diese Befestigung hat keine Auswirkungen auf die Beanspruchung der zwei verklebten Seiten. Da eine zu starke Durchbiegung des Glases verhindert werden muss, ändern sich die Mindestabmessungen der Fuge im Vergleich zu einem vierseitigen System nicht. Vorteile dieses Systems: - Hohe mechanische Sicherheit - Abführung der dynamischen Kräfte sowohl über den Siliconklebstoff als auch über die mechanische Sicherung. - Metalldeckleisten können als gestalterisches Element die Fassadenoptik auflockern. 28 Für UV-beständige Wetterversiegelungen zwischen den Glasscheiben mit Sikasil® WS siehe Seite 24. 29 Für geeignete Silikonverglasungsdichtstoffe Sikasil® SG und Sikasil® WS siehe Seite 28. Punktgehaltene Verglasung Ganzglasfassade Die Leichtigkeit der Verglasung Rahmenloses Erscheinungsbild Mechanische Befestigung Bei punktgehaltenen Verglasungssystemen werden die Glaselemente an Kabeltrossen oder Metallstreben mit Metallhalterungen befestigt. Diese Halterungen werden in die Glasbohrungen mit „Glaszement“ eingebettet. Das Glas kann sowohl Einfachglas (z.B. laminiertes Glas in der Aussenhaut einer Doppelhautfassade) als auch Isolierglas mit UV-beständigem Siliconrandverbund sogar mit Argon-Füllung sein (Sikasil® IG). Beeindruckende Glasdimensionen Ganzglasfassaden (Schwertverglasung) beeindrucken durch ihre ebenmässige, rahmenlose Erscheinung und die immensen Dimensionen. Vorteile dieses Systems: - Hohe mechanische Sicherheit - Leichte Glaskonstruktionen möglich Zum Einbetten der Metallhalterungen in das Glas und zum perfekten Ausgleichen von Produktionstoleranzen fragen Sie bitte nach der Produktserie Sika AnchorFix®. Ganzglasfassaden gleichen zweiseitigem Structural Glazing, wobei die obere und untere Glaskante in der Decke bzw. dem Boden eingelassen sind. Die vertikalen Glaskanten werden strukturell mit den Glasschwertern verklebt. Vorteile dieses Systems: - Attraktive Erscheinung ohne sichtbare Rahmen - Dank ihrer hohen Elastizität können die Silicondichtstoffe die Lasten effizienter und gleichmässiger übertragen. - Die Temperaturverteilung im Glas ist ideal da keine Deckleisten als Beschattung wirken. Dies reduziert das Risiko von Glasbruch durch thermische Spannungen. 6|7 11 10 Lufthansa, Fassade von Josef Gartner GmbH Detailaufnahme Lufthansa Structural Glazing – Anspruchsvolle Architektur und innovative Technologie Structural Glazing-Module sind extremen Anforderungen ausgesetzt. So müssen sie Wind- und Schneelasten sowie thermische Ausdehnung aufnehmen, deren Kräfte auf Dauer auf die Unterkonstruktion übertragen und allen Witterungseinflüssen langfristig standhalten. Spezialisierte Produkte Langlebige Konstruktionen Hochmodulige Sikasil® SG Siliconklebstoffe bieten die besten Eigenschaften für diese Anforderungen. Um ausserdem die Bewegungen zwischen den SGModulen aufzunehmen und sie dauerhaft gegen Wind und Wetter abzudichten, hat Sika niedermodulige Sikasil® WS Wetterversiegelungsdichtstoffe mit speziellen Eigenschaftsprofilen entwickelt. Selbst bei leichten bis mittleren Erdbeben kann diese elastische Verklebung Schäden reduzieren. Sikasil® SG Siliconklebstoffe werden beim Structural Glazing zum Verkleben der Glaselemente auf die metallischen Trägerrahmen eingesetzt. Die Elemente können als Einfachverglasung ausgeführt sein oder mit Isolierglas für eine Warmfassade, die die komplette Gebäudehülle bildet und ausgezeichneten Korrosionsschutz bietet. Beschichtetes Multifunktionsisolierglas sorgt dabei für den notwendigen Sonnenschutz. Eine weitere Variante sind zusätzliche vorgehängte Kaltfassaden mit einfach verglasten Elementen (DoppelhautFassade). Die mit Sikasil® SG Siliconklebstoffen ausgebildeten elastischen Fugen fangen die Bewegungen der Bauteile auf, die durch Temperaturänderungen, Feuchtigkeit, Schwinden von Baustoffen, Schall, Wind und andere Erschütterungen entstehen, und zwar dauerhaft. Adapterrahmen Stufenisolierglaseinheit Wetterversiegelung Isolierglas-Sekundärdichtstoff Tragklötze Abstandhalterbänder Mechanische Unterstützung Structural Glazing-Verklebung Hinterfüllmaterial Tragklötze Structural Glazing-Verklebung Wetterversiegelung Abstandhalterbänder Symmetrische Isolierglaseinheit Die Illustration zeigt den prototypischen Aufbau eines Structural GlazingModuls. Die Darstellung ist keine Anleitung zur Ausführung von Konstruktionen. Nationale Bauvorschriften oder projektspezifische Anforderungen können zusätzliche, darüber hinausgehende Konstruktionselemente erforderlich machen. - - - - Wirtschaftlich bauen Ganzheitliche Systeme Structural Glazing-Fassaden haben sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile: Die werkseitig produzierten Module lassen sich zeit- und kostensparend montieren. Die hohen Dämmeigenschaften einer Warmfassade wirken sich günstig auf die Energiebilanz des Gebäudes aus. Hohe solare Wärmegewinne können in der Energiebilanz berücksichtigt werden. Die Schalldämmung wird durch Isolierglas und elastischen Silicondichtstoff verbessert. Die Unterhalts- und Reinigungskosten dieser selbstreinigenden Fassaden sind gering. Reparaturen sind durch den schnellen, einfachen Modulaustausch deutlich kostengünstiger. Damit ein Structural Glazing-System ganzheitlich stimmig ist, müssen verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein: Projektspezifische Berechnungen der Fugendimensionierungen, damit das System bis ins Detail perfekt ausgeführt werden kann. Werkseitige Verklebung der industriell gefertigten Glasmodule mit höchster Massgenauigkeit. Eine exakt auf die Fassadenart abgestimmte Rahmenkonstruktion. Dichtstoffe, Dichtprofile und Wetterversiegelungen aus hochwertigen Siliconen, die höchste bautechnische Anforderungen und internationale Richtlinien erfüllen. Strengste Qualitätskontrollen aller verwendeten Produkte von der Produktion bis zur Anwendung. - - - - 8|9 12 Messe Mailand Fugendesign – Richtige Planung entscheidet Beim Structural Glazing sollen die Planung und Anordnung der Fugen zum einen optischen Ansprüchen genügen, zum anderen müssen die Dimensionsänderungen der angrenzenden Bauteile unter Temperatureinfluss und die zulässige Gesamtverformbarkeit des Siliconklebstoffes beachtet werden. Das Fugendesign verbindet also Form mit Funktionalität. Wichtig 7 Kriterien müssen beachtet werden: 1. Die Fuge muss Zug- und Druckbewegungen zwischen den Fugenflanken ungehindert aufnehmen können. Dreiseitenhaftung verhindert die Bewegung des Materials, führt unvermeidlich zur Beschädigung der Fuge und ist deshalb auf jeden Fall zu vermeiden (siehe Abbildung auf Seite 13). 2. Die Fugenhöhe h darf beim einkomponentigen Sikasil® SG-20 nicht mehr als 15 mm betragen. Bei tieferen Fugen bis zu 50 mm ist Sikasil® SG500 zu verwenden. 3. Das Verhältnis Fugenhöhe h zu Fugendicke e sollte mindestens 1:1 und höchstens 3:1 betragen. 4. Die minimale Fugenhöhe h beträgt immer 6 mm, unabhängig vom Rechenergebnis. 5. Die Fugendicke e sollte mindestens 6 mm betragen. 6. Das Ergebnis wird immer aufgerundet, nie abgerundet. 7. Die Klebefugen dürfen niemals externen Lasten ausgesetzt werden, die durch Absetzen, Schrumpf, Kriechen oder permanente Spannungen verursacht sind. h e h Fugenhöhe e Fugendicke 12 Detail Messe Mailand Berechnung der Fugenhöhe h Typisches Spannungs-/DehnungsDiagramm von Sikasil® SG-500 Fugenhöhe h in Abhängigkeit von der Windlast in unterstützten Konstruktionen Fugenhöhe h in Abhängigkeit von der Eigenlast in nicht unterstützten Konstruktionen h= a= h= G= Iv = σstat = minimale Höhe der Klebstofffuge (mm) Länge der kurzen Kante der Glasscheibe bzw. des Elementes (mm); bei unregelmässig dimensionierten Glaselementen: längste der kurzen Glasscheiben 1) w = maximale anzunehmende Windlast (kN/m2) (100 kp/m2 = 1 kPa = 1 kN/m2) σdyn = zulässige Spannung des Klebstoffes für unterstützte Konstruktionen (kPa); Sikasil® SG-500: 140 kPa = 0.14 N/mm2 Sikasil® SG-20: 170 kPa = 0.17 N/mm2 1) Wenn in einem Projekt verschiedene Glasgrössen eingebaut werden, wird das Glas mit der längsten der kurzen Glasseiten als Grundlage für die Fugenberechnung verwendet. Beispiel 1 (mit Sikasil® SG-500): Maximale Windlast = 4.0 kN/m2 Glasdimensionen: 2.5 m x 1.5 m Ergebnis = 21.43 mm Die Fugenhöhe beträgt also min. 22 mm. minimale Höhe der Klebstofffuge (mm) Eigengewicht des Glases oder Elementes (kg) Länge der vertikalen Verklebung (m) zulässige Spannung des Klebstoffes für nicht unterstützte Konstruktionen (kPa); Sikasil® SG-500: 10.5 kPa = 0.0105 N/mm2 Sikasil® SG-20: 12.8 kPa = 0.0128 N/mm2 Beispiel 2 (mit Sikasil® SG-500): Scheibenmasse: 3 m x 1 m x 12 mm