샌드위치판넬(조립식판넬) 조인트 씰링시스템 및 실란트
4.9 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬)과 건설에서 조인트 씰링시스템 및 실란트
1. 일반
샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬)의 조인트, 후레싱, 표면, 오목한 부분과 구멍은 원칙적으로 실란트를 사용하여밀폐하여야 합니다. 카트리지 타입의 실란트는 아래와 같은 사항에 적합합니다.
1) 씰링 틈새와 오버랩
2) 후레싱과 이음새의 틈새
3) 표면의 씰링
4) 컷 아웃부와 개구부와 같은 구멍의 씰링 및 충전
샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬)과 건설에서 조인트는 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
[오버랩과 조인트의 중첩]
[밀착된 상단 표면의 조인트]
[밀착된 양 가장자리 조인트]
[관통된 빈 공간의 조인트]
2. 요구되는 조인트 간격
필요한 조인트 간격은 선택된 밀폐재의 재료 특성에 의존하며, 각각의 조인트에 하중을 줍니다. 조인트 간격은 온도 차이에따른 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 조인트의 광범위한 변화로 보호 수단으로 최소한의 조인트 기준을 지켜야합니다. 6m의 길이에서 40℃ 온도 차이는 최소 14mm 조인트 간격이 필요하고, 80℃ 온도 차이에서는 최소 25mm로 나타납니다.
일반적으로 조인트 치수를 계산하는 올바른 원칙은 실란트 두께(t) = 0.5 × 조인트 폭(b)입니다.
[올바른 실란트 폭과 갚이]
씰링의 두께(t)는 조인트 폭의 2/3에 해당합니다. 이러한 최소한의 조인트 폭은 기본 실란트 기능보다 15% 신축 기능을 향상시키며, 내부 조인트 활성화에 유리합니다. 조인트에서 실란트 폭(b)과 두께(t) 사이의 비율은 다음과 같이 되어야 합니다.
|
폭(b,mm) |
10-15 |
15-20 |
20-25 |
25-30 |
30-35 |
|
두께(t,mm) |
8±2 |
10±2 |
12±2 |
15±2 |
15±3 |
3. 적합성, 가공성, 내구성 및 유지 보수
밀폐재(실란트)는 기후 조건과 온도 팽창으로 인한 기계적 응력에 노출되어 상당한 압력을 받습니다. 따라서, 조인트 밀폐는정기적으로 점검하고 필요에 따라서 교체해야합니다. 어떤 경우에는, 구성 요소에 따라 요소를 연결하는 연결 수단에 의하여서로 두 개의 고정되지 않은 상대적 변위 간의 밀폐를 피할 수 없습니다.
실란트는 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 상단의 철판과 아연 도금 및 유기 코팅 모든 곳에서 사용이 가능해야 합니다. 특히 이러한 문제는 실란트 제조 업체의 기술 자료를 참고해야 합니다.
4. 샌드위치판넬(조립식판넬) 밀폐의 가장 일반적인 오류 원인
경량의 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 공법이나 모든 건축에서 대부분 조인트 밀폐를 위하여 미장의 방법처럼인식하는 추세입니다. 이것은 조인트의 수명이 디자인과 품질에 대한 부정적인 인식을 가지고 있기 때문입니다.
불행하게도 조인트의 밀폐는 여러 가지 원인으로 항상 전문적으로 수행되지 않습니다.
그러나 위생적이고 경제적으로 실란트를 사용하는 방법 이외에는 합리적인 대안이 없습니다. 따라서 조인트 밀폐에 대한올바른 인식과 계획은 많은 잇점을 제공합니다.
만약 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 공법에서 부적절한 실란트 사용으로, 예를 들어, 비용상의 이유나 지식의부족으로 필요한 장기 탄성력의 제한으로 조인트는 조기 파열될 수 있습니다. 즉 큰 영향에서 작은 변화에 의한 전문적인실행 비용은 매우 큰 비용이 소요되기 때문입니다. 부적절한 실란트의 사용 외에도, 현장에서 실란트를 잘못 보관하거나,작업내에서 취급 부주의, 실란트 속성에 대한 오류로 인하여 발생할 수 있습니다.(습기, 높거나 낮은 온도에 사용, 작업에서기포 발생 등)
또 다른 일반적인 원인은 조인트 가장자리의 적절치 못한 준비로 이것은 접착 감소로 이어질 수 있습니다. 아래의 그림에서와 같이 “삼면 접착”의 작업 오류로 조인트 누출이 종종 있습니다.
