Конструкция из бетонного элемента с по меньшей мере одной облицовочной стеклянной плитой и способ ее изготовления (варианты)

 

Конструкция из бетонного элемента с по меньшей мере одной стеклянной плитой. На обращенной к конструкции стороне стеклянная плита имеет покрытие из вяжущего раствора. Последний содержит в себе мелкодисперсный нейтральный заполнитель, цемент и затворен водной дисперсной средой из производного полиакриловой кислоты. Производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим своего максимума при температурах ниже 0^oС. Вяжущий раствор твердеет на стеклянной плите при недостатке гидратационной воды. Покрытие из вяжущего раствора на стеклянной плите монолитно связано с бетоном бетонного элемента. Технический результат: упрощение технологии, снижение трудоемкости изготовления при сохранении прочности сцепления стеклянной плиты и бетона в течение продолжительного времени. 4 с. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается конструкции из бетонного элемента с по меньшей мере одной облицовочной стеклянной плитой. Изобретение касается также способа сооружения подобных конструкций. Под конструкцией подразумевается в рамках настоящего изобретения, с одной стороны, стационарная конструкция или стеновая конструкция, причем бетонный элемент получают путем уложения бетонной смеси на месте работ. С другой стороны, под конструкцией подразумеваются также сборные конструкции из бетонного элемента, имеющего по меньшей мере одну облицовочную стеклянную плиту, при этом указанные сборные конструкции способны транспортироваться и при выполнении строительных работ отдельно монтироваться или создавать стеновую комбинацию.

Под бетоном, в рамках данного изобретения, понимается смесь, состоящая преимущественно из цемента, заполнителя бетона и воды, заливаемая в опалубку и затвердевающая там. В готовом виде конструкции или после монтажа сборной конструкции стеклянная плита может оказаться и невидимой, имея при этом лишь технологическое назначение. Бетонный элемент и стеклянная плита могут иметь любую геометрическую размерность. На лицевой стороне бетонного элемента могут располагаться друг возле друга несколько стеклянных плит.

В практике применения известных способов изготовления конструкции из бетонного элемента с облицовочной стеклянной плитой сначала принято изготовлять бетонный элемент, т.е. периодически производят заливку бетона в опалубку определенной формы и выжидают затвердевание бетона. И лишь после такого затвердевания бетонный элемент оснащается одной или несколькими стеклянными плитами. В этом отношении известно применение механических средств для закрепления стеклянных плит на бетонном элементе. Такое механическое закрепление очень трудоемкое. Известно также закрепление стеклянных плит на бетонном элементе путем приклеивания, например, клеем из искусственной смолы. Но и такие монтажные работы трудоемки. Особенно отрицательным моментом является то, что безопасный срок службы таких стеклянных плит является относительно коротким. При закреплении посредством клея из искусственной смолы последний может стареть и в результате отказывать, что в зависимости от климатических условий происходит часто за относительно короткие периоды времени. В результате стеклянные плиты преждевременно, по меньшей мере, на отдельных участках отслаиваются. Вследствие этого усложняется соблюдение предписаний по обеспечению безопасности, изданных разрешительными органами и предусматривающих предупреждение неконтролируемого падения вниз стеклянных плит. Такие известные способы особенно характеризуются тем недостатком, что при тепловом расширении стеклянных плит указанные средства закрепления одновременно не расширяются в достаточной степени, что ведет к растрескиванию этих плит.

Из описания изобретения к патенту AT 196079 известен кроме того способ получения цветных облицовочных стеклянных плит с адгезионным покрытием. В данном случае на стеклянную плиту в целях одновременного получения адгезионного и красочного покрытий набрызгом наносится содержащая от 15 до 20% твердого компонента водная дисперсная среда из ацетата поливинила с присадкой пластификатора и красящего вещества. На это первое покрытие наносится затем песок с целью защиты покрытия из искусственной смолы от повреждений, например, во время транспортировки. Покрытие из песка служит также для обеспечения адгезионной прочности стеклянной плиты с цементным раствором, с помощью которого эти плиты закрепляются на стене. Известные приемы трудоемки, тем более, что на стеклянную плиту требуется нанесения разных покрытий. Кроме того и здесь прочность сцепления стекла оставляет желать лучшего.

В основу настоящего изобретения была положена техническая задача по созданию конструкции указанного выше типа, которая проста и менее трудоемка при изготовлении и в которой соединение между стеклянной плитой и бетоном отвечает всем требованиям на протяжении длительного времени. Кроме того в основу этого изобретения положена техническая задача по созданию способа изготовления подобной конструкции.

