EP4081452B1 - Umweltfreundlicher schwimmkörper mit verbesserten auftriebseigenschaften und erhöhter kippstabilität - Google Patents

Umweltfreundlicher schwimmkörper mit verbesserten auftriebseigenschaften und erhöhter kippstabilität Download PDF

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EP4081452B1
EP4081452B1 EP21749630.6A EP21749630A EP4081452B1 EP 4081452 B1 EP4081452 B1 EP 4081452B1 EP 21749630 A EP21749630 A EP 21749630A EP 4081452 B1 EP4081452 B1 EP 4081452B1
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EP
European Patent Office
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float
foam glass
buoyancy
concrete
foamed glass
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EP4081452A1 (de
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Ulf HEYER
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Vsg Mbh & Co Energie Nord Kg
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Vsg Mbh & Co Energie Nord Kg
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/34—Pontoons
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
    • E02B3/062—Constructions floating in operational condition, e.g. breakwaters or wave dissipating walls
    • E02B3/064—Floating landing-stages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices

Definitions

  • the invention relates to a floating body for use as a floating dock, bathing island, boat dock, floating foundation or the like, consisting of a body floating in water which can be anchored, the body of which floats automatically in a liquid fluid, in particular water, by means of a material with buoyancy properties integrated into the floating body.
  • the publication DE 34 04 992 A1 describes a floating body for use as a floating dock, bathing island, boat dock or the like, consisting of a body that floats in the water and is to be anchored, the body being characterized in that the floating body is designed as a closed cuboid, with an inner core as a buoyancy body and a concrete casing surrounding the buoyancy body, preferably made of lightweight concrete.
  • the buoyancy body consists of rigid foam that is covered with a waterproof plastic film, with a lightweight concrete made of expanded clay or the like, with a density of 1 to 1.5 g/cm3 being used. It is also intended that the buoyancy body consists of an air-enclosing polyester container or the like.
  • Styrofoam cores have become the preferred buoyancy bodies. These are inserted at the sides and at the top and provided with a steel reinforcement on the outside, and then filled or covered with concrete as a casing while lying in the formwork.
  • the Styrofoam cores made of EPS [expanded polystyrene] are then covered at the sides and from above with a concrete jacket, the casing, so that the float or casing is open at the bottom.
  • the side wall thicknesses of, for example, concrete floats, are 80mm - 100mm.
  • the first material of the casing body is concrete or steel or carbon or aluminum
  • the other second material is a loose fill of foam glass granulate or foam glass gravel, which is arranged in the at least one at least temporarily accessible cavity of the casing body as a buoyancy body, wherein the casing body has an upper side with an opening through which the filling of the loose fill of foam glass granulate or foam glass gravel can be carried out beforehand or only at the place of use, after which the opening is closed.
  • the floating body comprises at least one component, wherein foam glass is mixed with another material in a predeterminable proportion of a total amount of the first material of the component to the first material of the at least one component of the floating body.
  • the floating body comprises at least one component, wherein foam glass is arranged exclusively in at least one at least temporarily accessible cavity of the floating body as a molded part or as bulk material (as granulate or gravel).
  • the floating body comprises a casing body as one component and a buoyancy body as the other component, wherein the enveloping body has at least one at least temporarily accessible cavity in which a molded part made of foam glass not belonging to the invention is arranged.
  • the molded parts made of foam glass that are not part of the invention preferably have the geometric shapes of the at least one at least temporarily accessible cavity. This means that the outer contour of the at least one molded part or the outer contours of the molded parts made of foam glass have the inner contour of the geometric shape of the at least one at least temporarily accessible cavity.
  • the molded parts are plates which, when assembled, together in a layered composite form the geometric shape of the cavity.
  • the floating body comprises as its only component a solid body which is formed from a mixture of a predeterminable proportion of a first material, in particular concrete, and a proportion of a second material, in particular a foam glass granulate or a predeterminable proportion of another second material, in particular a foam glass gravel, so that the floating body is formed entirely from a lightweight concrete which comprises the said materials in the predeterminable proportions.
  • the floating body has the casing body as one component and the other component the filling of a foam glass granulate or a foam glass gravel, which is arranged as a buoyancy body in at least one at least temporarily accessible cavity of the casing body.
  • At least one further cavity which is referred to as trim space, is arranged in the casing body or the solid body of the floating body.
  • This at least one trimming cavity serves to trim the floating body and/or to change the draft of the floating body.
  • this at least one further trimming space can be reversibly filled and balanced with a material for trimming the floating body and/or for changing the draft of the floating body as required, with the filling being carried out by solid or liquid material fills and/or prefabricated bodies which are/are arranged in the at least one further trimming space when the floating body is finished.
  • suitable filling materials include, for example, liquids, e.g. water, a concrete fill and/or at least one prefabricated concrete body, or the like.
  • the Figure 1 shows, to illustrate the invention, a cuboid-shaped body which is intended to represent the floating bodies 100 explained below, in which a sectional area A - A is entered, wherein the body has a length, width and height L/W/H.
  • the Figure 2A shows a floating body 100 in a first embodiment not belonging to the invention in a sectional view according to Figure 1 according to the sectional area A - A, wherein the floating body 100 is characterized in that it has a casing body 10 and a buoyancy body 20.
  • the casing body 10 is made of concrete C, while the buoyancy body 20 consists of foam glass, in particular of foam glass granulate S G or foam glass gravel Ss.
  • Foam glass granulate S G is defined as a mineral lightweight building material that is made from pure waste glass and is used for thermal insulation and stabilization.
  • the granulate consists of broken foam glass and enables construction without thermal bridges. Its properties are high pressure stability, protection from pests and foam glass does not rot.
  • the material is CFC-free, non-flammable and easy to process as it is placed in the excavation pit as loose fill and compacted.
  • the rather spherical grain of the material ranges from a few millimeters to around 20 - 35 mm in size (ball diameter). The air spaces between the so-called granulate balls are relatively small.
  • Foam glass gravel Ss is defined as a mineral lightweight building material that is made from pure waste glass and is used for thermal insulation and stabilization. During the cooling process during production, the mineral lightweight building material is broken up into irregular and unevenly shaped pieces of various sizes. The gravel pieces have a size of between approx. 50 - 120 mm, with the gravel pieces having an irregular shape due to the breaking up.
  • Foam glass gravel Ss has the same properties as the foam glass granulate S G , in addition, the foam glass gravel Ss claws into one another very well, enabling special applications such as pouring embankments with an incline of up to 60 degrees and creating drainage systems. The air spaces between the individual gravel pieces are relatively large compared to the foam glass granulate So.
  • the casing body 10 of the floating body 100 is open at the bottom, the lower side being defined as the side which is in a liquid medium, in particular in water, in the position of use of the floating body 100.
  • the buoyancy body 20 is designed as a prefabricated molded part which is inserted into the downwardly open cavity H of the casing body 10.
  • buoyancy body which is currently designed as a polystyrene core or rigid foam core, is being replaced by a core made of foam glass designed as a buoyancy body.
