Sika Klebstoffe schützen Menschen und Gebäude gleichermaßen
Strukturell verglaste Fassaden sind Stand der Technik. Die Verwendung von Silikonklebstoffen zur strukturellen Verklebung von Glasscheiben mit einem metallischen Rahmen ist eine etablierte Technologie in Fassadenanwendungen.
Sika Klebstoffe erfüllen die höchsten Standards, die in ETAG oder ASTM definiert sind. Aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften und der hohen mechanischen Festigkeit hält diese Lösung auch extremsten Bedingungen stand.
Sei es die Temperatur, die auf diesem Globus herrschen mag, sei es die Windlast mehrere hundert Meter auf der Spitze eines Gebäudes oder verursacht durch einen Hurrikan oder Taifun. Oder plötzliche schwere Lasten wie ein Einbruchsversuch oder eine Explosion. Auch bei Erdbeben können Sika Klebstoffe Leben retten und Eigentum schützen.
Wir kennen unsere Produkte in- und auswendig und helfen Ihnen und unseren Kunden, die hervorragenden Eigenschaften unserer hochwertigen Produkte auch unter extremen Bedingungen zu nutzen.
Aktuelle Information
Einbruchshemmende Fenster
Fenster und Türen sind die Schwachstellen in einem Gebäude, und gewaltsames Betreten sollte verhindert werden. Mit dem richtigen Material und der richtigen Konstruktion können Fenster einbruchhemmend gemacht werden, um die Anforderungen der europäischen Normen und Klassifizierungen zu erfüllen.
Solche Fensterkonstruktionen sind nach EN 1627 "Fußgängertüren, Fenster, Vorhangfassaden, Gitter und Fensterläden" - Einbruchhemmung, Anforderungen und Klassifizierung - klassifiziert. Diese umfasst sechs Widerstandsklassen: RC1 bis RC6. Sie bestimmen die Dauer, in der die Glaskonstruktion dem Versuch des gewaltsamen Eindringens mit verschiedenen Werkzeugen und unterschiedlichen Kräften widerstehen können.
Aber auch bei der Verwendung von Verbundglas und einbruchhemmender Hardware bleibt ein Schwachpunkt bestehen - die Möglichkeit, das Glas aus dem Rahmen zu hebeln.
Die Sika Lösung für einbruchshemmende Fenster
Sika bietet eine Reihe von geprüften und bewährten Klebstoffen, die eine hohe Qualität für eine zähelastische Verbindung zwischen Glas und Rahmen bieten.
Ein Einbrecher wird es schwer haben, das Glas aus dem Rahmen zu hebeln, wenn es zum Beispiel mit dem leicht zu verarbeitenden Sikasil® WT-66 PowerCure, einem verstärkten Einkomponenten-Silikonklebstoff, verklebt wurde.
Fragen Sie Ihren Sika-Vertreter vor Ort nach der optimalen Lösung.
"Einschlagen und stehlen" Methode
In den Geschäften wird immer häufiger bargeldlos gezahlt. Die Menge an Bargeld in den Geschäften ist minimal und für Einbrecher und Diebe nicht mehr attraktiv. Dies hat die Einbrecher dazu gebracht, die so genannte "Einschlagen und stehlen"-Methode anzuwenden.
Ein "Einschlagen und stehlen" ist eine besondere Form des Einbruchs, bei der Fahrzeuge eingesetzt werden, um die Glasbarriere, z. B. ein Schaufenster oder eine Auslage, zu zerstören, Wertsachen zu ergreifen und dann schnell zu verschwinden, ungeachtet der Auslösung von Alarmen oder Lärm.
Das Ziel ist nun, daß das Fassadenelement dem Einbruch nicht nachgibt. Um dieses Ziel mit Standardkonstruktionen zu erreichen, wären dicke und schwere Metallrahmen erforderlich, was die Glasfront sehr teuer und für Architekten und Eigentümer optisch unattraktiv macht.
