Abstrak:
Panel aluminium memiliki keunggulan warna yang kaya, daya tahan, dan tampilan serta bentuk yang beragam, dan banyak digunakan dalam proyek dinding tirai. Sealant sering digunakan untuk menyegel sambungan antara panel aluminium selama konstruksi dinding tirai aluminium, tetapi kegagalan penyegelan terjadi dari waktu ke waktu. Ada banyak alasan kegagalan penyegelan dinding tirai aluminium, seperti desain yang tidak rasional, pemilihan sealant yang tidak tepat, ikatan yang buruk, dan konstruksi yang tidak tepat. Dalam makalah ini, kegagalan penyegelan dinding tirai aluminium dianalisis dan didemonstrasikan, dan metode pemecahan masalah diusulkan.
Kata kunci: dinding tirai aluminium, sealant, kegagalan penyegelan, kebocoran air, retak
1. Kata Pengantar
Dinding tirai terdiri dari rangka dan panel logam, tidak menanggung beban struktur utama, dan berfungsi sebagai selubung bangunan. Dinding tirai memiliki keunggulan estetika, penghematan energi, dan kemudahan perawatan, sehingga menjadi pilihan untuk bangunan bertingkat tinggi modern dan struktur berbentuk. Bentuk utama dari dinding tirai arsitektur modern termasuk dinding tirai kaca, dinding tirai batu, dinding tirai logam, dan dinding tirai pelat buatan. Panel dinding tirai logam dipilih dari aluminium, papan pencegah kebakaran, pelat baja tahan karat, baja berlapis warna, dll. Dinding tirai aluminium memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Warna yang kaya, tahan lama, tampilan dan bentuk yang beragam, yang dapat dikombinasikan dengan sempurna dengan dinding gorden kaca dan batu melalui proses penyemprotan cat;
- Ringan, hanya 1/5 dari dinding tirai batu dan 1/3 dari dinding tirai kaca, secara signifikan mengurangi berat fasad bangunan;
- Biaya perawatan yang rendah dan efektivitas biaya yang tinggi.
Karena keunggulan-keunggulan ini, dinding tirai aluminium sangat disukai oleh pemilik bangunan. Saat ini, pasar Cina untuk dinding tirai aluminium terutama menggunakan panel aluminium paduan aluminium lapisan tunggal, panel komposit aluminium, dan panel sarang lebah aluminium.
Dengan penggunaan dinding tirai aluminium berskala besar, semakin banyak kegagalan penyegelan yang terjadi. Kegagalan penyegelan dinding tirai aluminium membawa kerusakan pada dinding gorden, seperti kebocoran, yang dapat menyebabkan kerusakan interior bangunan dan korosi pada jangkar dinding gorden, yang mempengaruhi keamanan bangunan. Selain itu, kegagalan penyegelan dapat meningkatkan konsumsi energi bangunan. Dalam makalah ini, kami menganalisis penyebab umum kegagalan penyegelan dinding tirai aluminium dan menemukan solusi yang efektif.
2. Penyebab Kegagalan Penyegelan pada Dinding Tirai Aluminium
Ada banyak alasan kegagalan penyegelan pada dinding tirai aluminium, termasuk desain yang tidak rasional, pemilihan sealant yang tidak tepat, ikatan yang buruk, dan operasi konstruksi yang tidak tepat.
2.1 Desain Antarmuka dan Ketidaksesuaian Kapasitas Pemindahan Sealant
Orang sering menemukan bahwa sealant yang digunakan pada antarmuka dinding tirai aluminium menunjukkan fenomena keretakan (Gambar 1), terutama selama perubahan musim ketika perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Ketika suhu turun, penyusutan panel menyebabkan peregangan sealant yang berlebihan. Hal ini terutama disebabkan oleh kapasitas perpindahan sealant yang tidak memenuhi persyaratan penggunaan yang sebenarnya. Saat menghitung lebar sealant antarmuka, desainer harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti ekspansi termal dan kontraksi panel, perpindahan yang disebabkan oleh beban dinamis dari lantai, dan kesalahan pemasangan. Rumus berikut ini umumnya digunakan untuk menghitung lebar minimum yang diperlukan untuk antarmuka:
Lebar antarmuka minimum = (X100)×(Mt+Ml)+Tc
Dimana:
- X: Kapasitas perpindahan sealant (%)
- Mt: Perpindahan karena ekspansi termal (mm)
- Ml: Perpindahan akibat beban dinamis (mm)
- Tc: Kesalahan konstruksi (mm)
Desainer harus memilih kapasitas perpindahan yang wajar untuk sealant untuk menghindari keretakan yang disebabkan oleh kapasitas perpindahan yang tidak memadai. Kapasitas perpindahan sealant juga harus didukung oleh laporan dari pusat inspeksi otoritas nasional. Dalam desain, penting untuk memastikan bahwa sealant membentuk ikatan dua sisi daripada ikatan tiga sisi pada antarmuka. Ketika ikatan tiga sisi terjadi, sealant hanya dapat menahan sekitar 15% dari kapasitas perpindahan yang dirancang. Untuk antarmuka yang lebih dalam, batang busa PE harus digunakan untuk mengisi dan mengontrol ketebalan sealant; untuk sambungan yang lebih dangkal, pita anti-perekat harus digunakan untuk mengisolasi sealant dari bawah. Menggunakan pita anti-perekat atau batang busa PE dapat secara efektif menghindari ikatan tiga sisi. Jika tidak, sealant rentan sobek saat terkena kekuatan eksternal, kehilangan efek penyegelan dan kedap air.
