WO2023021210A1 - Schaumglasverbundelemente und ihre anwendung - Google Patents

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WO2023021210A1
WO2023021210A1 PCT/EP2022/073258 EP2022073258W WO2023021210A1 WO 2023021210 A1 WO2023021210 A1 WO 2023021210A1 EP 2022073258 W EP2022073258 W EP 2022073258W WO 2023021210 A1 WO2023021210 A1 WO 2023021210A1
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WO
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foam glass
composite element
glass composite
elements
bodies
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PCT/EP2022/073258
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Walter Frank
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Walter Frank
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Definitions

  • the present invention relates to a foam glass composite element and in particular a foam glass panel composite element with at least one, preferably several foam glass bodies or foam glass panels, as well as structures made therefrom and methods for production and use.
  • Foam glass panels are already known from the prior art and are mainly used as thermal insulation material. Due to the structure of the foam glass from a large number of pores, which are surrounded by a glass matrix, foam glass has excellent properties, in particular thermal insulation properties. Relative to its weight, foam glass has a high compressive strength, is chemically resistant, can be designed to be watertight or vapor-tight with closed porosity, is non-flammable and pest-proof, has low thermal conductivity and is extremely durable. In the meantime, foam glass panels can also be produced ecologically, sustainably and economically from 100% recycled glass. Panel sizes of 3 m x 1.5 m can already be produced on an industrial scale.
  • foam glass has a relatively low tensile strength.
  • foam glass is relatively brittle. As a result, the areas of use and application are restricted.
  • cellular glass plates ie cellular glass bodies with a defined shape and dimensions that allow a defined arrangement of individual cellular glass bodies
  • foam glass is also frequently used as foam glass gravel with a large number of foam glass grains of undefined shape, which is easier to produce for the corresponding reasons and can also be used as a thermal insulation material.
  • a foam glass composite element and in particular a foam glass panel composite element is proposed with at least one, preferably several foam glass bodies and at least one reinforcing element, wherein the at least one reinforcing element is arranged so that the at least one Reinforcing element on the one or more foam glass body applies a compressive stress at least along one direction.
  • the application of compressive stresses counteracts possible tensile stresses, which could lead to failure of the foam glass body or bodies, and in the case of several foam glass bodies that are pressed against one another in a foam glass composite element by the reinforcing element, a correspondingly high frictional force occurs at the interfaces of the foam glass bodies a, so that the foam glass composite element has a high overall strength and rigidity.
  • the foam glass composite element can be used under tensile loads and, in particular, also under bending loads.
  • the composite foam glass element can replace conventional building materials such as concrete or wood because of its improved mechanical properties compared to simple foam glass panels.
  • the foam glass composite element according to the invention is very advantageous in terms of energy consumption and CO2 emissions compared to conventional building materials , because the glass material is not completely melted during production, but only heated to approx. 800 °C if additives are present.
  • Foam glass is also an excellent insulating material and it is also non-flammable and can be protected from weathering by a cladding. It is also significantly lighter than conventional building materials and can therefore be transported and installed with less energy.
  • reinforcement elements/tension elements which run through the foam glass body forming a foam glass composite element, are better protected against thermal material fatigue in the event of a fire.
  • the invention offers a forward-looking building material for numerous applications, because with the foam glass composite element according to the invention, the low energy consumption, the low CO2 production, the thermal insulation, fire resistance and reusability of foam glass with the mechanical stability required for the construction of buildings (compression -, tension - and flexural strength) can be combined.
  • Foam glass bodies that are accommodated in the foam glass composite element according to the invention can be understood to mean bodies that are formed in one piece from foam glass and/or have a homogeneous structure, with a large number of enclosed pores being surrounded by a glass matrix. This can be open or closed pores, with closed pores no fluid can penetrate from the outside into the pores, such as water.
  • the foam glass bodies of a foam glass composite element can be designed with varying properties of the foam glass bodies.
  • the density of the foam glass bodies can vary, so that foam glass bodies with a higher density are used in certain areas of the foam glass composite element, while foam glass bodies with a lower density can be used in other areas.