Для решения указанной технической задачи изобретением предусматривается конструкция из бетонного элемента с по меньшей мере одной облицовочной стеклянной плитой, характеризующаяся следующими признаками: 1.1/ стеклянная плита имеет на стороне, обращенной к конструкции, покрытие из вяжущего раствора, 1.2/ вяжущий раствор состоит из мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и затворен водной дисперсной средой из производного полиакриловой кислоты, причем производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим максимума при температурах ниже 0^oC; 1.3/ затвердевание вяжущего раствора на стеклянной плите проводится при недостатке гидратационной воды; 1.4/ покрытие из вяжущего раствора на стеклянной плите монолитно соединяется с бетоном конструкции, при этом вяжущий раствор согласно 1.2/ по своей доле в производном полиакриловой кислоты и толщина покрытия задаются таким образом, что тепловые расширения не сопровождаются растрескиванием стеклянной плиты.

Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения стеклянные плиты имеют толщину 4 мм и более, предпочтительно от приблизительно 4 до 8 мм. Стеклянные плиты могут изготавливаться из незакаленного стекла, но предпочтительно изготавливаются из закаленного. При этом может применяться простое или многослойное стекло. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения стеклянные плиты выполнены из стекла, полученного по методу Пилкингтона. Максимальный размер стеклянных плит лежит в диапазоне 4000 х 4000 мм. Стеклянная плита может быть также выполнена в виде элемента из изоляционного стекла.

Под раствором, в рамках настоящего изобретения, понимается вяжущее, связывающее между собой стеклянную плиту и бетон. Нанесение слоя раствора может производиться набрызгом, накаткой, шпателью и аналогичными способами на стеклянную плиту. Затвердевание раствора означает "достаточное" схватывание. Слой вяжущего раствора не должен быть ни слишком жестким, ни слишком твердым. В результате нанесенное покрытие из раствора способно схватываться со свежим, еще не затвердевшим бетоном, оптимальному соединению с бетоном способствует также добавка производного полиакриловой кислоты. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения толщина нанесенного раствора составляет от 2 до 7 мм, предпочтительно от 4 до 6 мм.

Предпочтительно, чтобы вяжущий раствор содержал мелкодисперсный нейтральный заполнитель класса крупности 0,1 - 1 мм, предпочтительно 0,2 - 0,7 мм. Целесообразно применять в качестве мелкодисперсного нейтрального заполнителя кварцевый песок или также стекольную муку. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения в качестве цемента используется портландцемент. Изобретением предусматривается подкрашивание цемента, преимущественно портландцемента. В результате при использовании прозрачных стеклянных плит можно получать цветные фасады, обладающие особым эстетическим эффектом. Под производным полиакриловой кислоты, в рамках настоящего изобретения, понимаются преимущественно полимеры на базе акрилатов, т.е. эфиров акриловой кислоты и их производных, акриловой кислоты или нитрила акрила в качестве характерного звена цепочки. Производное полиакриловой кислоты может быть также сополимером с использованным в нем преимущественно акрилатами, акриловой кислотой, или нитрила акрила в качестве сомономеров. Возможно использовать также в качестве сомономеров и метакриловую кислоту и ее производные. Изобретением также предусматривается применение производного полиакриловой кислоты по п. 1 формулы изобретения в виде смеси разных производных полиакриловой кислоты. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения, которому в рамках данного изобретения придается особое значение, производным полиакриловой кислоты является полиакрилат, предпочтительно акриловая смола. Не выходит из рамок изобретения и то, что к вяжущему раствору примешиваются клеящие вещества на базе полиакрилата. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения производным полиакриловой кислоты, предпочтительно полиакрилатом, является сополимер с нитрилом акрила в качестве сомономера. Предпочтительно, чтобы доля сомономера нитрила акрила - в соотнесении с производным полиакриловой кислоты, преимущественно полиакрилатом - составляла по меньшей мере 2 вес.%. Вяжущий раствор затворяется водной дисперсной средой, например, водной эмульсией производного полиакриловой кислоты.

