DE19944261A1 - Verbund aus Betonträger und Glaskörper - Google Patents

Verbund aus Betonträger und Glaskörper

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Abstract

Es wird ein Verbund aus einem Träger (3), einem Glaskörper (1) und einer dazwischen angeordneten Beschichtung (2) beschrieben. Die Beschichtung (2) enthält Zement, einen Füllstoff sowie eine Polymerdispersion und wird aus einem ausgehärteten Kleber gebildet, welcher den Träger (3) und den Glaskörper (1) miteinander verklebt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbund aus einem Träger, einem Glaskörper und einer dazwischen ange­ ordneten Beschichtung, wobei die Beschichtung Zement, einen Füllstoff und eine Polymerdispersion enthält.
Aus dekorativen Zwecken wie auch aus Zwecken des Wetterschutzes ist es häufig erforderlich, Gebäude­ fassaden, Innenräume usw. mit einer Glaskörperver­ kleidung zu versehen.
Häufig besteht der Untergrund aus Beton, welcher als Träger für die Glaskörper fungiert. Dieser Betonträ­ ger kann dabei sowohl von z. B. Gebäudeaußen- oder Ge­ bäudeinnenwänden als auch von Betonfertigteilen, die als Verkleidungselemente aufgebracht werden, gebildet werden.
Zur Herstellung einer Verbindung zwischen Glaskörper und Betonträger wurden eine Reihe von Verfahren ent­ wickelt. So ist es beispielsweise bekannt, die Glas­ körper mittels Kunstharzkleber auf dem Betonunter­ grund zu fixieren. Nachteilig bei dieser Befesti­ gungsmethode sind jedoch vor allem die unbefriedigen­ den Standzeiten.
Aus der EP 0 700 776 A2 ist ein Verbund aus einem Be­ tonträger, einem Glaskörper und einer dazwischen an­ geordneten Schicht bekannt. Die Schicht enthält Ze­ ment, einen Füllstoff sowie eine wäßrige Dispersion eines Polyacrylsäurederivates. Bei der Herstellung des Verbundes wird zunächst die Glasscheibe mit einem die obigen Schichtkomponenten enthaltenden Verbund­ mörtel beschichtet. Anschließend wird der Verbundmör­ tel mit einem Mangel an Hydratationswasser auf der Glasscheibe zu einer festen Schicht ausgehärtet. Die derart beschichtete Glasscheibe wird anschließend auf einen noch nicht ausgehärteten Betonträger aufge­ bracht. Wesentlich für die Stabilität dieses Verbund­ materials ist dabei der monolithische Verbund zwi­ schen der Beschichtung und dem Betonträger, welcher beim Aushärten des Betons durch das Hineinwachsen der Zementphasenkristallite in die mit Mangel an Hydrata­ tionswasser ausgehärtete Beschichtung entsteht.
Nachteilig bei diesem Verbund ist das hohe Gewicht der beschichteten Glasplatten bei deren Montage. Beim Transport der beschichteten Glasplatten wird zudem deren größeres Volumen als störend empfunden. Nach­ teilig ist weiterhin die umständliche Herstellung des Verbundes, da das Beschichten der Glasplatte und das Aushärten der Beschichtung räumlich und zeitlich ge­ trennt von dem Anbinden der beschichteten Glasplatte an den Beton stattfindet. Ungünstig ist zudem, daß das Anbringen von Glasplatten an bereits ausgehärte­ ten Betonwänden nicht möglich ist.
Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen dauerhaf­ ten und zuverlässigen Verbund aus Betonträger und Glaskörper herzustellen. Aufgabe ist weiterhin, ein vereinfachtes Herstellungsverfahren des Verbundes an­ zugeben, welches erweiterte Anwendungsgebiete er­ schließt.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Verbund gemäß An­ spruch 1 und ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 11. Die jeweiligen Unteransprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung dar.
Die Erfindung schlägt vor, den Verbund derart auszu­ gestalten, daß die zwischen einem Träger und einem Glaskörper angeordnete Bechichtung ein Kleber ist, welcher in ausgehärtetem Zustand den Träger und den Glaskörper miteinander verklebt. Der erfindungsgemäße Verbund unterscheidet sich von dem in der EP 0 700 776 A2 vorgeschlagenem Verbund dadurch, daß beim Kleben keine zeitlich getrennten Abbindevorgänge an Glaskörper und Träger stattfinden. Es wird statt dessen ein verfahrenstechnisch wesentlich weniger aufwendiges, gleichzeitiges Abbinden des Klebers an den jeweiligen Fügebereichen zu Glaskörper und Träger vorgeschlagen. Auch die für den Zusammenhalt des Ver­ bundes verantwortlichen Wechselwirkungen unterschei­ den sich zumindest an der Grenzfläche zwischen Träger und ausgehärtetem Kleber grundsätzlich von den aus der EP 0 700 776 A2 bekannten Wechselwirkungen. Während der Stand der Technik die Herstellung eines durch sich verbindende Kristallite gekennzeichneten monolithischen Verbundes lehrt, wurde erfindungsgemäß gefunden, daß auch der durch das Klebeverfahren ent­ stehende Haftverbund eine ausgezeichnete Standfestig­ keit bei hervorragender Verbindungsfestigkeit gewähr­ leisten kann. Im Gegensatz zum monolithischen Verbund beruht der Haftverbund auf den für Klebeverbindungen typischen Wechselwirkungen, welche in der Regel auf das Zusammenwirken von Kohäsion und Adhäsion sowie auf Diffusionsvorgänge und elektrostatische Anziehun­ gen im molekularen Bereich zurückzuführen sind.
Da erfindungsgemäß der Kleber erst kurz vor der Ver­ bindung von Glaskörper und Träger aufgebracht werden kann, vereinfacht sich sowohl die Montage als auch der Transport der Glaskörper. Weiterhin gestattet der Kleber vorteilhafterweise auch die Verkleidung bereits ausgehärteter Träger mit Glaskörpern. Da der ausgehärtete Kleber idealerweise elastische Eigen­ schaften aufweist, besitzt der Verbund eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit.
