¿Qué pruebas de adhesión y compatibilidad son necesarias para la silicona de acristalamiento estructural?
En una fachada estructuralmente acristalada, un cordón de silicona es lo único que sujeta el vidrio al edificio.
Sin placa de presión, sin tapa de cubierta, sin sistema de sujeción mecánica. La carga del viento se transfiere del panel al marco exclusivamente a través de la unión adhesiva, y dicha unión debe mantener su resistencia durante toda la vida útil del edificio, soportando todos los ciclos de temperatura, todos los movimientos y todos los contaminantes a los que se expone.
Por eso, las pruebas no son opcionales y requieren más tiempo del que suelen prever la mayoría de los programas. Un sellador que se adhiere perfectamente a un producto de vidrio recubierto puede fallar en uno nominalmente similar de otro proveedor, debido a que la composición química del recubrimiento es diferente. La única manera de saberlo es probar los materiales que se utilizarán en el proyecto.
Este artículo explica qué pruebas existen, por qué se realiza cada una y cuándo empezar. PRANCE suministra sistemas de muro cortina incluyendo configuraciones con acristalamiento estructural.
¿Por qué se requieren pruebas específicas para cada proyecto?
La información genérica del producto indica que el sellador funciona. No indica que el sellador funcione en su tipo de vidrio.
Cuatro variables modifican la respuesta, y todas ellas son específicas de cada proyecto:
Recubrimiento de vidrio. Los recubrimientos de baja emisividad varían en composición entre fabricantes y entre generaciones de productos. El sellador se adhiere al recubrimiento, no al vidrio subyacente.
Acabado del marco. Las superficies con recubrimiento en polvo, PVDF y anodizado presentan composiciones químicas diferentes, y las formulaciones varían entre los proveedores de recubrimientos e incluso entre los lotes de producción.
Materiales adyacentes. Los bloques de fijación, los espaciadores, las juntas, la varilla de respaldo, el sellador secundario del vidrio aislante y cualquier cinta adhesiva en el hueco del acristalamiento están en contacto con la silicona estructural o cerca de ella.
Condiciones del lugar de aplicación. La temperatura y la humedad durante la aplicación afectan al curado, y la contaminación de la superficie afecta a la adherencia.
Cualquiera de estos factores puede provocar un fallo que los datos genéricos jamás predecirían. Condición de la superficie y su efecto en la unión es la causa principal más común cuando fallan los enlaces.
Pruebas de adhesión estructural de silicona
El requisito fundamental es verificar que el sellador se adhiera correctamente a los sustratos específicos.
Adhesión por pelado ASTM C794
La prueba de referencia. Se aplica un cordón de sellador a una muestra del sustrato real con una tira de tela incrustada, se deja curar y luego se retira en un ángulo definido mientras se registra la fuerza.
Tan importante como el valor de la fuerza es el modo de fallo:
El fallo cohesivo , en el que el sellador se desgarra sobre sí mismo dejando material en el sustrato, es el resultado deseado.
La falla adhesiva , donde el sellador se despega limpiamente del sustrato, es una falla independientemente de la fuerza registrada.
Un resultado que muestra una alta resistencia al despegue con fallo del adhesivo sigue siendo un fallo, y esta distinción pasa desapercibida para quienes solo se fijan en el número.
Adhesión a la tracción ASTM C1135
Mide la resistencia a la tracción y el módulo de elasticidad de la junta de sellado curada entre dos sustratos, utilizando una muestra estándar en forma de H que se somete a tracción hasta la rotura.
Esto genera los valores de diseño que el ingeniero utiliza para calcular la dimensión de la junta. La junta de silicona estructural se dimensiona a partir de estos valores, junto con la presión del viento de diseño y las dimensiones del panel.
Especificación ASTM C1184
La norma de especificación para los selladores de silicona estructurales abarca las propiedades que debe cumplir un producto para ser clasificado como sellador de acristalamiento estructural. Esta norma califica el producto, no el conjunto del proyecto.
Pruebas de compatibilidad estructural con silicona
Es una cuestión distinta a la de la adhesión. La compatibilidad se refiere a si los materiales en contacto con el sellador lo degradan, lo manchan o interfieren con su curado.
Compatibilidad con ASTM C1087
Se colocan muestras de cada material accesorio que estará en contacto o adyacente a la silicona estructural contra el sellador curado y se exponen a condiciones aceleradas, generalmente luz ultravioleta a través de un vidrio.