  • the lateral wall thicknesses of concrete floating bodies and the steel reinforcement in the concrete remain the same, it is advantageously possible to use a buoyancy body made of the material "foam glass" to make the cover layer lighter due to the high compressive strength of the foam glass, since the foam glass has a very high compressive strength of > 900 kPa.
  • the specific weight of foam glass S is about twice as high as that of EPS polystyrene.
  • Expanded polystyrene has a density between 15 (building insulation) and 90 kg/m 3 .
  • Foam glass has a density of 100 to 165 kg / m 3 .
  • the buoyancy of Styrofoam EPS is approximately 5 to 10% higher than that of foam glass S, although the buoyancy varies depending on the density used.
  • foam glass S can save considerable amounts of reinforced concrete depending on the design of the floating body, resulting in a clear application advantage in favor of the mineral expanded material "foam glass", which offers further advantages in particular with regard to the center of mass to be taken into account and the tipping stability, since the mass of the enveloping body is reduced.
  • a reinforced concrete body with EPS (styrofoam) as a buoyancy core (compare Figure 1 ) has the dimensions (L/W/H) 15,000mm x 3,000mm x 1,200mm.
  • the total weight is 22.8t.
  • the sinking depth is approx. 50cm.
  • a reinforced concrete body with foam glass as a buoyancy core 20 has the same dimensions (L/W/H) 15,000mm x 3,000mm x 1,200mm.
  • a coating of the buoyancy body downwards is generally not necessary because foam glass S is inert and no water absorption (vapor diffusion ⁇ ) occurs in the buoyancy body 20 made of foam glass S.
  • the Figure 3A shows a floating body 100 in a third embodiment not belonging to the invention in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • the Figure 3B shows a floating body 100 in a fourth embodiment not belonging to the invention in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • the floating body 100 does not have a buoyancy body 20, but is made as a solid body 1020, which forms the enveloping body 10 and the buoyancy body 20 in one, so to speak, from concrete C and a foam glass gravel Ss, so that a floating body 100 is formed from a lightweight concrete LC, the low density of which is brought about by the addition of foam glass gravel Ss.
  • the foam glass gravel Ss has the buoyancy properties and the advantages of the foam glass S already described.
  • the Figure 4A shows a floating body 100 in a fifth embodiment in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • a casing body 10 is formed which has at least one cavity H which can be filled with a material via a preferably closable opening 1.
  • any material of the casing body 10 can be used, wherein in the embodiment concrete C is indicated, i.e. in the embodiment the casing body 10 is made of concrete C and as material for filling the cavity H, in the sense of a loose fill, foam glass granulate S G is preferably provided in this fifth embodiment.
  • the Figure 4B shows a floating body 100 in a sixth embodiment in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • foam glass gravel Ss is preferably provided as filling of the cavity H, in the sense of a loose fill.
  • the Figure 4C shows additionally a floating body 100 in a seventh embodiment, according to the fifth embodiment (compare Figure 4A ) in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • any material of the casing body 10 can be used, whereby in the exemplary embodiment concrete C is identified, i.e. in the exemplary embodiment the casing body 10 is made of concrete C and as material for filling the cavities, in the sense of a loose fill, foam glass granulate S G is again used.
  • the Figure 4D shows additionally a floating body 100 in an eighth embodiment, according to the sixth embodiment (compare Figure 4B ) in a sectional view according to Figure 1 according to the intersection area A - A.
  • any material of the casing body 10 can be used, whereby in the embodiment concrete C is indicated, i.e. in the embodiment the casing body 10 is made of concrete C and as material for filling In the cavities, in the sense of a loose fill, foam glass gravel Ss is again used.
  • concrete C is used as the shell body 10 or lightweight concrete LC as the solid body 1020.
  • the floating body 100 in one of the embodiments does not have a separate buoyancy body 20, but is designed as a solid body 1020, which forms the enveloping body 10 and the buoyancy body 20 in one body, made of concrete C and a foam glass granulate S G or foam glass gravel Ss (compare Figures 3A, 3B and associated description) so that a floating body 100 made of lightweight concrete LC is formed.
  • an aggregate is added in a defined amount during the production of concrete C and lightweight concrete LC.
  • the aggregate is a material that binds nitrogen from the air and incorporates it into the final product.
  • the aggregate is an organic-based substance.
  • the aggregate is dissolved in water and under mechanical action (stirrer) very small bubbles of nitrogen are bound from the air, whereby after a predeterminable technological mixing time together with the water a homogeneous foamy mass is produced.
  • mechanical action it is planned that the aggregate is spun with water until a homogeneous foam is formed (in the stirrer).
  • the nitrogen bound to the water molecules increases the volume of the water four to five times in the form of a foam-like structure.
  • foamy water/aggregate material is then processed in the conventional manner to form concrete C and, using foam glass (foam glass granulate S G or foam glass gravel Ss) in the various forms, to form lightweight concrete LC in accordance with the figures shown and the associated description.
  • foam glass foam glass granulate S G or foam glass gravel Ss
  • the advantage is that the molded parts made of concrete C and lightweight concrete LC can be coated more easily because the surface of the material is smoother and therefore not as much coating material is required.
  • the very good adhesive properties provide very good corrosion protection for the end product.
  • a further advantage is that by binding nitrogen in the final product, less foam glass S, in particular less foam glass granulate S G or foam glass gravel Ss is required as buoyancy material with the same buoyancy properties.
  • foamy water/aggregate material 400L (litres) to 500L (litres) of foamy water/aggregate material is created as a foam-like mixture, which is used as an intermediate product for the production of concrete C or lightweight concrete LC.
  • the foam-like mixture is also referred to as "N-active foam” or "nitrogen-activated foam”.
  • the foam-like mixture is processed into lightweight concrete LC by adding cement, sand, gravel and foam glass granulate S G or foam glass gravel S S.
  • the supporting structure 200.n, 200'n which can also be designed as a frame (which surrounds the enveloping body 10 or the buoyancy body 20 or the enveloping body 10 and the buoyancy body 20 or the solid profile 1020), is preferably made of steel, plastic, in particular GRP or carbon or combinations thereof.
  • the supporting structure 200.n, 200'n advantageously absorbs the static loads.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwimmkörper zum Einsatz als Schwimmsteg, Badeinsel, Bootssteg, schwimmendes Fundament oder dergleichen, bestehend aus einem im Wasser schwimmenden Körper, der verankert werden kann, dessen Körper in einem flüssigen Fluid, insbesondere Wasser, durch ein in den Schwimmkörper integriertes Material mit Auftriebseigenschaften selbsttätig schwimmt.