Bevorzugt ist der Kleber mit einem Überschuß an Hy­ dratationswasser angemacht und härtet mit einem Über­ schuß an Hydratationswasser aus. Der Überschuß an Hy­ dratationswasser aus dem Kleber kann dabei von dem Träger aufgenommen werden oder aber durch Verdunsten aus dem Verbund austreten. Der Hydratationswasser­ überschuß im Kleber beträgt mindestens 50%, bevor­ zugt mehr als 70% und besonders bevorzugt zwischen 80 und 85%.
Der Hydratationswasserüberschuß bewirkt, daß die rheologischen Eigenschaften des Klebers eine einfache Applikation ermöglichen. Es ergibt sich insbesondere eine Verbesserung der Geschmeidigkeit. Eine gewisse Viskosität ist erforderlich, um einen guten Verbund zur bevorzugt rauhen und/oder porösen Trägerober­ fläche zu gewährleisten. Durch das Eindringen des Klebers in die Poren erhält man nämlich eine zusät­ zliche mechanische Verbindung.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbei­ spielen sowie der Figur.
Die Figur zeigt oben einen erfindungsgemäßen Verbund im Querschnitt und unten eine perspektivische Ansicht des Verbundes. Der in der Figur dargestellte Verbund besteht aus einem Träger 3, einem Glaskörper 1 sowie einer zwischen Träger 3 und Glaskörper 1 aufgebrach­ ten und eine zusammenhängende Schicht bildenden Beschichtung 2.
Bei dem Träger 3 handelt es sich bevorzugt um einen Betonträger und besonders bevorzugt um einen Leicht­ betonträger, der neben Zement aus einem oder mehreren Leichtzuschlagstoffen wie Schaumglas oder Blähton, sowie ggf. Beimengungen eines polymeren Materiales, z. B. eines Kunstharzes, besteht. In der Praxis hat sich gezeigt, daß derartige Betonträger günstige Eigenschaften im Klebeverbund mit einem Glaskörper aufweisen. Die Verwendung anderer Träger als Beton­ träger ist jedoch gleichfalls denkbar.
Der Glaskörper 1 ist im vorliegenden Fall eine Glas­ platte, beispielsweise aus Float- oder Einschei­ ben-Sicherheitsglas, mit einer typischen Dicke zwi­ schen 4 und 8 mm. Erfindungsgemäß ist der Begriff Glaskörper jedoch weit auszulegen. So können auch Glaskeramiken verwendet werden.
Als Kleber wird eine Mischung aus Zement, einer Polymerdispersion und reaktiven oder nichtreaktiven. Füllstoffen verwendet. Bevorzugt wird als Zement Portland-Zement und als Füllstoffe Sand oder andere silikatische oder karbonitische Füllstoffe einge­ setzt. Die Polymerdispersion enthält bevorzugt Acrylate.
Die in der EP 0 700 776 A2 für die Komponenten Ze­ ment, Füllstoff und Polymerdispersion genannten Bei­ spiele können grundsätzlich auch für die Herstellung des erfindungsgemäßen Klebers verwendet werden. Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt wird deshalb durch ausdrückliche Bezugnahme auf die EP 0 700 776 A2 in die erfindungsgemäße Lehre inkorporiert. Zu beachten ist allerdings, daß der erfindungsgemäße Kleber einen Hydratationswasserüberschuß aufweisen muß.
Der angesprochene Hydratationswasserüberschuß kann z. B. von einer wäßrigen Polymerdispersion mit einem Wassergehalt von mindestens 30 Gew.-% und bevorzugt zwischen 40 und 50 Gew.-% zur Verfügung gestellt werden. Anstatt oder zusätzlich zur Beziehung des Hy­ dratwassers aus der Polymerdispersion kann der Hydra­ tationswasserüberschuß auch durch Zugabe von Wasser realisiert werden.
Der Kleber enthält bevorzugt zwischen 20 und 40 Gew.-% Zement, zwischen 10 und 40 Gew.-% einer Polymerdispersion und zwischen 30 und 50 Gew.-% an Füllstoffen. Der Kleber wird mit typischen Schicht­ dicken zwischen 2 mm und 8 mm, vorzugsweise zwischen 4 mm und 8 mm auf den Träger 3 oder den Glaskörper 1 aufgetragen. Ein beidseitiger Auftrag ist ebenfalls denkbar.
Der in der Figur dargestellte Verbund kann beispiels­ weise als Fertigbauteil zu Verkleidungszwecken ver­ wendet werden, wobei die Befestigung des Fertigteiles an dem zu verkleidenden Untergrund mit Hilfe von in der Trägerplatte versenkten Befestigungselementen erfolgt. Abweichend von dieser Vorgehensweise kann selbstverständlich der erfindungsgemäße Verbund auch Träger wie Gebäudewände umfassen, welche bereits fest verankert sind.
Bei der Herstellung des Verbundes wird der Kleber zunächst ganzflächig oder z. B. in Punkt- oder Streifenmuster auf den Träger 3 oder den Glaskörper 1 oder auf beide zugleich aufgetragen. Das Auftragen kann z. B. durch Spritzen, Rakeln oder Rollen erfol­ gen. Anschließend findet das Verkleben von Träger 3 und Glaskörper 1 statt. Das Verkleben kann z. B. durch Verpressen geschehen, wobei sowohl ein hydraulisches als auch Vakuumverpressen denkbar ist. Bei nicht ganzflächigem Kleberauftrag bildet der ausgehärtete Kleber eine Beschichtung in Form von nicht zusammen­ hängenden Bereichen aus. In diesem Fall kann das Hydratationswasser beim Abhärten des Klebers vor­ teilhafterweise durch Verdunsten über die Zwischen­ räume zwischen den Bereichen aus dem Verbund entwei­ chen.
Dem Kleber können zu den Bestandteilen Zement, Füll­ stoff, Polymerdispersion und ggf. Hydratationswasser noch Additive wie Celluloseether oder Verflüssiger zugegeben werden, um die Rheologie des Klebers zu beinflussen.