Dichte von Glas: 2.5 kg/dm3 Ergebnis: 14 mm 10 | 11 h e Richtig dimensionierte Fuge im Ausgangszustand (h = Fugenhöhe, e = Fugendicke). Die Verklebung fängt neben Zugbewegungen auch Scherbewegungen in allen Richtungen auf. Berechnung der Fugendicke e Bei allen Structural Glazing-Konstruktionen treten erhebliche Scherbewegungen der Verklebung auf. Die Fugendicke muss deshalb so konzipiert sein, dass die zulässige Gesamtverformung der Verklebung nicht überschritten wird. - Parameter zur Berechnung der Fugendicke e Dimensionen der Elemente Maximal zu erwartende Temperaturdifferenzen Thermische Ausdehnungskoeffizienten der zu verklebenden Materialien Überschlägiger Wert für die Fugendicke: Hälfte der Fugenhöhe, mindestens 6 mm Wichtig Dabei ist zu beachten: 1. Es müssen alle Ursachen berücksichtigt werden, die eine Bewegung auslösen: 2. Alle Toleranzen sind zu beachten. Dazu gehören Schnitttoleranzen des Glases bzw. Metalls und Installationstoleranzen. - thermische Effekte aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten von Glas und Unterkonstruktion. Falls die Fugendimensionierung für ein komplettes Bauprojekt konstant gehalten werden soll, sind die Maße der grössten Scheibe zu berücksichtigen. - Andere Ursachen, wie Schrumpfung, Senkung oder lokale begrenzte Spannungen 3. Die Verarbeitungstemperatur muss zwischen +5 °C und +40 °C liegen. 4. Eine Dreiseitenhaftung muss vermieden werden, denn die Bewegung der Fuge darf nicht behindert sein. Adapterrahmen Glasscheibe Structural Glazing-Verklebung Dreiseitenhaftung ist unbedingt zu vermeiden. 13 Peek & Cloppenburg, Köln 1. Verformung der SG-Konstruktion 2. Summe der Bewegungen Formel zur Berechnung der Verformungen der langen und kurzen Panelkanten aufgrund unterschiedlicher Ausdehnung und Kontraktion von Glas und Adapterrahmen (thermische Bewegungen in Schubrichtung). Die berechneten Verformungen der langen und kurzen Panelkanten ergeben nach dieser Formel (pythagoreischer Lehrsatz) die Summe der Bewegungen. ∆l = gesamte Längenänderung ∆lv, h = Längenänderung (mm) lv = lh = Tf = Tg = αf = αg = vertikale Kantenlänge der Glaseinheit (mm) horizontale Kantenlänge der Glaseinheit (mm) durchschnittliche Temperaturdifferenz des Rahmens (ca. 30 – 60 K) durchschnittliche Temperaturdifferenz des Glases (ca. 30 – 60 K) Ausdehnungskoeffizient Rahmenwerkstoffes (Aluminium: 23.8 x 10-6 K-1, Stahl: 12 x 10-6 K-1) Ausdehnungskoeffizient des Glases 9 x 10-6 K-1 v = vertikal h = horizontal Beispiel 3: Scheibenmaße: 2.5 m x 1.5 m (siehe Beispiel 1) Temperaturunterschied Alurahmen: 60 K Temperaturunterschied Glas: 30 K Maximale Dehnung: 12.5% (c = 0.125) Ergebnis: e ≥ 6.56 mm Da das Verhältnis von Fugenhöhe h (22 mm, Beispiel 1) zu Fugendicke e kleiner als 3:1 sein soll, ist eine Fugendicke von mindestens 7.33 mm zu wählen. Eine gängige Abstandhalterbandgrösse hierfür wäre 8 mm. 3. Berechnung der Mindestfugendicke e Für Hilfe bei Fugenberechungen wenden Sie sich bitte an Ihr nächstes Sika Fassade Kompetenz Center. Für Sikasil® SG-Siliconklebstoffe ist eine maximale Dehnung von 12.5% zulässig (c = 0.125). Insgesamt darf die Summe aus Expansion und Kontraktion 25% nicht überschreiten. Mit dieser Vorgabe lässt sich die Mindestfugenbreite e berechnen. Diese Berechnungsmethode basiert auf ASTM C1401. Eine weitere Berechnungsmethode ist in EOTA ETAG Nr. 002 (2004) in Annex 2 beschrieben und basiert auf dem Schermodul. 12 | 13 Aluminium L-Profil Klebefuge Glasscheibe Max. Belastung 1.00 N/mm2 Max. Belastung 1.20 N/mm2 Max. Belastung 0.90 N/mm2 Beispiel für eine FE Berechung: Wegen der hohen Belastungen in den Ecken (links) bedarf es bei L-Fugen besonderer Sorgfalt. Hinterfüllschnüre reduzieren die Maximalbelastung um über 30 % (rechts). Kompetenz jenseits von Formeln Fugendesign wird immer komplexer, Fugendimensionen werden immer kleiner, Lastung und Bewegungen immer extremer. Unsere Experten im Fassade Kompetenz Center begleiten Trends und Entwicklungen nicht nur mit ausgefeilten Tests sondern auch mit den neusten Methoden der FinitElement-Berechungen. Hochgeschwindigkeitstest für Explosions- und HurricaneResistenz Zugscherspannung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit Geschwindigkeit [mm/min] Für Sika als einen der Marktführer in der Automobil- und Transportindustrie sind Ho chgeschwindigkeitstests Stand der Technik in den Laboratorien. Vor jedem Crash- und Explosionstest messen wir Hochgeschwindigkeitseinwirkungen auf Klebund Dichtstoffe an kleinen Prüfkörpern. Basierend auf diesen Werten helfen wir, die Fugendimensionen zu optimieren. Zugscherspannung [N/mm2] Zugscherspannung Trendlinie Je höher die Einschlagsgeschwindigkeit, desto höher die Klebstoffstärke, desto grösser der Designfaktor. Vulkanisationsgeschwindigkeit Pendelschlagtestgerät (nach ISO 11343) für Geschwindigkeiten von 1.10 m/s – 5.24 m/s bei Temperaturen von –50 bis +80°C. Da Glas sich mit einer Geschwindigkeit von max. 4 m/s verformt, ist dies der optimale Bereich für die Simulation von Explosionstests. chtdicke [mm] Finit-Element-Berechnungen 14 80 und 100 Victoria Street London, GB; EPR Architects Fassaden-System-Komponenten – Glas und Metallrahmen Glas 1. Unbeschichtetes Floatglas Floatglas eignet sich generell für alle geklebten Glasfassaden. Um die Gefahr von Schäden bei Glasbruch zu reduzieren, setzt man getemperte oder laminierte Gläser (mit Polyvinylbutyralfolie, PVB oder Giessharze) ein. Sikasil® SG Siliconklebstoffe garantieren exzellente Haftung auf getemperten Gläsern ohne zusätzliche Prüfungen. Bei laminierten Gläsern empfehlen wir eine individuelle Haftungsund Verträglichkeitsprüfung. 2. Pyrolytische Beschichtungen für reflektierende Gläser (Hard Coatings) Zum einen optimieren beschichtete Gläser die thermische Isolierung der Fassade, zum anderen haben sie eine besonders ansprechende Optik. Für die Structural Glazing-Verklebung eignen sich pyrolytische Beschichtungen (Hard Coatings) aus Metalloxiden optimal, da sie resistent gegen Umwelteinflüsse sind. Für Sikasil® SG Siliconklebstoffe wird eine Gewährleistung für die Haftung erst nach individuellen Haftungstests erteilt. 3. Magnetronbeschichtungen für LowEGläser (Soft Coatings) Diese Beschichtungen enthalten Edelmetalle (z.B. Silber) und sind im Allgemeinen nicht widerstandsfähig genug für die Structural Glazing-Verklebung. Wenn gefordert, muss im Bereich der Verklebung die Beschichtung gegebenenfalls abgeschliffen werden. Deshalb sollte die Haftung auf abgeschliffenen Mustern geprüft werden, da das Abschleifen eine Manipulation der Oberfläche ist und verschiedenen Parametern unterliegt. Die Angaben des Glasherstellers sind auf jeden Fall zu beachten. 4. Keramikbeschichtungen Keramikbeschichtungen werden überwiegend im Brüstungsbereich eingesetzt. In den Randbereichen des Glases verdecken sie Farbunterschiede innerhalb des IG-Randverbundes sowie zwischen Randverbund und SG-Klebstoff. Die Haftfähigkeit von Sikasil® SG Siliconklebstoffen ist durch zahlreiche Projekte und Tests nach der europäischen Richtlinie für geklebte Glaskonstruktionen (EOTA ETAG Nr. 002) belegt. Da sich die Zusammensetzung der Beschichtungen jedoch stark unterscheiden kann, müssen zur Gewährleistung für jedes Projekt individuelle Prüfungen durchgeführt werden. Adapterrahmen Für die Adapterrahmen werden hauptsächlich folgende Materialien eingesetzt: Anodisiertes Aluminium Pulverbeschichtetes Aluminium PVDF-beschichtetes Edelstahl Sikasil® SG Siliconklebstoffe haften auf diesen Materialien sehr gut, was aber zusätzlich von Sika für jedes Projekt separat getestet wird. Auf kritischen Materialien optimiert Sika® Cleaner-205 die Haftung. 