Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli
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3 Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli metallici per edilizia pag. 1 di 5 Scheda Tecnica Data: Ottobre 2003 Introduzione I nastri biadesivi VHB sono utilizzati in tutto il mondo in una vasta gamma di applicazioni nell’industria edilizia. Per aumentare il livello di considerazione che essi hanno per queste applicazioni, sono stati effettuate delle prove sulle loro prestazioni presso il Construction Research Laboratory di Miami (Florida - USA), per valutare i nastri VHB sotto sforzo e nelle condizioni ambientali che i pannelli metallici generalmente devono sostenere sia nel rivestimento esterno di edifici che su muri non portanti. Sommario Dei pannelli metallici per edilizia sono stati assemblati utilizzando tre diversi nastri VHB e poi sottoposti a diverse sequenze di test specifici per dimostrare le loro prestazioni elevate in queste applicazioni. Le prove comprendevano cicli termici, passaggi d’aria, infiltrazioni d’acqua, resistenza strutturale al vento a temperature non ambientali, effetto degli uragani, cicli di pressione da uragani. I pannelli costruiti con i nastri VHB hanno fornito in generale eccellenti prestazioni. Hanno superato prove di tenuta a un carico di vento fino a 585 kg/m2, che corrisponde ad una velocità del vento di circa 355 km orari; test a carico di vento a basse ed alte temperature fino a 293 kg/m2, corrispondenti ad una velocità del vento di circa 250 km orari; test ciclici di impatto e pressione di uragani, con una pressione calcolata per un edificio fino a 293 kg/m2. Questi test hanno anche dimostrato che si evitano infiltrazioni di aria o acqua se l’assemblaggio viene effettuato con metodi appropriati. La tabella seguente riassume brevemente i risultati delle prove condotte. Per maggiori dettagli, vedere le descrizioni delle tre sequenze dei cicli di prova e consultare la relazione completa rilasciata dal Construction Research Laboratory. Prova Ciclo termico Metodo di prova Pannello con nastro VHB 4955 Pannello con nastro VHB 4956 Pannello con nastro VHB 5962 20 cicli (da -29 °C a 82 °C) Nessuna perdita di adesione Infiltrazione d’aria ASTM E283 Nessuna infiltrazione Infiltrazione d’acqua ASTM E331 Piccola infiltrazione in un angolo Nessuna infiltrazione Nessuna infiltrazione Carico di vento a 32 °C ASTM E330 (pressione massima) 4,3 kPa 5,7 kPa 2,9 kPa Carico di vento a -29 °C, 23 °C, 66 °C ASTM E330 (pressione massima) >2,9 kPa >2,9 kPa 1,9 kPa Effetto uragano ASTM E1996 (zona 4) Pressione ciclica uragano ASTM E1886 + PA 203 (pressione calcolata) Perdita di adesione trascurabile >2,9 kPa >2,9 kPa 1,9 kPa Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli metallici per edilizia Pannelli pag. 2 di 5 I pannelli sottoposti alle prove sono stati costruiti da uno dei maggiori fabbricanti di pareti (non portanti) per edilizia, utilizzando progetti, procedure d’assemblaggio e condizioni di cantiere tipiche dell’industria edilizia. I pannelli, della misura di 1.524 mm x 2.438 mm (5’ x 8’) erano composti da lamiera di alluminio o materiale composito di alluminio (ACM). Sul retro di ogni pannello sono stati applicati un telaio perimetrale di alluminio estruso e tre nervature di rinforzo, anch’esse in alluminio. Per l’assemblaggio sono stati utilizzati solamente nastri VHB, senza fissaggi meccanici, adesivi liquidi o altri materiali per bloccare le varie parti di questi pannelli. Disegno del pannello Nastri Nella gamma dei nastri VHB ci sono oltre 30 prodotti, ognuno con proprie caratteristiche specifiche per soddisfare le diverse richieste dell’industria. I nastri utilizzati in queste prove sono stati scelti per rappresentare le tre serie di prodotti che si sono dimostrate generalmente adatte alle applicazioni nell’industria edilizia: Nastro VHB 4955 (serie 4950) Nastro VHB 4956 (serie 4941) Nastro VHB 5962 (serie 5952) Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli metallici per edilizia pag. 3 di 5 Prove I pannelli sono stati sottoposti a tre differenti sequenze di prove, per valutare le loro prestazioni. I riassunti dei metodi, le osservazioni e i risultati ufficiali sono esposti nelle pagine seguenti. Pur se i pannelli metallici per edilizia possono avere diversi disegni e materiali, le prove su questi pannelli “tipici” dimostrano l’alto livello delle prestazioni dei nastri VHB 3M in queste applicazioni critiche. Il cliente deve sempre effettuare valutazioni specifiche per verificare se il prodotto o i prodotti scelti rispondono a tutti i requisiti della propria applicazione. Sequenza n° 1 Questa sequenza di prove consiste nella misurazione dell’infiltrazione d’aria e d’acqua, della resistenza all’azione del vento su un gruppo di pannelli assemblati con nastri VHB, che hanno superato cicli termici. Invecchiamento