Согласно изобретению производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим максимума при температурах ниже 0^oC. При этом имеется в виду логарифмический декремент A затухания крутильных колебаний в испытании на крутильные колебания согласно стандарту ДИН 53445 производного полиакриловой кислоты в качестве пробы. Предпочтительно применять производное полиакриловой кислоты, логарифмический декремент которого достигает своего максимума при температурах свыше -8^oC. Известно (см. например, патент Германии 2827382) применение пластмассы в вяжущем, используемом при получении бетона или раствора, логарифмический декремент которой, определяемый по стандарту ДИН 53445, достигает своего максимума при температурах ниже -8^oC. Целью данных мер является создание композиций для изготовления строительных элементов и покрытий, подвергающихся воздействию температур ниже 0^oC, и которые тем не менее должны обладать достаточной упругой пластичностью, оптимальной ударной амортизацией и прочностью на истирание.

В основе изобретения лежит знание того, что производное полиакриловой кислоты, характеризующееся логарифмическим декрементом в соответствии со стандартом ДИН 53445, достигающим свой максимум при температурах ниже 0^oC, сохраняет свою эффективность не только в температурном диапазоне ниже 0^oC, но и преимущественно в диапазоне - 50^oC - +200^oC, являясь эффективным адгезионным средством в рамках вяжущего раствора согласно изобретению между стеклянной плитой и слоем адгезионного средства, с одной стороны, и между бетонным элементом и слоем адгезионного средства, с другой стороны. Даже относительно высокие температуры, развивающиеся вследствие, например, интенсивного солнечного облучения или при пожарах, не снижают прочного сцепления стеклянной плиты с бетонным элементом. В этом отношении эффективная адгезия нечувствительна к климатическим изменениям и тепловым расширениям стеклянной плиты. Однако специалист не мог ожидать, что, с одной стороны, обеспечивается столь прочное и чувствительное к нагреву соединение между слоем покрытия и стеклянной плитой и что, с другой стороны, тепловые расширения стеклянной плиты возможны без ее растрескивания.

Прочное соединение между нанесенным покрытием и стеклянной плитой обеспечивается очевидно молекулярным взаимодействием между производным полиакриловой кислоты и стеклом. При этом исходят из того, что цемент, содержащийся в вяжущем растворе, в особенности щелочные компоненты цемента, образует на поверхности стекла как бы микроскопическую шероховатость, в результате чего увеличивается площадь для взаимодействия с молекулярными компонентами производного полиакриловой кислоты. При такой шероховатости на поверхности стекла могут образоваться свободные группы силаноля, способные вступить в химическое и/или физическое взаимодействие с функциональными группами элементов мономера акриловой кислоты. Предположительно здесь образуются относительно прочные связи через водородные мостики между упомянутыми функциональными группами и группами силаноля на поверхности стекла. То, что такие эффективные физико-химические взаимодействия возможны между органическим полимером полиакрила и неорганическим стекольным материалов и что в результате этого достижима столь прочная адгезия, специалист не мог ожидать. Несмотря на такую прочную связь между стеклянной плитой и нанесенным покрытием не заметно воздействие вяжущего раствора на стеклянную плиту, особое значение в рамках изобретения придается варианту исполнения, в котором вяжущий раствор содержит в качестве цемента портландцемент и затворен водной дисперсной средой из полиакрилата, являющегося сополимером, содержащим нитрил акрила в качестве сомономера. При этом исходили из того, что щелочные компоненты портландцемента обеспечивают травление поверхности стеклянной плиты, в результате которого достигается эффективная микроскопическая шероховатость и, следовательно, происходит очень выраженное взаимодействие между поверхностью стеклянной плиты либо образовавшихся на ней группами силанола и карбоксильными и/или нитрильными группами сополимера полиакрилата. Особо положительные результаты получают при использовании плит из стекла, полученного по способу Пилкингтона.

Согласно изобретению стеклянная плита, до затвердевания бетона, своей стороной с нанесенным покрытием связана с бетоном, при этом такая связь бетона с покрытием стеклянной плиты является монолитной. Признак "монолитная связь" означает, что соединение обеспечивается не за счет дополнительного клеящего вещества, наносимого на поверхность связываемого со стеклянной плитой бетонного элемента или на стеклянную плиту или на ее покрытие из вяжущего раствора. Монолитное соединение имеет место в том случае, когда стеклянная плита находится в соединении с еще не затвердевшим бетоном. Монолитным соединение является потому, что кристаллиты бетона как бы врастают во время гидратации в вяжущий раствор, из которого выполнено покрытие, и связываются с кристаллитами покрытия, тем более, что здесь еще может протекать гидратация, основывающаяся на том, что вяжущий раствор затвердел на стеклянной плите при недостатке гидратационной воды и, следовательно, способен еще к гидратации. Само собой разумеется, что гидратационная вода для вяжущего раствора забирается из водной дисперсионной среды, состоящей из производного полиакриловой кислоты. В то же время не выходит за рамки изобретения и то, что при необходимости при затворении вяжущего раствора может добавляться дополнительная гидратационная вода, но всегда с таким расчетом, чтобы вяжущий раствор твердел на стеклянной плите при недостатке гидратационной воды и, следовательно, сохранял способность к гидратации. При этом также и гидратационная вода из еще не затвердевшего бетона, может диффундировать внутрь покрытия из вяжущего раствора и тем самым способствовать окончательному твердению покрытия из вяжущего раствора. Полимерная пластмасса в вяжущем растворе не содействует монолитному соединению, даже если она предположительно и способствует врастанию кристаллитов бетона в слой покрытия.