14 | 15 Sikasil® SG-20 SG-500 Komponenten 1-komponentig 2-komponentig Vernetzungssystem neutral neutral Verarbeitung mit Pistole aus Folienbeutel maschinelle Mischung oder mit Pistole aus der 2-K-Kartusche Installation geklebter Elemente nach 2 bis 4 Wochen 1 nach 3 bis 5 Tagen 1 Maximale Fugenhöhe [mm] 15 50 Hautbildungszeit/Topfzeit (23 ˚ C/50% rel. Luftfeuchtigkeit) [min] ~ 15 ~ 60 Dauerelastisch [°C] -40 bis +150 -40 bis +150 ~ 39 ~ 45 Zugfestigkeit [N/mm ] ~ 1.20 ~ 0.95 Spannungswert bei 100 % Dehnung3 [N/mm2 ] ~ 0.90 (100 %) ~ 0.95 (100 %) Reissdehnung [%] ~180 ~100 Max. erlaubte Spannung (Design-Spannung) [N/mm2 ] 0.17 0.14 Härte Shore A 2 3 2 1) Hängt von der Fugendimensionierung und den Vulkanisationsbedingungen ab. 2) ISO 868 3) ISO 8339-A. Diese Angaben stellen Richtwerte dar und sind nicht zur Erstellung von Spezifikationen bestimmt. Technische Informationen über die Produkte finden Sie in den jeweiligen Produktdatenblättern. Sikasil® SG Siliconklebstoffe – Systeme mit individuellen Vorteilen Strukturelle Verklebung Sika hat für Structural Glazing- und Isolierglasanwendungen 1- und 2Komponenten-Siliconklebstoffe entwickelt, die jeweils systemspezifische Vorteile haben. Welches System für welche Anwendung am besten geeignet ist, hängt in erster Linie von den entsprechenden Anforderungen ab. Beide Systeme bieten in jeder Hinsicht höchste Qualität und maximale Sicherheit. Ausserdem zeichnen sie sich durch folgende besondere Eigenschaften aus: Hohe Zugfestigkeit Hohe Weiterreissfestigkeit Hohes Rückstellvermögen Geringer Volumenschwund bei der Vulkanisation - Sikasil® SG-20 1-Komponenten-SG-System neutral vernetzend geruchsneutral verarbeitungsfertig extrem hohe mechanische Belastbarkeit bei gleichzeitig hoher Elastizität hohe UV- und Witterungsbeständigkeit - Sikasil® SG-500 2-Komponenten-SG-System maschinelle Verarbeitung neutral vernetzend schnelle Vulkanisation und Durchhärtung herausragende UV- und Witterungsbeständigkeit hohe mechanische Festigkeit 15 Pfizer Hauptsitz, Walton Oaks, Surrey, GB Normen und Richtlinien In den USA Weltweit haben sich verschiedenste lokale Normen und Richtlinien etabliert. Die wichtigsten davon sind: ASTM C 1184: Eine weit reichende Anforderungsnorm für SG-Klebstoffe. In Europa 1 ASTM C 1401: Eine Richtlinie für SG-Anwendungen. EOTA ETAG No. 002-2004: Eine Richtlinie zur SG-Anwendung und Prüfung von SGKlebstoffen, nach der sich die meisten Staaten der EU richten und die lokalen Bestimmungen berücksichtigt. In China CSTB 3488: beschreibt die französischen Richtlinien für SG-Klebstoffe. In Ländern, die keine eigene SG-Norm definiert haben, kommt meist ASTM C 1184 oder EOTA ETAG Nr. 002 zur Anwendung. Kaufhaus Peek & Cloppenburg, Köln, Deutschland; Renzo Piano Building Workshop GB 16776-2005: Eine weit reichende Anforderungsnorm an SG-Klebstoffe, in Anlehnung an ASTM C 1184. 16 | 17 Wärmedämmung inklusive Fassaden sind der bestimmende Faktor für die Energiebilanz eines Gebäudes. Durch die ausgezeichnete Wärmedämmung von geklebten Glaskonstruktionen mit Doppel- oder DreifachIsolierverglasungen aus beschichteten Gläsern lässt sich viel Energie für die Klimatisierung sparen (Heizen und Kühlen). Denn die unbewegte Luft zwischen den verklebten Scheiben ist ein schlechter Wärmeleiter und bildet deshalb eine gute Isolierschicht zwischen der Aussen- und der Innenluft. Für den Randverbund der Isolierverglasungen werden überwiegend gebogene, mit Trockenmittel gefüllte Abstandhalter aus Aluminium eingesetzt, thermoplastisches Polyisobutylen (PIB) zur Primärabdichtung und Montagehilfe sowie eine sekundäre Abdichtung mit elastischem Dichtstoff als Sekundärdichtstoff. In geklebten Fassaden sind nur hochmodulige Silicone zugelassen. Sikasil® IG Silicondichtstoffe wurden für die spezifischen Anforderungen dieser Isolierverglasungen entwickelt und zeichnen sich durch besondere Vorteile aus: UV- und Witterungsbeständigkeit Langlebigkeit Materialkompatibilität ■ ■ ■ Glasscheiben Trockenmittel Abstandhalter Primärdichtstoff IG Sekundärdichtstoff Isolierglas – Hält die Energiekosten gering Systemgerechte Konstruktion Besonders wichtig beim Isolierglas ist, dass keine Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum gelangt, durch die sich Kondenswasser an der kalten Aussenscheibe bilden kann. Um dies zu vermeiden, hat sich in der Praxis ein zweifach abgedichtetes Randverbundsystem bewährt: - Abstandhalter aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff (geringe Wärmeleitfähigkeit) gewährleisten den notwendigen Abstand zwischen den Scheiben. - Das Trockenmittel (Molekularsieb) nimmt eindringende Feuchtigkeit auf. - Polyisobutylen als Primärabdichtung dient als Montagehilfe, dichtet gegen Feuchtigkeit ab und minimiert die Gasverlustrate bei mit Edelgas gefüllten IG-Einheiten (z.B. Argon, Krypton). - Der Sekundärdichtstoff hält die Scheiben fest zusammen, gibt der IG-Einheit mechanische Stabilität und unterstützt die Feuchtigkeitsbarriere. 16 Telefónica Hauptsitz, Madrid, Spanien; Rafael de la Hoz 18 | 19 Stufenisolierglas Elementhöhe [m] Stufenisolierglaseinheit Zugelassene Glasgrössen IG Stegüberdeckung r Nicht zugelassene Glasgrössen SG-Fugenhöhe h Elementbreite [m] Abb. 1 Nur Klimalasten sind für die Berechnung der Stegüberdeckung relevant Symmetrische Isolierglaseinheit IG Stegüberdeckung r Elementhöhe [m] SG-Fugenhöhe h symmetrische Isolierglaseinheit Nicht zugelassene Glasgrössen wegen hoher Klimalasten Zugelassene Glasgrössen Nicht zugelassene Glasgrössen wegen hoher Klimalasten Siliconstegüberdeckung – Fugenberechnung im Detail Berechnung der Fugendimensionierungen mit Stufenrandausbildung Isolierglaselemente ohne Stufenrandausbildung (symmetrische Isolierglaseinheiten) Wenn die kleinere, innere Scheibe des Elementes durch Tragklötze gestützt wird, werden bei der Berechnung der IGStegüberdeckung r für die innere Scheibe nur die Klimalasten berücksichtigt. Es empfiehlt sich, die Stegüberdeckung von einem unserer Fassade Kompetenz Center überprüfen zu lassen. Der Mindestwert von r sollte 6 mm betragen. Bei Isolierglaseinheiten in mechanisch gestützten Structural GlazingKonstruktionen wird die äussere Glasscheibe durch den Randverbunddichtstoff am Rahmen gehalten. Die dabei erforderliche Mindeststegüberdeckung r wird für zwei Fälle A und B berechnet. Unterstützung durch unsere Fassade Kompetenz Centers Zur genauen und verlässlichen Berechnung der Stegüberdeckung kontaktieren Sie bitte eines unserer Fassade Kompetenz Centers. Einfache Berechnung der Stegüberdeckung ohne Stufenrandausbildung nach EOTA ETAG 002-2004 A) Wenn Dicke der äusseren Glasscheibe > Dicke der inneren Glasscheibe: r= a xw 2 x sdyn B) Wenn Dicke der äusseren Glasscheibe ≤ Dicke der inneren Glasscheibe: r= a xw 4 x sdyn Abb. 2 Klima- und Windlasten sind für die Berechnung der Stegüberdeckung relevant Elementbreite [m] Einfluss der Glasdicke auf die Stegüberdeckung Elementhöhe [m] Zugelassene Glasgrössen Nicht zugelassene Glasgrössen Abb. 3 Fenster im Wohnungsbau Glas: 4/12/4 mm, p0: 12 kPa Stegüberdeckung: 6 mm Elementbreite [m] Die vereinfachten Berechungsmethoden berücksichtigen nur die Windlast. EOTA ETAG 002-2004 besteht aber eindeutig auf der Berücksichtigung der Klimalasten, z.B. für kleine Glasdimensionen oder dicke Glasscheiben. r = a = w = Stegüberdeckung des IG-Dichtstoffes (mm) längste der kurzen Glaskanten des Projektes (mm) maximale anzunehmende Windlast (kN/m2) (100 kp/m2 = 1 kPa = 1 kN/m2) σdyn = zulässige Spannung des Klebstoffes für unterstützte Konstruktionen; für Sikasil® IG-25: 140 kPa = 0.14 N/mm2 Elementhöhe [m] Zugelassene Glasgrössen Nicht zugelassene Glasgrössen Abb. 4 Verglasung in Hochhäusern Elementbreite [m] Glas: 6/12/6 mm, p0: 20 kPa Stegüberdeckung: 6 mm Elementhöhe [m] Zugelassene Glasgrössen Normale externe Bedingungen Hoher Luftdruck Niedrige Temperatur Niedriger Luftdruck Hohe Temperatur Nicht zugelassene Glasgrössen Abb. 5 Sicherheitsverglasung in Hochhäusern Glas: 10/12/8 + 8 mm, p0: 20 kPa Stegüberdeckung: 6 mm Elementbreite [m] Abb. 7 Pumpbewegungen durch Klimalasten Einfluss der Klimalasten auf Isolierglaseinheiten Elementhöhe [m] Besonders bei kleinen Gläsern und NichtStandard-Formaten muss man bei der exakten Berechung der IG-Stegüber deckung 4 Schritte berücksichtigen: Zugelassene Glasgrössen Nicht zugelassene Glasgrössen Elementbreite [m] Abb. 6 Sicherheitsverglasung in Hochhäusern Glas: 10/12/8 + 8 mm, p0: 20 kPa Stegüberdeckung: 18 mm 1. Berechnung des isochoren Druckes p0 Der isochore Druck ist ein theoretischer Druck verursacht durch Klimalasten wie max. zu erwartende Differenzen von Temperatur ∆T und Atmosphärendruck ∆patm und der Höhenunterschied ∆H von Glasproduktion und Einbauhöhe im Projekt. Wichtig Ein mittlerer Wert für p0 von 16 kPa soll berücksichtigt werden. Für extremere Änderungen von Temperatur oder Höhe soll p0 mit der Formel unten berechnet werden. Die SG-Verklebung einer nicht unterstützten IG-Einheit wird wegen zu hoher Spannung im IG-Randverbund nicht empfohlen. 2. Bestimmung der Glasdurchbiegung Mit dem Wert von p0 wird die Glasdurchbiegung nach verschiedenen Methoden berechnet (z.B. Plattenmethode oder Timoschenko-Methode). Die Durchbiegung wird beeinflusst durch Scheibendicke und Scheibengrösse. (siehe Abb. 4 und 5). Kleine, dicke Scheiben benötigen grosse Stegüberdeckungen (siehe Abb. 6, z.B. IG-Einheit 0,75 x 0,75 cm, min. Stegüberdeckung von 18 mm) 3. Realer Innendruck Die Vergrösserung des Volumens im Zwischenraum durch die Glasdurchbiegung reduziert den isochoren Innendruck auf den realen Innendruck. Die Pumpbewegungen durch Klimalasten sind in den Abbildungen in Abb. 7 gezeigt. 