  • Die Druckschrift DE 34 04 992 A1 beschreibt einen Schwimmkörper zum Einsatz als Schwimmsteg, Badeinsel, Bootssteg oder dergleichen, bestehend aus einem im Wasser schwimmenden, zu verankernden Körper, wobei sich der Körper dadurch auszeichnet, dass der Schwimmkörper als geschlossener Quader ausgebildet ist, mit einem inneren Kern als Auftriebskörper und einem den Auftriebskörper umschließenden Betonmantel, bevorzugt aus Leichtbeton. Der Auftriebskörper besteht aus Hartschaum, der mit einer wasserdichten Kunststofffolie ummantelt ist, wobei ein Leichtbeton aus Blähton oder dergleichen, mit einer Dichte von 1 bis 1,5 g/cm3 verwendet wird. Vorgesehen ist auch, dass der Auftriebskörper aus einem luftumschließenden Polyesterbehälter oder dergleichen besteht.
  • Als weiterer Stand der Technik werden zudem die Druckschriften DE 10 2011 009 424 A1 , CN 107 351 988 A und KR 2014 0048763 A sowie EP 2 226 243 A1 genannt.
  • Im konservativen Beton-Schwimmkörperbau haben sich vorrangig Styroporkerne als Auftriebskörper durchgesetzt, die seitlich und nach oben eingeschaltet und außen mit einer Stahl- Armierung versehen, und anschließend mit Beton als Hüllkörper in der Schalung liegend, verfüllt beziehungsweise umhüllt werden. Die Styroporkerne aus EPS [Expandiertes Polystyrol] sind dann seitlich und von oben mit einem Betonmantel, dem Hüllkörper, umhüllt, sodass der Schwimmkörper beziehungsweise der Hüllkörper unten offen ist.
  • EPS-Material weist mehrere Nachteile auf. Es wirkt in bekannter Weise schädlich auf im Wasser befindliche Mikroorganismen, ist brennbar, zieht Wasser an, und ist nur bedingt recyclingfähig und mechanisch wenig belastbar.
  • Analog dazu verhält es sich mit Schwimmkörpern, deren Hüllkörper aus Kunststoff und Metall, und deren Auftriebskern, in denen Styropor zum Einsatz kommt.
  • Die seitlichen Wandungsstärken der seitlichen Wandungen, von beispielsweise Beton-Schwimmkörpern, liegen bei 80mm - 100mm.
  • Nach oben ist die sogenannte Decklage von den statischen Erfordernissen abhängig, und fällt, insbesondere bei zusammenzufügenden Einzelmodulen, oftmals wesentlich stärker aus.
  • Die Kippstabilität der Schwimmkörper wird insbesondere dadurch nachteilig beeinflusst, dass ein großer Teil des Schwimmkörpergewichtes und damit die Kippkräfte direkt von oben auf die vertikale Achse des Schwimmkörpers einwirken. Insbesondere schmale, lange Module sind dadurch besonders kippanfällig.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, umweltfreundliche Schwimmkörper mit verbesserten Schwimm-, Kipp- beziehungsweise Auftriebseigenschaften zu schaffen, der in Bezug auf die Herstellung des Zusammenbauzustand des Schwimmkörpers herstellungs- und anwenderfreundlich ist.
  • In Bezug auf die Druckschrift DE 34 04 992 A1 wird ergänzt, dass Blähton ein Bau- und Werkstoff mit verschiedenen Einsatzmöglichkeiten ist. Als Rohstoff wird kalkarmer Ton mit fein verteilten organischen Bestandteilen verwendet. Dieser wird gemahlen, granuliert und ohne weitere Zusätze bei rund 1200° Grad Celsius im Drehrohrofen gebrannt. Als Trennmittel dient feinst gemahlener Kalkstein. Dabei verbrennen die organischen Zuschlagsstoffe in den Kügelchen und das Material bläht sich durch das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid kugelförmig auf. Blähton erreicht dabei das Vier- bis Fünffache des Ausgangsvolumens. Der Kern ist geschlossenporig, die Oberfläche gesintert. Blähton ist als Zuschlag in Mörtel, Beton und Lehm geeignet. Er wird deshalb bei der Herstellung von gefügedichten Leichtbeton eingesetzt. Es werden beispielsweise aus dem speziellen Leichtbeton ganze Wände im Werk vorproduziert und in kürzester Zeit auf der Baustelle zusammengesetzt. Körnungen mit einem Durchmesser bis vier Millimeter werden in Mauer-, Putz- und Estrichmörtel verwendet. Dabei werden insbesondere das geringe Gewicht, wie auch die gut wärmedämmenden Eigenschaften des Blähtons ausgenutzt. Ohne weitere Bearbeitung oder Behandlung kann Blähton als wärmedämmende und raumstabile Schüttung eingebaut werden.
  • Blähton gehört zur Gruppe von denen Dämmstoffen, zu denen auch Schaumglas, Blähperlite, expandierter Glimmerschiefer und Mineralschaum gehören.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass als Material zur Erzeugung von Auftriebseigenschaften des Schwimmkörpers auf verschiedene Weise "Schaumglas" eingesetzt wird, wie nachfolgend in der Beschreibung detailliert erläutert ist.
  • Schaumglas ist im Unterschied zu "Blähton" ein aus silikatischen Glas durch Zugabe von Treibmitteln werksmäßig aufgeschäumter, geschlossenzelliger Dämmstoff. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Schaumglas ist üblicherweise Quarzsand, der mit Spezialzusätzen (Calciumcarbonat, Feldspat, Eisenoxyd etc.) zu Glas geschmolzen wird. Dieser wird abgekühlt, zerkleinert und zu Pulver gemahlen. Diesem Pulver wird Kohlenstoff in feinst verteilter Form zugemischt. Beim Erhitzen in Öfen über 1000°C oxydiert der Kohlenstoff unter Bildung von Gasblasen, die den Aufschäumprozess auslösen. Bei der Herstellung entsteht in geringen Mengen Schwefelwasserstoff aus dem Schwefelanteil im Kohlenstoff, der in den Zellen verbleibt. Die Herstellung von Schaumglas erfolgt in Formen zu Blöcken, die auf Solldicke geschnitten werden. Bekannt ist der Einsatz als Dämmstoff nach DIN EN 13167:2001-10 für Wärmedämmstoffe für Gebäude - werkmäßig hergestellte Produkte aus Schaumglas (CG) - Spezifikation; Deutsche Fassung EN 13167:2001.