Производное полиакриловой кислоты согласно второму признаку пункта 1 формулы позволяет задавать долю вяжущего раствора по отношению к производному полиакриловой кислоты и толщину покрытия таким образом, что после твердения он при тепловых расширениях не вызывает растрескивания стеклянной плиты. Производное полиакриловой кислоты придает вяжущему раствору, используемому для покрытия, упругость, необходимую для предупреждения растрескивания при тепловых расширениях покрытия. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения водная дисперсная среда производного полиакриловой кислоты содержит в себе 50 - 65 вес.%, предпочтительно 55 - 60 вес.%, производного полиакриловой кислоты и 35 - 50 вес.%, предпочтительно 40 - 45 вес.%, воды. Если в рамках данного изобретения применяется полиакрилат, то изготовленная согласно изобретению конструкция характеризуется особо положительными свойствами на протяжении длительного времени. Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения положительно зарекомендовал себя вяжущий раствор, затворяемый при следующем соотношении компонентов смеси, вес.%: мелкодисперсные нейтральные заполнители - 10 - 40 цемент - 10 - 40 водная дисперсная среда из производного полиакриловой кислоты - 10 - 40 Само собой разумеется, что доли в весовых процентах, использованные согласно изобретению в смеси, в сумме дают 100 вес.%.

Предпочтительно, чтобы затворение вяжущего раствора производилось при соотношении смеси: 25 - 35 вес.% мелкодисперсного нейтрального заполнителя, 25 - 35 вес.% цемента и 25 - 35 вес.% водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты. Как уже указывалось, количество гидратационной воды в вяжущем растворе постоянно задается таким, чтобы твердение вяжущего раствора на стеклянной плите протекало при дефиците гидратационной воды. Само собой разумеется, что толщина покрытия стеклянных плит выбирается такой, чтобы в направлении к бетонному элементу происходило достаточное снятие напряжения в случае значительного теплового расширения стеклянных плит, при котором тепловое расширение бетонного элемента остается однако незначительным. В отношении задаваемой толщины покрытия положительно себя показал вариант исполнения изобретения, в котором толщина покрытия из вяжущего раствора составляет 2 - 7 мм, предпочтительно 4 - 6 мм.

Следовательно изобретение исходит из знания того факта, что нанесенное на стеклянную плиту покрытие из вяжущего раствора описанной структуры, с одной стороны, может быть эффективно и прочно связано с поверхностью стеклянной плиты, с другой стороны, оно может благодаря упругой деформации участвовать без растрескивания в тепловых расширениях стеклянных плит. Далее изобретение исходит из знания того, что покрытие из такого вяжущего раствора связывается с бетоном как бы монолитно, за счет чего обеспечивается необычно прочное сцепление между покрытием и бетонным элементом. В результате этого стеклянная плита может сохраняться на бетонном элементе длительное время и без механических повреждений, снижающих долговечность.