a caldo Tre pannelli, ognuno assemblato con un diverso nastro VHB, hanno subito 20 cicli termici tra – 29 °C e 82 °C di temperatura effettiva, con i valori estremi mantenuti per almeno 15 minuti. I cicli hanno sottoposto i nastri VHB ad un invecchiamento accelerato, a sforzi dovuti ad espansione e contrazione termica delle parti fissate. I nastri hanno mantenuto un contatto perfetto con le superfici durante tutta la sequenza di cicli, senza alcuna perdita di adesione. Infiltrazione d’aria La prova d’infiltrazione d’aria è stata condotta secondo il metodo ASTM E283 “Standard test method for determining rate of air leakage through exterior windows, curtain walls, and doors under specific pressure differences across the specimen”, con una pressione statica di 0,3 kPa, corrispondente ad una velocità del vento di 80 km orari. Non si è rilevata alcuna infiltrazione misurabile attraverso i nastri VHB che fissavano il telaio sul perimetro dei pannelli. Infiltrazione d’acqua Questa prova è stata condotta secondo il metodo ASTM E331 “Standard test method for water penetration of exterior windows, skylights, doors and curtain walls by uniform static air pressure difference”, con un getto d’acqua ad alta pressione sotto una pressione statica di 0,7 kPa per 15 minuti. I pannelli assemblati con i nastri VHB 4956 e 5962 non hanno mostrato alcuna infiltrazione, mentre il pannello preparato con il nastro VHB 4955 ha mostrato una minima infiltrazione vicino al punto di giunta del nastro in un angolo. I nastri VHB, con le procedure appropriate e forse con un po’ di sigillante siliconico nelle giunte d’angolo possono garantire una sigillatura adeguata contro ogni infiltrazione in quelle applicazioni che prevedono una perfetta tenuta su tutto il telaio perimetrale. Tenuta strutturale al vento Il test di tenuta strutturale al vento è stata condotta attenendosi al metodo ASTM E330 “Standard test method for structural performance of exterior windows, curtain walls and doors by uniform static air pressure difference” con carichi crescenti fino a un massimo di 5,7 kPa. I pannelli sono stati sottoposti a carichi sia positivi (dall’esterno - la situazione peggiore per le nervature di rinforzo) che negativi (dall’interno - la situazione peggiore per il telaio). I pannelli hanno prima subito carichi di 0,5 kPa, 1 kPa, 1,9 kPa e 2,9 kPa in ogni direzione, col picco di pressione mantenuto per 1 minuto. Il livello di 2,9 kPa rappresenta la pressione calcolata nel tipico progetto di un edificio molto alto, oppure una velocità del vento di 250 km orari. I pannelli sono stati poi controllati visivamente e sia i rinforzi che il telaio apparivano ancora perfettamente attaccati. Successivamente i pannelli sono stati sottoposti a carichi di 4,3 kPa e 5,7 kPa in ogni direzione, con il picco massimo mantenuto per 10 secondi. Il livello di 5,7 kPa equivale ad una velocità del vento di 355 km orari, oppure al doppio della pressione tipica calcolata per un edificio molto alto. Dopo la prova, i pannelli sono stati nuovamente ispezionati. Tutti i rinforzi applicati con i nastri VHB 4955 e 4956 erano ancora perfettamente attaccati, mentre quelli con il nastro VHB 5962 erano Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli metallici per edilizia pag. 4 di 5 Tenuta strutturale al vento ancora funzionanti con solamente un piccolo cedimento coesivo alle estremità (continua) delle nervature. I telai fissati con i nastri VHB 4956 e 5962 erano ancora completamente attaccati; il telaio fissato con il nastro VHB 4955 presentava una lieve separazione dal pannello, ma solamente dopo la prova a -5,7 kPa di pressione per la durata di 6 secondi. I nastri VHB hanno mostrato ottime prestazioni in queste prove, sebbene i pannelli e i rinforzi presentassero deformazioni permanenti al termine della sequenza. Sequenza n° 2 Questa sequenza di prove consiste nella misurazione delle prestazioni a livello strutturale di un gruppo di pannelli, assemblati con nastri VHB, all’azione del vento, a temperatura ambiente, a freddo e ad alta temperatura. Le prove di tenuta al vento sono state condotte secondo il metodo ASTM E330, con i pannelli sottoposti a carichi di 1 kPa, 1,9 kPa e 2,9 kPa in entrambe le direzioni. Il test è stato ripetuto tre volte con temperatura ambiente (32 °C), a freddo (-29 °C) e ad alta temperatura (66 °C). Le temperature indicate si riferiscono all’aria esterna a contatto dei pannelli. Queste erano le temperature estreme raggiungibili con l’attrezzatura disponibile per questo tipo di prove. Dopo i tre test, i pannelli sono stati controllati visivamente. Tutte le nervature di rinforzo fissate con i nastri VHB 4955 e 4956 erano ancora completamente attaccate al livello di pressione di 2,9 kPa, corrispondente alla velocità del vento di 250 km orari. Le nervature fissate con il nastro VHB 5962 erano ancora