Die Sika Lösung für die "Einschlagen und stehlen" Methode
Sika-Klebstoffe helfen, diesen Nachteil zu überwinden. Das mit hochfesten Klebstoffen in den Rahmen eingeklebte Glas lässt sich kaum noch herausziehen und der Einbrecher findet keine Öffnung mehr, um in den Laden einzudringen. Außerdem kann das Geschäft weiter betrieben werden, bis das beschädigte Glas ausgetauscht ist. Man kann sagen, dass es stimmt: Sika-Klebstoffe schützen das Leben und das Eigentum der Bewohner.
Sika arbeitet eng mit allen namhaften Fassaden- und Fensterprofilherstellern zusammen. Die meisten von ihnen haben erfolgreich getestete und bewährte Profilsysteme entwickelt, die einen hohen Schutz vor Einbrechern bieten. Der Sika-Klebstoff ist dabei immer das Schlüsselelement, denn die elastische Verklebung absorbiert einen wesentlichen Teil der Schlagenergie und bildet eine zusätzliche Dämpfungszone.
Für weitere Informationen fragen Sie bitte Ihren Sika-Vertreter.
Explosionsszenarien für Glasfassaden
Eine Explosion, sei es durch einen technischen Defekt oder durch einen böswilligen Versuch, Leben und Eigentum zu zerstören, gehört zu den Ereignissen, die sehr selten vorkommen. Aber wenn sie eintritt, ist sie verheerend - für Leben und Eigentum.
Aber die Glasfassade kann ein Schutzschild sein, wenn sie richtig geplant und mit den richtigen Materialien ausgeführt wird. Sie kann Menschen und Eigentum im Gebäude schützen. Selbst wenn im schlimmsten Fall das Gebäude und insbesondere die Glasfassade nach der Explosion ersetzt werden muss.
Normalerweise erfordern feststehende Glasfassaden, wenn sie den extremen Kräften von Explosionen standhalten sollen, massive Rahmen, was sich sowohl auf die Kosten als auch auf das Aussehen negativ auswirkt.
Die Sika Lösung für Explosionsszenarien
Durch die Verklebung der Glaseinheiten mit dem Rahmen mit einem zähen, aber elastischen Sika-Klebstoff wird es fast unmöglich, das Glas während der Explosion vom Rahmen zu trennen, wodurch die Gefährdung von Menschen und die Zerstörung von Eigentum verhindert wird. Zudem kann der Betrieb im Gebäude bis zum Austausch des Glases unbeeinträchtigt bleiben. Hier haben die Sika-Klebstoffe einen geringen Einfluss auf die Kosten, aber einen erheblichen Einfluss auf den Nutzen. Auch hier kann man sagen, dass es fair ist: Sika-Klebstoffe schützen das Leben und das Eigentum der Bewohner dank ihrer hohen Leistungsfähigkeit.
Sika hat Lösungen in Bauprojekten getestet und erfolgreich umgesetzt, sei es auf Basis von Silikon oder anderen Technologien.
Richtig ausgewählte elastische Klebstoffe haben eine ausreichende Festigkeit, um Verbundglas im Rahmen zu verankern und zu sichern. Dieser Klebstoff ist nur eine Komponente unter vielen anderen, die eine Glasfassade oder ein Fenster sicher machen können.
Die Leistung des Systems hängt von vielen Variablen ab, z. B. von der Flexibilität des Bauelements, der Größe des Bauelements, der Art des verwendeten Verbundglases, der Konstruktion des Rahmens und der Art seiner Verankerung am Gebäude. Auch der Einbau des Glases ist zu berücksichtigen.
Die Hauptfunktion einer elastischen Verklebung besteht darin, das Glas während der Explosion im Rahmen zu halten. Die Verwendung von Verbundglas verringert die schädliche Wirkung von Glassplittern, die in die bewohnten Bereiche der Struktur gelangen. Ohne die Verwendung eines elastischen, qualitativ hochwertigen Strukturklebstoffs kann es zu Verletzungen durch größere fliegende Elemente kommen.