  • Bekannt ist, dass Schaumglas eine hohe Druckfestigkeit besitzt und in vorteilhafter Weise kein Wasser aufnimmt. Dadurch bleiben im Gegensatz zu Styropor die Auftriebskraft und die Einsinktiefe weitestgehend erhalten. Das Material ist formstabil, schädlingssicher und frostbeständig nach DIN 52104. Weiterhin ist Schaumglas beständig gegen Nagetiere und Insekten, verrottungsbeständig, fäulnisresistent, alterungsbeständig und nicht brennbar. Das Material besitzt gute Beständigkeit gegen Säuren mit Ausnahme von Fluorwasserstoffsäure, ist chemikalienbeständig, besonders gegenüber allen organischen Lösungsmitteln sowie bedingt laugenbeständig.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Schwimmkörper mit Auftriebseigenschaften, dessen Körper in einem flüssigen Fluid, insbesondere Wasser, durch ein in den Schwimmkörper integriertes Material, welches Auftriebseigenschaften aufweist, selbsttätig schwimmt, wobei der Schwimmkörper als eine Komponente einen Hüllkörper aus einem ersten Material und als andere Komponente einen Auftriebskörper aus einem anderen zweiten Material umfasst, wobei der Hüllkörper mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum aufweist, wobei als zweites Material Schaumglas ausschließlich in den mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum des Schwimmkörpers als Schüttmaterial angeordnet ist,
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Material des Hüllkörpers Beton oder Stahl oder Carbon oder Aluminium ist, und das andere zweite Material eine lose Schüttung aus einem Schaumglas-Granulat oder einem Schaumglas-Schotter ist, die in dem mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum des Hüllkörpers als Auftriebskörper angeordnet ist, wobei der Hüllkörper eine obere Seite mit einer Öffnung einer aufweist, die das Befüllen der losen Schüttung aus einem Schaumglas-Granulat oder einem Schaumglas-Schotter vorher oder erst am Einsatzort durchgeführt werden kann, wonach die Öffnung geschlossen wird.
  • Die Aufgabe wird in bevorzugten Ausführungsformen dadurch gelöst, dass der Schwimmkörper mindestens die eine Komponente umfasst, wobei dem ersten Material der mindestens einen Komponente des Schwimmkörpers Schaumglas in einem vorgebbaren Mengenanteil einer Gesamtmenge des ersten Materials der Komponente zu einem anderen Material beigemischt ist.
  • In anderen nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper mindestens eine Komponente umfasst, wobei Schaumglas ausschließlich in mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum des Schwimmkörpers als Formteil oder als Schüttmaterial (als Granulat oder Schotter) angeordnet ist.
  • Vorgesehen ist in einer Ausführungsform bevorzugt, dass der Schwimmkörper als eine Komponente einen Hüllkörper und als andere Komponente einen Auftriebskörper umfasst, wobei
    der Hüllkörper den mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum aufweist, in dem ein nicht zur Erfindung gehörendes Formteil aus Schaumglas angeordnet ist.
  • Die nicht zur Erfindung gehörenden Formteile aus Schaumglas weisen bevorzugt diejenigen geometrischen Formen des mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraumes auf. Das heißt, die Außenkontur des mindestens einen Formteiles oder die Außenkonturen der Formteile aus Schaumglas weist/weisen die Innenkontur der geometrischen Form des mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraumes auf.
  • In einer nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform sind die Formteile Platten, welche im Zusammenbauzustand gemeinsam in einem Schichtverbund die geometrische Form des Hohlraumes abbilden.
  • In einer anderen nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform umfasst der Schwimmkörper als einzige Komponente einen Vollkörper, der aus einem Gemisch eines vorgebbaren Mengenanteils aus einem ersten Material, insbesondere Beton und einem Mengenanteil eines zweiten Materials, insbesondere einem Schaumglas-Granulat oder einem vorgebbaren Mengenanteil eines anderen zweiten Materials, insbesondere einem Schaumglas-Schotter ausgebildet ist, sodass der Schwimmkörper vollständig aus einem Leichtbeton ausgebildet ist, der die genannten Materialien in den vorgebbaren Mengenanteilen aufweist.
  • Vorgesehen ist erfindungsgemäß, wie oben bereits dargelegt, dass der Schwimmkörper als eine Komponente den Hüllkörper und als andere Komponente die Schüttung aus einem Schaumglas-Granulat oder einem Schaumglas-Schotter aufweist, die in mindestens einem zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum des Hüllkörpers als Auftriebskörper angeordnet ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, die in den Figuren nicht dargestellt ist, wird/werden in dem Hüllkörper oder dem Vollkörper des Schwimmkörpers mindestens ein weiterer Hohlraum angeordnet, der als Trimmraum bezeichnet wird.
  • Dieser mindestens eine Trimm(hohl)raum, dient dem Trimmen des Schwimmkörpers und/oder der Veränderung des Tiefgangs des Schwimmkörpers.
  • Vorgesehen ist erfindungsgemäß, dass dieser mindestens eine weitere Trimmraum mit einem Material zum Trimmen des Schwimmkörpers und/oder zum Verändern des Tiefgangs des Schwimmkörpers bedarfsweise reversibel befüllbar und austariert wird, wobei die Befüllung durch feste oder flüssige Material-Schüttungen und/oder vorgefertigte Körper erfolgt, die im Fertigzustand des Schwimmkörpers in dem mindestens einen weiteren Trimmraum angeordnet sind/werden. Als Befüllungsmaterial eignen sich beispielsweise Flüssigkeiten, z.B. Wasser, eine Betonschüttung und/oder mindestens ein vorgefertigter Betonkörper, oder dergleichen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen quaderförmigen Körper zur Verdeutlichung einer Schnittfläche A - A mit einer Länge, Breite und Höhe L/B/H;
    Figur 2A
    einen Schwimmkörper in einer ersten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 2B
    einen Schwimmkörper in einer zweiten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 3A
    einen Schwimmkörper in einer dritten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 3B
    einen Schwimmkörper in einer vierten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 4A
    einen Schwimmkörper in einer fünften Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 4B
    einen Schwimmkörper in einer sechsten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 4C
    einen Schwimmkörper in einer siebten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A;
    Figur 4D
    einen Schwimmkörper in einer achten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Die Figur 1 zeigt zur Verdeutlichung der Erfindung einen quaderförmigen Körper, der die nachfolgend erläuterten Schwimmkörper 100 repräsentieren soll, in denen eine Schnittfläche A - A eingetragen ist, wobei der Körper eine Länge, Breite und Höhe L/B/H aufweist.
  • Die Figur 2A zeigt einen Schwimmkörper 100 in einer ersten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A, wobei sich der Schwimmkörper 100 dadurch auszeichnet, dass er einen Hüllkörper 10 und einen Auftriebskörper 20 aufweist.
  • Vorgesehen ist, dass der Hüllkörper 10 aus Beton C ausgebildet ist, während der Auftriebskörper 20 aus Schaumglas, insbesondere aus Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas-Schotter Ss besteht.
  • In Figur 1 ist Schaumglas-Granulat SG dargestellt.
  • In den nachfolgenden Figuren werden zur Kennzeichnung des verwendeten Materials folgende Bezugszeichen verwendet.
    • C
    = Beton
    LC
    = Leichtbeton
    S
    = Schaumglas
    SG
    = Schaumglas-Granulat
    Ss
    = Schaumglas-Schotter
  • Schaumglas-Granulat SG ist definiert als ein mineralischer Leichtbaustoff, der aus reinem Altglas hergestellt wird und der Wärmedämmung und Stabilisierung dient. Das Granulat besteht aus gebrochenem Schaumglas und ermöglicht wärmebrückenfreies Bauen. Seine Eigenschaften sind hohe Druckstabilität, Sicherheit vor Schädlingen und Schaumglas verrottet nicht. Das Material ist FCKW-frei, nicht brennbar und leicht zu verarbeiten, da es als lose Schüttung in die Baugrube eingebracht und verdichtet wird. Die eher kugelförmige Körnung des Materials reicht von wenigen Millimetern bis zu etwa 20 - 35 mm Größe (KugelDurchmesser). Die Luftzwischenräume zwischen den sogenannten Granulat-Kügelchen sind relativ gering.