1. 올바른 조인트 실행과
2. 부적절한 장기 변형으로 조인트 파열
3. 접착 불량에 의한 조인트 가장자리 파열
4. 세 가지 요소와 다른 열 운동에 의한 표면과 바닥 조인트 파열
U자형 홈에 실란트로 올바르게 밀폐할 경우에도, 그것은 아래 부분에서 두 개의 상위 요소의 열 운동에 의해 조인트 재료의과도한 팽창으로 이어질 수 있습니다. 일정 시간이 지나고 나서 조인트 모서리 영역 또는 접지 조인트의 파열 위험을 발생합니다. 이것은 조인트 베이스(하부)와 실란트 사이의 층 분리로 나타납니다.
이 내용은 유럽 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 협회 논문 자료를 번역하여 자료를올려드리고 있습니다.최근에 홈페이지가 영문본에서 독일어본으로업그레이드되어 번역에 다소 어려움을 겪고있습니다. 독일어를 영어로,그 다음 영어를 한글로 번역을 하다보니 시간이 두 배 이상 소요가 되고 있습니다. 다행히 예전에영문본을 인쇄해 둔 자료가 있어 번역에 많은 도움이 되고있습니다.
샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬)은 유럽에서도 많은 인기를 얻고 있는 제품입니다. 국내에서도 대부분 공장 건축물에 사용을 하고 있지만, 제품 품질과 시공 품질에서는 많은 격차를 보이고 있습니다. 특히 시공 품질에서는~~
국내외적으로 에너지절약과 지구온난화에 대한 문제가 심각하게 대두되고 있습니다. 10%의 자재 증가는 100%의 단열 효과를 증대할 수 있다는 자료를 보았습니다. 많은 참고가 되시길 바랍니다.
5. 조인트 밀폐의 정의 및 역할
실란트는 조인트를 밀폐하는 재료로 정의되어 있습니다. 실란트는 두 가지 요구 사항을 충족해야 합니다.
1) 관련된 재료의 표면에 적절한 접착
2) 기판(부착) 및 필요한 내부 강도(접착제 내부의 응집력)
접착과 응집력은 일치되지 않지만, 실란트는 “조밀하게” 최적으로 충족시키며 의도된 작업을 할 수 있습니다.동일하거나 다른 재료 또는 부품 표면 사이에서 안정적인 기계적 “다리”를 생성하는 조인트 실란트는 대부분 다른 응력에노출됩니다. 이들의 기능은 이러한 두 힘에 주로 의존합니다.
1) 접착력: 재료와 실란트의 표면 접착력
2) 결합력(응집력): 자체 실란트의 강도
이러한 힘은 관련된 재료 및 발생하는 하중에 대한 실란트 자체에 따라 달라집니다. 접착은 화학 결합으로 실란트 재료의화학적 반응 또는 물리적 상호 작용 등을 통하여 수행됩니다. 현재에는 화학적 결합이 물리적 결합보다 더 튼튼하다고 여겨집니다. 그러나 대부분 충분한 밀폐의 기능은 물리적 힘의 응용입니다.
따라서, 조인트 가장자리에 따라 접착력이 잘 작용할 수 있도록 실란트를 준비해야 합니다. 녹, 먼지 등의 이물질은 기계적으로 제거하고, 오일, 그리스 및 기타 이형제는 적당한 용제로 제거해야 합니다. 그리고 가장 중요한 요인 중 하나인 기판접착의 품질에 적절한 실란트를 선택해야 합니다.
대부분의 경우 조인트 가장자리에 대한 실란트 준비 부족으로 나타나지만,조인트 기밀의 실패를 실란트에 의한 것으로 판단해서는 안됩니다.