Anforderungen an Fassadenkomponenten (für Explosionsszenarien)
Eine Explosion ist eine gewaltige, spontane Freisetzung von Energie in Form von Schockwellen, Licht, Wärme und Schall. Die Schockwellen, die aus hochkomprimierter Luft bestehen, die sich mit Überschallgeschwindigkeit fortbewegt und auf das Gebäude trifft, werden reflektiert und sogar verstärkt.
Die Größe des gesamten auftreffenden Drucks ist eine Funktion des Ladungsgewichts und des Abstands zwischen dem Zentrum der Ladung und der Wellenfront. Dieser Druck baut sich schnell ab und wird aufgrund des von der Druckwelle erzeugten Vakuums, das zu einem Sog führt, zu einem negativen Wert.
Die Leistung des Bomb Blast Mitigating System hängt hauptsächlich von der Rahmenstruktur ab, entweder Stahl oder Aluminium, und davon, wie viel der Aufprallenergie von den Gebäudekomponenten absorbiert wird.
Im Allgemeinen ist ein stärker absorbierendes System gegenüber einer zu steifen Struktur von Vorteil.
Das gemeinsame Element all dieser erfolgreichen Konstruktionen ist das Verbundsicherheitsglas (meist aus Polyvinylbutyral - PVB). Der Zweck des Verbundsicherheitsglases ist es, den Schock der Explosion zu absorbieren, indem es intakt bleibt. Das hochwertige Glas bricht zwar, aber die Bruchstücke bleiben weitgehend an den Glasscheiben haften.
Ein weiteres gemeinsames Element, das bei Schutzverglasungssystemen erfolgreich eingesetzt wird, sind die elastischen Klebstoffe, die verwendet werden müssen, um die Glasscheibe im Rahmen zu halten. In erster Linie werden strukturelle Silikonklebstoffe verwendet, da sie die Vorteile einer dauerhaften und langfristigen Haftung an Glas und Rahmen, einer hohen Festigkeit und einer hohen Flexibilität bieten.
Die Festigkeit eines Klebstoffs hängt von der Belastungsdauer ab. Je kürzer die Belastungsdauer ist, desto höher ist die Festigkeit.
Leistung von Sikasil® SG während einer Explosion
In Überlappungsscherversuchen mit Hochgeschwindigkeitsschlag bei 4 m/s kann die Reaktion von Klebstoffen auf Bombentreffer simuliert werden. Dies ist 60'000 mal schneller als die Prüfgeschwindigkeit bei 5 mm/min nach ISO 8339. Die Zugscherfestigkeit des Standardklebstoffs beträgt 0,9 MPa bei 5 mm/min und 2,8 N/mm² bei 4 m/s.
Bei dieser hohen Geschwindigkeit wird die Überlappungsscherfestigkeit aufgrund der molekularen Reaktion auf die hohe Aufprallgeschwindigkeit mehr als verdreifacht. Mit 4,2 MPa erreichten die hochfesten Klebstoffe eine wesentlich höhere Überlappungsscherfestigkeit, was auf ihr großes Potenzial für bombensichere Verglasungen hinweist. Eine höhere Prüfgeschwindigkeit kann zu einer noch höheren Zugscherfestigkeit führen.
Dies ist jedoch für die Bombenexplosionsrealität nicht so relevant, da die Glasscheibe nur mit einer maximalen Geschwindigkeit von ca. 4 m/s auf den Aufprall reagiert (leicht abhängig von der Glasart).
Reale Explosionstests, die auf dem Testgelände von GL Noble Denton in Spadeadam in Cumbria, Großbritannien, durchgeführt wurden, haben die Laborergebnisse bestätigt und das Konzept der elastischen Verklebung in einem Bombenexplosionsszenario eindrucksvoll demonstriert.
