Полуфабрикатный строительный элемент для облицовки поверхностей

1 Изобретение относится к полуфабрикатному строительному элементу, который подготовлен для облицовки поверхностей. Поверхностями могут служить внутренние или внешние поверхности строительных объектов, например домов, поверхности стен и т.п. Поверхность может быть также поверхностью другого полуфабриката, например стальной плиты, жестяной плиты, цементно-волоконной плиты, деревянной плиты в виде волоконной или фанерной плиты, а также плиты из изолирующего материала. Цель облицовки может быть любой. Это может быть декоративная облицовка, а также обшивка с целью защиты от коррозии. Это может быть также бетонная плита. Поверхность может быть выполнена как плоская поверхность, однако она может иметь также простую или двойную кривизну. Разумеется, что при облицовке изогнутой поверхности полуфабрикатный строительный элемент должен быть снабжен поверхностью той же кривизны. Полуфабрикатные строительные элементы,подготовленные для облицовки поверхностей,сами по себе известны. Например известны мозаичные камни, которые укрепляют на поверхности изделия и которые на противоположной от мозаики стороне имеют клеевой слой, покрытый защитным слоем. При снятии защитного слоя мозаичные камни можно наклеивать на стену и т.п. Однако до настоящего времени невозможно простым способом закреплять на подлежащей облицовке поверхности стеклянные листы в виде листов из полированного, полученного методом плавающей ленты стекла,изолирующих стеклянных листов или бронестеклянных блоков. Для закрепления необходимы особые технологии. В основе изобретения лежит техническая проблема разработки облицовки поверхностей стеклянными листами, которые могут быть установлены в качестве облицовочных элементов простым способом. Для решения этой технической проблемы предметом изобретения является полуфабрикатный строительный элемент, подготовленный для облицовки поверхностей, состоящий из стеклянного листа и слоя вяжущего раствора на одной стороне стеклянного листа, слой вяжущего раствора состоит из мелкозернистого нейтрального заполнителя и цемента с добавлением водной дисперсии деривата полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты имеет логарифмический декремент,определяемый согласно DIN 53445, который имеет максимум при температурах ниже 0 С,при этом вяжущий раствор затвердевает на поверхности стекла при недостатке гидратационной воды, при этом соединение с подлежащей облицовке поверхностью обеспечивается за счет контакта слоя вяжущего раствора с нанесенным и затвердевающим бетоном, или с так называе 000103 2 мым плиточным клеем, или другим клеем для бетона. В известных способах облицовки поверхностей здания стеклянными листами сначала изготавливают бетонное тело, т.е. равномерно заливают бетон в соответствующую опалубку и затем ожидают затвердевания бетона. Только после затвердевания бетона бетонное тело снабжают одним или несколькими стеклянными листами. Известно крепление стеклянных листов на бетонном теле с помощью механических вспомогательных средств. Такое механическое крепление очень дорого. Кроме того, в пространстве между бетонным телом и стеклом может легко скапливаться нежелательная влага,например конденсат. Далее известно крепление стеклянных листов на бетонном теле с помощью клея, например клея на основе синтетической смолы. Однако такой монтаж также дорог. Недостатком в особенности является то, что безопасный срок крепления такого стеклянного листа, наклеенного на бетонную поверхность, относительно короткий. При креплении стекла с помощью клея на основе синтетической смолы этот клей может стареть и терять скрепляющую способность за относительно короткое время в зависимости от климатических условий. Из-за этого стеклянные листы преждевременно отстают, по меньшей мере, частично. Поэтому трудно выполнить условия безопасности, устанавливаемые компетентными ведомствами. В противоположность этому полуфабрикатные строительные элементы, согласно изобретению,не имеют таких недостатков. Известно также (AT-PS 196 079) изготовление цветных, снабженных сцепляющим слоем облицовочных плит из стекла. При этом на стеклянный лист для одновременного образования сцепляющего и цветного слоя набрызгивают примерно 15-20%-ную, содержащую твердые тела водную дисперсию синтетической смолы из поливинилацетата с добавлением размягчителя и красящего вещества. На этот первый слой насыпают песок для того, чтобы не повредить слой синтетической смолы, например, во времятранспортировки. Слой песка служит также для того, чтобы обеспечить прочность крепления стеклянного листа на цементном растворе, с помощью которого плиты в конце концов закрепляют на стене. Известные способы дороги, тем более что на стеклянные листы необходимо наносить различные слои. Кроме того, сцепляемость и в этом случае не свободна от критики. В рамках изобретения имеется несколько возможностей дальнейшего усовершенствования и выполнения полуфабрикатных строительных элементов. В преимущественном варианте выполнения изобретения стеклянные листы имеют толщину от 4 мм и более, предпочтительно толщину примерно 4-8 мм. Стеклянные листы могут состоять из предварительно нена 3 пряженного, однако, предпочтительно из предварительного напряженного стекла. При этом это может быть простое или многослойное стекло. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения стеклянные листы выполняют из стекла, полученного методом "плавающей ленты". Изобретение включает в свои рамки нанесение на стеклянные листы слоя трафаретной печати, на который наносят вяжущий раствор. Даже при расположенном в промежутке слое трафаретной печати вяжущий раствор достаточно прочно сцепляется со стеклянным листом. Максимальная величина стеклянных листов составляет примерно 4000 мм х 4000 мм. Стеклянный лист может представлять собой также изолирующий стеклянный блок. Рамки изобретения охватывают выполнение стеклянного листа в качестве солнечного элемента в виде стеклянного листа с солнечными элементами. В рамках изобретения раствор означает связывающее вещество для соединения стеклянного листа и бетона. Слой раствора можно наносить на стеклянный лист способом разбрызгивания, накатывания, нанесения шпателем и т.п. Отвердевание раствора означает "достаточное" отвердевание. Слой вяжущего раствора не должен быть очень жестким или очень неподатливым. Таким способом нанесенный слой из раствора в течение длительного времени остается способным соединяться со свежим, еще не затвердевшим бетоном. Для оптимального соединения с бетоном важную роль выполняет также добавленное производное полиакриловой кислоты. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения слой вяжущего раствора имеет толщину от 2 до 7 мм, предпочтительно 4-6 мм. Вяжущий раствор содержит предпочтительно мелкозернистый нейтральный заполнитель с величиной зерна 0,1-1 мм, предпочтительно 0,2-0,7 мм. Целесообразно применять в качестве мелкозернистого нейтрального заполнителя кварцевый песок или стеклянную муку. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, в качестве цемента применяют портландцемент. Рамки изобретения охватывают подкрашивание цемента, предпочтительно портландцемента. Таким способом при применении прозрачного стекла можно выполнять цветные фасады с особенно эстетичным эффектом. Производные полиакриловой кислоты в рамках изобретения означают, в частности, полимеры на основе акрилатов, т.е. сложные эфиры акриловой кислоты и их производные, акриловую кислоту или акрилнитрил в качестве характерного элемента цепи. Производное полиакриловой кислоты может быть выполнено в виде сополимера, в который включены, в частности, акрилаты, акриловая кислота или акрилнитрил в качестве сомономера. Возможно также 4 использование метакриловой кислоты и ее производных в качестве сомономеров. Рамки изобретения охватывают также выполнение производного полиакриловой кислоты согласно п.1 формулы изобретения, как смеси полимеров различных производных полиакриловой кислоты. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, который имеет особое значение в рамках изобретения, производное полиакриловой кислоты является полиакрилатом, предпочтительно акриловой смолой. Рамки изобретения охватывают подмешивание полиакриловых клеев в вяжущий раствор. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, производное полиакриловой кислоты,предпочтительно полиакрилат, является сополимером с акрилнитрилом в качестве сомономера. При этом доля акрилнитрилового сомономера целесообразно составляет, по меньшей мере, 2% по массе по отношению к производному полиакриловой кислоты, предпочтительно полиакрилату. Вяжущий раствор затворяют водной дисперсией, например водной эмульсией производного полиакриловой кислоты. Согласно изобретению производное полиакриловой кислоты имеет логарифмический декремент, определяемый согласно DIN 53445,который имеет максимум при температуре ниже 0 С. При этом речь идет о логарифмическом декременте затухания крутильных колебаний при испытании на крутильные колебания согласно DIN 53445 с производным полиакриловой кислоты в качестве испытательного тела. Предпочтительно применение производного полиакриловой кислоты, логарифмический декремент которого имеет максимум при температуре свыше -8 С. Известно применение пластмассы в связующем