DE4436368C2

DE4436368C2 - Vorgefertigtes Bauelement

Info

Publication number: DE4436368C2
Application number: DE4436368A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Boee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2014-10-13
Also published as: DE4436368A1

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Bauelement aus Beton mit einer vorgesetzten Glasfassade. - Der Ausdruck Fassade wird im Rahmen der Erfindung mit der allgemeinen Bedeutung "Schauseite des Bauelementes" verwendet, und zwar auch dann, wenn im eingebauten Zustand des Bauelementes die Glasfassade nicht mehr sichtbar ist, sondern eine technische Funktion erfüllt. Das Bauelement und die Glasfassade können beliebige geometrische Maße aufweisen. Die Glasfassade kann aus mehreren nebeneinandergesetzten Glasscheiben bestehen.

Bei den aus der Praxis bekannten vorgefertigten Bauelemen ten, von denen die Erfindung ausgeht, wird das Bauelement aus Beton hergestellt, regelmäßig also in einer entsprechen den Form gegossen, und nach Erhärten des Betons mit der Glasfassade versehen, die aus einer oder aus mehreren Glas scheiben besteht, die mechanisch und/oder mit Hilfe eines Kunstharzklebers auf dem Bauelement befestigt sind. Die mechanische Befestigung ist aufwendig. Bei einer Befestigung mit Hilfe eines Kunstharzklebers stört, daß der Kunstharz kleber häufig altert und die Glasfassade sich, zumindest bereichsweise, vorzeitig löst.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein einfach herstellbares vorgefertigtes Bauelement aus Beton mit vorgesetzter Glasfassade anzugeben, bei dem die Glas fassade langfristig allen Anforderungen in bezug auf den Verbund zwischen Glasscheibe oder Glasscheiben einerseits und Bauelement andererseits genügt.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein vorgefertigtes Bauelement aus Beton mit einer vorgesetzten Glasfassade, welches die folgenden Merkmale aufweist:

1.1) Die Glasfassade besteht aus zumindest einer Glas scheibe, die bauelementseitig eine Beschichtung aus Verbundmörtel aufweist,
1.2) der Verbundmörtel besteht aus einem feinteiligen neutralen Zuschlagstoff, Zement sowie einem Kunst harzkleber und ist mit Hydratationswasser im Unterschuß angemacht sowie auf der Glasscheibe erhärtet,
1.3) die Beschichtung der Glasscheibe aus Verbundmörtel ist mit dem Beton des Bauelementes monolithisch verbunden,

wobei die Beschichtung aus Verbundmörtel durch ihren Anteil an Kunst harzkleber und ihre Dicke so eingestellt sind, daß sie Wärmedehnungen der Glasscheibe rißfrei mitmacht. Es versteht sich, daß der Begriff "erhärtet" aus reichende Erhärtung meint. Die Schicht aus Verbundmörtel darf nicht zu steif oder zu starr sein. Der Kunstharzkleber verbessert auch den Verbund zum Beton. - Das Merkmal "monolithisch verbunden" besagt, daß der Verbund nicht mit Hilfe eines zusätzlichen Klebers bewirkt ist, der auf die Oberfläche des mit der Glasfassade zu versehenden Bau elementes oder auf der Glasscheibe bzw. auf der Beschichtung der Glasscheibe aus Verbundmörtel aufgebracht wird. Der monolithische Verbund entsteht, wenn die Glasscheibe mit ihrer Beschichtung gemäß Merkmal 1.1) und Merkmal 1.2) beschichtungsseitig mit dem Bauelement, ehe dessen Beton erhärtet ist, in Verbindung gebracht wird, wobei es sich empfiehlt, auf die Glasscheibe eine ausreichende Andrück pressung aufzubringen. Monolithisch ist der Verbund, weil die Kristallite des Betons bei der Hydratation in den Ver bundmörtel, der die Beschichtung bildet, gleichsam hinein wachsen und sich mit den Kristalliten in der Beschichtung verbinden, zumal dort noch eine Hydratation erfolgen kann, die darauf beruht, daß der Verbundmörtel der Beschichtung, der im Unterschuß mit Hydratationswasser angemacht wurde, noch hydratationsfähig ist. Der Kunstharzkleber in dem Verbundmörtel trägt zu dem monolithischen Verbund nicht bei, wenn er vermutlich auch das Hineinwachsen der Kristallite des Betons in die Beschichtung hinein unterstützt. Der Kunstharzkleber verleiht dem Verbundmörtel der Beschichtung die Elastizität, die erforderlich ist, damit die Beschich tung Wärmedehnungen der Glasscheibe bzw. der Glasscheiben rißfrei mitmachen kann. Eine entsprechende Einstellung der Beschichtung kann durch Versuche unschwer ermittelt werden. Die Herstellung erfolgt zum Beispiel so, daß der Beton, aus dem Bauelement aufgebaut wird, in eine entsprechende Schalung eingegossen wird und daß die Glasscheibe mit ihrer Beschichtung aus dem Verbundmörtel auf den noch nicht aus gehärteten Beton des Bauelementes aufgedrückt wird. Man kann aber auch umgekehrt die Glasscheibe mit ihrer Beschichtung aus Verbundmörtel, diese Beschichtung betonseitig, in eine Form für die Herstellung des Bauelementes einlegen und danach den Beton einbringen. Die Fugen zwischen den Glas scheiben sind mit dem Verbundmörtel oder mit einem besonde ren Verfugungswerkstoff ausgefüllt.