4. Gesamtlast auf der Sekundärversiegelung Die Summe der Klimalasten aus Punkt 3 und die Windlast ergeben zusammen die endgültige Last auf der IG-Randverbund (siehe Abb. 1 und 2). p0 = (∆T x 0.34 kPa /K ) + ∆patm + (∆H x 0.012 kPa/m) 20 | 21 Produktname Sikasil® IG-25 Sikasil® IG-25 HM Komponenten 2-komponentig 2-komponentig Vernetzungssystem Neutrales Silicon Neutrales Silicon Verarbeitung maschinelle Mischung maschinelle Mischung Maximale Stegüberdeckung [mm] 50 50 - Standard IG für Fenster und Pfosten-Riegel-Systeme x x - Symmetrisches IG für SG x x - Stufen-IG für SG 3 x x - IG in zweiseitigem SG x x Anwendungen: - IG in punktgehaltenen Fassaden x x - Gasgefüllte IG-Einheiten x Hautbildungszeit/Tropfzeit ~ 35 ~ 110 (23°C /50 % rel. Luftfeuchtigkeit) [min] Dauerelastisch [°C] Härte Shore A 1 -40 bis +150 -40 bis +150 ~ 45 ~ 60 Zugfestigkeit [N/mm ] ~ 0.90 ~ 1.12 Spannungswert bei 100 % ~ 0.90 ~0.95 (50 %) Dehnung 2 [N/mm2] 2 2 1) ISO 868 2) ISO 8339-A 3) Wenn der Sekundärdichtstoff eine tragende Funktion hat, ist IG-25 zu verwenden. Diese Angaben stellen Richtwerte dar und sind nicht zur Erstellung von Spezifikationen bestimmt. Technische Informationen über die Produkte finden Sie in den jeweiligen Produktdatenblättern. Sikasil® IG Silicondichtstoffe – UV-stabil und extrem langlebig Anforderungsgerechte Eigenschaften Die individuellen Anforderungen des Isolierglasverbundes sind das entscheidende Kriterium für die Auswahl des Dichtstoffes. Für den Randverbund von Isolierglaseinheiten hat Sika deshalb Sikasil® IG Silicondichtstoffe entwickelt, die sich nicht nur durch hervorragende Verarbeitungs- und Klebeigenschaften, sondern auch durch eine einzigartige UVStabilität auszeichnen. Dies ermöglicht langlebige Konstruktionen von gleich bleibend hoher Ausführungsqualität. Sikaglaze® IG-25 - 2-Komponenten-System für den Isolierglasrandverbund - maschinell zu verarbeiten - hervorragende Verarbeitungseigenschaften (Dosieren und Glätten) - hohe mechanische Festigkeit - ausgezeichnete UV- und Witterungsbeständigkeit - hohe Beständigkeit gegen Wasser und Feuchtigkeitseinwirkung - geeignet für alle Arten von IG-Einheiten im Fassadenbau Gültige Normen Weltweit etablierte Normen sind in den Prüfanforderungen auf eine Mindestlebensdauer der IG-Einheit von 10 Jahren ausgelegt. Dies beinhaltet meist eine Wechselklimalagerung von Musterisolierglasscheiben mit anschliessender Prüfung der Dampfdiffusion (Taupunkttemperatur). Die wichtigsten Normen sind: EN 1279, Glas im Bau – Isolierglas - Teil 1, Allgemeines, Masstoleranzen, Systembeschreibungen - Teil 2, Wasserdampfdichtheit - Teil 3, Edelgasdichtheit - Teil 4, Haftung auf Glasbeschichtungen - Teil 5, Evaluation der Konformität - Teil 6, werkseigene Produktionskontrolle und Auditprüfungen ASTM E 773, ASTM E 774 EN 13022 und EN 15434: Norm für Isolierglas in SG-Fassaden. SikaGlaze® IG-50 2-komponentig Polyurethan maschinelle Mischung 50 x x ~30 -40 bis +90 ~50 ~1.5 ~0.98 17 Ferring International Center SA, Lausanne, Schweiz Sikasil® IG-25 HM und SikaGlaze® IG-50 – Energieeinsparung durch Inertgas-Füllung Inertgas-Füllung Die Füllung des Scheibenzwischenraumes mit Inertgas ist eine wirksame Methode zur Reduzierung von Wärmeverlusten. Mit einem Argon-gefüllten Scheibenzwischenraum kann der U-Wert einer IG-Einheit um 0.3 W/m2K-1 gesenkt werden. Das bedeutet eine Heizöleinsparung von bis zu 3 Litern pro Jahr und Quadratmeter Glasfassade und bis zu 4 Mal mehr Energieäquivalente für die Kühlung in heissen Klimaregionen. Für grosse Glasfassaden bedeutet das nicht nur ein hohes Energieeinsparungspotenzial sondern auch eine enorme Reduzierung von Kohlendioxid und dadurch des Treibhauseffektes. Die hohe Argon-Diffusionsrate der Silicone war bisher die Hürde für die Verwendung in Argon-gefüllten Isoliergläsern. Die Durchbiegung der Glasscheiben durch Wechsel von Temperatur und Atmosphärendruck (Seite 21, Abb. 6) und das nicht-elastische Verhalten von PIB verursacht Leckagen in der Primärversiegelung und somit auch hohe Gasverlustraten in IG-Einheiten mit Siliconrandverbund. Mit dem ultra-hochmoduligen IGSilicondichtstoff Sikasil® IG-25 HM ist es nun möglich, Argon-gefüllte IGEinheiten zu produzieren, welche die europäische Norm EN 1279, Teil 3 für Argon-gefüllte IG-Einheiten bestehen können. Da die PIB-Schicht die eigentliche Argon-Barriere darstellt, sind ein umfassendes Know-how von Produktion und eine Qualitätskontrolle während der Produktion unabdingbar. Für eine ausreichende Stabilität in SG-Fassaden können diese IG-Einheiten mit starren Hohlprofilabstandhaltern (Aluminium oder Edelstahl) hergestellt werden. Dies bedeutete nun den Durchbruch für Argongefüllte IG-Einheiten in die SG-Fassade. Für Argon-gefüllte IG-Einheiten in Pfosten-Riegel-Systemen oder auch konventionellen Fenstersystemen kann auch SikaGlaze® IG-50 Polyurethan verwendet werden, wenn der Randverbund nicht direkter UV-Bestrahlung ausgesetzt ist. - Sikaglaze® IG-25 HM 2-Komponenten-Silicon für den Isolierglasverbund maschinell zu verarbeiten hervorragende Verarbeitungseigenschaften (Dosieren und Glätten) extrem hohe mechanische Festigkeit ausgezeichnete Witterungs- und UVBeständigkeit hohe Beständigkeit gegen Wasser und Feuchtigkeitseinwirkung strukturelle Eigenschaften geeignet für alle Arten von IG-Einheiten im Fassadenbau Sikaglaze® IG-50 - 2-Komponenten-Polyurethan für den Isolierglasrandverbund - maschinell zu verarbeiten - hervorragende Verarbeitungseigenschaften (Dosieren und Glätten) - sehr hohe mechanische Festigkeit - hohe Beständigkeit gegen Wasser und Feuchtigkeitseinwirkung - geeignet für IG-Einheiten in PfostenRiegel-Systemen 22 | 23 Sikasil® WS-605 S Komponenten 1-komponentig Vernetzungssystem neutral Hautbildungszeit (23°C/50 % rel. Luftfeuchtigkeit) [min] ~25 Dauerelastisch [ ° C] -40 bis +150 Härte Shore A 1 ~20 Zugfestigkeit 2 [N/mm2 ] ~0.45 Spannungswert bei 100 % Dehnung 2 [N/mm2 ] ~0.27 1) ISO 868 2) ISO 8339-A Diese Angaben stellen Richtwerte dar und sind nicht zur Erstellung von Spezifikationen bestimmt. Technische Informationen über die Produkte finden Sie in den jeweiligen Produktdatenblättern. Telecom Center München, Deutschland; Kiessler + Partner Sikasil® WS Silicondichtstoffe – Wirksamer Schutz vor Wind und Wetter Perfekte Optik durch ihre ausgezeichneten Eigenschaften: - hohe Witterungs- und UV-Resistenz - Luft- und Schlagregendichtheit - sehr gute Bewegungsaufnahme Die Qualität und Optik einer Fassade hängen massgeblich von der systemgerechten Wetterversiegelung ab. Schliesslich unterliegen die einzelnen Fugendimensionierung von Elemente mitunter extremen Bewegungen Wetterversiegelungen durch Temperaturänderungen, Feuchtigkeit (bei Beton), Schwinden von Baustoffen Allgemein gilt: - Die Fugenflanken sollten bis zu einer Tiefe (Holz, Beton), Schall, Wind und anderen Erschütterungen, die sich auf die Fugen von zweimal der Fugenbreite, mindestens und anschliessenden Bauelemente aber 30 mm parallel verlaufen. So hat das auswirken können. Hinterfüllmaterial ausreichend Halt. - Bei den meisten Dichtstoffen muss die Eine wirkungsvolle Wetterversiegelung Fugenbreite mindestens viermal der zu der Fugen zwischen den Elementen erwartenden Fugenbewegung entsprechen. kann entweder mit vorgeformten - Das optimale Verhältnis von Fugenbreite zu Dichtungen oder alternativ mit UV- und witterungsbeständigem Silicondichtstoff Fugentiefe ist 2:1 (siehe Abb. oben rechts). ausgeführt werden. Sikasil® WS Silicondichtstoffe erhalten die Qualität und perfekte Optik der Fassade auf lange Sicht Projektbezogene Haftungsprüfung Für die wetterdichte Versiegelung einer Fassade ist die optimale Haftung des Dichtstoffes auf den Oberflächen essenziell. Sika empfiehlt deshalb, die Haftungseigenschaften des Dichtstoffes vor dessen Verwendung bei einem unserer technischen Zentren (Fassade Kompetenz Center) individuell und projektbezogen auf repräsentativen Mustern prüfen zu lassen. Individuelle Farbgestaltung Für Wetterversiegelungsdichtstoffe bietet Sika einen projektbezogenen Farbservice an. Neben den Standardfarben stellt Sika auf Wunsch auch individuelle Sonderfarben her. Bitte beachten Sie die speziellen Lieferbedingungen und Lieferzeiten für Sonderfarben, über die wir Sie gerne informieren. Metall Wetterversiegelung Isolierglas Wetterversiegelung Isolierglas/Metall, Fugenbreite: Tiefe = 2:1 18 - Sikasil® WS-605 