Bảng điều khiển tổ ong nhôm magiê đơn thủy tinh thủ công

Kiến thức sản phẩm

Cơ chế kết cấu đằng sau tấm tổ ong: Tại sao lõi rỗng lại hoạt động tốt hơn các lựa chọn thay thế rắn

Sức mạnh phản trực giác của các tấm tổ ong - mang lại độ cứng sánh ngang với các hệ thống lõi rắn nặng hơn nhiều với trọng lượng chỉ bằng một phần nhỏ - là hệ quả trực tiếp của cơ học chùm bánh sandwich. Trong bất kỳ tấm phẳng nào chịu tải trọng uốn, ứng suất cao nhất ở các mặt ngoài và gần bằng 0 tại trục trung hòa xuyên qua mặt phẳng giữa của tấm. Tấm lõi rắn mang vật liệu ở trục trung tính hầu như không đóng góp gì vào khả năng chống uốn trong khi tăng thêm trọng lượng tĩnh. Lõi tổ ong định vị lại vật liệu một cách chiến lược: các thành tế bào nhôm mỏng chạy vuông góc với mặt tấm chống lại sự cắt ngoài mặt phẳng giữa hai tấm mặt cứng, trong khi bản thân các tấm mặt chịu ứng suất uốn kéo và nén ở nơi chúng cao nhất. Kết quả là một tấm có độ cứng khi uốn tỷ lệ với lập phương có tổng độ dày của nó - việc tăng gấp đôi độ dày của tấm sẽ làm tăng độ cứng lên gấp 8 lần - với mức phạt về trọng lượng thấp hơn nhiều so với việc tăng gấp đôi một tấm đặc.

Tổ ong bằng nhôm đặc biệt đạt được điều này nhờ hiệu quả sử dụng vật liệu vượt trội. Hình dạng ô lục giác phân phối tải trọng tác dụng theo ba hướng đồng thời, giúp nó có khả năng chống mất ổn định cục bộ cao hơn nhiều so với các lựa chọn thay thế ô hình vuông hoặc hình chữ nhật. Kích thước ô - thường được biểu thị bằng đường kính vòng tròn nội tiếp, thường là 6 mm, 10 mm hoặc 19 mm - và độ dày của lá thành tế bào cùng nhau xác định mô đun cắt và cường độ nén của lõi. Các ô nhỏ hơn với lá mỏng hơn được sử dụng khi độ phẳng bề mặt là quan trọng và tải trọng phân bố đồng đều; các ô lớn hơn với lá dày hơn được chỉ định trong đó tải trọng điểm tập trung hoặc khả năng chống va đập là mối quan tâm hàng đầu. của chúng tôi tấm tổ ong nhôm magiê thủy tinh đơn thủ công được cấu hình để cân bằng các thông số này cho các ứng dụng vách ngăn và tường nội thất, mang lại độ phẳng và độ cứng bề mặt ổn định trong suốt thời gian sử dụng của tấm.

Tấm Magiê thủy tinh làm vật liệu bề mặt: Đặc tính hiệu suất và những gì hóa học mang lại

Tấm magie thủy tinh (còn gọi là tấm magie oxit gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc tấm MgO) được sản xuất thông qua phản ứng xi măng sorel: oxit magie phản ứng được trộn với dung dịch magie clorua theo tỷ lệ mol được kiểm soát, đúc xung quanh các lớp gia cố bằng lưới sợi thủy tinh dệt và được xử lý ở nhiệt độ môi trường. Hỗn hợp thu được là không cháy, ổn định về kích thước và cứng hơn đáng kể so với tấm thạch cao - Giá trị độ cứng Brinell đối với tấm MgO chất lượng thường vượt quá 45 HB, so với khoảng 20 HB đối với tấm tường thạch cao tiêu chuẩn. Sự khác biệt về độ cứng này có hậu quả trực tiếp đối với các vách ngăn: Tấm phủ MgO chống lại hư hỏng bề mặt do tiếp xúc với đồ nội thất, tác động của cạnh cửa và mài mòn của xe đẩy ở mức mà hệ thống thạch cao cần phải vá nhiều lần để duy trì.