[접착력과 결합력을 보여주는 그래프]
1) 접착력: 관련된 재료의 측면에 대한 실란트 표면 접착력
2) 결합력: 실란트의 강도
실란트의 결합력은 실란트의 내적인 힘과 실란트의 파열과 실패에 대한 저항력으로 정의합니다. 결합력은 매체의 압력 아래에서도 밀폐 할 정도로 높아야 하고, 실란트를 대신할 밀폐 방법은 없습니다.
6. 반응 타입에 따른 실란트의 분류
1) 화학 반응 실란트
가장 중요한 화학적 반응 실란트는 다음과 같습니다.
(1) 실리콘
(2) 개량된 고분자
(3) 폴리설파이드
(4) 폴리우레탄
(5) 고무
2) 물리적 반응 실란트
물이나 용매의 증발로 경화된 실란트는 원하는 최종 상태에 도달합니다. 물리적 반응 실란트는 최종 상태에서 큰 변화로전환하는 동안 적용되고, 이는 일반적으로 되돌릴 수 없습니다. 다음의 원칙으로 구별됩니다.
(1) 에멀젼에서 물의 증발 : 수성 아크릴 에멀젼에서 물은 실란트로 완성(탄성, 단일 구조) 할 때까지 개별적으로 증발합니다.이것은 상당한 량의 수축을 동반합니다.
(2) 용매의 감량 : 분산액의 경우와 유사한 과정으로 유기 용매만 증발합니다.
(3) 핫 멜트 제품 : 이 타입의 실란트는 가열 상태에서 적용되고 점도가 감소됩니다. 냉각 후 특성이 설정됩니다.
(4) 플라스틱 졸 : 이러한 실란트는 PVC와 가소제 등으로 미세하게 분할 된 열가소성의 혼합물로 구성되어 있습니다.가열시 응고됩니다.
3) 비 반응성 실란트
물질의 물리적 상태에서 퇴적물 및 경화 후 변경되지 않습니다. 이것은 일반적으로 고무 또는 합성수지 시스템입니다.무용제 실란트는 최종 상태와 적용 간에 특성이 변하지 않습니다. 부틸이란 제품으로 형태가 이루어 지지 않은 제품이나부분 또는 요소의 길이 절단 등으로 사용할 수 있습니다.
이 경우, 두 번째 구성 요소는 종종 샌드위치판넬(sandwich panel,조립식판넬) 조립에서 연속적인 얇은 금속 형상 겹침의 밀폐에 사용됩니다. 이 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬)의 밀폐 기술은 신속하고 공구없이 수행 될 수 있습니다.카트리지 실란트는 작업성과 접착성을 개선하기 위해서 용매가 포함될 수 있습니다.
부틸 고무는 매우 낮은 수증기 투과성이 특징입니다. 부틸 고무는 날씨 저항, 내구성이 있으며 또한, 페인팅을 할 수 있습니다.
[최적의 밀폐 및 접착 시스템의 선택은 관련된 재료, 주어진 부하 영향,
작용하는 물질과 처리 조건 및 최종 특성에 따라 달라집니다.
알루미늄과 유리가 영구적으로 연결된 형상입니다.]
7. 조인트에서 수축/팽창량을 측정 후 실란트 분류
많은 밀폐 조인트에서 구성 요소의 중요한 움직임은 재생할 수 있습니다. 이 적용 상황에서는, 조인트 운동을 수용하기위한 실란트의 기계적 동작의 변형은 매우 중요합니다. 아래의 표와 같이 운동 흡수성은 비교적 넓은 범위에 걸쳐 확장합니다.
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바닥 재료 |
최대 운동량(%) |
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고무-아스팔트 실란트, 폴리이소부틸렌 실란트, 부틸고무 실란트, 아크릴수지 |
3~5% |
|
폴리 부타디엔 아크릴 니트릴, 분산액을 기초로 한 아크릴계 수지 |
10~15% |
|
폴리우레탄 실란트, 폴리 설파이드 고무 실란트, 실리콘 고무 실란트 |
15~25% |
부가되는 형상에 대한 성질, 수지 행동에 대한 추가적인 정보와 탄성은 조인트 부하의 디자인과 유형에 따라 더 있을 수있습니다. 아래의 그림은 설정된 수지 실란트와 탄성의 다양한 변형을 보여줍니다.