Для решения технической задачи согласно изобретению предусматривается также способ получения конструкции описанного выше типа, при этом бетонный элемент изготавливается уложением бетонной смеси на месте проведения работ при осуществлении следующих технологических операций: с учетом размеров бетонного элемента изготавливают опалубочные щиты, состоящие из, по меньшей мере, одной стеклянной плиты с нанесенным на одну ее сторону покрытием из вяжущего раствора;
вяжущий раствор затворяется с использованием мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты, причем производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445, достигающим своего максимума при температурах ниже 0^oC;
раствор после затворения наносится на стеклянную плиту и твердеет на ней при недостатке гидратационной воды;
опалубочные щиты вставляются - стороной с нанесенным покрытием к будущему бетонному элементу - в опалубочные подмости, размер которых устанавливается с учетом изготавливаемого бетонного элемента;
бетон заливается в опалубочные подмости, где он монолитно соединяется с покрытием стеклянной плиты;
после твердения бетонного элемента удаляют опалубочные подмости, опалубочные щиты остаются на бетонном элементе в качестве стационарных и образуют стеклянный фасад бетонного элемента, при этом доля вяжущего раствора от производного полиакриловой кислоты и толщина покрытия задаются таковыми, чтобы тепловые расширения стеклянных плит не сопровождались их растрескиванием. Согласно данному способу еще не затвердевший бетон бетонного элемента образует монолитное соединение с покрытием, выполненным из вяжущего раствора. Конструкцией в рамках данного способа согласно изобретения является, например, стеновая конструкция, бетонный элемент которой выполнен из монолитного бетона. Если используются несколько располагаемых друг возле друга стеклянных плит в качестве опалубочных щитов, то само собой разумеется, что между отдельными опалубочными щитами и, следовательно, между отдельными стеклянными плитами предусматривается, как правило, наличие зазоров, заполняемых вяжущим раствором или специальными массами для заливки швов. Бетонный элемент может быть снабжен с одной или нескольких сторон стеклянными плитами, как было описано. В опалубочные подмости может заливаться бетон как литой или как торкрет-бетон.

В отношении изготовления конструкций по способу согласно изобретению, при котором бетонный элемент выполняется из бетонной смеси, укладываемой на месте работ, изобретение исходит из принципиального знания того факта, что стеклянные плиты при сооружении конструкций могут выполнять двойную функцию: служить опалубочными щитами и стеклянными фасадами, выполненными из упомянутых стеклянных плит, так как последние используются в качестве стационарной опалубки. Таким образом отпадает необходимость в последующем трудоемком монтаже стеклянных плит.

Для решения технической задачи согласно изобретению предусматривается кроме того способ сооружения конструкции описанного выше типа, при этом бетонный элемент и стеклянная плита собираются в единую сборную конструкцию, с применением следующих технологических операций:
с учетом размеров бетонного элемента изготавливается по меньшей мере одна стеклянная плита, имеющая одностороннее покрытие из вяжущего раствора;
вяжущий раствор затворяют мелкодисперсным нейтральным заполнителем, цементом и водной дисперсной средой из производного полиакриловой кислоты, причем производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445, достигающим свое максимальное значение при температурах ниже 0^oC;
после затворения раствор наносится на стеклянную плиту, где протекает его твердение при недостатке гидратационной воды;
бетон заливают в опалубку, и до его твердения стеклянную плиту ее стороной, имеющей покрытие, приводят в контакт с бетоном и прижимают, причем между бетоном и покрытием стеклянной плиты происходит монолитное сцепление, при этом доля вяжущего раствора от производного полиакриловой кислоты и толщина покрытия выбираются с таким расчетом, чтобы тепловые расширения стеклянной плиты протекали без растрескивания последней. Если в рамках настоящего способа согласно изобретению используются несколько располагаемых друг возле друга стеклянных плит, то швы между стеклянными плитами наполняются вяжущим раствором или специальными массами для заливки швов.

Для решения технической задачи изобретением предусмотрен также способ создания конструкции описанного выше типа, при котором бетонный элемент и стеклянная плита собираются в единую сборную конструкцию при проведении следующих технологических операций:
с учетом размерности бетонного элемента изготавливают по меньшей мере одну стеклянную плиту, имеющую одностороннее покрытие из вяжущего раствора;
вяжущий раствор затворяет тонкодисперсным нейтральным заполнителем, цементом и водной дисперсной средой из производного полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим своего максимума при температурах ниже 0^oC;
после затворения раствор наносят на стеклянную плиту, где происходит его твердение при недостатке гидратационной воды;
слой бетона наносят на затвердевшее покрытие из вяжущего раствора, при этом происходит монолитная связь между бетоном и покрытием стеклянной плиты, причем доля вяжущего раствора от производного полиакриловой кислоты и толщина покрытия выбираются с таким расчетом, чтобы тепловые расширения стеклянной плиты происходили без ее растрескивания. Предпочтительно, чтобы в рамках данного способа наносился тонкий слой бетона, например, толщиной 5 - 20 мм. Само собой разумеется, что для нанесения и такого слоя бетона при необходимости может возводиться опалубка. Изготовленные таким образом плиточные конструкции характеризуются относительно малым весом и поэтому могут в качестве фасадных элементов, например, на наружных стенах зданий, при этом бетонное покрытие функционирует как бы в качестве адгезионного вспомогательного средства и закрепляется на подлежащей облицовке конструкции с помощью раствора или и соответствующего клеящего вещества.

