Szczeliwo konstrukcyjne i/lub odporne na ultrafiolet uszczelnienie musi spełniać bardzo rygorystyczne wymagania. Wynika to ze specyfiki konstrukcji elewacji szklanych, których jakość wykonania stanowi istotę bezpieczeństwa (wadliwe wykonanie może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi).
Najistotniejszą cechą, jaką musi spełniać szczeliwo konstrukcyjne, jest jego duża wytrzymałość na obciążenia mechaniczne. Metodyka badań oraz wymagania, jakie musi ono spełnić zawarte zostały w normie PN-EN 15434 +A1:2010 Szkło w budownictwie. Norma wyrobu dla szczeliw konstrukcyjnych i/lub szczeliw odpornych na ultrafiolet (do stosowania w oszkleniach ze szczeliwem konstrukcyjnym i/lub izolacyjnych szybach zespolonych z odsłoniętym uszczelnieniem) [1].
Badanie ścinania jest badaniem wytrzymałościowym, jakie powinno być wykonywane w grupie badań zasadniczych właściwości, wśród których znajduje się również badanie rozciągania opisane w nr 7-8/2012 niniejszego czasopisma.
Szczeliwo konstrukcyjne i/lub odporne na ultrafiolet uszczelnienie musi spełniać bardzo rygorystyczne wymagania. Wynika to ze specyfiki konstrukcji elewacji szklanych, których jakość wykonania stanowi istotę bezpieczeństwa (wadliwe wykonanie może stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi).
Najistotniejszą cechą, jaką musi spełniać szczeliwo konstrukcyjne, jest jego duża wytrzymałość na obciążenia mechaniczne. Metodyka badań oraz wymagania, jakie musi ono spełnić zawarte zostały w normie PN-EN 15434 +A1:2010 Szkło w budownictwie. Norma wyrobu dla szczeliw konstrukcyjnych i/lub szczeliw odpornych na ultrafiolet (do stosowania w oszkleniach ze szczeliwem konstrukcyjnym i/lub izolacyjnych szybach zespolonych z odsłoniętym uszczelnieniem) [1].
Badanie ścinania jest badaniem wytrzymałościowym, jakie powinno być wykonywane w grupie badań zasadniczych właściwości, wśród których znajduje się również badanie rozciągania opisane w nr 7-8/2012 niniejszego czasopisma.
Badania ścinania wykonuje się w Zakładzie Technologii Szkła Oddziału Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych zgodnie z normatywnym Załącznikiem B normy [1] dla temperatur obowiązujących w klasie T1, tj. w -20°C, +23°C oraz +80°C.
Badania przeprowadza się na 10 próbkach (dla każdej temperatury), wykonanych z zastosowaniem standardowego podłoża szklanego, czyli płaskiego szkła float (rys. 1). Próbki te należy przed badaniem poddać sezonowaniu przez 28 dni w temperaturze 23°C (±2) i wilgotności względnej 50% (±5) lub zgodnie ze specyfikacją producenta szczeliwa.
Rys. 1. Standardowa próbka do badań [1]
W celu wykonania badania niezbędny jest system rozciągający (rys. 2) wykonany z części nieruchomej i ruchomej, które są połączone z elementem utrzymującym próbkę.
System ten pozwala na:
- centralizację (wyrównanie) próbki w urządzeniu badawczym oraz utrzymanie jej przez cały czas trwania badania;
- przemieszczenie przy stałej szybkości 5,5 mm/ min (±0,5) części ruchomej względem części nieruchomej;
- dokładny pomiar siły w granicach ±1%;
- dokładny pomiar względnego przemieszczenia dwóch części urządzenia badawczego zaokrąglone do 0,1 mm;
- zapis krzywej naprężenie-odkształcenie.
Rys. 2. System rozciągający wykonany z części nieruchomej i ruchomej, które są połączone z elementem utrzymującym próbkę [1]
Kierunek siły jest wzdłużny. Podczas badania ocenie poddaje się przemieszczenie przy ścinaniu, a kryteria są identyczne, jak w przypadku badania rozciągania (Tabela 2 normy PN-EN 15434 + A1: 2010) [1]. Ocenie podlega również typ zerwania, które powinno być przynajmniej w 90% kohezyjne.