Für die Explosionstests, die im Allgemeinen nach den Prüfkriterien in ISO 16933, sind 100 kg TNT Sprengstoffequivalent (unter Verwendung von Nitromethan-Sprengstoff als Probeladung) in einem Abstand von 25 m bzw. 19 m verwendet worden.
Die Testsprengungen zeigten deutlich die positive Wirkung eines elastischen Klebstoffs (Sikasil® SG-550).
Es wurde kein Herausreißen der Glasscheiben aus dem Rahmen und keine Glassplitter im Inneren der Testbox beobachtet, was zu einer Einstufung in die Klasse B führt (keine Gefahr gemäß ISO 16933:2007).
Festigkeitssteigerung durch dynamische Stoßsimulation für Sikasil® SG-500 Klebstoff
| Test Geschwindigkeit | Kraft | Multiplikationsfaktor zum Brechungswert |
|---|---|---|
| 5 mm/min | 0,9 MPa | Referenzwert mit Standard Test Geschwindigkeit gemäß ISO 8339 |
| 1 m/s | 2,4 MPa | 2,6 mal höher |
| 3 m/s | 3,1 MPa | 3,4 mal höher |
| 5 m/s | 3,3 MPa | 3,7 mal höher |
Ultimatives Konzept für Explosionsszenarien – hochfester Klebstoff
Neben Struktursiliconen bietet Sika auch hochfeste und hochwertige Klebstoffe an. Diese erlauben es, die Belastungsgrenzen weiter zu verschieben und die Fugenabmessungen zu optimieren. Sika folgt der oben skizzierten Logik und setzt Technologien ein, die auf dem Markt ihresgleichen suchen.
Zusätzlich zur nächsten Generation von Struktursilikon - Sikasil® SG-550, der erste hochfeste strukturelle Siliconklebstoff auf dem Markt - bietet Sika den einzigartigen PU-Klebstoff Sikaflex®-268 PowerCure an.
Die Dosier- und Verpackungsform PowerCure vereint zwei Features:
- Die einfache Handhabung einer 1-Komponenten-Klebstoffapplikation
- mit den Vorteilen einer 2-Komponenten-Klebstoffapplikation.
Das PowerCure-System ist so leistungsstark und zuverlässig wie industrielle Pumpen- und Dosiersysteme. Sikaflex®-268 PowerCure besteht aus einem feuchtigkeitshärtenden 1-Komponenten-Klebstoff, der durch Booster-Paste beschleunigt wird. Dies ermöglicht eine vollständige Aushärtung unabhängig von der Luftfeuchtigkeit.
Festigkeitssteigerung durch dynamische Schlagsimulation für Sikaflex®-268 PowerCure
| Test Geschwindigkeit | Kraft | Multiplikationsfaktor zum Referenzwert |
|---|---|---|
| 5 mm/min | 4,5 MPa | Referenzwert mit Standard Test gemäß ISO 4587 |
| 1 m/s | 14 MPa | 3,1 mal höher |
| 3 m/s | 39 MPa | 8,7 mal höher |
| 5 m/s | 41 MPa | 9,1 mal höher |
Je höher die Geschwindigkeit, desto höher die Klebkraft
Sikaflex®-268 PowerCure ist ein PU-Klebstoff, der in der Bahnindustrie weit verbreitet ist, um Windschutzscheiben und Fenster aus Glas strukturell mit den Rahmen von Zügen zu verbinden. Ähnlich wie bei Fassadenanwendungen sind Fugen folgenden Bedingungen ausgesetzt:
- Hohe Lasten z.B. Windlast, Barrierelasten, hohe Stoßbelastungen z.B. Zug-/Druckwellen auf Hochgeschwindigkeitszügen, die in Tunnel einfahren)
- Hohen Temperaturen
- Ermüdungserscheinungen durch Wechselbelastung
- UV Belastung
- Alterung durch Witterung
Sikasil® SG-500 Sikasil® SG-550 | Sikaflex-268 PowerCure |
+ Exzellente Witterungsbeständigkeit | + Exzellente Witterungsbeständigkeit |
+ Langzeithaftung auf Glas und Rahmen | + Langzeithaftung auf Glas und Rahmen |
+ Rasche Festigkeitsentwicklung | + Ultraschnelle Festigkeitsentwicklung |
+ Exzellente UV-Beständigkeit | + Minimale Fugen bei maximaler Leistung |
- Mischen mit definiertem Verhältnis | + Fehlerfreies Mischen |
- Einschränkungen bei der Fugendimensionierung | - Erfordert UV-Schutz bei Fugen |
Schutzverglasung im Falle eines Erdbebens
Weltweit gibt es jedes Jahr etwa 10.000 seismische Aktivitäten, von denen einige eine Stärke von mehr als 7 haben. In Regionen, in denen seismische Aktivität sehr wahrscheinlich ist, müssen Gebäude entsprechend gebaut werden. Ziel der baulichen Maßnahmen ist es, Leben zu schützen und Schäden am Gebäude so gering wie möglich zu halten.