Само собой разумеется, что и по способу согласно изобретению по пп. 15 и 16 бетон может применяться в виде торкрет-бетона или литого бетона.

Резюмируя, необходимо отметить, что способ согласно изобретению отличается простой и мало трудоемкой реализацией, а также преимущественно тем, что, с одной стороны, обеспечивается особо крепкое сцепление слоя покрытия со стеклянной плитой и что, с другой стороны, достигается также эффективное сцепление слоя покрытия с бетонным элементом. Каких-либо отрицательных воздействий вяжущего раствора на стеклянную плиту установлено не было.

Изготовленные согласно изобретению конструкции могут применяться для самых разнообразных целей. Преимущественно они могут служить наружней стеной дома, в том числе и высотного, кроме того они могут использоваться, например, в качестве ограничительной стенки плавательного бассейна. Известные способы окрашивания стекла и/или цемента обеспечивают при этом возможность изготавливать при низких трудозатратах цветные стеклянные фасады, отличающиеся особым эстетическим эффектом.

Ниже изобретение более подробно поясняется чертежом с представленным на нем единственным вариантом исполнения изобретения. Схематически показаны на:
фиг. 1 сечение по сборной конструкции согласно изобретению, вырывы,
фиг. 2 в увеличении вырыв A изделия по фиг. 1, развернутого на 90^o, с нагретой до высокой температуры стеклянной плитой, вырывы.

Представленная на рисунках сборная конструкция 1 включает в себя бетонный элемент 2 и облицовочную стеклянную плиту 4, являющуюся стеклянным фасадом 3. Здесь фасад представляет собой переднюю часть конструкции. В данном примере исполнения изобретения на обеих поверхностях бетонного элемента 2 располагаются стеклянные плиты 4.

Стеклянная плита 4, на обращенной к конструкции стороне, имеет покрытие 5, выполненное из вяжущего раствора. Это покрытие 5 выполнено согласно второму признаку п. 1 формулы изобретения. Твердение вяжущего раствора на стеклянной плите 4 протекало при недостатке гидратационной воды. Покрытие 5 из вяжущего раствора имеет монолитную связь с бетоном бетонного элемента 2. Доля производного полиакриловой кислоты и толщина покрытия 5 выбраны с таким расчетом, чтобы покрытие 5 переносило тепловые расширения стеклянной плиты 4 без растрескивания.

Изображенная на фиг. 2 стеклянная плита 4 нагрета до температуры, существенно превышающей температуру изделия на фиг. 1, в частности таким образом, что она в целом и по толщине претерпела равномерное тепловое расширение. Вследствие интенсивного сцепления покрытия 5 из вяжущего раствора со стеклянной плитой 4, с одной стороны, и вследствие монолитной связи между покрытием 5 из вяжущего раствора и бетонным элементом 2, с другой стороны, вследствие упругих свойств вяжущего раствора в целом тепловые расширение и температурные перепады между стеклянной плитой 4, с одной стороны, и бетонным элементом 2 конструкции 1, с другой стороны, обусловили изменения, которые на фиг. 2 по соображениям масштабности показаны с некоторым увеличением. Покрытие 5, с одной стороны, претерпело тепловое расширение, не сопровождавшееся его растрескиванием, и, с другой стороны, существенно уменьшило напряжения, образующиеся в покрытии 5 при тепловом расширении одной лишь стеклянной плиты 4. В результате конструкция 1, в отношении облицовочной стеклянной плиты 4, показала удивительно большую долговечность, при этом стеклянная плита 4 выполнила все требования.

Ниже с использованием конкретного примера исполнения изобретения поясняются изготовление и свойства конструкции согласно изобретению.

Пример
Сначала затворили вяжущий раствор, состоящий из 33,3 вес.% кварца, 33,3 вес. % портландцемента и 33,3 вес.% водного дисперсного раствора акрилата. Водный дисперсный раствор акрилата содержал 59 вес.% акрилата и 42 вес.% воды. Акрилат представлял собой сополимер с нитрилом акрила в качестве сомономера, при этом доля сомономера нитрила акрила составляла в соотношении с акрилатом 4 вес.%. Используемое производное полиакриловой кислоты характеризовалось логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим свой максимум при - 37^oC. Класс крупности кварца составлял 0,4 мм.