S verarbeitungsfertiger 1-KomponentenDichtstoff neutral vernetzend nicht randzonenverschmutzend bei Glas und Metall UV- und witterungsbeständig mechanisch sehr flexibel Wetterversiegelung an punktgehaltenen Glasfassaden Für die richtige Auswahl eines Dichtstoffes in punktgehaltenen Glasfassaden empfiehlt Sika die Überprüfung von Design und Statik. Nur so kann festgestellt werden, ob der Dichtstoff nur zur hoch elastischen Wetterversiegelung dient oder auch als aussteifendes Element in der Statik berücksichtigt werden muss. Unsere Fassade Kompetenz Center prüfen jedes Projekt auf Anfrage individuell. Wasser-/Dampfdichte Membrane Normen und Richtlinien Anschlüsse von Glasfassaden an Betonbaukörper können zu weit für eine Nassversigelung sein. Für eine zuverlässige Abdichtung bietet Sika ausgereifte Membransysteme für Dampfdiffusionskontrolle an (siehe Seite 30). Die Normen für Wetterversiegelungsdichtstoffe unterscheiden sich aufgrund der Anforderungen an den Dichtstoff erheblich von denen für Structural GlazingAnwendungen. Dichtprofile Als Wetterversiegelung für Structural Glazing eignen sich auch gut UV-resistente Dichtungen aus Siliconkautschuk. Bei allen Dichtungen (besonders aus Nichtsiliconmaterialien wie EPDM) wird die Kompatibilität individuell gemäss ASTM C 1087 bzw. EOTA ETAG Nr. 002 geprüft. ISO 11600 Mit der ISO 11600 ist es erstmals weltweit gelungen, sich auf eine Klassifizierung von unterschiedlichsten Dichtstofftypen und deren Prüfung zu einigen. Daneben haben aber auch noch nationale Normen, wie ASTM C 920, DIN 18545, wegen lokaler Gewohnheiten oder auch wegen Spezifika, wie z. B. Test der Abriebfestigkeit (DIN 18545) oder Frühbeanspruchbarkeit (DIN 18540), ihre Bedeutung. 24 | 25 Produktübersicht Standard System Selbstklebendes System SikaMembran® Outdoor plus Universal -S3 Dicke [mm] 0.6 0.6 0.35 µ-Wert 6500 98 000 71 000 sd Wert [m] 4 60 Systemklebstoff SikaBond -TF plus N ® Standardbreiten 10/15/20/25/30/35 25 m Rollen [cm] grössere Breiten auf Anfrage 25 SikaBond -TF plus N Klebeband/SikaBond®-TF plus N 10/15/20/25/30/35/40 grössere Breiten auf Anfrage 5.0/7.5/10/15 grössere Breiten auf Anfrage ® Hauptanwendungen Anschlussfugen von Beton und Ziegelbauwerken in hinterlüfteten Fassaden Pfosten-Riegel-Fassaden e erfüllen m te s y s n 2 ran -Folie Baustoffklasse B b m e M a Sik ! an die erungen ngenden Prüfung d r fo n A die er freihä auch in d ® Abdichtungen mit Membransystemen Wasserdampf in Gebäuden In Bauwerken kann neben Schlagregen Wasserdampf ein massives Problem werden. Wenn die Luft unter den Taupunkt abkühlt, kondensiert das überschüssige Wasser im Bauwerk. Diese Art von Feuchtigkeitstransport, bei dem Wasser in Form von Dampf durch tragende Teile migriert, ist besonders typisch für Wintermonate in West- und Zentraleuropa oder vergleichbaren Klimazonen. In der Atmosphäre von beheizten Räumen befindet sich mehr Wasserdampf als in der Aussenluft. Dieser Konzentrationsunterschied wird durch Dampfdiffusion von innen nach aussen ausgeglichen. In tropischen Regionen mit heissem, feuchten Klima aussen und kühlen, klimatisierten Räumen innen, kehrt sich dieser Prozess um. Nach der deutschen Norm DIN 4108, Thermische Isolierung von Gebäuden, muss ein Bauelement so beschaffen sein, dass keine unzulässig hohe Menge an Wasser im Bauteil kondensiert, z.B. wenn Dampf von innen nach aussen diffundiert und auf ein Material mit einem sehr hohen Dampfdiffusionswiderstand und/oder ein Isoliermaterial trifft. Systemlösungen Mit dem SikaMembran®-Foliensystem können Fassaden effektiv und anforderungsgerecht geschützt werden, sowohl in der Vorhangfassade in Glas als auch bei Betonkonstruktionen. Mit dem elastischen Klebstoff SikaBond®-TF plus N erzielt man schnell eine sehr dauerhafte, wasserdichte Abdichtung der Fugen zwischen Fassade und Tragwerkskonstruktion. Für umfassende Informationen fragen Sie bitte nach unserer SikaMembran®-Foliensystem Broschüre. 22 23 GLA City Hall, London, GB; Foster & Partners ADIA Building, Abu Dhabi, VAE; Kohn Pedersen Fox Associates PC Für breite Fugen zwischen Fassade und Betonkonstruktion sind SikaMembran®-Foliensystem die beste Lösung. In hinterlüfteten Fassaden bilden SikaMembran®Foliensystem Systeme die optimale Dampfbarriere für alle klimatischen Bedingungen während des ganzen Jahres. 26 | 27 Produkte für die Oberflächenbehandlung Produkt Anwendung Sika® Cleaner P Reiniger für Floatglas und pyrolytisch beschichtete Gläser, wo aus ästhetischen Gründen kein Cleaner-205 verwendet werden kann. Sika® Cleaner-205 1 Reiniger/Aktivator für Floatglas und pyrolytisch beschichtete Gläser, Metalle wie anodisiertes Aluminium, Edelstahl, und den meisten Kunststoffbeschichtungen wie Pulverbeschichtungen oder PVDFBeschichtungen. Sika® Primer-3N Sika® Mixer Cleaner Grundierung für poröse Oberflächen wie Naturstein, Beton Reiniger für 2-Komponenten Mischmaschine 1) Auf Glas und sehr glänzenden Beschichtungen kann Sika®Cleaner-205 einen dünnen Schlierenfilm hinterlassen. Daher wird das Abkleben solcher empfindlicher Oberflächen empfohlen. Sika® Zubehörprodukte – Für komplettes Structural Glazing Systemgerechte Ausführung Je besser die Details beim Structural Glazing aufeinander abgestimmt sind, desto perfekter ist die Ausführung. Deshalb bietet Sika eine breite Palette systemgerechter und auf Sikasil® Silicondichtstoffe abgestimmter Zusatzprodukte zur Vorbereitung der Substrate und Verarbeitung der Dichtstoffe. Sie machen die Structural Glazing-Ausführung komplett. Vorbehandlung zur Haftungsoptimierung Eine gründliche Reinigung der Glas- und Metalloberflächen ist entscheidend für die zuverlässige Haftung des Sikasil® SG Siliconklebstoffes. Sika hat deshalb spezielle Produkte zur Haftungsoptimierung auf unterschiedlichsten Materialien entwickelt. Welche Behandlung für den eingesetzten Metallrahmen am besten geeignet ist, wird nach gründlichen projektspezifischen Haftungstests in einem unserer Fassade Kompetenz Center ermittelt. Auf Basis von Erfahrungen und individuellen Tests geben wir für jedes Structural Glazing-Projekt konkrete Produktempfehlungen. Glas muss bei Anwendung von Sikasil® Siliconklebstoffen normalerweise nicht grundiert werden. Empfehlungen zur Reinigung von gängigen Materialien 4 Oberfläche Reiniger Glas Sika® Cleaner-205 oder Sika® Cleaner-P Pyrolytisch beschichtetes Glas Sika® Cleaner-205 oder Sika® Cleaner-P Keramikbeschichtetes (emailliertes) Glas Sika® Cleaner-205 Anodisiertes Aluminium Sika® Cleaner-205 Edelstahl Sika® Cleaner-205 Pulverbeschichtetes Aluminium Sika® Cleaner-205 PVDF-beschichtetes Aluminium Sika® Cleaner-205 Kompatible Abstandhalter Normen Sika® Spacer Tape HD Abstandhalterbänder sind in den mechanischen Eigenschaften optimal auf die Anforderungen im Fassadenbau eingestellt. Sie bieten die unerlässliche UVBeständigkeit und Langlebigkeit und sind die perfekte Montagehilfe für Structural Glazing-Elemente. Die offenzellige Struktur von Sika® Spacer Tape HD ist durchlässig für Luftfeuchtigkeit und beschleunigt somit die Vulkanisation von 1-komponenten Sikasil® SG Siliconklebstoffen. Die Kompatibilität dieser PU-Schaumbänder mit allen Sikasil® Silicondichtstoffen wurde eingehend geprüft und ist gewährleistet. Die Verträglichkeitsprüfungen für Dichtstoffe mit Zubehörmaterialien sind in ASTM C 1087 und EOTA ETAG Nr. 002 geregelt. Neue Messe Mailand, Italien; Massimiliano Fuksas Hinweis: Technische Informationen erhalten Sie in den Produktdatenblättern, die Ihnen auf Wunsch von unseren Verkaufsbüros zur Verfügung gestellt werden, oder auf unserer Homepage www.sika.de. 28 | 29 Projektservice für den zulassungsbedürftigen Bereich – Individuelle Beratung und Betreuung Fassade Kompetenz Center Forschung und Entwicklung haben bei Sika seit je einen besonders hohen Stellenwert. In jedem unserer Fassade Kompetenz Center verknüpfen wir diesen Bereich mit einem ganz besonderen Service: der individuellen Projektberatung und -betreuung. Dieser Projektservice ist die Antwort von Sika auf die zunehmende Individualisierung der Bauobjekte und Fassadenprojekte. Denn dabei sind nicht nur innovative Anwendungen neuer Silicondichtstoffe für Fassaden und Fensterkonstruktionen gefragt – auch der Beratungsbedarf bei der Projektplanung und -ausführung wächst. In unseren Fassade Kompetenz Centern entwickeln wir neue Produkte und Verarbeitungstechnologien, testen bekannte Verfahren für Structural Glazing und nutzen die Ergebnisse zur Optimierung - - im technischen Service und Projektservice. mit Silicon als Randverbund, strukturelle Die Spezialisten