Aus der DE-OS 34 18 002 sind zwei- oder mehrschichtige transportable vorgefertigte Bauelemente bekannt, die zumindest aus einer Deckschicht und einer unteren Schicht bestehen, welche Schichten durch einen Mörtel aus einem Zement, Zuschlagstoffen und einem polymeren Bindemittel verbunden sind. Bei der Deckschicht kann es sich beispiels weise um eine Schicht aus einem keramischen Werkstoff oder eine Gipsplatte handeln, bei der unteren Schicht kann es sich beispielsweise um eine Gasbetonschicht, Holzfaser schicht oder eine Polyurethan- oder Polystyrolschicht handeln. Diese Literaturstelle lehrt jedoch keine vorge fertigten Bauelemente aus Beton mit einer vorgesetzten Glasfassade und befaßt sich auch nicht damit, die Verbund mörtelschicht so einzurichten, daß sie Wärmedehnungen einer Glasscheibe rißfrei mitmacht. Vielmehr zeichnen sich diese bekannten Bauelemente dadurch aus, daß die verbindende Mörtelschicht Wärmedehnungen der oberen Deckschicht und/oder der unteren Schicht nicht rißfrei mitmacht und somit diese Bauelemente in stabilitätsmäßiger Hinsicht langfristig den Anforderungen nicht genügen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Glasscheibe eine Beschichtung aus einem Verbundmörtel des beschriebenen bzw. noch zu beschreibenden Aufbaus einerseits mit der Oberfläche der Glasscheibe wirksam und dauerhaft verbunden werden kann, während andererseits die Beschichtung durch elastische Verformung und folglich rißfrei den Wärme dehnungen der Glasscheibe folgen kann. Die Erfindung geht fernerhin von der Erkenntnis aus, daß überraschenderweise eine Beschichtung aus einem solchen Verbundmörtel mit dem Beton sich gleichsam monolithisch verbindet.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung eines erfindungsgemäßen Bauelementes. Eine Aus führungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tung aus einem Verbundmörtel erhärtet ist, der einen fein teiligen neutralen Zuschlagstoff der Körnung von 0,1 bis 1 mm und einen Polyacrylatkleber aufweist. Grundsätzlich kann im Rahmen der Erfindung jedoch mit den verschiedenen Kunst harzklebern gearbeitet werden, wobei vorzugsweise mit einer Mischpolymerisat-Dispersion gearbeitet wird. Es empfiehlt sich, im Rahmen der Erfindung vorgespannte Glasscheiben einzusetzen. Dabei kann es sich um einfache und um Verbund glasscheiben handeln. Ohne weiteres können Floatglasscheiben eingesetzt werden. Irgendwelche negativen Einflüsse des Ver bundmörtels auf die Glasscheibe selbst wurden nicht festge stellt. Der feinteilige Zuschlagstoff des Mörtels kann bei spielsweise aus Quarzsand aber auch aus Glasmehl bestehen.

Die Verbundmörtelschicht besitzt zweckmäßigerweise eine Dicke von 2 bis 5 mm. Die maximale Größe der Glasscheiben soll im Bereich von 4000 mm mal 4000 mm liegen. Die Glasscheibe kann auch eine Isolierglaseinheit sein. Sie kann vorgespannt oder nicht vorgespannt sein. Ihre Dicke soll regelmäßig größer sein als 4 mm. Vorzugsweise liegt die Dicke im Bereich von 4 bis 8 mm.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes vorgefertigtes Bauelement ausschnittsweise,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 um 90° gedreht mit hocherwärmter Glasscheibe der Glasfassade ausschnittsweise.

Das in den Figuren dargestellte vorgefertigte Bauelement 1 besteht aus Beton 2 und besitzt eine vorgesetzte Glasfassade 3. Im Ausführungsbeispiel ist die Glasfassade 3 auf beiden Oberflächen des Bauelementes angeordnet. Fassade steht, wie bereits erwähnt, hier für Schauseite des Bauelementes.