Четыре стеклянных плиты, выполненные из однослойного безопасного стекла, толщиной 4 мм и размером 1200 х 1350 мм были покрыты с одной стороны слоем указанного вяжущего раствора. Толщина этого покрытия составляла 5 мм. Эти четыре стеклянные плиты, имеющие форму прямоугольника, были расположены рядом и друг на друге и в таком виде закреплены посредством вакуумных держателей своей свободной от покрытия поверхностью на помостах опалубки.

Собранный таким образом прямоугольник из стеклянных плит предусматривался в примере на исполнение изобретения в качестве щита опалубки для изготовления бетонного элемента из монолитного бетона в виде бетонной стены, при этом покрытие было нанесено на обращенное к бетонной стене сторону. Остальные стороны опалубки, предназначенной для бетонного элемента, имели традиционные опалубочные щиты, размеры которых должны были обеспечить получение бетонной стены толщиной 200 мм. После возведения такой опалубки бетон заливали сверху в опалубку, после чего выдерживали в течение около 20 часов. Затем произвели удаление опалубки, выполненной в виде обычных опалубочных щитов, и подмостей опалубки. Не затвердевший в полной мере бетон образовал монолитное соединение с покрытием на стеклянных плитах.

По прошествии полугодия провели проверку на сцепление между стеклянными плитами и бетоном, а также покрытием. Для этого разбили плиты. Образовавшиеся при этом осколки стекла чрезвычайно прочно удерживались на бетоне, отбить их с бетона можно было только молотком и зубилом. Примечательно, что не произошло отслоения покрытия от стекольных осколков, т. е. слой вяжущего раствора преимущественно сохранился на стекольных осколках.

В рамках еще одного испытания была изготовлена сборная конструкция с использованием вяжущего раствора, соотношение компонентов в смеси которого приведено выше, обладавшая указанными выше свойствами. Восемь стеклянных плит из однослойного безопасного стекла толщиной 4 мм и с размерами 400 х 400 мм имели одностороннее покрытие из вяжущего раствора, при этом толщина покрытия из вяжущего раствора составляла 5 мм. Сборная конструкция была изготовлена способом по п. 15 формулы изобретения. Восемь стеклянных плит были уложены в виде прямоугольника на бетонном элементе, имевшего соответствующие размеры. Толщина бетонного элемента составляла 60 мм. Изготовленная таким образом сборная конструкция вместе с бетонным элементом помещалась в подвешенном состоянии в ванну с водой. По истечении полугодия проверяли прочность сцепления стеклянных плит. Для этого стеклянные плиты нагружали с тяговым усилием 1,4 H/мм². Признаков отслоения стеклянные плиты не обнаружили. Через год после начала испытания находившуюся в водяной ванне сборную конструкцию повторно повергли испытанию в тех же условиях. Снова никакие признаки отслоения обнаружены не были.

Формула изобретения

1. Конструкция из бетонного элемента с по меньшей мере одной стеклянной плитой, отличающаяся тем, что стеклянная плита на обращенной к конструкции стороне имеет покрытие из вяжущего раствора, вяжущий раствор приготовлен из мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и затворен водной дисперсной средой из производного полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим своего максимума при температурах ниже 0^oC, вяжущий раствор твердеет на стеклянной плите при недостатке гидратационной воды, покрытие на стеклянной плите, выполненное из вяжущего раствора, монолитно связано с бетоном конструкции, при этом доля вяжущего раствора по отношению к производству полиакриловой кислоты и толщина покрытия выбраны таким образом, что при тепловых расширениях стеклянной плиты не происходит ее растрескивания.

2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что стеклянные плиты имеют толщину 4 мм и более, предпочтительно от 4 - 8 мм.

3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стеклянная плита закалена.

4. Конструкция по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что стеклянная плита выполнена из стекла, полученного по методу Пилкингтона.

5. Конструкция по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что толщина покрытия из вяжущего раствора составляет 2 - 7 мм, предпочтительно 4 - 6 мм.

6. Конструкция по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что вяжущий раствор содержит мелкодисперсный нейтральный заполнитель класса крупности 0,1 - 1 мм, предпочтительно 0,2 - 0,7 мм.

7. Конструкция по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что в качестве цемента используется портландцемент.

8. Конструкция по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что производным полиакриловой кислоты является полиакрилат, предпочтительно акриловая смола.