  • the moduli of elasticity of the foam glass bodies can also be different and adapted to the intended use.
  • different foam glass bodies can also be used in a foam glass composite element, which differ in other properties, for example with regard to an open or closed porosity. Thus, only the same foam glass body or foam glass body with different properties can be used in a foam glass composite element.
  • the foam glass bodies of a foam glass composite element can all be identical in shape and/or size, but different foam glass bodies that differ from one another in shape and/or size can also be accommodated in a foam glass composite element.
  • the foam glass body can have a defined shape and dimensions that make it possible for the corresponding foam glass bodies to be arranged in a defined manner in the foam glass composite element.
  • the dimensions can be selected in such a way that foam glass composite elements can be formed which are suitable for the design and constructive use for the production of buildings or parts of buildings and in particular of buildings or parts of buildings.
  • the minimum dimensions of a foam glass body or a foam glass composite element can be in the range of 1 cm, 5 cm or 10 cm and more, while the maximum dimensions of a foam glass body or foam glass composite element are in the range of a few 10 cm, for example 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m or more.
  • the minimum dimension or minimum dimension of a cellular glass body or a cellular glass composite element represents the dimension of the cellular glass body or the cellular glass composite element that has the smallest extension and can be present, for example, in the thickness or width direction, while the maximum dimension of a cellular glass body or cellular glass composite element is the dimension of the cellular glass body or of the Is foam glass composite element, which has the greatest extent and can accordingly define the longitudinal direction.
  • the foam glass body can be of any shape, but it has a defined and predetermined shape.
  • the foam glass body of a foam glass composite element according to the invention can have the shape of a cuboid, a cuboid body, a cuboid body, a cube, a prism, a pyramid, a parallelepiped, a tetrahedron, a polyhedron, a cylinder, a hollow cylinder, a body of revolution, a circular body, a disc-shaped body and / or have a ring-shaped body or the like.
  • the foam glass body can have at least one flat surface and/or at least two surfaces aligned parallel to one another and/or any three-dimensionally shaped surfaces, of which the abutting surfaces (contact surfaces) of adjacent foam glass bodies are designed to be complementary to one another, so that they abut one another over a large area, so as to stack or generally to be able to form composites of foam glass bodies for the production of a foam glass composite element.
  • opposite surfaces of a foam glass body can be designed to be complementary to one another, or the contact surface of a foam glass body can be adapted to the contact surface of another, differently designed foam glass body.
  • Other foam glass bodies can then be arranged accordingly on the at least one contact surface.
  • the foam glass bodies can Rows and/or columns can be arranged one above the other and/or one behind the other and/or next to one another in order to form different shapes of foam glass composite elements.
  • the surfaces of the foam glass body can preferably be designed as contact surfaces, which represent the largest surfaces, in order to maximize the mutual frictional force of the foam glass bodies lying against one another.
  • a foam glass body can have a first contact surface on one side and a second contact surface on the opposite side, which is designed to complement the first contact surface, so that several of these foam glass bodies can be arranged in a composite or stack.
  • the contact surfaces can have projections and/or depressions. If the contact surface is defined by a plane spanned in a Cartesian coordinate system in the x and y directions, the projections and/or depressions extend in the z direction perpendicular to the xy plane. In addition to any arrangement of projections and/or depressions, the projections and/or depressions can be repeated periodically in one or both directions of the xy plane, i.e. in the x or y direction, so that the contact surfaces have a wavy or sawtooth or nub-like surface shape can have.
  • the cellular glass bodies in a cellular glass composite element can be stacked on top of one another and/or one behind the other and/or next to one another and/or arranged in the manner of a masonry bond, without binders being arranged between the cellular glass bodies, such as are given, for example, with mortar in masonry bonds.
  • the foam glass bodies in the foam glass composite element can at least partially have no material connection, but preferably no material connection at all with one another, so that a corresponding foam glass composite element can also be recycled again in a simple manner, since the foam glass body and reinforcing elements and their components can easily be separated from one another again.