La evaluación busca decoloración, reblandecimiento, pérdida de adherencia o cualquier interacción visible.
Materiales que debe presentar:
Bloques de colocación y bloques de borde
Juntas de acristalamiento y cinta espaciadora
Sellador secundario para vidrio aislante , que está en contacto directo con el borde de la unidad.
Sellador contra la intemperie , donde se utiliza un producto diferente para la junta de estanqueidad.
Varilla de respaldo
Cualquier cinta utilizada en el hueco del acristalamiento
Disolventes de limpieza e imprimaciones propuestos para su uso
El sellador secundario del vidrio aislante es de suma importancia. Los selladores secundarios de polisulfuro y poliuretano no siempre son compatibles con la silicona estructural, por lo que las unidades aislantes con vidrio estructural suelen utilizar un sellador secundario de silicona.
Tinción según ASTM C1248
Comprueba si el sellador mancha los sustratos porosos. Es relevante cuando la fachada incorpora piedra, hormigón u otros materiales porosos adyacentes al acristalamiento, y no suele ser necesario en un conjunto totalmente de vidrio y aluminio.
Pruebas de sustratos para selladores de acristalamiento: ¿Qué se debe presentar?
Las pruebas solo son válidas si las muestras son realmente representativas, y aquí es donde suelen fallar las presentaciones.
Enviar al fabricante del sellador:
Muestras reales de vidrio con el recubrimiento especificado, procedentes del lote de producción siempre que sea posible.
Muestras reales de extrusión de marcos con el acabado especificado, procedentes del lote de acabado.
Todos los materiales accesorios enumerados anteriormente, tal como se suministran.
El disolvente de limpieza y la imprimación propuestos
Detalles del proyecto , incluyendo la presión del viento de diseño, los tamaños de los paneles y el rango de temperatura de servicio previsto.
Lo que se recibe a cambio es una carta de aprobación específica del proyecto por parte del fabricante del sellador, que confirma los materiales probados, los resultados, la preparación de la superficie recomendada, si se requiere una imprimación y cualquier limitación.
Esa carta suele ser un requisito de presentación y, con frecuencia, una condición de garantía. Evidencia de laboratorio para el ensamblaje Cubre las pruebas de rendimiento en paralelo del sistema en su conjunto.
Implicaciones del programa
La parte que con mayor frecuencia se subestima.
Las pruebas suelen tardar varias semanas desde la recepción de las muestras, y eso suponiendo que las muestras lleguen puntualmente y completas. Si a esto le sumamos el tiempo necesario para obtener muestras representativas, lo que requiere que el vidrio y el acabado estén definidos, la secuencia quedaría así:
Se confirman las especificaciones de vidrio y acabado.
Muestras obtenidas de la producción real
Muestras enviadas al fabricante del sellador.
Pruebas realizadas
Carta de aprobación emitida
Presentación revisada y aprobada
Iniciar esa cadena tarde retrasa la producción de vidrios, lo que a su vez retrasa el montaje. Iniciarla pronto no cuesta nada.
Nota práctica: si el proveedor de vidrio o el acabado cambian después de las pruebas, estas quedan invalidadas. Cualquier sustitución requiere nuevas pruebas, por lo que la optimización de costes en vidrios revestidos en las últimas etapas de un proyecto resulta más problemática de lo que parece.
Control de calidad en campo
La aprobación del laboratorio cubre los materiales. El trabajo en obra debe ejecutarse correctamente, y las fallas en el acristalamiento estructural se deben más a la mano de obra que a los materiales.
Preparación de la superficie. Método de limpieza con dos paños: se aplica el disolvente con un paño limpio y se seca con otro antes de que se evapore. El uso de paños contaminados o reutilizados invalida el proceso.
Aplicar la imprimación cuando así lo requiera la carta de aprobación, dentro del plazo establecido antes de la aplicación del sellador.
Dimensiones de la junta. Se comprueba el espesor de la línea de unión y de la unión adhesiva con respecto a los valores de ingeniería. Una junta demasiado delgada falla estructuralmente, y una demasiado gruesa fragua mal.
Condiciones de curado. Temperatura y humedad dentro del rango especificado por el fabricante, con un tiempo de curado adecuado antes de manipular o cargar las unidades.
