Verbund in Glas‐Hartschaum‐Beton‐Sandwichelementen: Fid-Bau Portal

Verbund in Glas‐Hartschaum‐Beton‐Sandwichelementen

Teil 2 – Experimentelle Untersuchungen zum Verbund zwischen Glas und Hartschaum

Weimar, Thorsten / Hammer, Christian / Leutbecher, Torsten / Metje, Kevin

Sandwichelemente mit Glas als äußere Deckschicht erfordern bisher für eine Verwendung in der Fassade von Gebäuden den Einsatz von mechanischen oder adhäsiven Verbundmitteln. Ein Verzicht auf diese Verbundmittel ist hinsichtlich Ressourcen‐ und Energieeinsparung sowohl bei der Herstellung als auch in der Anwendung vorteilhaft. Der vorliegende Aufsatz berichtet über experimentelle Untersuchungen zum Verbundverhalten zwischen Polyurethan‐Hartschaum und verschiedenen Oberflächen von Floatglas ohne und mit Haftvermittler im Rahmen der Entwicklung eines verbundmittelfreien Glas‐Hartschaum‐Beton‐Sandwichelements. Die Ergebnisse aus Haftzug‐ und Scherversuchen zeigen, dass eine im Sandstrahlverfahren aufgeraute Glasoberfläche zu kohäsivem Versagen im Hartschaum führt. Mit den beiden herstellungsbedingt verschiedenen Glasoberflächen für die Atmosphären‐ und Zinnbadseite erfolgt das Versagen zwischen Hartschaum und Glas adhäsiv. Die Verbunde ohne Haftvermittler weisen keine signifikanten Unterschiede zwischen Atmosphären‐ und Zinnbadseite auf. Insgesamt erzielen die Prüfkörper mit Haftvermittler höhere Werte für die Haftzug‐ und Scherfestigkeit. Aus licht‐ und elektronenmikroskopischen Untersuchungen der Bruchflächen geht hervor, dass der verwendete Haftvermittler einen deutlichen Einfluss auf die Benetzbarkeit der Glasoberfläche und die Porenausbildung des flüssigen Polyurethan‐Hartschaums aufweist. Der Verbund zwischen Beton und Hartschaum ist in Teil 1 des Aufsatzes beschrieben.

Bond in glass‐rigid foam‐concrete sandwich elements – part 2: experimental investigations on the bond between concrete and rigid foam

Sandwich elements in building envelopes with facing layer made of glass require currently mechanical or adhesive connectors. The absence of these connectors is of interest in terms of resource and energy savings both in production and in the building envelope. This paper reports on the bond behaviour between polyurethane rigid foam and float glass with different surfaces without and with the use of a bonding agent. The studies are part of the development of a glass‐rigid foam‐concrete sandwich element without additional adhesives and mechanical connectors. The results of adhesive tensile and shear tests show that a sandblasted roughened glass surface resulted in cohesive failure in the insulation layer. The production‐related different glass surfaces on atmosphere and tin side come to an adhesive failure between insulation layer and glass. Composites of glass and insulation layer without adhesion agent show no significant differences between the atmosphere and the tin side. Overall, the test specimens with bonding agents achieved higher levels of adhesive tensile and shear strengths. Light and electron microscopic studies of the fractured surface show that the bonding agent has a significant influence on the wetting and pore formation of the liquid polyurethane. The composite of the polyurethane rigid foam and concrete is described in part 1 of the paper.