funzionanti, con solo un piccolo cedimento coesivo alle loro estremità. In conclusione, tutti i nastri VHB hanno mantenuto un contatto completo con telaio e rinforzi per tutta la sequenza di prove. Anche in questo caso i nastri VHB hanno fornito ottime prestazioni nonostante che i pannelli e le nervature avessero subito forti deformazioni e fossero stati sottoposti a sforzi elevati dovuti agli sbalzi termici. Sequenza n° 3 Questa sequenza di prove consiste nella determinazione della capacità di un gruppo di pannelli, assemblati con nastri VHB, di resistere a cicli di pressione ed agli impatti con detriti volanti che possono avvenire durante un uragano o altri eventi con forte vento. Effetto uragano I test d’urto per uragano sono stati effettuati secondo il metodo ASTM E1996 “Standard specification for performance of exterior windows, curtain walls, doors and storm shutters impacted by windborne debris in hurricanes”, usando la classificazione massima di vento per edifici non essenziali (wind zone 4). Questa categoria specifica due posizioni d’impatto (centro e un angolo) per pannello, utilizzando come proiettile un peso di 4,1 kg, composto di legno da costruzione, con una velocità d’urto di 15,2 m/s. Gli urti al centro dei pannelli hanno provocato il danneggiamento permanente dei pannelli stessi e della nervatura centrale. Comunque tutti i tre nastri VHB hanno mantenuto un contatto completo lungo le nervature di rinforzo, senza perdita di adesione, con le schiume espanse a chiudere le luci formate dalle deformazioni. Gli impatti negli angoli dei tre pannelli hanno notevolmente danneggiato i pannelli stessi, ma i nastri VHB li hanno comunque tenuti fissati ai telai, con solo dei piccoli distacchi nell’angolo colpito. Prove sulle prestazioni strutturali dei nastri VHB™ su pannelli metallici per edilizia pag. 5 di 5 Cicli di pressione da uragano Queste prove sono state eseguite secondo il metodo ASTM E1886 “Standard test method for performance of exterior windows, curtain walls, doors and storm shutters impacted by missiles and exposed to cyclic pressure differentials”. Lo stesso gruppo di pannelli utilizzati per il test precedente è stato in primo luogo sottoposto ad una sequenza ciclica di pressione, indicata dalla Dade County Specification PA-203, utilizzando una pressione standard di 1,9 kPa, tipica per edifici non molto alti. La prova comportava 1.342 cicli sui pannelli. Al termine della prova, l’ispezione visiva ha verificato che tutte le nervature erano ancora ben fissate ai pannelli, senza cedimenti. Si è poi ripetuta la prova sugli stessi pannelli, portando la pressione a 2,9 kPa (per edifici alti) per altri 1.342 cicli. Il controllo visivo al termine della seconda serie di prove ha evidenziato che i pannelli fissati con i nastri VHB 4955 e 4956 erano ancora completamente attaccati. I nastri VHB hanno dimostrato eccellenti prestazioni anche sotto queste condizioni severissime. Avvertenza importante per l’acquirente Tutte le informazioni, i dati tecnici e le raccomandazioni contenute nel presente fascicolo sono basate su prove affidabili ma comunque non riferibili all’intera casistica dei possibili utilizzi del prodotto. Quanto segue deve pertanto essere inteso come sostitutivo di ogni garanzia, espressa o implicita. Il venditore e il produttore saranno responsabili unicamente di sostituire quelle quantità di prodotto di cui sia stato provato il carattere difettoso. Eventuali reclami per merce difettosa devono essere notificati per iscritto alla Società venditrice entro 8 giorni dal ricevimento. Né il venditore né il produttore saranno perseguibili per qualunque infortunio, perdita o danno, diretti o indiretti, derivati dall’uso o dal non corretto uso del prodotto. Prima dell’utilizzo, il cliente dovrà determinare se il prodotto è adatto all’uso che intende farne verificando altresì la corrispondenza dei dati qui riportati alle prove dallo stesso effettuate ed assumendosi ogni rischio e responsabilità del venditore e del produttore. Nessuna affermazione o raccomandazione che non sia contenuta nel presente fascicolo avrà valore o effetto a meno che non compaia un accordo firmato da rappresentanti del venditore e del produttore. Poiché il fabbricante del prodotto descritto nel presente prospetto tecnico non ha alcuna possibilità di controllare l’utilizzo finale del prodotto stesso da parte del cliente, è all’acquirente immediato e al venditore o venditori intermedi che compete la responsabilità di informare il cliente degli usi a cui tale prodotto risulta adatto e delle sue proprietà, incluse le precauzioni che debbono essere prese per garantire la sicurezza di chi lo utilizza, di terzi e di beni. 3 Adesivi e Nastri 3M Italia S.p.A. 20090 Segrate (MI) Loc. S. Felice - Via S. Bovio, 3 Tel. 02/7035.3448 - Fax 02/7035.2150 3M è un marchio commerciale della 3M Company