Lưới sợi thủy tinh được nhúng bên trong bảng có hai chức năng. Về mặt cơ học, nó cung cấp khả năng gia cố kéo để ngăn chặn sự lan truyền vết nứt giòn - nếu không có nó, ma trận xi măng vô cơ sẽ bị nứt trên toàn bộ độ dày của nó dưới tải trọng uốn. Về mặt hóa học, sợi thủy tinh kháng kiềm (AR) được chỉ định thay vì kính E tiêu chuẩn vì môi trường kiềm của ma trận MgO sẽ làm suy giảm sợi thủy tinh tiêu chuẩn theo thời gian, làm giảm độ bền kéo. Chất lượng của cốt sợi thủy tinh AR - trọng lượng sợi trên một đơn vị diện tích, khẩu độ mắt lưới và chứng nhận kháng kiềm - là điểm khác biệt có ý nghĩa giữa các loại tấm ván mà mắt thường không thể nhìn thấy nhưng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của tấm ván trong thời gian dài dưới tác động hoặc tải trọng theo chu kỳ.

Tỷ lệ trọng lượng trên độ cứng trong thực tế: Xử lý, tải trọng lắp đặt và ý nghĩa kết cấu

Ý nghĩa thực tế của tỷ lệ trọng lượng trên độ cứng cao còn vượt xa sự tiện lợi của việc xử lý tại địa điểm nhẹ hơn, mặc dù chỉ điều đó thôi cũng có ý nghĩa: một tấm tổ ong 1200 × 2400 mm nặng 12–16 kg có thể được điều khiển bởi một người lắp đặt duy nhất, trong khi một tấm xi măng MgO hoặc sợi xi măng rắn tương đương có độ cứng tương đương sẽ nặng 35–55 kg, cần hai công nhân và tăng nguy cơ chấn thương do xử lý tích lũy đối với các dự án có diện tích lớn. Ý nghĩa quan trọng hơn về mặt cấu trúc là giảm tải trọng tĩnh đặt lên khung và móng tòa nhà.

Trong phân vùng được trang bị thêm trong các tòa nhà thương mại hiện có - một ứng dụng phổ biến cho các tấm tổ ong nội thất - khả năng kết cấu của các tấm sàn hiện có và các điểm cố định đường ray trên trần thường là một hạn chế ràng buộc. Quy chuẩn xây dựng thường cho phép thêm tải phân vùng lên đến tải tuyến tính nhất định (thường là 1,0–1,5 kN/m) mà không cần tính toán lại cấu trúc; các hệ thống nặng hơn vượt quá giới hạn này sẽ khiến kỹ sư kết cấu phải xem xét chính thức và các công trình gia cố có thể tốn kém. Các tấm tổ ong, ở trọng lượng bề mặt thường từ 8 đến 18 kg/m2 tùy thuộc vào độ dày tấm mặt và độ sâu lõi, luôn nằm trong giới hạn tải trọng phân vùng tiêu chuẩn trong hầu hết các cấu hình tòa nhà, tránh hoàn toàn hạn chế này.

Lợi thế về trọng lượng tương tự mang lại lợi ích cho các ứng dụng tấm trần và vách ngăn trên cao. Các tấm nằm ngang kéo dài giữa các cấu kiện lưới trần bị lệch do trọng lượng bản thân; việc giảm khối lượng của tấm pin trực tiếp làm giảm độ lệch giữa nhịp và nguy cơ liên quan đến sự biến dạng của các thành phần lưới điện hoặc cố định lực kéo qua theo thời gian. Đối với các tấm trần khổ lớn trong không gian thương mại, nơi có thể nhìn thấy độ võng sẽ không thể chấp nhận được về mặt thẩm mỹ, sự kết hợp giữa mật độ thấp và độ cứng uốn cao của lõi tổ ong nhôm giúp giữ độ lệch trong giới hạn L/360 hoặc chặt chẽ hơn theo yêu cầu kỹ thuật.