  • Schaumglas-Schotter Ss ist definiert als ein mineralischer Leichtbaustoff, der aus reinem Altglas hergestellt wird und der Wärmedämmung und Stabilisierung dient. Während seines Produktions-Abkühlungsprozesses wird der mineralische Leichtbaustoff in unregelmäßige und ungleichmäßig geformte, verschiedene große Stücke aufgebrochen. Die Schotter-Stücke weisen eine Größe zwischen ca. 50 - 120 mm auf, wobei die Schotter-Stücke durch das Aufbrechen eine unregelmäßige Form aufweisen. Schaumglas-Schotter Ss weist die gleichen Eigenschaften wie das Granulat Schaumglas-Granulat SG auf, zusätzlich dazu verkrallt sich das Schaumglas-Schotter Ss sehr gut ineinander, und ermöglicht so spezielle Anwendungen wie das Schütten von Böschungen bis zu 60 Grad Neigung und das Anlegen von Drainagen. Die Luftzwischenräume zwischen den einzelnen Schotter-Stücken sind im Vergleich zum Schaumglas-Granulat So relativ groß.
  • Aus der Figur 2A wird deutlich, dass der Hüllkörper 10 des Schwimmkörpers 100 unten offen ist, wobei als untere Seite diejenige Seite definiert ist, die sich in der Gebrauchslage des Schwimmkörpers 100 in einem flüssigen Medium, insbesondere im Wasser, befindet.
  • Dabei ist der Auftriebskörper 20 als vorgefertigtes Formteil ausgebildet, das in den nach unten offenem Hohlraum H des Hüllkörpers 10 eingesetzt wird.
  • Es wird deutlich, dass das Material des Auftriebskörpers, der bisher als Styroporkern oder Hartschaumkern ausgebildet ist, durch einen als Auftriebskörper ausgebildeten Kern aus Schaumglas ersetzt wird.
  • Unter der Voraussetzung, dass die seitlichen Wandstärken der seitlichen Wandungen von Beton-Schwimmkörpern und die Stahl-Armierung im Beton gleich bleiben, ist es mit einem Auftriebskörper aus dem Material "Schaumglas" in vorteilhafter Weise möglich, die Decklage auf Grund der hohen Druckfestigkeit des Schaumglases leichter auszuführen, da das Schaumglas eine sehr hohe Druckfestigkeit von > 900 kPa aufweist.
  • Das spezifische Gewicht des Schaumglases S ist im Vergleich zu dem Material EPS-Styropor etwa doppelt so hoch.
  • Aufgeschäumtes Polystyrol (EPS oder auch PS-E) hat eine Dichte zwischen 15 (Dämmung am Bau) und 90 kg/m3.
  • Schaumglas hat eine Rohdichte von 100 bis 165 Kg / m3.
  • Die Auftriebskraft von Styropor EPS liegt ca. 5 bis 10 % höher als bei Schaumglas S, wobei die Auftriebskraft je nach eingesetzter Rohdichte variiert.
  • In vorteilhafter Weise können durch den Einsatz von Schaumglas S je nach Ausgestaltung des Schwimmkörpers erhebliche Mengen an Stahlbeton eingespart werden, sodass sich ein deutlicher Anwendungs-Vorteil zugunsten des mineralischen Blähmaterials "Schaumglas" ergibt, der insbesondere noch weitere Vorteile in Bezug auf den zu berücksichtigenden Masseschwerpunkt und die Kippstabilität bietet, da sich die Masse des Hüllkörpers verringert.
  • Ein Rechenbeispiel:
    Ein Stahlbetonkörper mit EPS-(Styropor) als Auftriebskern weist beispielsweise (vergleiche Figur 1) die Abmessungen (L/B/H) 15.000mm x 3.000mm x 1.200mm auf.
  • Der Betonanteil beträgt ca. 9m3 = ca. 21,6t.
  • Der EPS-Anteil beträgt 42m3 = 1,2t.
  • Das Gesamtgewicht beträgt 22,8t.
  • Die Einsinktiefe beträgt ca. 50cm.
  • Ein Stahlbetonkörper mit Schaumglas als Auftriebskern 20 weist beispielsweise die gleichen Abmessungen (L/B/H) 15.000mm x 3.000mm x 1.200mm auf.
  • Der Betonanteil beträgt ca. 8m3 = ca. 19,2t.
  • Der Schaumglas-Anteil beträgt 43m3 = 5t.
  • Das Gesamtgewicht beträgt 24,2t.
  • Die Einsinktiefe beträgt ca. 54cm.
  • Es versteht sich, dass sich die Werte noch deutlich zu Gunsten des Schaumglas-Anteils, in Abhängigkeit der Ausführung des Betonschwimmkörpers, verändern können, insbesondere wenn die Stärke der vorgesehenen Deckschicht aus beispielsweise Beton verändert wird.
  • Der Masseschwerpunkt verlagert sich durch das höhere Gewicht des eingesetzten Schaumglases S als Auftriebskörper 20 deutlich nach unten, da statt 1,2t Auftriebskern-Gewicht jetzt ca. 5t Auftriebskern-Gewicht des Auftriebskörpers 20 aus Schaumglas S vorliegen, wobei der Tiefgang, das heißt die Einsinktiefe (im Ausführungsbeispiel von 50cm auf 54cm) des geometrisch unveränderten Schwimmkörpers, gleichzeitig nur um 9 - 10 % zunimmt. Es wird deutlich, dass sich in vorteilhafter Weise der Betonanteil des Hüllkörpers 10 deutlich reduziert und gleichzeitig in weiterer, vorteilhafter Weise die Kippstabilität verbessert wird.
  • Dabei ist es erfindungsgemäß von besonderem Vorteil, das eine Beschichtung des Auftriebskörpers nach unten generell nicht notwendig ist, weil Schaumglas S inert ist und keinerlei Wasseraufnahme (Dampfdiffusion ∞) im Auftriebskörper 20 aus Schaumglas S erfolgt.
  • In vorteilhafter Weise gibt es dadurch auch keinerlei Auswirkungen auf im Wasser befindliche Mikroorganismen.
  • Eine Beschichtung des gesamten Auftriebskörpers 20 oder zumindest des Teiles, der mit dem Wasser in Berührung kommt, kann trotzdem bei bestimmten Anwendungen erfindungsgemäß sinnvoll und vorgesehen sein, wobei als Beschichtung insbesondere das Material Polyurea vorgeschlagen wird. Mit anderen Worten, der Auftriebskörper wird bevorzugt zumindest teilweise mit einer Polyurea-Beschichtung beziehungsweise Polyurethan-Beschichtung versehen, welche den Auftriebskörper 20 insgesamt versiegelt.