Die Glasfassade besteht aus zumindest einer Glasscheibe 4, die bauelementseitig eine Beschichtung 5 aus Verbundmörtel aufweist. Die Beschichtung 5 aus Verbundmörtel besteht aus einem feinteiligen neutralen Zuschlagstoff, Zement sowie einem Kunstharzkleber. Der Verbundmörtel wurde mit Hydrata tionswasser im Unterschuß angemacht sowie auf der Glas scheibe erhärtet. Die Beschichtung 5 aus dem Verbundmörtel ist mit dem Beton des Bauelementes, wie vorstehend beschrie ben und erläutert, monolithisch verbunden. Die Beschichtung aus Verbundmörtel ist durch den Kunstharzkleber und ihre Dicke so eingestellt, daß die Beschichtung 5 Wärmedehnungen der Glasscheibe 4 bzw. der Glasscheiben 4 rißfrei mitmacht. Im Ausführungsbeispiel mag es sich um eine Beschichtung 5 han deln, die nach der folgenden Rezeptur hergestellt wurde:

Feinteilige Zuschlagstoffe 10 bis 40 Anteile
Zement 10 bis 40 Anteile
Kunstharzkleber in Form eines Polyacrylates 10 bis 40 Anteile
Rest Anmachwasser im Unterschuß.

Anmachwasser im Unterschuß bedeutet, daß die Menge an An machwasser geringer ist, als es zur vollständigen Hydrata tion erforderlich ist. Das trägt zu dem schon erläuterten monolithischen Verbund wesentlich bei.

Der Anteil des Verbundmörtels an Kunstharzkleber und die Dicke der Beschichtung 5 sind so eingestellt, daß sie Wärmedehnungen der Glasscheibe 4 bzw. der Glasscheiben 4 rißfrei aufnehmen. Dazu wird auf die Fig. 2 verwiesen.

In der Fig. 2 mag die Glasscheibe 4 eine gegenüber der Temperatur, zu der die Darstellung nach Fig. 1 gehört, wesentliche Erwärmung erfahren haben, und zwar so, daß sie im ganzen und über ihre Dicke gleichmäßig eine Wärmedehnung erfahren hat. Wegen des intensiven Verbundes der Beschich tung 5 aus dem Verbundmörtel mit der Glasscheibe 4 einer seits und wegen der monolithischen Verbindung der Beschich tung 5 aus dem Verbundmörtel mit dem Beton 2 andererseits, wegen des elastischen Verhaltens des Verbundmörtels insge samt führte die Wärmedehnung und die Temperaturdifferenz zwischen der Glasscheibe 4 der Glasfassade 3 einerseits und dem Beton 2 des Bauelementes 1 andererseits zu den Verände rungen, die in der Fig. 2 aus Maßstabsgründen mit Übertrei bung dargestellt worden sind. Die Beschichtung 5 hat einer seits die Wärmedehnung mitgemacht, ohne daß sich Risse bildeten, hat aber andererseits auch die Spannungen, die sich in der Beschichtung 5 bei einer Wärmedehnung der Glasscheibe 4 allein entwickeln, beachtlich reduziert. Im Ergebnis zeigt das Bauelement 1 mit seiner vorgesetzten Glasfassade 3, insbesondere in bezug auf die vorgesetzte Glasfassade 3, eine überraschend lange Standzeit, wobei die Glasfassade 3 allen Anforderungen genügt.

Claims

1. Vorgefertigtes Bauelement (1) aus Beton (2) mit einer vorgesetzten Glasfassade (3), welches die folgenden Merkmale aufweist:

1.1) Die Glasfassade (3) besteht aus zumindest einer Glasscheibe (4), die bauelementseitig eine Be schichtung (5) aus Verbundmörtel aufweist,
1.2) der Verbundmörtel besteht aus einem feinteiligen neutralen Zuschlagstoff, Zement sowie einem Kunst harzkleber und ist mit Hydratationswasser im Unterschuß angemacht sowie auf der Glasscheibe (4) erhärtet,
1.3) die Beschichtung (5) der Glasscheibe (4) aus Ver bundmörtel ist mit dem Beton (2) des Bauelementes monolithisch verbunden,

wobei die Beschichtung aus Verbundmörtel durch ihren Anteil an Kunst harzkleber und ihre Dicke so eingestellt ist, daß sie Wärmedehnungen der Glasscheibe (4) rißfrei mitmacht.

2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung (5) aus einem Verbundmörtel erhärtet ist, der einen feinteiligen neutralen Zuschlagstoff der Körnung von 0,1 bis 1 mm, Zement und einen Polyacrylatkleber aufweist.

3. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Beschichtung (5) eine Dicke von 2 bis 5 mm aufweist.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Glasscheibe (4) vorgespannt ist.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Glasscheibe (4) als Verbundglasscheibe ausgeführt ist.