средстве для получения бетона или раствора (см., например, DE-PS 2827382), логарифмический декремент которой,измеренный согласно DIN 53445, имеет максимум при температурах ниже -8 С. Целью этих мер является создание строительных смесей для деталей и покрытий, которые подвергаются воздействию температур ниже 0 С и которые, несмотря на это, должны иметь достаточную упругую пластичность и обладать высокой ударной вязкостью и прочностью на истирание. В основе изобретения лежит знание того,что производное полиакриловой кислоты, логарифмический декремент которого, согласно DIN 53445, имеет максимум при температурах ниже 0 С, неожиданным образом не только в диапазоне температур ниже 0 С, но и, в частности, в области (-50 С)(+200 С) является эффективным соединяющим посредником в рамках соответствующего изобретению вяжущего раствора между стеклом и покрытием из связующего средства, с одной стороны, а также между бетонным телом и покрытием из связующего средства, с другой стороны. Даже при температуре 300 С можно наблюдать постепенное ос 5 лабление сцепления только после воздействия этой температуры в течение свыше 30 мин. Неожиданным образом не ослабляют прочность сцепления между стеклом и бетонным телом даже относительно высокие температуры, которые возникают, например, при сильном солнечном облучении или во время пожара. Таким образом, эффективное сцепление оказывается нечувствительным к климатическим изменениям и расширениям стекла под действием тепла. Однако специалист не мог ожидать, что, с одной стороны, достигается такое прочное и нечувствительное к теплу соединение между покрытием и стеклом и что, с другой стороны, возможны тепловые расширения стекла без образования разрывов. Кроме того, полуфабрикатный строительный элемент, согласно изобретению, отличается отличной герметичностью в отношении проникновения жидкостей и газов. Поэтому полуфабрикатные строительные элементы особенно пригодны для облицовки с целью защиты зданий от негативных воздействий жидкостей и/или газов. Прочное соединение покрытия и стеклянного листа достигается, очевидно, за счет молекулярного взаимодействия производного полиакриловой кислоты со стеклом. При этом следует исходить из того, что цемент в вяжущем растворе, в частности щелочные составляющие цемента, делают поверхность стекла микроскопически шероховатой, так что возникает большая поверхность для взаимодействия с молекулярными компонентами производного полиакриловой кислоты. При таком шероховании в поверхности стекла могут образовываться свободные силаноловые группы, которые способны к химическому и/или физическому взаимодействию с функциональными группами мономерных блоков акриловой кислоты. При этом предположительно образуются относительно прочные мостиковые водородные связи между этими функциональными группами и силаноловыми группами поверхности стекла. То, что такие эффективные физико-химические взаимодействия между органическим полиакриловым полимером и неорганическим материалом стекла возможны и что таким способом можно достичь такого прочного сцепления со стеклянным листом, специалист, однако, не мог ожидать. Несмотря на такое прочное сцепление между стеклом и покрытием, вяжущий раствор неожиданным образом невидимо взаимодействует со стеклом. Особое значение в рамках изобретения имеет вариант выполнения, при котором вяжущий раствор в качестве цемента содержит портландцемент и затворяется водной дисперсией полиакрилата, который является сополимером с акрилнитрилом в качестве сомономера. Следует исходить из того, что щелочные компоненты портландцемента разъедают поверхность стекла и тем самым особенно эффективно делают ее 6 микроскопически шероховатой, так что может происходить особенно эффективное взаимодействие между поверхностью стекла, соответственно, образованными в ней силаноловыми группами и карбоксильными и/или нитрильными группами сополимера полиакрилата. Особенно высокие результаты достигают со стеклянными листами, полученными методом плавающей ленты. Согласно изобретению стеклянный лист до отвердевания бетона соприкасается с бетонным слоем покрытия, при этом бетон монолитно соединяется с покрытием стеклянного листа. Признак монолитно соединяется выражает, что соединение происходит не с помощью дополнительного клея, который наносится на поверхность подлежащего облицовке стеклянным листом бетонного тела или на стеклянный лист,соответственно, на покрытие стеклянного листа из вяжущего раствора. Монолитное соединение возникает тогда, когда стеклянный лист находится в соприкосновении с еще не затвердевшим бетоном. Соединение потому монолитно,что кристаллиты бетона при гидратации в вяжущий