Gambar 1: Retak dinding tirai aluminium disebabkan oleh pemilihan sealant yang tidak rasional.
2.2 Pemilihan Sealant yang Tidak Tepat
Saat ini, ada banyak produk sealant yang tersedia untuk tahan cuaca dan kedap air, termasuk sealant poliuretan, sealant polisulfida, dan sealant silikon. Dalam kasus teknik, banyak orang tidak memperhatikan perbedaan antara sealant ini dan secara sembarangan memilih untuk mengaplikasikannya pada dinding tirai aluminiumsering kali mengakibatkan permukaan sealant retak dan fenomena pengapuran (Gambar 2).
Gambar 2: Fenomena retak dan pengapuran sealant.
Struktur rantai utama polimer dasar yang digunakan dalam sealant silikon adalah ikatan Si-O, sedangkan struktur rantai utama sealant poliuretan meliputi ikatan C-O, C-C, dan C-N, dan struktur rantai utama sealant polisulfida meliputi ikatan C-S dan S-S. Tabel 1 membandingkan energi ikatan kimia sealant yang berbeda dengan energi ultraviolet yang kuat di bawah sinar matahari. Kecuali ikatan Si-O, energi ikatan kimia lainnya lebih rendah dari energi sinar ultraviolet 300nm. Ini berarti bahwa sealant silikon dapat mempertahankan kinerja yang baik bahkan setelah terpapar radiasi ultraviolet dalam jangka panjang, sementara bahan penyegel lainnya dapat retak dan kehilangan fungsi kedap air seiring waktu.
Tabel 1: Perbandingan energi ikatan kimia sealant yang berbeda dengan energi sinar ultraviolet yang kuat di bawah sinar matahari.
| Ikatan Kimia | Energi Ikatan (kJ/mol) | Energi UV (300nm) (kJ/mol) (kJ/mol) |
|---|---|---|
| Si-O | 452 | 398 |
| C-O | 358 | 398 |
| C-C | 348 | 398 |
| C-N | 305 | 398 |
| C-S | 260 | 398 |
| S-S | 226 | 398 |
Dalam pemilihan sealant untuk penyegelan dinding tirai aluminium, sealant silikon harus lebih disukai. Namun, Anda juga harus memilih produk dengan kualitas terjamin dan menghindari pilihan murah yang menambahkan 'minyak putih' dalam jumlah besar. Meskipun 'minyak putih' tidak mahal dan dapat membuat permukaan sealant tampak mengkilap, namun secara bertahap akan menguap, menyebabkan gel mengeras dan retak. Penggunaan sealant silikon juga harus memperhatikan umur simpan produk. Produk yang kedaluwarsa dapat menyebabkan lapisan perekat menggelembung, kinerja berkurang, atau gagal sembuh.
2.3 Ikatan yang Buruk
Dinding tirai aluminium juga sering mengalami ikatan yang buruk antara sealant dan aluminium. Hal ini disebabkan oleh perlakuan permukaan aluminium yang berbeda, seperti oksidasi anodik, penyemprotan fluorokarbon, dan pelapisan bubuk. Perlakuan yang berbeda dan proses produsen dapat mempengaruhi struktur permukaan dan kinerja panel aluminium, sehingga mempengaruhi ikatan sealant. Jika proyek tidak melakukan uji ikatan dan kompatibilitas yang diperlukan seperti yang ditentukan, hasilnya dapat berupa perubahan kimiawi antara sealant silikon dan panel atau pita aluminium, yang memengaruhi daya rekat dan efek penyegelan. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji kompatibilitas dan adhesi untuk sealant silikon dan bahan kontak sesuai dengan GB 16776-2005 'Silicone Structural Sealant for Construction' Lampiran A dan B untuk memastikan penyegelan sistem.
Selama konstruksi di lokasi, untuk memastikan ikatan yang baik antara sealant dan panel aluminium, langkah-langkah berikut ini harus diikuti dengan ketat:
- Gunakan pelarut pembersih yang direkomendasikan dalam laporan uji ikatan. Pelarut alkohol mungkin tidak dapat secara efektif menghilangkan polutan pada bahan pelapis bubuk poliester.