Im Gegensatz zu den üblichen Kräften wie Windlast oder sogar Explosion entstehen die Kräfte eines Erdbebens auf ein Gebäude aus der Trägheit der Gebäudeteile, die auf die Verschiebungen im Boden reagieren. Einige Teile des Gebäudes können immer noch konform sein, andere nicht. Dies führt zu Reibung, Erschütterungen und Spannungen, die einzelne Gebäudeteile zerstören. Im schlimmsten Fall fallen die zerstörten Gebäudeteile heraus und zerstören andere Teile oder gefährden sogar Menschenleben.
Besonders gefährlich kann dieser Umstand auch in Bezug auf Fassaden speziell bei Glasfassaden - sein. Herabfallende Glaselemente gefährden Personen im und um das Gebäude.
Bei mechanisch fixiertem Glas besteht ein sehr hohes Risiko, dass das Glas bei den seismischen Bewegungen in der Gebäudestruktur auf die Metallprofile trifft. Das zerbrechliche Glas bricht und fällt aus dem Rahmen.
Die Sika Lösung für Erdbeben
Wenn das Glas auf den Rahmen geklebt wird, entsteht eine elastische Verbindung, die Kräfte aufnehmen und das Glas vor Spitzenspannungen schützen kann. Im schlimmsten Fall können Verbundglasscheiben zerbrechen, fallen aber nicht aus dem Rahmen und verbleiben so in der Gebäudestruktur. Herabfallendes Glas wird so erheblich minimiert oder sogar verhindert.
Sika hat technische Konzepte für die Auslegung von Verglasungen in Erdbebenszenarien entwickelt und Lösungen in Bauprojekten getestet und erfolgreich umgesetzt.
Vorteile von strukturellen Silikonverglasungssystemen (SSG) in seismischen Gebieten
Bei der Gestaltung von Fassaden- und Architekturverglasungen müssen zwei Hauptaspekte im Zusammenhang mit der Leistung während und nach einem Erdbeben berücksichtigt werden:
Menschliche Gefahr - Verletzungen und Todesfälle auf Straßenniveau durch kaputte Verglasungssysteme sind anerkannte Bedrohungen. Gebäudeausfallzeiten und Reparaturkosten - Die Wiederherstellung des normalen Betriebs und der Dienstleistungen kann durch eine beschädigte Gebäudehülle behindert werden.
Die Vorteile von Structural Sealant Glazing (SSG)-Systemen gegenüber alternativen Verglasungsmethoden in Bezug auf die Erdbebensicherheit unter realen Bedingungen sind bestätigt und anerkannt. Erfasste Verglasungssysteme in vorgehängten Fassaden bestehen aus Glaseinheiten, die mechanisch an einem Hauptrahmen befestigt sind. Lasten, die auf die Glaseinheiten einwirken, werden über den Rahmen mechanisch in das Gebäude übertragen.
