秋から冬にかけて、空気中の相対湿度が低下し、朝晩の気温差が大きくなるにつれて、様々な建設現場でガラスカーテンウォールやアルミパネルカーテンウォールの接着接合部の表面が徐々に突出・変形し始めます。ドアや窓の施工においても、シーリング後わずか数日で接着接合部の表面変形や突出が発生する場合があります。これをシーリング材の膨張現象と呼びます。
1. シーラントの膨張とは何ですか？
一液型耐候性シリコーンシーラントの硬化プロセスは、空気中の水分との反応に依存しています。シーラントの硬化速度が遅い場合、表面が十分に硬化するのに必要な時間が長くなります。シーラントの表面がまだ十分に硬化していない状態で、接着継ぎ目の幅が大きく変化すると（通常はパネルの熱膨張と収縮による）、接着継ぎ目の表面が影響を受けて不均一になります。接着継ぎ目全体の中央に膨らみが生じる場合もあれば、連続した膨らみが生じる場合、ねじれた変形が生じる場合もあります。最終的な硬化後、これらの不均一な表面の接着継ぎ目はすべて内部が固く（中空の気泡ではない）、まとめて「膨らみ」と呼ばれます。
アルミカーテンウォールの接着継ぎ目の膨らみ
ガラスカーテンウォールの接着継ぎ目の膨らみ
ドアや窓の構造における接着継ぎ目の膨らみ
2. 膨隆はどのようにして起こるのか？
「膨らみ」現象の根本的な原因は、接着剤が硬化過程で大きく変位・変形することであり、これはシーリング材の硬化速度、接着接合部のサイズ、パネルの材質とサイズ、施工環境、施工品質などの要因が複合的に作用した結果です。接着接合部の膨らみ問題を解決するには、膨らみの原因となる不利な要因を取り除く必要があります。特定のプロジェクトでは、一般的に環境温度や湿度を人手で制御することは困難であり、パネルの材質やサイズ、接着接合部の設計も既に決定されています。したがって、制御はシーリング材の種類（接着剤の変位能力と硬化速度）と環境温度差の変化からのみ可能となります。
A. シーラントの可動性：
特定のカーテンウォールプロジェクトでは、パネルサイズ、パネル材の線膨張係数、カーテンウォールの年間温度変化が固定値であるため、設定された目地幅に基づいてシーリング材の最小伸縮能力を計算できます。目地幅が狭い場合は、目地変形の要件を満たすために、より高い伸縮能力を持つシーリング材を選択する必要があります。
B. シーラントの硬化速度：
現在、中国で建築接合部に使用されているシーリング材は、主に中性シリコーン接着剤であり、硬化の種類によってオキシム硬化型とアルコキシ硬化型に分類されます。オキシムシリコーン接着剤の硬化速度はアルコキシシリコーン接着剤よりも速いです。低温（4～10℃）、大きな温度差（15℃以上）、低湿度（50%未満）の建築環境では、オキシムシリコーン接着剤を使用することで、ほとんどの「膨張」問題を解決できます。シーリング材の硬化速度が速いほど、硬化期間中の接合部の変形に対する耐性が強くなります。硬化速度が遅く、接合部の動きや変形が大きいほど、接着接合部が膨張しやすくなります。
C．建設現場の環境における温度と湿度：
単成分構造耐候性シリコーンシーラントは空気中の水分と反応してのみ硬化するため、施工環境の温度と湿度が硬化速度に一定の影響を与えます。一般的に、温度と湿度が高いほど反応と硬化速度が速くなり、温度と湿度が低いほど硬化反応速度が遅くなり、接着継ぎ目が膨らみやすくなります。推奨される最適な施工条件は、周囲温度が15℃～40℃、相対湿度が50%RH以上であり、雨天または降雪時には接着剤を塗布できません。経験に基づくと、空気の相対湿度が低い場合（湿度が長時間30%RH前後で推移する場合）、または朝晩の温度差が大きい場合、日中の温度が20℃前後（晴天の場合、日光にさらされたアルミパネルの温度は60～70℃に達することがあります）であっても、夜間の温度はわずか数℃であるため、カーテンウォール接着継ぎ目の膨らみがより頻繁に発生します。特に、材料の線膨張係数が高く、温度変化による変形が大きいアルミニウム製カーテンウォールの場合に顕著です。
D. パネル材：
アルミ板は、熱膨張係数が高い一般的なパネル材であり、その線膨張係数はガラスの2～3倍です。そのため、同じサイズのアルミ板はガラスよりも熱膨張・収縮による変形が大きく、昼夜の温度差による熱膨張や膨張が起こりやすくなります。アルミ板のサイズが大きいほど、温度差による変形も大きくなります。同じシーリング材でも、施工現場によって膨張が発生する場合と発生しない場合があるのは、このためです。その理由の一つとして、施工現場によってカーテンウォールパネルのサイズが異なることが考えられます。
3．シーラントの膨張を防ぐにはどうすればよいですか？
A. 比較的硬化速度の速いシーラントを選択してください。硬化速度は、環境要因に加え、シーラント自体の配合特性によって主に決まります。膨張の可能性を低減するために、当社の「冬季速乾性」製品を使用するか、特定の使用環境に合わせて硬化速度を個別に調整することをお勧めします。
B. 施工時期の選択：湿度が低い、温度差、目地サイズなどにより目地の相対変形（絶対変形／目地幅）が大きすぎる場合、どのようなシーリング材を使用しても膨らんでしまう場合は、どうすればよいでしょうか？
1) 曇りの日は昼夜の温度差が小さく、接着接合部の変形も小さいため、膨張しにくくなるので、できるだけ早く施工を行うべきです。
2) パネルが直射日光にさらされないように、足場に防塵ネットを使用するなど、適切な遮光対策を講じ、パネルの温度を下げ、温度差による接合部の変形を最小限に抑えます。
3）シーラントを塗布する適切な時期を選択する。
C. 穴あき裏材を使用することで空気循環が促進され、シーラントの硬化速度が速まります。（発泡ロッドが太すぎる場合、施工中に発泡ロッドが押し込まれて変形し、膨らみが生じることもあります。）
D. 接合部に2層目の接着剤を塗布します。まず、凹状の接着剤接合部を塗布し、2～3日間硬化して弾力性が出るまで待ち、その後、表面にシーラントを塗布します。この方法により、接合部の表面の滑らかさと美観を確保できます。
要約すると、シーリング施工後に発生する「膨らみ」現象は、シーリング材の品質問題ではなく、様々な不利な要因が複合的に作用した結果です。適切なシーリング材の選定と効果的な施工上の予防措置を講じることで、「膨らみ」の発生確率を大幅に低減できます。
[1] 欧利雅。 （2023年）。小欧老师讲解密封胶“起鼓”原因及び对应対策。
注記：一部の画像はインターネットから引用しています。
投稿日時：2024年1月31日