  • the type of arrangement of the foam glass bodies in a foam glass composite element can take place in different ways.
  • known species be formed by masonry bonds, such as a supporting bond, a stretcher bond, a truss bond, a block bond, a cross bond or the like.
  • simple stacks are possible, in which the foam glass bodies are provided in a single-layer or multi-layer stack of individual foam glass bodies arranged one above the other or in rows.
  • the foam glass bodies can be arranged in a stack from row to row aligned one above the other and/or offset to one another.
  • the foam glass bodies can at least partially directly and/or directly abut one another in the foam glass composite element, or at least some separating elements, for example in the form of sheets or foils, can be provided at least partially between adjacent foam glass bodies.
  • the sheets or foils can be formed from paper, cardboard, rubber or plastic, for example polyisobutylene, textiles such as woven, knitted or crocheted fabrics, netting, stitched fabrics, non-woven fabrics and felts or other suitable materials.
  • the separating elements can be designed in such a way that they are elastically or plastically deformable so that they can penetrate the rough surface of the foam glass body and, on the one hand, prevent adjacent foam glass bodies from damaging one another and, on the other hand, cause the frictional force between the foam glass bodies to be increased to strengthen the cohesion of the foam glass body in the foam glass composite element and thus the strength of the foam glass composite element.
  • the additional stabilization that can result from the separating elements can be reinforced by the surface structure of the foam glass body.
  • the foam glass bodies can be cut and preferably ground to obtain a flat surface.
  • micro-cavities pores
  • the penetration of these microscopic, protruding edges into a separating element arranged on the surface (or between two foam glass bodies) can cause a Velcro-like static friction between the separating element and the respective foam glass body, which contributes to the stabilization of wall elements formed from foam glass bodies stacked on top of one another transversely acting forces (arrow in FIG. 1 ) without the additional use of an adhesive or mortar, so that such wall elements can also be completely dismantled and the foam glass bodies can be used again accordingly.
  • the foam glass composite element is not only advantageous for energy reasons, but also a sustainable building material.
  • concrete slabs require reinforcement in order to be sufficiently resistant to shear forces.
  • a significant part of the reinforcement is due to the high dead weight of the concrete.
  • the foam glass composite element according to the invention has a very low dead weight or specific weight, so that for this reason alone the number and dimensions of the reinforcing elements in the foam glass composite element can be selected with a low proportion of volume and weight, although the frictional force between the foam glass bodies forming the foam glass composite element and the separating elements can cause additional resistance to transverse forces due to the high static friction and consequently the proportion of reinforcing elements can be even lower.
  • the at least one reinforcement element which together with one or more foam glass bodies forms the foam glass composite element, can also be designed in a wide variety of shapes and in particular can be shaped in such a way that it absorbs tensile forces in one or more directions or exerts compressive forces on the glass body arranged with the reinforcement element can.
  • the at least one reinforcement element of a foam glass composite element according to the invention can be used as a band, cable, strand, fiber, wire, strip, belt, rod, rod, profile rod, threaded rod, tube, cylinder, beam, profile beam, T - beam, double - T - beam, Plate, plate with at least partially bent edges, U - profile, frame element, two - or three-dimensional frame element, in particular rectangular or cuboid frame element, bracket, two - or three-dimensional grid, screw, clamping element, clamping element, spring, plastically deformable holding elements or the like .
  • the reinforcement element can be designed as a single component or be composed of several components, wherein the components can be formed in particular by the elements listed above.
  • the components of a Reinforcement element or several reinforcement elements can be combined and connected to one another in any suitable way, positive, non-positive and/or material connections being possible.
  • screw connections, clamp connections, welded or adhesive connections can be realized between the reinforcement elements and/or the components of the reinforcement element or elements.
  • the reinforcement elements can be formed from any suitable material and in particular from metallic materials such as steel, in particular high-grade steel, stainless steel or other customary metallic alloys.