Im Gegensatz dazu werden Lasten, die auf die Glaseinheiten in strukturellen Verglasungssystemen (SSG) einwirken, über strukturelle und elastische Silikone absorbiert. Dadurch wird das Risiko, dass das Glas bei seismischen Aktivitäten aus dem Rahmen gehebelt wird und herunterfällt, deutlich reduziert.
Der richtige Klebstoff und damit das richtige Fugendesign ist entscheidend, um die Übertragung seismischer Lasten und die Absorption seismischer Verschiebungen zwischen den Bauteilen sicherzustellen. Sika kann dieser Herausforderung jedoch begegnen, indem sie die optimale Balance zwischen Kosten und Risiko findet, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
| Vorteile struktureller Verglasungssysteme in seismischen Gebieten | Verglasungssysteme in seismischen Bereichen - mechanisch befestigt |
|---|---|
| + Reduziertes Risiko von Glaskollisionen mit Metallteilen | - Hohes Risiko des Kontakts zwischen Glas und Rahmen und damit des Glasbruchs und -herausfallens |
| + Differenzbewegungen zwischen Glas und Rahmen werden von den Fugendichtstoffen absorbiert | - Unterschiedliche Bewegungen zwischen Glas und Rahmen führen zu Druckkräften auf die Glaseinheit mit der Gefahr, dass die Einheit einknickt oder sogar aus dem Rahmen herausgedrückt wird. |
| + Geringes Risiko von Glasbruch, dadurch bleibt die Funktion der Fassade so lange wie möglich erhalten. Elastisches Verhalten des Klebstoffes, der die Glasscherben in Position hält | - Zerbrochenes Glas bedeutet Instabilität der gesamten Fassade. |
Vertikale Differenzbewegungen zwischen Platten
Die unterschiedlichen seismischen Auf- und Abwärtsbewegungen der Platten werden in der Regel durch die vertikale Schornsteinfuge entlang der Riegel aufgenommen. Es sollte ein ausreichender vertikaler Abstand vorgesehen sein, um ein Zusammenstoßen der Paneele zu vermeiden. Daher wird den SSG-Fugen durch solche vertikalen seismischen Bewegungen keine signifikante differentielle Bewegung auferlegt.
Horizontale Differenzbewegungen zwischen Platten (Out-of-Plane-Bauteil)
Die differentiellen seismischen Bewegungen der Platten außerhalb der Ebene aufgrund der Verschiebung zwischen den Geschossen werden normalerweise durch die Halterungen aufgenommen, die eine freie Rotation der Platte ermöglichen sollten. Daher wird den SSG-Verbindungen durch solche horizontalen Bewegungen außerhalb der Ebene keine signifikante Differenzbewegung auferlegt.
Horizontale Differenzbewegungen zwischen Platten (Out-of-Plane-Bauteil)
Die differentiellen seismischen Bewegungen der Platten außerhalb der Ebene aufgrund der Verschiebung zwischen den Geschossen werden normalerweise durch die Halterungen aufgenommen, die eine freie Rotation der Platte ermöglichen sollten. Daher wird den SSG-Verbindungen durch solche horizontalen Bewegungen außerhalb der Ebene keine signifikante Differenzbewegung auferlegt.
Fortschrittlicher Engineering-Ansatz
Sika hat ein fortschrittliches Engineering-Konzept entwickelt, um strukturelle Dichtfugen in erdbebengefährdeten Systemen zu entwerfen.
Es werden drei verschiedene Leistungsstufen eingeführt. Jede Ebene befasst sich mit einer anderen Eintrittswahrscheinlichkeit des seismischen Ereignisses, unterschiedlichen Fassadenanforderungen sowie einem akzeptablen Nutzungsgrad für die Fugen. Kosten- und Risikoabwägung ohne Kompromisse bei der Sicherheit.
