ПОЛЕЗНОЕ
Вентилируемые фасады: применение заклепок

Вытяжные заклепки (blind rivet в переводе с англ.) — крепежный элемент, который в настоящее время повсеместно используется в фасадных системах с воздушным зазором, или, как их еще называют, вентилируемых фасадах.

Системы вентилируемых фасадов прошли на рынке большой путь. Появившись в нашей стране около 10 лет назад, они были чем-то вроде экзотики, доступной состоятельным заказчикам. Постепенно рос круг заказчиков, которые выбирали этот вариант отделки фасада, появлялась дополнительная техническая информация, профессиональная заклепочный инструмент, отрабатывалась система сертификации и контроля качества. На данный момент эта область является одной из наиболее развитых и, одновременно, строго регламентируемых и контролируемых в строительстве.

Однако до последнего времени из всего перечня элементов систем вентилируемых фасадов такой важный, как заклепки, оставался в тени. Информация о качественных характеристиках была крайне скупа, методики контроля качества не отработаны.

Цель данной статьи — предоставить объективные сведения, позволяющие проектировщикам, производителям и поставщикам систем вентилируемых фасадов и строителям сделать правильный выбор заклепок и заклепочного инструмента для крепления.

Описание заклепок

После установки заклепки стержень обламывается и почти полностью удаляется. Его остаток практически не играет роли в прочностных характеристиках, но имеет значение в вопросах коррозии, что будет рассмотрено ниже.

Виды заклепок

Классифицируются заклепки по типу самой заклепки, типу бортика, типу материала, из которого изготовлены тело и стержень заклепки.
1. Тип заклепки:
  • стандартные
  • закрытые
  • лепестковые
  • рифленые
  • специальные и др.
    • 2. Тип бортика:
  • выступающий
  • увеличенный выступающий
  • потайной

    • В системах вентилируемых фасадов используются только заклепки с выступающим или увеличенным выступающим бортиком.

    Каждому диаметру тела заклепки соответствует определенный диаметр бортика. Например, популярному размеру 4,8 ммсоответствует диаметр бортика 9,5 мм. Но помимо стандартных бортиков бывают и увеличенные, например, для диаметра заклепки 4,8 мм могут быть бортики в 11, 14 и 16 мм.

    Заклепки с увеличенным бортиком применяются в основном для крепления алюминиевых композитных панелей и фасадных панелей из асбесто- и фиброцементных плит, поскольку эти материалы значительно менее прочные, чем сама заклепка, и увеличенный бортик «захватывает» большую часть материала, обеспечивая меньшее давление на него при нагрузка.

    3. Материал, из которого изготовлена заклепка.

    Этот показатель является наиболее важным, т. к. от используемого материала зависят прочностные характеристики заклепок и их коррозионностойкость.

    В производстве заклепок применяются следующие материалы:
  • алюминиевые сплавы — AlMg 1%, AlMg 3,5%, AlMg 5%;
  • оцинкованная углеродистая сталь;
  • нержавеющая сталь — A 2 (AISI 304);
  • медь;
  • медно-никелевый сплав.

    • Причем тело и стержень заклепки могут быть изготовлены как из одного, так и из разных материалов. На данный момент в строительстве применяются (по факту) следующие типы заклепок по материалам (на первом месте указан материал тела заклепки, на втором — стержня):
    1. Алюминиевые заклепки:
  • AlMg 1% / оцинкованная сталь;
  • AlMg 2,5% / AlMg 5%;
  • AlMg 3,5% / оцинкованная сталь;
  • AlMg 3,5% / нержавеющая сталь.
    • 2. Оцинкованная сталь / оцинкованная сталь
    3. Нержавеющая сталь AISI 304 / нержавеющая сталь AISI 304

    Все вышеуказанные заклепки обладают различными прочностными характеристиками и различной коррозионностойкостью.
    AlMg 1% / оцинкованная сталь. Это наиболее массовый вид клепок. Заклепки из сплава AlMg 1% производятся только в Азии и предлагаются как «алюминиевые», без уточнения сплава и прочностных характеристик. Этот сплав обладает очень незначительной прочностью. Производители называют его «мягкий алюминий». Также существуют серьезные сомнения в коррозионной стойкости этого сплава в городских условиях. Помимо этого проблему представляет оцинкованный стержень. Как правило, толщина оцинковки составляет не более 7 мкм. В этой связи следует вспомнить проведенные ранее исследования для фасадных систем с воздушным зазором, показавшие, что в условиях городской среды толщина цинкового покрытия уменьшается на 5–7 мкм в год. То есть через 1 год мы имеем стержень из стали, ничем не защищенный, который, активно контактируя с телом заклепки (гальваническая пара), разрушает ее.