in unseren Fassade Verklebung mit Silicon - praktische Hilfe bei allen VerarbeitungsKompetenz Centern betreuen Structural Glazing-Projekte auf allen Kontinenten von problemen vor Ort durch speziell ausgeder Planung bis zur Ausführung. Dabei bildete Ingenieure steht die interdisziplinäre Zusammenarbeit - Entwicklung einsatzfertiger Komplettmit Partnern aus der Glasindustrie und lösungen für integrierte Structural Glazingdem Fassadenbau im Vordergrund. Systeme und schwierige Verarbeitungsbedingungen - Neuentwicklungen von Produkten in Unsere Serviceleistungen Zusammenarbeit mit dem Kunden - Nachprüfung und Freigabe des Projektes individuelle technische Beratung und Gewährleistung für das Haftungsverhalten Unterstützung bei neuen Konstruktionen komplette Structural Glazing-Systemder Sikasil® Silicondichtstoffe von prüfung hinsichtlich Fugendesign, 10 Jahren Fugendimensionierung, Haftung- und Verträglichkeitstests mit OriginalSika Fassade Kompetenz Center materialien Unterstützung bei der Durchführung Schweiz China externer Prüfungen Anwendertraining im Fassade Kompetenz Deutschland Center und vor Ort: Isolierglasherstellung Empfohlene Qualitätskontrollen während der strukturellen Verklebung Sikasil® SG-20 Sikasil® SG-500 Hautbildungszeit Zeit bis zur Klebefreiheit Visuelle Kontrolle der Mischqualität (Schmetterlings- oder Marmortest) Haftungstest auf Originalmaterialien (Glas, Tragrahmen) Topfzeit Shore A-Härtemessung Haftungstest auf Originalmaterialien (Glas, Tragrahmen) Mechanische Eigenschaften an H-Prüfkörpern gemäss ISO 8339 Shore A-Härtemessung Mechanische Eigenschaften an H-Prüfkörpern gemäss ISO 8339 Quantitative Kontrolle des Mischungsverhältnisses nach Gewicht Dreifach geprüfte Qualität Systematischer Projektablauf Jedes Structural Glazing-Projekt wird in einem der Fassade Kompetenz Center individuell geprüft und genehmigt. Eine Freigabe der Konstruktion und Informationen zur Fugendimensionierung erhält der Kunde in der Regel innerhalb von drei Werktagen, den Laborbericht nach der in der Tabelle auf Seite 36 angegebenen Zeit. Danach kann mit der Verklebung der Elemente begonnen werden. Für geprüfte und freigegebene Projekte gibt Sika eine Gewährleistung. Wichtig: Sikasil® SG-20 und SG-500 sollten nur dann für strukturelle Anwendungen eingesetzt werden, wenn Sika zuvor eine individuelle, projektspezifische, schriftliche Genehmigung erteilt hat. 1. Dichtstoffprüfungen nach Normen und Richtlinien Siliconklebstoffe, die für geklebte Verglasungen eingesetzt werden, müssen hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und Langlebigkeit höchste Anforderungen erfüllen. Entsprechend der jeweiligen Anwendung hat Sika 1- und 2komponentige Systeme entwickelt, die der europäischen Leitlinie für geklebte Glaskonstruktionen (EOTA ETAG Nr. 002) entsprechen. Zu den vorgeschriebenen Prüfungen gehören z. B. UV-/Wasserlagerung bei 45 °C über 1000 Stunden und Lagerungen in NaCI/Feuchtigkeit bzw. SO2/Feuchtigkeit. Ferner werden die amerikanischen Normen ASTM C 920 und C 1135 sowie die chinesische Norm GB 16776 erfüllt. 2. Qualitätskontrolle bei der Silicondichtstoffproduktion Als ein nach ISO 9001 und ISO 14001 zertifiziertes Unternehmen hat Sika ein vernetztes Qualitätskontrollsystem entwickelt, das schon bei der Produktion eventuelle Fehler aufdeckt und gewähr- leistet, dass nur einwandfreie Ware das Werk verlässt. Als Voraussetzung für das CE-Zeichen wird die Sika Siliconproduktion regelmässig durch externe Institute überwacht. 3. Qualitätskontrolle bei der Dichtstoffapplikation Für jedes Projekt sind werkseigene Produktionskontrollen durch den Siliconverarbeiter unerlässlich, wobei mechanische Festigkeiten und die Haftfähigkeit auf verschiedenen Untergründen nachzuweisen sind. Genaue Angaben zu den Prüfungen finden Sie in unseren Anwendungsrichtlinien für SG-Projekte. Die Servicelabors von Sika beraten Kunden, wie diese Kontrollen durchgeführt werden, und schulen die Mitarbeiter. Natürlich können auch die Prüfkörper zur Kontrolle an eines unserer Fassade Kompetenz Center geschickt werden. Sämtliche Prüfkörper sind mindestens für die Dauer der Gewährleistung aufzubewahren. 30 | 31 Dauer der Haftungs- und Verträglichkeitstests Testdauer, inkl. Report 1-komponentige Klebdichtstoffe Sikasil® SG-20 Haftungstest mit Klebstoffraupe 33 Tage UV-/Wasserlagerung mit H-Prüfkörper 55 Tage Verträglichkeitstest 33 Tage 2-komponentiger Klebdichtstoff Sikasil® SG-500 Haftungstest mit Klebstoffraupe 33 Tage UV-/Wasserlagerung mit H-Prüfkörper 33 Tage Verträglichkeitstest 33 Tage Alle Wetterversiegelungen Haftungstest mit Klebstoffraupe 33 Tage Verträglichkeitstest 33 Tage Projektprüfungen – Sicherheit bis ins Detail Prüfung von Konstruktionszeichnungen Wir prüfen das Fugendesign und die Dimensionierungen. So wird sichergestellt, dass die zu erwartenden Windlasten und unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen der Substrate nicht ausserhalb der maximal zulässigen Beanspruchung unserer Silicondichtstoffe liegen. Anschliessend beraten wir Sie bei der Auswahl geeigneter Silicondichtstoffe für Structural Glazing, Isolierverglasungen und Wetterversiegelung. Haftungs- und Verträglichkeitsprüfungen Haftungsprüfungen nach nationalen und internationalen Richtlinien und Normen sowie eigene Testverfahren stellen die einwandfreie Haftung unserer Produkte auf den Substraten sicher, die bei dem Projekt verwendet werden. Zudem testen wir sämtliche Materialien, die mit Sikasil® SG Siliconklebstoffen in Berührung kommen, auf ihre Verträglichkeit. Nur kompatible Materialien gewährleisten, dass das Haftverhalten und die mechanischen Eigenschaften der Siliconklebstoffe nicht negativ beeinflusst werden. Die Ergebnisse werden als Bericht zur Verfügung gestellt. Auf ihrer Basis geben wir Empfehlungen zur Oberflächenbehandlung der verwendeten Substrate, z. B. bezüglich Reinigung und Grundierung. Anwendungstechnische Unterstützung Qualität und Optik von Fassaden hängen auch von der professionellen Ausführung ab. Deshalb beraten wir unsere Projektpartner bei der Verarbeitung von Sikasil® SG Siliconklebstoffen, demonstrieren auf Wunsch die fachgerechte Anwendung und helfen bei Problemen auf der Baustelle. Projektschritte im Detail Aktionen Formblatt Ausführender Schritt 1 Der Projektmanager schickt alle relevanten Konstruktionsdetails (Zeichnungen) zur Durchsicht zu Sika. Projekt- information Kunde Schritt 2 Sika - überprüft die Fugendetails - überprüft die Fugendimensionierungen - beurteilt zu verwendende Materialien - empfiehlt aufgrund aller bekannten Details die richtigen Dichtstoffe für die entsprechenden Anwendung Designphase Konstruktions- Sika beurteilung Testphase Schritt 3 Schritt 4 Der Projektmanager schickt alle Substrate und Hilfsmaterialien für Tests zu Sika. Anzahl und Grösse der Muster sind im Info-Blatt „Information zur Bereitstellung von Mustern“ beschrieben. Projekttests „Fassaden“ Sika führt folgende Tests durch: Laborreport - Haftungsprüfungen auf allen Substraten (Gläser und Rahmenmaterialien) - Verträglichkeitsuntersuchungen mit allen Materialien, mit denen unsere Kleb- und Dichtstoffe in Kontakt kommen werden Sika gibt anhand der Ergebnisse Empfehlungen für die Reinigung und evtl. Grundierung der Oberflächen. Die Ergebnisse und Empfehlungen werden in einem Laborreport zusammengefasst. Während der Testphase auftretende Materialmängel müssen vor der Erteilung der Gewährleistung behoben werden. Kunde Sika Anwendungsphase Schritt 5 Schritt 6 - Sika unterweist den Verarbeiter in allen Punkten der Anwendungen: Reinigung und Grundierung der Oberflächen Klebstoffapplikation Qualitätskontrolle während der Applikation Hilfestellung bei der maschinellen Verarbeitung Sika unterstützt auch die fachgerechte Anwendung seiner Produkte (z. B. Wetterversiegelung) auf der Baustelle. Nach erfolgreicher Unterweisung erhält der Kunde ein Ausbildungszertifikat von Sika. Sika Der Kunde wendet die Produkte von Sika vorschriftsmässig an und führt Qualitäts- die empfohlenen Qualitätskontrollen während der Verarbeitung kontrolle gewissenhaft durch. Die Dokumentation der Qualitätskontrollen erfolgt auf den entsprechenden Sika-Formularen. Falls gewünscht und vereinbart, schickt der Kunde Prüfkörper zur Messungen der mechanischen Eigenschaften zu Sika. Kunde Gewährleistungsphase Schritt 7 Nach abgeschlossener Anwendung der Produkte schickt der Kunde alle Qualitätskontrolldokumente zur Überprüfung an Sika. Kunde Schritt 8 Sika gewährt eine projektbezogene Gewährleistung. Für Details wenden Sie sich bitte an uns. Sika Projektschritte im Detail Der Ablauf einer individuellen Projektprüfung erfolgt nach einem zuverlässigen und praktikablen System, das eine solide Basis bildet für die erfolgreiche Projektabwicklung. Alle Projektberatungen der Fassade Kompetenz Center sind kostenlos und auf Wunsch für jedes Projekt abrufbar. Hinweis: Detaillierte Angaben und Beschreibungen der praktischen Tätigkeiten, wie Reinigen und Grundieren der Oberflächen oder Einbringen des Dichtstoffes, finden Sie in den Anwendungsrichtlinien für Structural Glazing. Die in den jeweiligen Schritten verwendeten Formulare sind auf unserer Homepage www.sika.com verfügbar. 