Claims (17)

1. Verbund aus einem Träger (3), einem Glaskörper (1) und einer dazwischen angeordneten Beschich­ tung (2), die Zement, einen Füllstoff und eine Polymerdispersion enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) einen zusammenhängenden Bereich oder nicht zusammenhängende Bereiche bildet und ein ausgehärteter Kleber ist, welcher den Träger (3) und den Glaskörper (1) miteinan­ der verklebt.
2. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) in ausgehärtetem Zustand mit dem Glaskörper (1) verklebt ist.
3. Verbund nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kleber mit Über­ schuß an Hydratationswasser angemacht ist.
4. Verbund nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschuß an Hydratationswasser minde­ stens 50% beträgt.
5. Verbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kleber mit 20 bis 40 Gew.-% Zement, 30 bis 50 Gew.-% Füllstoff und 10 bis 40 Gew.-% Polymerdispersion angemacht ist.
6. Verbund nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Polymerdispersion mindestens 30 Gew.-% Wasser enthält.
7. Verbund nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Glaskörper (1) ei­ ne Glasplatte oder eine Glaskeramik ist.
8. Verbund nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Träger (3) ein Be­ tonträger ist.
9. Verbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) ein mit Leichtzuschlagstoffen versehener Leichtbetonträger ist.
10. Verbund nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kleber die Rheolo­ gie des Klebers beeinflussende Additive enthält.
11. Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus einem Träger (3), einem Glaskörper (1) und einer dazwischen angeordneten Beschichtung (2), die Zement, einen Füllstoff und eine Polymerdisper­ sion enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) und der Glaskörper (1) durch einen Kleber verklebt werden, welcher in erhärtetem Zustand die Beschichtung (2) bildet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der bereits ausgehärtete Träger (3) mit dem Glaskörper (1) verklebt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mit einem Überschuß an Hydratationswasser angemacht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Überschuß an Hydratationswasser von dem Träger (1) aufgenommen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Überschuß an Hydratationswasser den Verbund verläßt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) in Form eines zusammenhängenden Bereiches oder in Formen nicht zusammenhängender Bereichen auf den Träger (1) und /oder den Glaskörper (3) auf­ getragen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kleber die Rheo­ logie des Klebers beeinflussende Additive zuge­ geben werden.
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