Khả năng chống cháy của tấm composite: Mặt MgO và lõi nhôm hoạt động như thế nào khi tiếp xúc với nhiệt

Khả năng chống cháy trong hệ thống tấm composite không phải là một đặc tính vật liệu đơn lẻ mà là đặc tính nổi bật của tổ hợp hoàn chỉnh trong các điều kiện tiếp xúc với lửa cụ thể. cho tấm tổ ong nhôm magiê kính đơn , phản ứng cháy bao gồm ba giai đoạn vật chất riêng biệt hoạt động theo trình tự khi nhiệt độ tăng từ điều kiện môi trường xung quanh đến điều kiện cháy.

Hành vi của tấm mặt MgO

Tấm magie thủy tinh được phân loại là không cháy (A1 theo EN 13501-1 hoặc Loại A tương đương theo GB 8624) vì magie oxychloride ma trận của nó không chứa các thành phần gốc cacbon hữu cơ có thể duy trì quá trình đốt cháy. Khi tiếp xúc với lửa, tấm ván trải qua quá trình khử nước - các phân tử nước liên kết trong các pha tinh thể oxychloride được giải phóng dưới dạng hơi nước, giúp hấp thụ nhiệt và làm chậm sự tăng nhiệt độ thông qua độ dày của tấm ván. Cơ chế giải phóng nước thu nhiệt này, tương tự như hoạt động của tấm thạch cao mặc dù ở các phạm vi nhiệt độ hơi khác nhau, kéo dài thời gian trước khi lõi nhôm đạt đến nhiệt độ tới hạn. Chất gia cố bằng sợi thủy tinh bên trong bo mạch duy trì tính toàn vẹn khi chịu kéo lên đến khoảng 700°C đối với các thành phần kính AR, ngăn chặn sự phân mảnh sớm của tấm mặt có thể làm lộ lõi.

Hành vi cốt lõi tổ ong nhôm

Nhôm nóng chảy ở khoảng 660°C và bắt đầu mất đi độ bền kết cấu đáng kể ở nhiệt độ trên 200°C. Do đó, trong trường hợp hỏa hoạn, lõi tổ ong là thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt trong tổ hợp. Tuy nhiên, do lõi được bao bọc hoàn toàn trong các tấm mặt chống cháy và không chứa vật liệu hữu cơ nên nó không tạo ra nhiệt của quá trình đốt cháy và không tạo ra khói khi cháy. Kết quả thực tế là việc lắp ráp bảng điều khiển có thể đạt được mức phản ứng cháy ngăn chặn sự lan truyền ngọn lửa và tạo khói - phù hợp với các ứng dụng hành lang thoát hiểm và tâm nhĩ - mặc dù lõi nhôm cuối cùng sẽ mất tính toàn vẹn cấu trúc ở nhiệt độ cao kéo dài. Xếp hạng thời gian chống cháy (EI30, EI60) cho cụm lắp ráp hoàn chỉnh là một chức năng của độ dày tấm mặt, độ sâu lõi và chi tiết bịt kín cạnh và phải được xác minh thông qua thử nghiệm lò tiêu chuẩn hóa của kết cấu tấm cụ thể.

So sánh các tấm tổ ong với các giải pháp thay thế vách ngăn nội thất thông thường

Việc chỉ định hệ thống vách ngăn bên trong liên quan đến sự cân bằng giữa trọng lượng, độ cứng, hiệu suất âm thanh, khả năng chống cháy, chống ẩm và chi phí. Bảng dưới đây xếp các tấm nhôm tổ ong so với các lựa chọn thay thế thường gặp nhất trong xây dựng nội thất thương mại:

Sự kết hợp giữa tính không cháy, độ cứng cao, trọng lượng nhẹ và vị trí lắp đặt nhanh chóng. Tấm tổ ong nhôm MgO được ưa chuộng trên hầu hết các tiêu chí thông số kỹ thuật nội thất thương mại. Sự cân bằng cơ bản liên quan đến hệ thống trụ thạch cao là hiệu suất âm thanh: luật khối lượng quy định rằng các cụm tấm nhẹ hơn sẽ truyền nhiều âm thanh hơn và tấm tổ ong một lá không được xử lý âm thanh bổ sung sẽ không phù hợp với các giá trị của lớp truyền âm thanh (STC) có thể đạt được với tường trụ thạch cao hai lá kết hợp cách âm. Đối với các phân vùng trong đó yêu cầu chính là bảo mật giọng nói hoặc kiểm soát tiếng ồn, việc chỉ định khả năng truyền âm trong khung bảng điều khiển hoặc sử dụng cấu hình bảng điều khiển đôi có khe hở không khí là cần thiết để bù cho khối lượng giảm đi.

Chi tiết xử lý và sửa chữa cạnh: Vị trí lắp đặt bảng tổ ong thường gặp lỗi nhất

Lõi tổ ong bằng nhôm, mặc dù có hiệu quả về mặt cấu trúc trên mặt bảng nhưng lại dễ bị tổn thương về mặt cơ học ở các cạnh cắt và các điểm cố định vì thành tế bào mỏng có khả năng chống chịu tối thiểu đối với tải trọng tập trung tác dụng vuông góc với trục tế bào. Việc không giải quyết được vấn đề này trong chi tiết lắp đặt là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra các vấn đề về hiệu suất lâu dài trong hệ thống bảng tổ ong - không phải mặt bảng, không phải lớp liên kết dính mà là cạnh và vùng cố định.

Yêu cầu về viền và đóng cửa

Tất cả các cạnh của tấm tiếp xúc hoặc tiếp xúc phải được đóng lại bằng miếng chèn cạnh chắc chắn - điển hình là ép đùn nhôm, dải MgO hoặc khối gỗ - được liên kết vào các ô tổ ong trước khi dán tấm mặt cạnh. Việc đóng cạnh này phục vụ ba mục đích: nó cung cấp một chất nền vững chắc để gắn chặt, nó ngăn cấu trúc ô mở hoạt động như một con đường xâm nhập của hơi ẩm và nó phân phối tải trọng dòng từ khung cửa, các tấm liền kề hoặc các rãnh chu vi vào toàn bộ mặt cắt ngang của bảng thay vì vào các đầu ô không được hỗ trợ. Các tấm được cung cấp không có viền đóng - phổ biến trong các hệ thống chi phí thấp hơn - yêu cầu xử lý cạnh áp dụng tại hiện trường, việc này tốn nhiều thời gian và khó thực hiện với chất lượng tương tự như các tấm đóng được lắp tại nhà máy.

Cố định vùng và chuyển tải

Vít tự khoan hoặc tự taro tiêu chuẩn được dẫn vào lõi tổ ong không được hỗ trợ sẽ kéo qua dưới tải trọng kéo khiêm tốn vì không có vật liệu rắn để ren tham gia. Các chi tiết cố định vào tấm tổ ong phải đi qua vùng đặc được chèn sẵn (chặn hoặc ép đùn), chỉ ăn khớp với tấm mặt và phân phối tải trọng qua vòng đệm hoặc tấm đệm có đường kính lớn hoặc sử dụng cấu hình bu-lông xuyên qua tấm trải tải trên cả hai mặt. Đối với các thiết bị cố định treo tường — kệ, màn hình, bảng hiệu và giá đỡ thiết bị — điều này có nghĩa là lập kế hoạch trước các vị trí cố định trong quá trình thiết kế bảng điều khiển để các chi tiết chèn có thể được định vị chính xác tại nhà máy, thay vì cố gắng khắc phục sự cố lấp đầy lõi tại chỗ sau khi lắp đặt.