- Gunakan metode pembersihan dua langkah dengan kain katun putih, bersih, lembut, mudah menyerap, dan tidak berserabut. Pertama, gunakan satu lembar kain katun yang telah diresapi pelarut untuk menyeka, lalu gunakan lembar kain katun bersih kedua untuk menyeka.
- Sealant harus diaplikasikan untuk mengisi seluruh antarmuka dan melekat erat pada permukaan substrat yang perlu diikat dengan sealant.
2.4 Operasi Konstruksi Tidak Layak Lainnya
Untuk menghindari goresan selama pemrosesan dan pengangkutan unit aluminium, lapisan film pelindung PE biasanya diaplikasikan ke permukaan. Oleh karena itu, setelah pemasangan panel aluminium, film pelindung PE perlu dibersihkan sebelum mengoleskan lem. Jika film pelindung PE tidak dibersihkan sebelum direkatkan, sealant hanya akan menempel pada film pelindung PE. Dengan peregangan dan kompresi terus menerus pada sambungan lembaran, fenomena debonding sealant dan substrat akan terjadi.
Gambar 3:
(a) Lapisan pelindung pelat aluminium tidak dibersihkan, sehingga menyebabkan debonding;
(b) Kerusakan batang busa yang disebabkan oleh sealant yang melepuh;
(c) Ukuran sealant terlalu tipis, sehingga menyebabkan keretakan.
Dalam proses pengukuran ukuran sealant, batang busa PE biasanya digunakan untuk mengontrol ketebalan ukuran. Saat memasang tongkat busa PE, perlu dicegah agar tidak tertusuk benda tajam (misalnya, pisau, pengikis, paku keling, dll.) untuk menghindari sealant melepuh selama proses pengawetan (misalnya, Gambar 3(b)). Ketebalan konstruksi sealant harus dikontrol sekitar 6mm. Jika injeksi lem terlalu tipis (2 ~ 3mm), akan mudah menyebabkan konsentrasi tegangan, yang mengakibatkan sealant retak (seperti Gambar 3(c)). Pada saat yang sama, ukuran sealant tidak boleh terlalu tebal, karena hal ini dapat secara signifikan mengurangi kapasitas perpindahan sealant. Umumnya, ketebalan konstruksi sealant harus 50% hingga 100% dari lebar sambungan yang sebenarnya.
Koefisien muai panas panel aluminium sangat besar. Ketika perbedaan suhu signifikan, ekspansi dan kontraksi termal panel aluminium dapat dengan mudah menyebabkan permukaan sealant menggembung sebelum sepenuhnya sembuh, terutama pada sambungan melintang (Gambar 4). Fenomena "drum" ini terjadi karena sealant padat di dalam dan tidak mempengaruhi efek penyegelan; ini terutama berdampak pada estetika sambungan. Untuk fenomena ini, solusinya adalah dengan mengaplikasikan sealant dalam dua aplikasi atau pada saat suhu lingkungan lebih konstan.
Gambar 4: Fenomena drum sealant dinding tirai aluminium.
Jika sealant retak dan tidak mudah untuk membersihkan sambungan lem, desain antarmuka perbaikan yang ditunjukkan pada Gambar 5 dapat digunakan:
- Ukuran A minimal 6mm.
- Ukuran B minimal 3mm.
- Pita anti-perekat harus digunakan untuk memisahkan sealant yang baru dibuat dari sealant yang rusak, sehingga sealant yang telah diperbaiki dapat bergerak dengan antarmuka.
Gambar 5: Desain skematis antarmuka perbaikan sealant.
Kesimpulan
Dinding tirai aluminium memiliki keunggulan warna yang kaya, daya tahan yang tahan lama, tampilan dan bentuk yang beragam, biaya perawatan yang rendah, dan efektivitas biaya yang tinggi. Mereka banyak digunakan dalam proyek dinding tirai. Namun, kegagalan penyegelan adalah masalah utama yang dihadapi oleh dinding tirai aluminium saat ini. Melalui analisis dalam makalah ini, desain sambungan, pemilihan sealant, kualitas konstruksi, dan lingkungan merupakan faktor kunci yang mempengaruhi penyegelan yang sempurna. dinding tirai aluminium. Uji adhesi harus dilakukan sebelum mengaplikasikan sealant, dan personel konstruksi harus beroperasi sesuai dengan proses konstruksi standar. Setelah konstruksi selesai, pengambilan sampel dan percobaan pemotongan di tempat harus dilakukan untuk memastikan bahwa sealant memenuhi persyaratan gambar desain dan terikat dengan baik dengan substrat, memastikan bahwa seluruh sistem dinding tirai aluminium tersegel dengan baik.