  • metallic materials such as steel, in particular high-grade steel, stainless steel or other customary metallic alloys.
  • carbon materials or plastics such as nylon or polyester can be used for the reinforcement elements, or fiber materials such as carbon fibers or carbon fiber-reinforced plastics.
  • Natural materials such as hemp fibers or the like and other natural materials such as basalt, stone slabs or the like are also conceivable.
  • glass, ceramics or ceramic composite materials can also be used, for example to form plate elements or the like.
  • the at least one reinforcement element can be elastically deformable in order to be able to apply the compressive stresses to the at least one foam glass body of the foam glass composite element. If several reinforcing elements or and/or reinforcing elements with several components are used, at least one reinforcing element or at least one component, preferably several reinforcing elements or several components, can be elastically deformable. Accordingly, the at least one reinforcement element or a component thereof can be under tensile stress in the foam glass composite element.
  • the at least one reinforcement element can be arranged in the foam glass composite element in such a way that it runs at least partially through the at least one foam glass body. If several foam glass bodies are joined together to form a foam glass composite element, the at least one reinforcement element and in particular several reinforcement elements can also run at least partially through the foam glass bodies, which can have corresponding passages or openings for this purpose. That or the reinforcing elements can also be almost completely through run the or the foam glass body, for example, only small sections protruding from the corresponding foam glass body to be connected to other reinforcing elements such as plates. In addition, the at least one reinforcement element can also be arranged along the surface of the at least one foam glass body.
  • reinforcing elements of a foam glass composite element can interact so that, for example, plates, strips or frame elements arranged on the surface of the foam glass body or of the foam glass composite element are connected to one another with cables, rods, rods, strips, wires or the like running through the foam glass body and the foam glass body arranged in between through which the reinforcing elements run, to press against each other.
  • corresponding receiving areas such as indentations or the like, can also be provided on the surface of the foam glass body or bodies.
  • a band provided as reinforcement elements on the surface can run in a corresponding groove, so that a smooth or even surface of the foam glass composite element can form.
  • the at least one reinforcement element can in particular run in a ring shape around the foam glass body of the foam glass composite element, wherein the ring-shaped reinforcement element can press the foam glass body together from all sides.
  • the foam glass composite elements can be designed in a wide variety of shapes, wherein in particular cuboid or cuboid designs can be provided.
  • such foam glass composite elements have a width, a length and a height, the main surfaces of such a cuboid or cuboid foam glass composite element are spanned by the directions that have the largest dimensions, so for example by the height and length or width and length.
  • the other faces form corresponding end faces.
  • the reinforcement elements can preferably be arranged in such a way that the foam glass bodies are pressed against one another at least in the direction of the greatest extension or greatest dimensions of the foam glass composite element, i.e.
  • the reinforcement elements in the form of rods, rods, Wires, ropes or tapes run in the longitudinal direction and the reinforcing elements in the form of plates or tapes, with which the compressive stresses are transferred to the foam glass body, are arranged accordingly on the end faces.
  • the foam glass composite element can at least partially have a coating and/or a cover on its surface in order to be able to adapt the surface to different areas of use.
  • the foam glass composite element or the foam glass bodies present on the surface of the foam glass composite element can have a structured surface, a variety of structures being conceivable.
  • convex and/or concave curvatures and/or blind holes and/or steps and/or undercuts and/or sawtooth steps and the like can be provided on the surface of the foam glass composite element.
  • a corresponding foam glass composite element can be used in a variety of applications, for example as a wall and/or ceiling and/or floor element of a structure or building, as a floating body, as a cladding element, as a tunnel lining element or as a soundproofing element. Other possible uses are conceivable.
  • a building is understood to mean any structure that can also be movable.
  • a building which comprises at least one, preferably several foam glass composite elements, in particular of the type described above.
  • the building can comprise at least one, preferably several, connecting elements with which the foam glass composite elements are connected.
  • the connecting elements can be constructed similarly to the reinforcing elements that connect the foam glass bodies to one another within the foam glass composite element.