[탄성의 변형 행동과 수지 실란트에서 다른 조인트 하중]
1. Elastisch: 탄성,
2. Plastisch: 수지
3. ursprungliche Fugenbreite: 최초의 조인트 폭
4. Verhalten bei Stauchung: 변형에서 동작
5.Verhalten bei Dehnung: 신축에서 동작
소성 지배적인 실란트는 “껌”과 같은 응집된 균열 효과 때문에 압축과 팽창을 반복 할 수 있습니다. 지배적인 집합 탄성실란트는 신장된 상태에서 조인트 재료 모서리에 강한 인장력을 전달 할 수 있습니다. 그러나, 이것은 소위 “보존 응력”으로 조인트가 얇게 설계되거나 효과적인 프라이머를 적용하지 않을 때, 접착으로 나타날 수 있습니다.
많은 경우, 신축성 및 소성 행동 사이의 설정은 조인트 운동에 유용합니다. 신장 상태에서 탄력성과 탄성 조정은 천천히열화를 발생시켜 조인트 가장자리에 인장력을 감소시킵니다. 줄눈의 수준이 얼마나 빨리 그리고 얼마나 느리게 원래의상태로 복귀하는 관계가 진행됩니다. 아래의 표는 실리콘 고무 계통의 서로 다른 복원력을 보여줍니다.
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실란트 타입 |
24시간 후 복귀 수준 |
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신축성 |
≥ 70% |
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탄성 가소성 |
≥ 40%~＜70% |
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가소 탄성 |
≥ 20%~＜40% |
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가소성 |
＜20% |
8. 팽창 후 실란트의 분류
아래의 그림은 여러 가지 실란트의 서로 다른 팽창 행동의 응력-변형을 나타냅니다.
[여러 가지 실란트의 응력-변형도]
1) Elastiche Dichtstoffe: 탄성실란트
2) Elastiche-plastische Dichtstoffe: 탄소성 실란트
3) Plasto-elastiche Dichtstoffe: 플라스토 탄성 실란트
4) Plastische Dichtstoffe: 수지성 실란트
1) 탄성 실란트는 70% 이상의 회복력과 20% 이상 높은 총 허용 변형을 가지고 있습니다. 그것은 경화 된 후 외력(신장,압축)을 원상태로 되돌릴 수 있는 실란트의 변형입니다.
2) 합성수지 실란트는 20% 이하의 매우 낮은 또는 전혀 복원력을 가지고 있지 않습니다. 총 허용 변형은 약 5%이며 탄성실란트보다 훨씬 낮습니다. 힘의 영향에 따라 힘의 크기는 쉽게 돌이킬 수 없는 변형으로 나타납니다.
3)탄소성 실란트 및 플라스토 탄성 실란트는 회복력과 총 허용 변형은 탄성에 가까운 또는 합성수지에 가까운 여러 가지타입을 가지고 있습니다. 수지형 실란트는 고체 표면에 공기 중의 산소가 산화한 형태 나 물 또는 용매의 증발에 의해물리적 건조로 가열됩니다. 그들은 일반적으로 조인트 가장자리에 아주 좋은 접착력이 있지만 큰 응집력이 있습니다. 일반적인 상온에서 조인트의 확장과 함께 조인트 가장자리에 아주 작은 인장력이 발생합니다.
노화 저항성이 우수한 아크릴계 같은 고품질 시스템은 낮은 온도에서 표면이 오돌도돌한 크레이프 현상이 나타나며,그래서 바람직하지 못한 응력에서 조인트 가장자리에 높은 인장력이 발생 할 수 있습니다. 탄성 실링재료는 합성수지 상태에서 처리되고, 탄성 상태에서 화학 반응을 일으킵니다. 이 과정은 습도의 작용에 의해 일액형 시스템이나 경화제의 추가에의한 이액형 실란트로 조정됩니다.