раствор, образующий покрытие, равномерно врастают в него и соединяются с кристаллитами в покрытии, тем более что в нем еще может происходить гидратация, которая основывается на том, что вяжущий раствор отвердевал на стеклянным листе при недостатке гидратационной воды и тем самым способен к гидратации. Подразумевается, что гидратационная вода для вяжущего раствора берется из водной дисперсии производного полиакриловой кислоты. Однако рамки изобретения предусматривают также, что, при необходимости, можно добавлять дополнительную гидратационную воду для затворения вяжущего раствора, всегда с учетом того, что вяжущий раствор затвердевает на стеклянном листе при недостатке гидратационной воды и тем самым способен к гидратации. Конечно, гидратационная вода может диффундировать из еще не затвердевшего бетона в покрытие из вяжущего раствора и тем самым может происходить добавочное отвердевание покрытия из вяжущего раствора. Полимерная пластмасса в вяжущем растворе не влияет на монолитное соединение, хотя она, предположительно, и поддерживает прорастание кристаллитов бетона в покрытие. Производное полиакриловой кислоты позволяет так выбрать вяжущий раствор за счет выбора доли производного полиакриловой кислоты и толщины покрытия, что он в отвержденном состоянии выдерживает тепловые расширения стекла без образования разрывов. Производное полиакриловой кислоты придает вяжущему раствору покрытия эластичность,которая необходима для того, чтобы покрытие могло выдерживать тепловые расширения без образования разрывов. Согласно предпочтительному варианту выполненная изобретения 7 водная дисперсия производного полиакриловой кислоты содержит 50-65 вес.%, предпочтительно 55-60 вес.% производного полиакриловой кислоты и 35-50 вес.% воды, предпочтительно 40-45 вес.% воды. Если в рамках изобретения применяют полиакрилат, то изготовленное согласно изобретению сооружение отличается особенно длительным сроком службы. Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения хорошо зарекомендовал себя вяжущий раствор, затворенный со следующим соотношением смеси, вес.%: Мелкозернистый нейтральный заполнитель 10-40 Цемент 10-40 Водная дисперсия производно го полиакриловой кислоты 10-40 Подразумевается, что доли весовых процентов в рамках смеси согласно изобретению складываются в 100 вес.%. Вяжущий раствор приготавливают, предпочтительно, с соотношением смеси в 25-35 вес.% мелкозернистого нейтрального заполнителя, 25-35 вес.% цемента и 25-35 вес.% водной дисперсии производного полиакриловой кислоты. Как уже упоминалось, количество гидратационной воды в вяжущем растворе выбирают всегда так, чтобы вяжущий раствор всегда затвердевал на стеклянном листе при недостатке гидратационной воды. Подразумевается, что покрытие стеклянного листа имеет такую толщину, чтобы по направлению к бетонному телу происходило достаточное уменьшение напряжения при воздействии на стеклянный лист значительного количества тепла, так как тепловое расширение бетона по сравнению со стеклом само по себе незначительно. В отношении выбираемой толщины покрытия хорошо зарекомендовал себя вариант выполнения изобретения, в котором толщина покрытия из вяжущего раствора имеет толщину слоя 2-7 мм, предпочтительно 4-6 мм. Изобретение исходит из того, что покрытие из вяжущего раствора указанного состава должно, с одной стороны, эффективно и на длительный срок соединяться с поверхностью стеклянного листа и, с другой стороны, покрытие должно за счет упругой деформации и, следовательно, без разрывов выдерживать тепловые расширения стеклянного листа. Кроме того,изобретение исходит из того, что неожиданным образом покрытие из такого вяжущего раствора одновременно монолитно соединяется с бетоном и тем самым происходит неожиданно прочное сцепление между покрытием и бетонным телом. Таким образом, стеклянный лист может долговременно и без механического крепления,снижающего прочность сцепления, удерживаться на бетонном теле. Рамки изобретения включают в себя также то, что покрытие из вяжущего раствора согласно изобретению может быть нанесено на обе 8 стороны стеклянного листа. Согласно этому варианту выполнения изобретения полуфабрикатный строительный элемент как бы в качестве соединительного слоя и/или герметизирующего слоя расположен между двумя поверхностями,сопряженными с обеими сторонами стеклянного листа, при этом обе поверхности входят в соприкосновение с обоими слоями вяжущего раствора полуфабрикатного строительного элемента. Такой снабженный двумя слоями вяжущего раствора полуфабрикатный строительный элемент может применяться, преимущественно, для герметизации пространства между двумя поверхностями. Предпочтительно