  • Figur 2B zeigt einen Schwimmkörper in einer zweiten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A, wobei der Auftriebskörper 20 aus plattenartigen Schaumglas-Formteilen ausgebildet ist, die als Vorfertigung oder beim schichtweisen Einbau in den Hohlraum H des Hüllkörpers 10 zu einem Zusammenbau-Formteil miteinander verklebt sind oder werden.
  • In Figur 2B wird deutlich, dass im Hüllkörper 10 mehrere Hohlräume ausgebildet sind, in denen jeweils ein Auftriebskörper 20 als Formteil, insbesondere aus einzelnen miteinander verbundenen Platten, die ihrerseits ebenfalls Formteile sind, angeordnet sind.
  • Wahlweise kann neben Formteilen auch Schaumglas-Schotter Ss oder Schaumglas-Granulat SG eingesetzt werden.
  • Die Figur 3A zeigt einen Schwimmkörper 100 in einer dritten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Der Schwimmkörper 100 weist keinen Auftriebskörper 20 auf, sondern ist als Vollkörper 1020, der sozusagen den Hüllkörper 10 und den Auftriebskörper 20 in einem bildet, aus Beton C und einem Schaumglas-Granulat SG hergestellt, sodass ein Schwimmkörper 100 aus einem Leichtbeton LC ausgebildet ist, dessen geringe Dichte durch die Beimischung Schaumglas-Granulat SG bewirkt wird. Das Schaumglas-Granulat So weist die Auftriebseigenschaften und die bereits beschriebenen Vorteile des Schaumglases S auf.
  • Die Figur 3B zeigt einen Schwimmkörper 100 in einer vierten nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Der Schwimmkörper 100 weist keinen Auftriebskörper 20 auf, sondern ist als Vollkörper 1020, der sozusagen den Hüllkörper 10 und den Auftriebskörper 20 in einem bildet, aus Beton C und einem Schaumglas-Schotter Ss hergestellt, sodass ein Schwimmkörper 100 aus einem Leichtbeton LC ausgebildet ist, dessen geringe Dichte durch die Beimischung von Schaumglas-Schotter Ss bewirkt wird. Der Schaumglas-Schotter Ss weist die Auftriebseigenschaften und die bereits beschriebenen Vorteile des Schaumglases S auf.
  • Bezüglich der dritten und vierten Ausführungsform (vergleiche Figuren 3A und 3B) wird ausgeführt, dass es besonders wichtig ist, da die Schwimmkörper 100 im Wasser schwimmfähig angeordnet werden, dass die Mengenanteile des Betons C und des Schaumglas-Granulates Sc oder des Schaumglas-Schotters Ss genau ermittelt werden, weil der im Gemisch zu erzielende Auftrieb relativ gering ist. Für den konkreten Einsatz werden die Anteile Beton-Material und Schaumglas-Material Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas-Schotter Ss ermittelt, um das optimalste Auftriebsverhalten zu erhalten. Die Anmelderin ist im Besitz des dazu notwendigen Know-How.
  • Die Figur 4A zeigt einen Schwimmkörper 100 in einer fünften Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Die Besonderheit besteht bei dieser fünften Ausführungsform darin, dass analog zu den Ausführungsformen gemäß Figur 2A und 2B ein Hüllkörper 10 ausgebildet ist, der mindestens einen Hohlraum H aufweist, der über eine bevorzugt verschließbare Öffnung 1 mit einem Material befüllt werden kann.
  • Es ist vorgesehen, dass gemäß der fünften Ausführungsform jedes Material des Hüllkörpers 10 verwendet werden kann, wobei im Ausführungsbeispiel Beton C gekennzeichnet ist, das heißt im Ausführungsbeispiel ist der Hüllkörper 10 aus Beton C und als Material zur Befüllung des Hohlraumes H, im Sinne einer losen Schüttung, ist bei dieser fünften Ausführungsform bevorzugt Schaumglas-Granulat SG vorgesehen.
  • Das Befüllen mit Schaumglas-Granulat So kann in vorteilhafter Weise vorher oder erst am Einsatzort durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Schwimmkörper 100 mit einem Hüllkörper aus Stahl, Carbon, Kunststoff oder Aluminium, das heißt beispielsweise ein Stahl-Schwimmkörper 100 mit Schaumglas-Granulat SG befüllt werden.
  • Anschließend wird die Öffnung 1 des Stahlschwimmkörpers 100 geschlossen.
  • Selbst bei einer Undichtigkeit des Schwimmkörpers 100, wäre die Schwimmsicherheit des Schwimmkörpers 100 gewährleistet, da der Hohlraum H mit dem Auftriebseigenschaften aufweisenden Schaumglas-Granulat SG gefüllt ist. Zwischen den Schaumglas-Granulat-Kügelchen sind nur geringe Zwischenräume, die unter 10 % des Volumens der Schüttung ausmachen, sodass in vorteilhafter Weise selbst bei einer Undichtigkeit keine Gefahr für die Schwimm- und Kippsicherheit des Schwimmkörpers 100 besteht.
  • Die Figur 4B zeigt einen Schwimmkörper 100 in einer sechsten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Für diesen Schwimmkörper 100 gilt die Beschreibung zur fünften Ausführungsform gemäß Figur 4A mit dem Unterschied, dass als Befüllung des Hohlraumes H, im Sinne einer losen Schüttung, bei dieser Ausführungsform bevorzugt Schaumglas-Schotter Ss vorgesehen ist.
  • Die Figur 4C zeigt ergänzend einen Schwimmkörper 100 in einer siebten Ausführungsform, gemäß der fünften Ausführungsform (vergleiche Figur 4A) in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Jetzt sind zwei Hohlräume ausgebildet, die über je eine verschließbare Öffnung 1 mit einem Material befüllt werden können.
  • Es ist vorgesehen, dass gemäß der siebten Ausführungsform jedes Material des Hüllkörpers 10 verwendet werden kann, wobei im Ausführungsbeispiel Beton C gekennzeichnet ist, das heißt im Ausführungsbeispiel ist der Hüllkörper 10 aus Beton C und als Material zur Befüllung der Hohlräume, im Sinne einer losen Schüttung, ist wiederum Schaumglas-Granulat SG eingesetzt.
  • Die Figur 4D zeigt ergänzend einen Schwimmkörper 100 in einer achten Ausführungsform, gemäß der sechsten Ausführungsform (vergleiche Figur 4B) in einer Schnittdarstellung gemäß Figur 1 gemäß der Schnittfläche A - A.
  • Jetzt sind zwei Hohlräume ausgebildet, die über je eine verschließbare Öffnung 1 mit einem Material befüllt werden können.