9. Конструкция по любому из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что производным полиакриловой кислоты является сополимер с нитрилом акрила в качестве сомономера.

10. Конструкция по п.9, отличающаяся тем, что доля сомономера нитрила акрила составляет по отношению к производному полиакриловой кислоты по меньшей мере 2 вес.%.

11. Конструкция по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что водная дисперсная среда из производного полиакриловой кислоты содержит 50 - 65 вес. %, предпочтительно 55 - 60 вес.%, производного полиакриловой кислоты и 35 - 50 вес.%, предпочтительно 40 - 45 вес.%, воды.

12. Конструкция по любому из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что вяжущий раствор затворяется при следующем соотношении компонентов смеси, вес.%:
Мелкодисперсные нейтральные заполнители - 10 - 40
Цемент - 10 - 40
Водная дисперсная среда из производного полиакриловой кислоты - 10 - 40
13. Конструкция по любому из пп.1 - 12, отличающаяся тем, что вяжущий раствор затворяется при следующем соотношении компонентов смеси: 25 - 35 вес. % мелкодисперсного нейтрального заполнителя, 25 - 35 вес.% цемента и 25 - 35 вес.% водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты.

14. Способ сооружения конструкции по любому из пп.1 - 13, при котором бетонный элемент выполняют из монолитного бетона, отличающийся тем, что с учетом размера бетонного элемента изготавливают щиты опалубки, состоящие по меньшей мере из одного стеклянного листа, имеющего одностороннее покрытие из вяжущего раствора, вяжущий раствор затворяют с использованием мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигающим своего максимума при температурах ниже 0^oC, после затворения раствор наносят на стеклянную плиту, на которой он твердеет при недостатке гидратационной воды, щиты опалубки вставляют - стороной с нанесенным покрытием к изготавливаемому бетонному элементу - в подмости опалубки, размер которых определяют с учетом указанного бетонного элемента, бетон подают в подмости опалубки, где происходит его монолитное соединение с покрытием стеклянной плиты, после твердения бетонного элемента подмости опалубки убирают, щиты опалубки остаются на бетонном элементе в качестве опалубки-облицовки, образуя стеклянный фасад бетонного элемента, при этом долю вяжущего раствора от производного полиакриловой кислоты и толщину покрытия задают таковыми, что при тепловых расширениях стеклянной плиты не происходит ее растрескивания.

15. Способ сооружения конструкции по любому из пп.1 - 13, при котором бетонный элемент и стеклянную плиту собирают в единую сборную конструкцию, отличающийся тем, что с учетом размеров бетонного элемента изготавливают по меньшей мере одну стеклянную плиту, имеющую одностороннее покрытие из вяжущего раствора, вяжущий раствор затворяют с использованием мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты, причем производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 53445 и достигшим своего максимума при температурах ниже 0^oC, после затворения раствор наносят на стеклянную плиту, на которой он твердеет при недостатке гидратационной воды, бетон помещают в опалубку и до его твердения стеклянную плиту ее стороной с покрытием приводят в контакт с бетоном и прижимают, причем между бетоном и покрытием стеклянной плиты происходит монолитное соединение, при этом долю вяжущего раствора по отношению к производному полиакриловой кислоты и толщину покрытия выбирают с таким расчетом, чтобы при тепловых расширениях стеклянной плиты не происходило ее растрескивания.

16. Способ сооружения конструкции по любому из пп.1 - 13, при котором бетонный элемент и стеклянную плиту собирают в единую сборную конструкцию, отличающийся тем, что с учетом размерности бетонного элемента изготавливают по меньшей мере одну стеклянную плиту, имеющую одностороннее покрытие из вяжущего раствора, вяжущий раствор затворяют с использованием мелкодисперсного нейтрального заполнителя, цемента и водной дисперсной среды из производного полиакриловой кислоты, при этом производное полиакриловой кислоты характеризуется логарифмическим декрементом, определяемым стандартом ДИН 54445 и достигшим своего максимума при температурах ниже 0^oC, после затворения раствор наносят на стеклянную плиту, на которой происходит его твердение при недостатке гидратационной воды, слой бетона наносят на затвердевшее покрытие из вяжущего раствора и обеспечивают монолитную связь между бетоном и покрытием стеклянной плиты, причем долю вяжущего раствора по отношению к производному полиакриловой кислоты и толщину покрытия выбирают с таким расчетом, чтобы при тепловых расширениях стеклянной плиты не происходило ее растрескивания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2