располагать такой полуфабрикатный строительный элемент между бетонной поверхностью и битумной поверхностью в качестве герметизирующего элемента. Возникающие при этом между отдельными полуфабрикатными строительными элементами швы предпочтительно закрывать перекрывающими эти швы полосами полуфабрикатного строительного элемента. Изобретение подробно поясняется ниже на примере выполнения с помощью чертежей. На фиг.1 схематически изображен полуфабрикатный строительный элемент согласно изобретению с частичным разрезом; на фиг.2 разрез по линии А-А элемента по фиг.1 в увеличенном масштабе; на фиг.3 - полуфабрикатный строительный элемент согласно изобретению после закрепления на подлежащей облицовке поверхности в разрезе по фиг. 2. Показанный с частичным разрезом на фиг.1 полуфабрикатный строительный элемент 1 подготовлен для облицовки поверхности 2. Это может быть плоская или изогнутая поверхность. На примере выполнения показана только плоская поверхность 2, которая может быть,например, поверхностью бетонной стены 3 или стальной стены. Если речь идет об изогнутых поверхностях, то полуфабрикатный строительный элемент 1 должен быть изогнутым в соответствии с поверхностью. Полуфабрикатный строительный элемент 1 состоит, в основном, из стеклянного листа 4 и слоя вяжущего раствора 5. Слой вяжущего раствора 5 имеет особый состав, а именно так, как следует из пункта 1 и относящихся к слою вяжущего раствора зависимых пунктов формулы изобретения. Содержание производного полиакриловой кислоты в вяжущем растворе и толщину слоя покрытия выбирают так, что слой вяжущего раствора 5 выдерживает без образования разрывов тепловые расширения стеклянного листа 4 и компенсирует различные тепловые расширения стеклянного листа 4 и стены 3 с поверхностью 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Полуфабрикатный строительный элемент, подготовленный для облицовки поверхно 9 стей, состоящий из стеклянного листа и слоя вяжущего раствора, нанесенного на одну сторону стеклянного листа и состоящего из мелкозернистого нейтрального заполнителя и цемента с затворением водной дисперсией производного полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты имеет логарифмический декремент затухания крутильных колебаний с максимумом при температурах ниже 0 С. 2. Полуфабрикатный строительный элемент по п.1, в котором стеклянные листы имеют толщину 4 мм и более предпочтительно толщину 4-8 мм. 3. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1 или 2, в котором стеклянный лист предварительно напряжен. 4. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-3, в котором стеклянный лист получен методом плавающей ленты. 5. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-4, в котором слой вяжущего раствора имеет толщину 2-7 мм, предпочтительно 4-6 мм. 6. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-5, в котором мелкозернистый нейтральный заполнитель имеет величину зерна 0,1-1 мм, предпочтительно 0,2-0,7 мм. 7. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-6, в котором цемент является портландцементом. 8. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-7, в котором производное полиакриловой кислоты является полиакрилатом,предпочтительно акриловой смолой. 9. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-8, в котором производное полиакриловой кислоты является сополимером с акрилнитрилом в качестве сомономера. 10 10. Полуфабрикатный строительный элемент по п.9, в котором доля акрилнитрилового сомономера по отношению к производному полиакриловой кислоты составляет, по меньшей мере, 2 вес.%. 11. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-10, в котором водная дисперсия производного полиакриловой кислоты содержит 50-65 вес.%, предпочтительно 55-60 вес.% производного полиакриловой кислоты и 35-50 вес.%, предпочтительно 40-45 вес.% воды. 12. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-11, в котором вяжущий раствор имеет следующее соотношение компонентов,вес.%: Мелкозернистый нейтральный заполнитель 10-40 Цемент 10-40 Водная дисперсия производного полиакриловой кислоты 10-40 13. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-12, в котором вяжущий раствор имеет следующее соотношение компонентов,вес.%: Мелкозернистый нейтральный заполнитель 25-35 Цемент 25-35 Водная дисперсия производного полиакриловой кислоты 25-35 14. Полуфабрикатный строительный элемент по одному из пп.1-13, в котором слой вяжущего раствора на стеклянном листе имеет содержание производного полиакриловой кислоты и толщину покрытия такими, что слой вяжущего раствора выдерживает тепловые расширения стеклянного листа без образования разрывов.