  • other connecting elements including materially bonded connections are also conceivable.
  • the foam glass composite elements can be connected to one another in any suitable manner by means of a non-positive and/or positive and/or material connection.
  • the connecting elements can be bands, ropes, wires, strips, rods, profile rods, threaded rods, plates, plates with at least partially bent edges, U - profiles, frame elements, two - or three-dimensional, in particular rectangular or cuboid frame elements, brackets, two - and three-dimensional Grids, screws, tensioning elements, clamping elements, plastically deformable holding elements and the like include.
  • the connecting elements can be composed of several components, whereby the components can be formed by components that can also be used as individual connecting elements, as has already been described for the reinforcement elements.
  • the connecting elements can also be elastically deformable and, in particular in the building, are at least partially under tensile stress, so that the foam glass composite elements are in turn connected to one another under compressive stress.
  • a variety of structures or buildings can be formed with the foam glass composite elements of the present invention, such as walls, floors and/or ceilings of buildings, noise barriers, pontoons, floating houses, tunnel linings and the like.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a foam glass composite element according to the invention
  • Figure 2 is a perspective view of the embodiment of Figure 1
  • FIG. 3 shows a perspective view of a second embodiment of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 4 shows a side view of a third embodiment of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 5 shows a side view of a fourth embodiment of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 6 shows a partially broken representation of a fifth embodiment of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 7 shows a first embodiment of a structure according to the invention in the form of a noise protection wall with a large number of foam glass composite elements from FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a sixth embodiment of a foam glass composite element according to the invention similar to the illustration in FIG. 6,
  • FIG. 9 shows a detailed view of a part of the foam glass composite element from FIG. 8,
  • FIG. 10 shows a second embodiment of a noise protection wall with a large number of foam glass composite elements from FIG. 8,
  • FIG. 11 shows a seventh embodiment of a foam glass composite element according to the invention similar to the versions of FIGS. 6 and 8,
  • FIG. 12 shows a third embodiment of a noise protection wall with a large number of foam glass composite elements from FIG. 11,
  • FIG. 13 shows a perspective view of a part of another foam glass composite element according to the invention.
  • FIG. 14 shows a detailed illustration of the foam glass composite element from FIG. 13,
  • FIG. 15 shows a further perspective partial illustration of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 16 shows a further perspective partial illustration of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 17 shows a further perspective representation of a foam glass composite element according to the invention.
  • FIG. 18 shows a further perspective representation of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 19 shows a further perspective illustration of a foam glass composite element according to the invention.
  • FIG. 20 shows a further perspective illustration of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 21 shows a further perspective, partially broken representation of a foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 22 shows a perspective, partially broken representation of a further foam glass composite element according to the invention, in which some foam glass bodies are not shown for clarity,
  • FIG. 23 shows a perspective detail view of a part of the foam glass composite element from FIG. 22,
  • Figure 24 is a perspective, partially broken representation of another foam glass composite element according to the invention, in which some foam glass bodies are not shown for clarity,
  • FIG. 25 shows a further perspective illustration of a foam glass composite element according to the invention, in which some foam glass bodies are not shown for the sake of clarity,
  • FIG. 26 shows another perspective view of a foam glass composite element according to the invention, in which some foam glass bodies are not shown for clarity,
  • FIG. 27 shows a representation of the foam glass composite element from FIG. 26 from a different perspective
  • FIG. 28 shows a partial perspective detail view of the foam glass composite element according to the invention from FIGS. 26 and 27,
  • FIG. 29 shows a partial, perspective detail view of the foam glass composite element according to the invention from FIG. 28 from a different perspective
  • Figure 30 is a perspective view of a reinforcement element in the form of a band with a tensioning element
  • FIG. 31 shows a partial, perspective representation of a foam glass composite element according to the invention with reinforcement elements according to the embodiment from FIG. 30,
  • FIG. 32 shows a representation of a further reinforcement element in the form of an elastically braced band with clamping elements for fixing the band
  • FIG. 33 shows a representation of a further foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 34 shows a part of a tunnel lining made of foam glass composite elements according to the invention
  • FIG. 35 shows a perspective representation of a foam glass composite element which is used as part of the tunnel lining in FIG. 34,
  • FIG. 36 shows a perspective partial illustration of the foam glass composite element from FIG. 36
  • FIGS. 36 and 37 shows a representation of the arrangement of the foam glass composite elements from FIGS. 36 and 37 as a tunnel lining
  • FIG. 38 shows a further perspective illustration of a foam glass composite element which can be used as part of a tunnel lining according to FIGS. 34 and 38,
  • FIG. 39 shows a perspective detailed view of the arrangement of foam glass composite elements from FIGS. 36, 37 and 39 in a tunnel
  • FIG. 40 a further embodiment of a tunnel lining with foam glass composite elements according to the invention.