  • Es ist vorgesehen, dass gemäß der achten Ausführungsform jedes Material des Hüllkörpers 10 verwendet werden kann, wobei im Ausführungsbeispiel Beton C gekennzeichnet ist, das heißt im Ausführungsbeispiel ist der Hüllkörper 10 aus Beton C und als Material zur Befüllung der Hohlräume, im Sinne einer losen Schüttung, ist wiederum Schaumglas-Schotter Ss eingesetzt.
  • Gemäß der vorherigen Beschreibung kommt somit Beton C als Hüllkörper 10 oder Leichtbeton LC als Vollkörper 1020 zum Einsatz.
  • Wie oben erläutert, weist der Schwimmkörper 100 in einer der Ausführungsformen keinen separaten Auftriebskörper 20 auf, sondern ist als Vollkörper 1020, der den Hüllkörper 10 und den Auftriebskörper 20 in einem Körper bildet, aus Beton C und einem Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas -Schotter Ss (vergleiche Figuren 3A, 3B und zugehörige Beschreibung) hergestellt, sodass ein Schwimmkörper 100 aus Leichtbeton LC ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß ist, in Verbindung mit den genannten Ausführungsformen, bei denen Beton C als Hüllkörper 10 oder - wie zuvor erläutert - aus Leichtbeton LC als Vollkörper 1020 zum Einsatz kommt, in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass bei der Herstellung des Betons C und des Leichtbetons LC ein Zuschlagstoff in einer definierten Menge beigemischt wird.
  • Bei dem Zuschlagstoff handelt es sich um ein Material, welches Stickstoff aus der Luft bindet und in das Endprodukt einbringt.
  • Der Zuschlagstoff ist ein Stoff auf organischer Basis. Der Zuschlagstoff wird in Wasser aufgelöst und unter mechanischer Einwirkung (Rührwerk) werden aus der Luft sehr kleine Bläschen aus Stickstoff gebunden, wobei nach einer vorgebbaren technologischen Mischzeit zusammen mit dem Wasser eine homogene schaumförmige Masse hergestellt ist. Hinsichtlich der mechanischen Einwirkung ist vorgesehen, dass der Zuschlagsstoff mit Wasser bis zur Entstehung eines homogenen Schaumes (im Rührwerk) geschleudert wird. Der an den Wassermolekülen gebundene Stickstoff erhöht das Volumen des Wassers auf das Vier- bis Fünffache in Form einer schaumartigen Struktur.
  • Dieses schaumartige Wasser-/Zuschlagsstoffmaterial wird dann auf herkömmliche Art zu Beton C und unter Verwendung von Schaumglas (Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas -Schotter Ss) in den unterschiedlichen Formen zu Leichtbeton LC gemäß den dargestellten Figuren und der zugehörige Beschreibung verarbeitet.
  • Vorteilhaft ist, dass die aus Beton C und Leichtbeton LC hergestellten Formteile einfacher mit Beschichtungen versehen werden können, weil die Oberfläche des Materials glatter ist und damit nicht so viel Beschichtungsmasse benötigt wird.
  • Durch die sehr guten Klebeeigenschaften entsteht ein sehr guter Korrosionsschutz des Endproduktes.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Bindung von Stickstoff im Endprodukt weniger Schaumglas S, insbesondere weniger Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas - Schotter Ss als Auftriebsmaterial bei gleichen Auftriebseigenschaften benötigt wird.
  • Dadurch werden die Schwimmkörper 100 in vorteilhafter Weise circa 30% preiswerter, da sich die Kosten bei Verwendung des preiswerten stickstoffbindenden Zuschlagstoffes durch den geringeren Materialeinsatz an Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas-Schotter Ss als Auftriebsmaterial verringern.
  • Der Zuschlagstoff wird nachfolgend "Stickstoffbinder" oder "N - Aktiv" (N = Stickstoff) genannt.
  • Ein Ausführungsbeispiel zur Herstellung von 1m3 Leichtbeton LC als Schwimmkörper 100.
  • Es werden beispielsweise 100l (Liter) Wasser mit 4l (Liter) "N - Aktiv" vermischt.
  • Als Ergebnis des oben erläuterten Mischvorgangs beziehungsweise des Schleuderns, entsteht je nach technologischer Mischzeit 400L (Liter) bis 500l (Liter) schaumförmiges Wasser-/Zuschlagstoffmaterial als schaumartige Mischung, die als Zwischenprodukt zur Herstellung des Beton C oder des Leichtbeton LC verwendet wird. Die schaumartige Mischung wird auch als "N-Aktivschaum" oder als "Stickstoffaktivierter Schaum" bezeichnet.
  • Die schaumartige Mischung wird durch Zugabe von Zement, Sand, Kies und Schaumglas-Granulat SG oder Schaumglas-Schotter SS zu Leichtbeton LC verarbeitet.
  • Durch die Bindung des Stickstoffes im Zwischenprodukt wird im Endprodukt die Auftriebseigenschaft verbessert beziehungsweise erhöht und in weiterer vorteilhafter Weise wird auch eine extreme Frostbeständigkeit des Endproduktes bewirkt.
  • Der Mengenanteil des stickstoffbindenden Zuschlagstoffes vom Gesamtmengenanteil Wasser wird nach den entsprechenden Anforderungen des Endprodukts variiert.
  • Weiterhin wird offenbart, dass das Zusammenfügen von Einzelmodulen der zuvor beschriebenen Schwimmkörper 100 zu großen Plattformen aus mehreren Schwimmkörpern 100 über im Hüllkörper 10 oder im Auftriebskörper 20 oder im Hüllkörper 10 und im Auftriebskörper 20 beziehungsweise im Vollprofil 1020 liegende Profile, insbesondere Hohlprofile einer als Tragwerk 200.n, 200'n bezeichneten Tragstruktur erreicht wird, worüber die Einzelmodule der Schwimmkörper 100 zu einer Schwimmkörper-Plattform aus mehreren Einzelmodulen der Schwimmkörper 100 mit sogenannten Kopplungsprofilen verbunden werden. Es wird in Hinblick auf eine mögliche bevorzugte Lösung auf die Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen WO 2020/079153 A1 sowie der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2019 105 749 U1 der Schutzrechtsfamilie der Anmelderin Bezug genommen.
  • Das Tragwerk 200.n, 200'n, das auch als Rahmen (der den Hüllkörper 10 oder den Auftriebskörper 20 oder den Hüllkörper 10 und den Auftriebskörper 20 oder das Vollprofil 1020 umrahmt) ausgebildet sein kann, besteht bevorzugt aus Stahl, Kunstsoff, insbesondere GFK oder Carbon oder Kombinationen davon. Das Tragwerk 200.n, 200'n nimmt in vorteilhafter Weise die statischen Lasten auf.
  • Das Tragwerk 200.n, 200'n beziehungsweise der Rahmen kann unsichtbar im Inneren oder zumindest teilweise sichtbar im Außenbereich des Schwimmkörpers 100 der genannten Körper Hüllkörper 10 oder Auftriebskörper 20 oder Hüllkörper 10 und Auftriebskörper 20 oder dem Vollprofil 1020 angeordnet sein.