• Chu vi khung cửa phải luôn kết hợp các miếng chèn cạnh đặc có chiều cao tối đa được liên kết vào bảng điều khiển, vì tải trọng bản lề tạo ra lực cắt theo chu kỳ lên vùng cố định sẽ dần dần nới lỏng các vật cố định không đủ.
• Các kết nối đường ray với tấm sàn chịu toàn bộ tải trọng gió hoặc tác động ngang của tấm tường; Cần phải có các bu lông xuyên qua với các tấm đỡ bằng thép trên mặt tổ ong thay vì chỉ cố định bằng vít trên tấm mặt.
• Điểm treo trần cho tấm ngang phải được bố trí trên các gân tấm hoặc vùng mép; cố định vào tổ ong hở giữa các gân mà không có đệm lót hỗ trợ sẽ dẫn đến hiện tượng kéo qua dần dần dưới tác dụng của tĩnh tải.
• Trong trường hợp các tấm được cắt tại chỗ để vừa với các lỗ hở không đều, cạnh cắt mới lộ ra phải được bịt kín và dán cạnh đóng tại hiện trường trước khi cố định tấm, không được để hở như tổ ong trên tường hoặc mối nối bịt kín.

Khả năng tương thích hoàn thiện bề mặt: Những gì có thể được áp dụng trên tấm tổ ong magiê thủy tinh

Một trong những ưu điểm không được đánh giá cao của tấm mặt bảng magie thủy tinh là khả năng tương thích rộng rãi với các bề mặt hoàn thiện thứ cấp, cho phép các tấm tổ ong được điều chỉnh để phù hợp với nhiều thẩm mỹ nội thất khác nhau mà không cần thay đổi hệ thống kết cấu. Tuy nhiên, không phải tất cả các vật liệu hoàn thiện đều liên kết tốt với bề mặt MgO và việc áp dụng một sản phẩm không tương thích có thể dẫn đến hiện tượng bong tróc, sủi bọt hoặc chảy màu gây tốn kém chi phí khắc phục sau khi lắp đặt.

Độ bám dính của sơn với bảng MgO là tuyệt vời đối với sơn lót chịu kiềm, sau đó là sơn phủ acrylic hoặc epoxy gốc nước. Có thể sử dụng lớp phủ gốc dung môi nhưng cần xác nhận rằng dung môi không phản ứng với clorua dư trên bề mặt tấm. Một lỗi thông số kỹ thuật phổ biến là sơn nhũ tương nội thất tiêu chuẩn trực tiếp lên bề mặt MgO không sơn lót: độ pH kiềm của tấm ván (thường là pH 9–11) có thể xà phòng hóa chất kết dính trong sơn không kháng kiềm, gây ra phấn và bong tróc trong vòng vài tháng sau khi thi công. Việc chỉ định sơn lót chịu kiềm làm lớp sơn đầu tiên bắt buộc sẽ loại bỏ tình trạng hư hỏng này bất kể lựa chọn lớp sơn phủ nào.

Việc lắp đặt gạch gốm và sứ trên các tấm tổ ong phủ MgO cần có chất kết dính xi măng có khả năng tương thích đã được xác nhận (một số chất kết dính xi măng biến tính có hàm lượng polymer cao đạt được độ bám dính thích hợp) và nên hạn chế sử dụng các tấm có cạnh đóng kín và cố định phù hợp vào cấu trúc, vì gạch được rót sẽ tăng thêm tĩnh tải đáng kể. Các công thức kết dính linh hoạt được đánh giá để sử dụng trên các tấm có khả năng chuyển động vi sai được ưu tiên hơn so với các chất kết dính cứng, có thể bị nứt ở các mối nối của tấm trong chu trình nhiệt. Chất kết dính sàn vinyl và LVT, hệ thống cán mỏng và bột nhão dán tường thường tương thích với các bề mặt MgO được sơn lót và không có thách thức đặc biệt nào ngoài yêu cầu về độ phẳng và độ ẩm của chất nền tiêu chuẩn.