아래의 사항은 주요 실란트 및 충전재를 취급과 화학적 기준으로 샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 구조에 따라분류하였습니다.
(1) 실리콘 실란트
(2) 아크릴수지 실란트
(3) 폴리설파이드 실란트
(4) 폴리이소부틸렌 실란트(PIB)
(5) MS 폴리머
(6) 아스팔트 실란트
(7) 동일계 내 폴리우레탄(발포)
또한, 부틸 고무, 니트릴 고무, 합성 고무 등 다른 화학적 염기와 다른 밀폐 재료 등 여러 가지가 있습니다.
9. 실리콘 실란트
실리콘은 무기물 체계와 유기물의 실리콘은 규산염과 유기 중합체 사이에서, 특히 유기 화합물 및 무기물 사이의 중간 위치를가지고 있습니다. 그것은 또한 혼합물로 설명 될 수 있습니다.
[카트리지 타입의 단일 성분 실리콘 고무 실란트]
일반적으로 사용되는 실리콘 고무의 형태는 실리콘을 가교 결합한 실란트로 제공됩니다. 가교 결합된 실리콘은 평면 또는3차원 네트워크 체인 또는 세 개의 관능성 실록산 단위의 고리 모양 분자를 형성하도록 연 결되어 있습니다. 체인 형성 및네트워킹은 도 분자량 실리콘의 구조를 위한 지배적인 원리입니다.
실리콘 실란트는 액체에서 분말 상태로 넓은 범위에서사용 할 수 있습니다.
실리콘 고무는 다른 합성 수지와 비교할 수 없는 범위의 특성을 가지고 있습니다. 실리콘은 내열성, 소수성, 유전체로 일반적으로 이들이 사용하는 미용 피부 관리 및 성형 수술과 같은 피부 보호를 위하여사용되는 이유는 생리학적(유해하지 않은)으로 호한성이 가능하기 때문입니다. 이것의 특징은 일반적으로 매우 높은 자외선과 내후성 및 열 안정성이 있습니다. 특수하게 개조하여 +300℃까지 영구적인 내열성을 가지게 할 수 있습니다.
“내장”에서 가교 결합은 습도와 접촉하여 분할을 야기합니다. 이 경우, 분열 생성물의 휘발성 부분은 증발 되고 나머지 부분은 화학적으로 안정성을 형성하는 반면 실리콘 유기 중합체 사슬과 오래 지속적으로 결합 합니다. 기본적으로 세 가지 유형(산성, 중성, 알칼리성) 사이에서 차별화된 일액형 실리콘 실란트로 다른 특성을 형성합니다.
샌드위치판넬(sandwich panel, 조립식판넬) 구조에서는 실리콘 고무 성분의 실란트가 사용되어야 합니다. 특수한 부분에서는 이액형 실리콘을 사용합니다.
1) 경화실리콘
HTV와 RTV 실리콘 고무로 구분되며, HTV는 고온에서 경화 또는 고온 가교 결합에서 파생됩니다. RTV는 실온 경화 또는고온 가교 결합을 의미합니다. 실리콘 고무는 경화가 비교적 빠르게 일어나는 실란트입니다. 토출된 표면의 실란트는10~20분 후 점착성이 있습니다. 그 후, 2~3mm/일의 속도로 실링 조성물이 경화됩니다.(상대습도 50%, 20℃)
2) 열 저항 경화 실리콘 고무
열 저항 경화 실리콘 고무는 -60℃~170℃ 범위에서 온도 저항이 있습니다. -40℃~70℃ 온도 범위에서 기계적 성질은비교적 일정합니다.
3) 실리콘 고무 실란트
실리콘 고무 실란트의 일반적인 특성은 실온에서 뿐만 아니라, -20℃ 낮은 온도에서도 실제적으로 100% 높은 탄력성을가지고 있습니다. 탄력성은 합성 수지 신축성의 범위에서 밀폐에 적합한 재료에 의해 조정 될 수 있습니다.다양한 조인트 유형의 요구되는 운동량에 따라 다릅니다.
[실리콘 실란트의 다양한 가교 결합 시스템]