  • Es werden, insbesondere Kombinationen aus dem Tragwerk 200.n, 200'n im Inneren und einem nicht sichtbaren Innen-Rahmen oder einem sichtbaren Außenrahmen, der mit dem Tragwerk 200.n, 200'n verbunden ist, vorgeschlagen.
  • Wird auf das Tragwerk 200.n, 200'n verzichtet, ist nur ein nicht sichtbarer Innen-Rahmen oder ein sichtbarer Außenrahmen angeordnet, der die Hüllkörper 10 oder Auftriebskörper 20 oder Hüllkörper 10 und Auftriebskörper 20 oder das Vollprofil 1020 umrahmt.
  • Der Schwimmfähige Körper 100 umfasst mindestens ein Schaumglaselement, das als Auftriebskörper 20 innerhalb eines Hüllkörpers 10 oder als Vollkörper 1020 ausgebildet ist.
  • In oder an dem mindestens einen Schaumglaselement, das als Auftriebskörper 20 innerhalb eines Hüllkörpers 10 oder als Vollkörper 1020 ausgebildet ist, wird das mindestens eine Tragwerk angeordnet. Das Tragwerk umfasst mindestens ein Tragelement TX, TY, wobei das mindestens eine Schaumglaselement 20, 1020, und das mindestens eine Tragwerk im Zusammenbauzustand den schwimmfähigen Körper 100.n, 100'n bilden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das mindestens eine Tragwerk einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist und in seinem Zusammenbauzustand in einer vorgebbaren Anzahl (n) von Hohlräumen (in denen die Tragelemente TX, TY angeordnet sind) aufweisenden Schaumglaselementen integriert angeordnet ist, wobei das Schaumglaselement 20, 1020 einteilig (gemäß Figuren 2A, 3A oder 3B) oder (gemäß Figur 3B) mehrteilig aus einer vorgebbaren Anzahl (n) Platten in den Schichtverbunden V angeordnet sind, wobei die Schichten des Schichtverbundes V miteinander als Sandwich verbunden und im Verbund unter Ausbildung des mindestens einen Schaumglaselementes 20, 1020 miteinander verklebt sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Schwimmkörper
    1
    Öffnung
    10
    Hüllkörper
    20
    Auftriebskörper
    1020
    Vollkörper
    H
    Hohlraum
    V
    Schichtverbund
    C
    Beton
    LC
    Leichtbeton
    S
    Schaumglas
    SG
    Schaumglas-Granulat
    SS
    Schaumglas-Schotter

Claims (6)

  1. Schwimmkörper (100) mit Auftriebseigenschaften, dessen Körper in einem flüssigen Fluid durch ein in den Schwimmkörper (100) integriertes Material, welches Auftriebseigenschaften aufweist, selbsttätig schwimmt,
    wobei der Schwimmkörper (100) als eine Komponente einen Hüllkörper (10) aus einem ersten Material und als andere Komponente einen Auftriebskörper (20) aus einem anderen zweiten Material umfasst,
    wobei der Hüllkörper mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum (H) aufweist,
    wobei als zweites Material Schaumglas (S; SG, SS) ausschließlich in den mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum (H) des Schwimmkörpers (100) als Schüttmaterial angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste Material des Hüllkörpers (10) Beton (C) oder Stahl oder Carbon oder Aluminium ist, und
    das andere zweite Material eine lose Schüttung aus einem Schaumglas-Granulat (S; SG) oder einem Schaumglas-Schotter (S; Ss) ist, die in dem mindestens einen zumindest vorübergehend zugänglichen Hohlraum (H) des Hüllkörpers (10) als Auftriebskörper (20) angeordnet ist,
    wobei der Hüllkörper (10) eine obere Seite mit einer Öffnung (1) aufweist, über die das Befüllen der losen Schüttung aus einem Schaumglas-Granulat (S; SG) oder einem Schaumglas-Schotter (S; SS) vorher oder erst am Einsatzort durchgeführt werden kann, wonach die Öffnung (1) geschlossen wird.
  2. Schwimmkörper (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in dem Hüllkörper (10) mindestens ein weiterer Hohlraum als Trimmraum angeordnet ist/sind, die mit einem festen oder flüssigen Material zum Trimmen des Schwimmkörpers (100) und/oder zum Verändern des Tiefgangs des Schwimmkörpers (100) befüllbar und bedarfsweise entfüllbar sind, wobei die Befüllung/Entfüllung durch mindestens eine Material-Schüttung aus festem oder flüssigem Material und/oder durch mindestens einen vorgefertigten Körper erfolgt, die im Fertigzustand des Schwimmkörpers (100) in dem mindestens einen weiteren Hohlraum (H) angeordnet ist/sind.
  3. Schwimmkörper (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schaumglas-Granulat (S; SG) eine kugelförmige Körnung aufweist, wobei der KugelDurchmesser der Granulat-Kugeln zwischen 20mm und 35mm beträgt.
  4. Schwimmkörper (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schaumglas-Schotter (S; SS) aus unregelmäßigen Bruchstücken ausgebildet ist, wobei die Größe der Schotter-Stücken zwischen 50mm und 120mm beträgt.
  5. Schwimmkörper (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material, der Beton (C) des Hüllkörpers (10), entweder
    • aus einem Gemisch eines vorgebbaren Mengenanteils Wasser und eines vorgebbaren Mengenanteils Sand/Kies und eines vorgebbaren Mengenanteils Zement besteht, oder
    • aus einem Gemisch, aus mit einem vorgebbaren Mengenanteil eines stickstoffbindenden Zuschlagstoffs vermischtem Wasser unter Ausbildung eines "stickstoffaktivierten Schaumes" besteht, dem anschließend unter Vermischung ein vorgebbarer Mengenanteil Sand/Kies und ein vorgebbarer Mengenanteil Zement hinzugefügt ist.
  6. Schwimmkörper (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material, der Beton (C) des Hüllkörpers (10) als Leichtbeton (LC) ausgebildet ist, der entweder
    • aus einem Gemisch eines vorgebbaren Mengenanteils Wasser und eines vorgebbaren Mengenanteils Sand/Kies und eines vorgebbaren Mengenanteils Zement und eines vorgebbaren Mengenanteils Schaumglas-Granulat (S; SG) oder eines vorgebbaren Mengenanteils Schaumglas-Schotter (S; Ss) besteht,
    oder
    • aus einem Gemisch, aus mit einem vorgebbaren Mengenanteil eines stickstoffbindenden Zuschlagstoffs vermischtem Wasser unter Ausbildung eines "stickstoffaktivierten Schaumes" besteht, dem anschließend unter Vermischung ein vorgebbarer Mengenanteil Sand/Kies und ein vorgebbarer Mengenanteil Zement und ein vorgebbarer Mengenanteil des zweiten Materials, dem Schaumglas-Granulat (S; SG) oder dem Schaumglas-Schotter (S; Ss) hinzugefügt ist.
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