    AlMg 2,5% / AlMg 5% — полностью алюминиевая заклепка. В строительстве применяется при креплении алюминиевых конструкций. При применении данной заклепки отпадает вопрос коррозии стержня, но прочностные характеристики (приведены далее) все же меньше, чем у заклепки c телом из сплава AlMg 3,5%. В зависимости от объемов работы и условий производства для данных заклепок рекомендованы ручные заклепочники Flipper, NTS, NTX, NTX-F, SN2, HN2 либо аккумуляторные заклепочники AccuBird, PowerBird. Кроме того, при наличии системы сжатого воздуха на производстве можно использовать пневматические заклепочники серии Taurus.

    AlMg 3,5% / оцинкованная сталь, AlMg 3,5% / нержавеющая сталь AISI 304. Рекомендуются практически всеми производителями алюминиевых систем вентилируемых фасадов (другой вопрос, что применяется на стройплощадке в итоге). Производятся, как правило, в Европе и США. Эти заклепки обладают достаточными прочностными характеристиками. Вопросов по поведению сплава AlMg 3,5% в условиях городской среды тоже не возникало. Пока не регламентирован вопрос, но имеет смысл задуматься о том, применять ли алюминиевую заклепку со стальным оцинкованным стержнем или из нержавеющей стали АISI 304. Стержень из стали имеет цинковое покрытие 7 мкм. То есть (см. выше), опять же, через год-два оно полностью исчезает и происходит прямой контакт стали с алюминием, т. е. мы имеем гальваническую пару и постепенное разрушение тела заклепки.

    Оцинкованная сталь / оцинкованная сталь. Эта заклепка обладает достаточно высокими прочностными характеристиками и применяется в системах из оцинкованной стали, например «Краспан» и «Волна», а также при монтаже откосов из оцинкованной стали. Применение алюминиевых заклепок в этом случае противопоказано, т. к. алюминий будет открыто контактировать со сталью и корродировать. Открытым, однако, остается вопрос коррозии самих заклепок, если они не защищены дополнительно.

    Нержавеющая сталь AISI 304 / нержавеющая сталь AISI 304. Заклепки из нержавеющей стали становятся всё более популярными среди тех участников рынка фасадов, которые не идут на компромиссы в вопросах качества. Эти заклепки являются наиболее прочными, коррозионностойкими. Помимо этого в последнее время рассматривается вопрос о пожарной безопасности. Известно, что во всех системах вентилируемых фасадов с керамогранитом разрешено применять кляммеры только из нержавеющей стали А2. Логичным продолжением этого стали рекомендации контролирующих органов и решение многих системщиков применять для крепления кляммеров заклепки лишь полностью из нержавеющей стали.

    Возникает резонный вопрос: как проверить, из какого материала изготовлены заклепки, предлагаемые поставщиком или используемые на стройке? Наиболее надежный способ — сдать заклепку на спектральный анализ и сравнить полученный результат химического состава с требуемым. Тесты на прочностные характеристики тоже могут косвенно указать, какой материал перед вами. Однако могут быть и более простые методы. Например, известно, что нержавеющая сталь не притягивается магнитом и имеет несколько тусклый цвет (в отличие от оцинковки и алюминия).

    Прочностные характеристики

    Под прочностными характеристиками понимается в первую очередь способность установленной заклепки (ее тела) выдерживать нагрузки на срез и разрыв. Разные материалы, как уже говорилось, имеют разную прочность. В таблице 1 даны сравнительные прочностные характеристики основных типов заклепок в соответствии с европейскими стандартами ISO.

    Таблица 1. Механические характеристики вытяжных заклепок «алюминий/алюминий»
    Таблица 2. Механические характеристики вытяжных заклепок «алюминий AlMg 3,5% / оцинкованная сталь» и «алюминий AlMg 3,5% / нержавеющая сталь»
    Таблица 3. Механические характеристики вытяжных заклепок «оцинкованная сталь / оцинкованная сталь»
    Таблица 4. Механические характеристики вытяжных заклепок «нержавеющая сталь / нержавеющая сталь»
    В таблицах 1—4 приведены минимальные значения, т. е. фактические результаты должны быть выше. Как правило, в каталогах производители дают не приведенные минимальные значения, а среднеарифметические, максимальные, взятые на основе проводимых производителями периодических испытаний. Однако вряд ли стоит полагаться на эти максимальные значения. Дело в том, что применяемые сплавы, от которых зависит прочность заклепок, имеют свои допуски по химическому составу. Например, сплав AlMg 3,5% имеет допустимые значения содержания магния 3,1–3,8%. И заклепки, изготовленные из материала разных партий, могут иметь различные характеристики. Поэтому наиболее точным ответом на вопрос о выдерживаемых нагрузках является проведение отдельных испытаний и предоставление соответствующих протоколов.