32 | 33 Eigenschaften und Anwendungscharakteristika 1- und 2-komponentiger Sikasil® Silikondichtstoffe 1-komponentige Systeme 2-komponentige Systeme Verarbeitungsfertige Qualität. Vernetzer und Katalysator sind bereits enthalten. Grundmasse und Härter werden unmittelbar bei der Verarbeitung vermischt. Anwendungsfertig in Kartuschen bzw. Folienbeutel, sofort einsetzbar. In Fässern und Hobbocks geliefert, maschinelle Durchmischung der Komponenten notwendig. Einfache Anwendung („field glazing“ bei zweiseitigem SG, Reparaturverglasung, Wetterversiegelung). Benötigen Luftfeuchtigkeit zur Vulkanisation bei Raumtemperatur. Die Vulkanisation beginnt an der Oberfläche und setzt sich relativ langsam nach innen fort. Vulkanisationsgeschwindigkeit abhängig von der relativen Luftfeuchte, der Temperatur und der Fugentiefe (siehe Grafiken). Minimale Zeitspanne zwischen Verklebung und Montage der SG-Elemente: 2 bis 4 Wochen, je nach Klima und Fugendimensionierung. Fugenhöhe auf maximal 15 mm begrenzt, ansonsten zu lange Vulkanisationszeit und Gefahr der Rissbildung. Ausführung unter kontrollierten Bedingungen im Werk, dadurch höhere Qualität der Verklebung. Keine Luftfeuchtigkeit zur Vulkanisation erforderlich. Vulkanisation beginnt nach Vermischung der Komponenten gleichmässig in der gesamten Fuge unter allmählicher Erhöhung der Viskosität. Vulkanisationsgeschwindigkeit hauptsächlich nur von der Temperatur abhängig. Minimale Zeitspanne zwischen Verklebung und Montage der SGElemente: 3 bis 5 Tage, je nach Rahmenmaterialien. Einzusetzen, wenn die Schichtdicke des Silikondichtstoffes mehr beträgt. Grössere Fugentiefe als 15 mm möglich, da wesentlich höhere Vulkanisationsgeschwindigkeit und geringer Volumenschwund beim Aushärten. Rationelle Vorfertigung der SG-Elemente im Werk. Elemente sind schneller transport- und einbaufähig. Sikasil® Silicondichtstoffe im Detail – Technisches Lexikon Massgeschneiderte Dichtstoffsysteme für alle Anwendungen Entsprechend des Vernetzers unterscheidet man saure Systeme (Abspaltung von Essigsäure bei der Aushärtung) und neutrale Systeme (Abspaltung von Oxim oder Alkohol bei Aushärtung). In der Fassade wird fast ausschliesslich mit lösemittelfreier, nicht korrosiver Neutraltechnologie gearbeitet. Eine Ausnahme sind Ganzglaskonstruktionen, die auch mit essigvernetzenden Dichtstoffen versiegelt werden können. Typische Eigenschaften von Neutraldichtstoffen: - breites Haftungsspektrum für vielfältige Anwendungen - ausgezeichnete Haftung und Klebkraft auf Glas- und Metalloberflächen - hohe Anfangselastizität für frühzeitige Belastung - zuverlässig und nicht korrosiv gegen empfindliche Materialien für Bewegungs-, Dehnungs-, Konstruktions- und Anschlussfugen - anwendungsspezifische Aushärtungszeit mit verschiedenen Vulkanisationsgeschwindigkeiten und optimale Vernetzung - gleich bleibende Langzeitelastizität - gutes Rückstellungsvermögen - dauerhafte und extreme Belastbarkeit - hervorragende Witterungs- und Alterungsbeständigkeit - höchste UV- und Oxidationsstabilität - gute chemische Beständigkeit - nicht vergilbend - beständig und flexibel auch bei extremen Temperaturschwankungen von -50°C bis +150°C - geringe Schrumpfung bei der Vulkanisation - langfristig schlagregensicher Dichtstoffzusammensetzung - Sikasil® Silicondichtstoffe bestehen im Allgemeinen aus folgenden Komponenten: Silicon-Polymer Silicon-Weichmacher Silicon-Vernetzer Silicon-Haftvermittler - verstärkende Füllstoffe (z. B. hochdisperse Kieselsäure) evtl. nicht verstärkende Füllstoffe, wie Silikate, Kreiden etc. Optional sind zusätzlich Additive, wie Emulgatoren, Pigmente und Fungizide, enthalten. Begriffe Elastomer Sammelbezeichnung für synthetische und natürliche Polymere mit gummielastischem Verhalten. Luftfeuchtigkeit Im Allgemeinen die relative Luftfeuchtigkeit (nicht sichtbarer Wasserdampf in der Luft), die bei der Vulkanisation von RTV-1 Dichtstoffen (1-komponentige, bei Raumtemperatur vernetzende Dichtstoffe) eine wichtige Rolle spielt. Polymer Substanz, in der eine oder mehrere Arten von Molekülen aneinander gereiht sind. Polymerisation Chemische Reaktion, durch die kleinere Moleküle zu Molekülketten (Polymeren) verbunden werden. Vernetzung Geschwindigkeit Geschwindigkeit [mm/min][mm/min] Räumliche Verknüpfung von Polymerketten untereinander zu einem Netzpolymer. Sie ist die Ursache für die Verfestigung von Silicondichtstoffen. Neutrale Systeme eignen sich für Structural Glazing. ... und sind auch ideal zur wetterfesten Fugenabdichtung. Vulkanisation Verfahren der Umwandlung von Kautschuken aus dem vorwiegend plastischen (pastösen) in den elastischen Zustand durch dreidimensionale Vernetzung. Die Brückenbindung zu den Nachbarmolekülen wird durch Vulkanisationsmittel (Vernetzer) geknüpft. Vernetzungsgeschwindigkeit von Sikasil® Silicondichtstoffen Zugscherspannung Zugscherspannung [N/mm2] [N/mm2] Zugscherspannung Zugscherspannung TrendlinieTrendlinie Vulkanisationscharakteristik von 1-komponentigen Siliconen Chemische Verbindung, die schimmelpilztötend wirkt. Vulkanisationscharakteristik von 2-komponentigen Siliconen Shore A�Härte [mm] Shore A�Härteverlauf Shore A�Härteverlauf Schichtdicke [mm] Schichtdicke [mm] Vulkanisationsgeschwindigkeit Vulkanisationsgeschwindigkeit Zeit [Tage]Zeit [Tage] Vulkanisationsgeschwindigkeit eines 1komponentigen Silicon wie Sikasil® SG-20 oder Sikasil® WS-605 S Shore A�Härte [mm] Fungizid Zeit [Tage]Zeit [Tage] Shore A-Härteverlauf bei der Vulkanisation eines 2-komponentigen Silicon, wie Sikasil® SG-500 oder Sikasil® IG-25, in Abhängigkeit von der Zeit 34 | 35 Glaswürfel, Gehringswalde, Deutschland Mechanische Eigenschaften Zur Klassifizierung der Dichtstoffe (z. B. nach ISO 11600) dienen mechanische Eigenschaften: Spannungswert oder Modul: Ist der Quotient aus der bei einer bestimmten Dehnung gemessenen Zugkraft und des Anfangsquerschnittes des Probekörpers. Um nach ISO 11600 als niedermoduliger Dichtstoff (z. B. ISO 11600 25 LM) klassifiziert zu werden, muss dieser nach ISO 8339 bei 20 °C einen Modul kleiner als 0.45 N/mm2 haben. Wichtig: Zu beachten sind bei Vergleichen von Zahlenwerten die Formen der Prüfkörper. Messungen mit Schulterstäben nach DIN 53504 und ASTM D 412 ergeben bei gleichem Dichtstoff wesentlich höhere Werte als Messungen mit H-Prüfkörpern nach ISO 8339, die mehr einer realen Fugengeometrie entsprechen und deshalb meist bei SG-Prüfungen verwendet werden. Zugfestigkeit: Ist der Quotient aus gemessenen Höchstkraft und des Anfangsquerschnittes des Probekörpers. Reissdehnung: Ist der Quotient aus der im Augenblick des Reissens gemessenen Änderung der Messlänge und der Anfangsmesslänge des Probekörpers. Härte Shore A: Ist die Eindringhärte von Kunststoffen. Sie ist vom Elastizitätsmodul und den viskoelastischen Eigenschaften des Materials abhängig. Je höher der Shore A-Wert, desto härter ist das Material. Hoch modulige SG-Silicondichtstoffe haben Shore A-Werte meist über 30. Die Werte für niedermodulige Wetterversiegelungsdichtstoffe liegen meist zwischen 15 bis 25. Zulässige Gesamtverformung Die zulässige Gesamtverformung ist die Summe aus Dehnung und Stauchung einer Fugendichtungsmasse im Gebrauch. Sie liegt bei Silicondichtstoffen gemäss ISO 11600 zwischen 20% und 25% der Ausgangsbreite. Nach ISO 9047 werden für die Klassifizierung 25 Zyklen von Dehnungen und Stauchungen mit einer Amplitude von ±25% angewendet. Haftungsverhalten Silicondichtstoffe haften auf vielen Substraten sehr gut. Abhängig ist die Haftung von der Art des zu verklebenden Materials, der Beanspruchung, der Form der Verklebung und der Oberflächenbehandlung. Die Oberflächen müssen unbedingt sauber und fettfrei sein. In jedem Bauprojekt sollten vor Beginn der Versiegelungsarbeiten Haftungstests auf den relevanten Oberflächen durchgeführt werden. Einige interessante Internet-Links: www.aia.org www.archinform.de www.architecture.com www.architectureweek.com