Prueba de rotura y prueba de tracción manual. Muestreo destructivo con una frecuencia definida, extrayendo un cordón curado para confirmar la falla cohesiva.
Prueba de desglaseado. Retirada periódica de una unidad de muestra para verificar la adherencia en toda la junta.
Los registros de estas comprobaciones deben incluirse en la documentación de traspaso. Unión de conjuntos curvos y facetados Esto añade aún más complejidad, ya que el vidrio curvado en frío ejerce una fuerza continua sobre la unión en lugar de solo la carga generada por el viento.
Causas comunes de incumplimiento de bonos
Cinco, en orden aproximado de frecuencia.
Limpieza superficial inadecuada. Restos de agente desmoldante, polvo o grasa de los dedos en la superficie de unión.
Material accesorio incompatible. Generalmente se sustituye en obra un bloque de fijación, cinta adhesiva o sellador secundario sin comprobarlo.
Imprimación incorrecta o ausencia de imprimación donde la aprobación lo requería.
El proceso de curado se vio interrumpido. Las unidades fueron manipuladas o cargadas antes de que el sellador alcanzara la resistencia adecuada.
Sustitución del sustrato. Un vidrio recubierto diferente o un lote de acabado diferente al probado.
Selladores ignífugos y sus propias homologaciones En el borde de la losa, se sigue una lógica similar, donde una familia diferente de productos tiene sus propios requisitos de compatibilidad.
Guía de instalación La documentación que describe los procedimientos del sitio se publica junto con la documentación de nuestro sistema.
Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué es necesario realizar pruebas específicas para cada proyecto de silicona estructural?
Esto se debe a que el sellador se adhiere al recubrimiento y al acabado, en lugar de al vidrio y al aluminio en abstracto. La composición química del recubrimiento varía entre fabricantes y generaciones de productos, y las formulaciones del acabado varían según el proveedor y el lote, por lo que solo las pruebas realizadas a los materiales reales confirman la adherencia.
2. ¿Cuál es la diferencia entre las pruebas de adhesión y las de compatibilidad?
Las pruebas de adhesión confirman que el sellador se adhiere a los sustratos y falla de forma cohesiva en lugar de desprenderse. Las pruebas de compatibilidad confirman que los materiales adyacentes, como bloques de asentamiento, juntas y selladores secundarios, no se degradan, manchan ni interfieren con la silicona estructural.
3. ¿Qué modo de fallo debería mostrar una prueba de adhesión?
La falla cohesiva se produce cuando el sellador se desgarra internamente y deja material adherido al sustrato. La falla adhesiva, en la que el sellador se desprende limpiamente, es una falla independientemente del valor de la fuerza registrada, y esta distinción suele pasarse por alto.
4. ¿Cuánto tiempo dura la prueba del sellador para acristalamiento estructural?
Normalmente, el proceso tarda varias semanas desde la recepción de las muestras, más el tiempo necesario para obtener muestras representativas de la producción real. La cadena comienza con la confirmación del vidrio y el acabado, por lo que iniciarla tarde retrasa la producción y el montaje del acristalamiento.
5. ¿Qué sucede si el vidrio o el acabado cambian después de las pruebas?
Las pruebas quedan invalidadas y deben repetirse. Cualquier sustitución del vidrio revestido, el acabado del marco o el material de los accesorios invalida la aprobación, lo que hace que la optimización de costes posterior en estos elementos sea considerablemente más problemática de lo que parece en un principio.
Cómo realizar las pruebas correctamente
Confirme el recubrimiento del vidrio y el acabado del marco con anticipación, ya que todo lo demás depende de ellos. Envíe muestras verdaderamente representativas junto con cada material accesorio que se ubicará en el hueco del acristalamiento. Analice el modo de falla, no solo el valor de la fuerza. Luego, exija al equipo de obra que cumpla con los requisitos de preparación de la superficie y curado que se especifican en la carta de aprobación.
La unión es la estructura de una fachada acristalada estructural. Merece el mismo rigor que cualquier otra vía de carga.
PRANCE fabrica sistemas de muro cortina estructurales acristalados y con sellado, con coordinación de compatibilidad de selladores, pruebas de adhesión documentadas y procedimientos de control de calidad en obra. Envíe sus especificaciones de acristalamiento y acabado y Solicitar asistencia para pruebas de selladores .