W artykule przedstawiono i omówiono wyniki badania ścinania, które wykonano dla próbek przygotowanych z zastosowaniem dwóch różnych mas uszczelniających (szczeliwo A i B).
Przed badaniem próbki umieszczano w uchwytach urządzenia co przedstawiono na fot. 1.
Fot. 1. Próbka przed badaniem ścinania umieszczone w specjalnych uchwytach urządzenia.
Próbę ścinania przeprowadzano do momentu zerwania (fot. 2). Następnie z zarejestrowanych danych odczytano wartości naprężenia przy wydłużeniach o 5%, 10%, 15%, 20% i 25% oraz wartości naprężenia i wydłużenia przy zerwaniu.
Po zakończeniu badania dokonana została wizualna ocena próbek pod kątem typu zerwania. Wszystkie przebadane próbki uległy zerwaniu w sposób całkowicie kohezyjny czyli spełniły wymagania normy [1], która zakłada, że zerwanie powinno być przynajmniej w 90% kohezyjne.
W tabelach 1-3 oraz na rysunkach 3-7 przedstawione zostały wyniki otrzymane w badaniach ścinania w temperaturach dla klasy T1 dla próbek wykonanych na bazie szczeliwa A i B.
Analiza otrzymanych wyników pozwala stwierdzić, że:
- próbki wykonane ze szczeliwa A podczas próby ścinania w temperaturze +23°C wykazały wyższe wartości naprężenia i wydłużenia przy zerwaniu w porównaniu ze szczeliwem B (rys. 3),
Rys. 3. Porównanie wyników badań ścinania w temp. +23°C dla próbek przygotowanych z zastosowaniem szczeliwa A i B.
- próbki wykonane ze szczeliwa B podczas próby ścinania w temperaturze -20°C wykazały wyższe wartości naprężenia i jednocześnie niższe warto- ści wydłużenia przy zerwaniu w porównaniu ze szczeliwem A (rys. 4),
Rys. 4. Porównanie wyników badań ścinania w temp. -20°C dla próbek przygotowanych z zastosowaniem szczeliwa A i B.
- próbki wykonane ze szczeliwa A podczas próby ścinania w temperaturze +80°C wykazały wyższe wartości naprężenia i wydłużenia przy zerwaniu w porównaniu ze szczeliwem B (rys. 5).
Rys. 5. Porównanie wyników badań ścinania w temp. +80°C dla próbek przygotowanych z zastosowaniem szczeliwa A i B.
- najwyższą wartość naprężenia i wydłużenia przy zerwaniu uzyskały próbki wykonane ze szczeliwa A i B podczas próby ścinania w temperaturze -20°C, a najniższą podczas próby ścinania w temperaturze +80°C (rys. 6 i 7),
Rys. 6. Podsumowanie wyników badań ścinania w temp. +23°C, -20°C i +80°C dla próbek przygotowanych z zastosowaniem szczeliwa A.
Rys. 7. Podsumowanie wyników badań ścinania w temp. +23°C, -20°C i +80°C dla próbek przygotowanych z zastosowaniem szczeliwa B.
Masy uszczelniające stosowane w oszkleniach ze szczeliwem konstrukcyjnym i izolacyjnych szybach zespolonych z odsłoniętym uszczelnieniem muszą spełniać wysokie wymagania pod względem ich wytrzymałości i trwałości, co powinno być potwierdzone wynikami wykonanych badań. Powinny wiec one być systematycznie badane i kontrolowane.
mgr inż. Anna Balon-Wróbel
mgr inż. Agnieszka Marczewska
ICiMB, Zakład Technologii Szkła, Kraków
Literatura:
1. PN-EN 15434 +A1:2010 Szkło w budownictwie. Norma wyrobu dla szczeliw konstrukcyjnych i/lub szczeliw odpornych na ultrafiolet (do stosowania w oszkleniach ze szczeliwem konstrukcyjnym i/lub izolacyjnych szybach zespolonych z odsłoniętym uszczelnieniem).
2. A. Marczewska, A. Balon-Wróbel: Właściwości szczeliw konstrukcyjnych i/lub odpornych na UV Część 1 Badanie rozciągania „Świat Szkła” 7-8/2012.
(...)
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacj: Świat Szkła 06/2013