www.emporis.com www.eota.be www.glassfiles.com www.riba.com 24 www.uia-architectes.org IFLEX Park, Bangalore, Indien Begriffe Adhäsion Haftwirkung zwischen einer festen Fläche und einer zweiten Phase, die aus einem flüssigen oder festen Film bestehen kann. Adhäsionsverlust Unerwünschte Loslösung der haftenden Verbindung, z. B. Ablösung einer Verfugung. Adhäsionswert Kraft zwischen einer adhäsiven Verbindung bzw. Kraft, die notwendig ist, diese Verbindung zu trennen. Kohäsion Zusammenhalt der Stoffe durch eine chemische Bindung oder physikalische zwischenmolekulare Kräfte. Kohäsionsbruch Unerwünschter Materialbruch, z. B. in der Fuge. Witterungs- und Alterungsbeständigkeit Silicondichtstoffe haben eine hervorragende Witterungs- und Alterungsbeständigkeit. Auch bei jahrelanger Freibewitterung ändern sich ihre physikalischen Eigenschaften nicht. Verträglichkeit mit Beschichtungsstoffen Die Verträglichkeit von Silicondichtstoffen mit Beschichtungsstoffen (Pulverlacken, flüssigen Lacken und Lasuren) auf den Baumaterialien ist meist gegeben, sollte aber in allen Fällen vorher geprüft werden. Dagegen können Standardsilicondichtstoffe nicht mit flüssigen Anstrichen (Lacken, Lasuren) überstrichen werden. Meist treten schon beim Auftragen Verlaufsstörungen auf. Wichtig: Die meisten Beschichtungsstoffe im Hochbau und nahezu alle im Fensterbau sind weniger dehnbar als Dichtstoffe. Ein vollflächiger Anstrich kann also in sich reissen, wenn die Dimensionsänderung des Dichtstoffes grösser ist als die Dehnfähigkeit des Anstriches. Elastische Dichtstoffe in Bewegungsfugen dürfen deshalb nicht vollflächig überstrichen werden. Nur bei geringen Bewegungen bis ca. 5% kann der Dichtstoff vollflächig überstrichen werden. In jedem Fall müssen Dichtstoffe, die mit Beschichtungen in Berührung kommen, mit diesen verträglich sein (Nachweis nach DIN 52452 Teil 4). Chemische Beständigkeit Vulkanisate aus Silicondichtstoffen haben eine gute Beständigkeit gegenüber schwachen Säuren und Alkalien sowie polaren Lösemitteln und Salzlösungen. In Lösemitteln, wie Ketonen, Estern, Ether, aliphatischen, aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, quillt der Silicondichtstoff mehr oder weniger stark auf. Nach dem Verdunsten der Lösemittel nimmt er wieder seine ursprüngliche Form an. 36 | 37 Grundregeln: Niedermodulige Silicondichtstoffe dürfen nicht zur SG-Verklebung eingesetzt werden. Essigsäurevernetzende Silicondichtstoffe sind unverträglich mit alkalischen Untergründen, wie Mörtel und Beton, sowie mit korrosionsempfindlichen Metallen, wie Blei, Zink, Kupfer, Messing und Eisen. Mit Fungizid ausgerüstete Dichtstoffe dürfen nicht zur Herstellung von Aquarien angewendet werden. Standardsilicondichtstoffe dürfen nicht eingesetzt werden zum Abdichten von Anschluss- und Dehnungsfugen zwischen porösen Natursteinen (z. B. Granit, Marmor, Sandstein etc.). Es besteht die Gefahr der Randzonenverschmutzung. Standardsilicondichtstoffe können beim Kontakt mit vorgespannten Bauteilen aus Polyacrylat und Polycarbonat zu Spannungsrissen führen. Silicondichtstoffe haften nicht auf Polyethylen und Polytetrafluorethylen. Hoch- und Tieftemperaturverhalten Der Dehn-Spannungs-Wert (Modul) von Silicondichtstoffen bleibt im Gegensatz zu Dichtstoffen auf organischer Basis über einen weiten Temperaturbereich von -30°C bis +80°C nahezu konstant. Die Reissfestigkeit erhöht sich bei Abkühlung sogar. Damit sind Silicondichtstoffe ideal geeignet, Fugendehnungen auszugleichen, die bei tiefen Temperaturen durch Abkühlung der Bauteile auftreten. So nehmen die Spannungskräfte der Fugenflanken nicht zu, was die Gefahr eines Haftungsverlustes (Adhäsionsbruches) des Dichtstoffes mindert. Unter -50°C erfolgt eine Teilkristallisation der Siliconelastomere, und der Dichtstoff verhärtet. Bei -123°C (Glasübergangsstemperatur) tritt Versprödung ein. Silicondichtstoffe sind ausgezeichnet hitzebeständig. In trockener Luft bis +150°C bleibt die Elastizität aller Typen praktisch unbegrenzt erhalten. Spezielle Silicondichtstofftypen sind auch bis +250°C hitzebeständig. Wichtig ist, dass das Silicon-Elastomer vor einer Hitzebelastung vollständig ausvulkanisiert und das Vernetzerspaltprodukt restlos abgedampft ist. Nachträgliche Temperung bei langsam ansteigender Temperatur und guter Belüftung verbessert die Hitzebeständigkeit weiter. Lagerbeständigkeit Silicondichtstoffe sind bei trockener und kühler Lagerung unter 25°C in luftdicht verschlossenen Gebinden mindestens 9 Monate, einige Typen 18 Monate verwendbar. Bei Kontakt mit organischen Elastomeren (z.B. EPDM, APTK, Neopren) kann sich der Dichtstoff nicht nur verfärben, sondern es kann auch seine mechanische Festigkeit reduziert werden oder völliger Haftungsverlust eintreten. Speziallösungen – Anwendungseinschränkungen Die in den Grundregeln genannten Unverträglichkeiten sind zu beachten. Für die meisten Problemfälle hat Sika Spezialprodukte entwickelt. Hinweise dazu sind in den Produktdatenblättern beschrieben. Bei jeder Art von Anwendungsproblem beraten wir Sie gerne und finden eine Lösung. 25 Erweiterung der Auswärtigen Amtes, Berlin, Deutschland; Design der Glasfassade: James Carpenter Design Associates Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit Bei Raumtemperatur ist die Gasdurchlässigkeit von Silicondichtstoff etwa zehnmal höher als bei Naturkautschuk. Bei 100 °C bis 150 °C sind die Permeabilitätswerte annähernd gleich. Die Wasserdampfdurchlässigkeit beträgt nach DIN 53122, Klima D, Folienstärke 2 mm, ca 20 gm-2d-1. Ausdehnungskoeffizient Der kubische Ausdehnungskoeffizient von Silicondichtstoffen ist von der Art und Menge der verwendeten Füllstoffe abhängig. Er liegt zwischen 4 x 10-4 K-1 und 8 x 10-4 K-1. Der lineare Ausdehnungskoeffizient beträgt annähernd ein Drittel des kubischen, also 1 x 10-4 K-1 bis 3 x 10-4 K-1. Wärmeleitfähigkeit Die Wärmeleitfähigkeit von Silicondichtstoffen ist abhängig von Art und Menge der verwendeten Füllstoffe. Sie liegt im Bereich von 0.15 bis 0.25 W K-1m-1 bei Raumtemperatur (DIN 52612). Physiologisches Verhalten Alle Silicondichtstoffe geben bei der Vulkanisation Spaltprodukte ab. Je nach Typ können dies Essigsäure, Alkohole oder Oxime sein. Es wird daher geraten, vor der Anwendung des Dichtstoffes das Produktdatenblatt und das Sicherheitsdatenblatt zu lesen. Generell sollte die Anwendung in einem gut durchlüfteten Raum stattfinden. Vulkanisierte Silicondichtstoffe sind ungiftig. Für den Kontakt mit Lebensmitteln und Trinkwasser stehen Spezialtypen zur Verfügung. Verhalten gegenüber Mikroorganismen Silicondichtstoffe werden nicht von Mikroorganismen (Bakterien, Pilzen) angegriffen und abgebaut, wie es bei Dichtstoffen auf organischer Basis üblich ist. Allerdings können sich auf verschmutzten Silicondichtstoffen oberflächlich Mikroorganismen anlagern, besonders in Warm-FeuchtBereichen, wie Bad und Küche. Dies führt zu fleckiger Verfärbung der Dichtstoffoberfläche, ohne dass sich die mechanischen Eigenschaften ändern. Für Anwendungen in Warm-Feucht-Bereichen sollte der Dichtstoff deshalb mit einem Fungizid ausgerüstet sein. 38 | 39 Rundum-Kompetenz! Vom Fundament bis zum Dach. Sika bietet für allen Anforderungen in jedem Bereich die richtigen Systemlösungen. Ob per Telefon, Fax, E-Mail oder persönlich – wir sind immer für Sie da. Durch unsere Partnerschaft mit dem Fachhandel können Sie sich auch dort kompetent beraten lassen. E-Mail: [email protected] Internet: www.sika.de Bei allen hier genannten technischen Prüfungen handelt es sich um Prüfungen unter Laborbedingungen. Für technische Werte im Normalfall der Praxisanwendung unserer Materialien sind unsere Angaben in den jeweils aktuellsten Produktdatenblättern maßgeblich. Diese können bei uns angefordert oder im Internet unter www.sika.de eingesehen werden. Facades by (Project No): Josef Gartner GmbH (Titel, 3, 5, 10, 11, 13, 14, 18, 21, 27); Schmidlin AG (1, 2, 22, 23); Felix Construction SA (17); Yuanda (6, 8, 19); Cuhadaroglu (20, Architecture Cultural Development Co Ltd, Mr. Zhou Li (21); Schmidlin AG (1, 2, 22, 23); Sika Deutschland GmbH Kornwesteheimer Str. 103-107 70439 Stuttgart Telefon (0711) 80 09-0 Telefax (0711) 80 09-3 21 Sika Deutschland GmbH Stuttgarter Str. 139 72574 Bad Urach Telefon (0 71 25) 9 40-0 Sika Korrosionsschutz GmbH Rieter Tal 71665 Vaihingen-Enz Telefon (0 70 42) 1 09-0 07-2008 / Sika Deutschland GmbH 26); Mero (4, 25); Alico (7); Compact Metal (9); Inasus (12); Vitro Cristallglas (16); Fotos von: Gardin & Mazzoli (14, 18); Daniele Domenicali (Front, 3); Guy Nowell (13); Beyond