  • FIG. 41 another embodiment of a tunnel lining with further foam glass composite elements according to the invention.
  • FIG. 42 shows a representation of a foam glass composite element of the tunnel lining from FIG. 42
  • Figure 43 is an illustration of a building made from foam glass composite elements according to the invention.
  • FIG. 44 shows a representation of a high-rise building in which the facade is produced with the foam glass composite element according to the invention
  • FIG. 45 shows a representation of a composite of two different foam glass bodies with mutually complementary contact surfaces
  • FIG. 46 shows a further illustration of a composite of two different foam glass bodies with contact surfaces designed to complement one another
  • Figure 47 is another representation of a composite of two different foam glass bodies with contact surfaces designed to complement each other and in
  • FIG. 48 shows a representation of a building on a pontoon, both the building or parts thereof and the pontoon being made from foam glass composite elements according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a foam glass composite element 1 according to the invention, which can be used, for example, as a ceiling or roof element of a building or in some other form as a beam or support.
  • the foam glass composite element 1 is mounted at both ends on two supports 8 and the arrow shown in Figure 1 makes it clear that the foam glass composite element 1 is subject to bending stress due to a load applied in the middle between the two supports 8 due to the structure of the foam glass composite element according to the invention can resist.
  • the foam glass composite element 1 is constructed from a large number of cuboid foam glass bodies 2, which are arranged adjacent to one another, with separating elements 7 being provided between the individual foam glass bodies 2, which can be formed from a compressible, in particular elastically compressible material, such as a rubber material or rubber-like plastic .
  • the foam glass bodies 2 are connected to one another via threaded rods 3 which are pushed through the foam glass bodies 2 and the separating elements 7 .
  • the reinforcement elements or tension elements have threads in the form of threaded rods 3, so that a corresponding fixation in the form of a nut 4 can be screwed onto the respective thread.
  • the space between the nuts 4 on the threaded rod 3 can be reduced and the foam glass body 2 and the separating elements 7 are pressed against one another, so that a compressive stress acts on the foam glass body 2 and the separating elements 7 and the elastically deformable threaded rod 3 is placed under tension.
  • the separating elements cause considerable static friction between the foam glass bodies without the need for an adhesive or mortar, which is why the foam glass composite element 1 can be completely disassembled again into its components after the nuts 4 have been loosened and the foam glass body and reinforcement elements can then be used again. Accordingly, the foam glass composite element 1 according to the invention is particularly advantageous from the point of view of sustainability.
  • spring elements 5 are also arranged between the nuts 4 and the respective last foam glass body 2 of the foam glass composite element 1, which are also braced by screwing the nuts 4 to the threaded rods 3 and correspondingly compressive stress on the foam glass bodies 2 and Exercise separating elements 7.
  • a pressure distribution plate 6 is arranged on the surfaces of the foam glass composite element 1 in order to the screwing with the thread of the threaded rods 3 and/or by the spring elements 5 to distribute the compressive stress applied to the foam glass body 2 or the separating elements 7 over a larger area on the surface of the foam glass body 2 or separating elements 7 attached to the ends of the foam glass composite element 1.
  • the threaded rods 3 can be guided directly through openings in the foam glass bodies 2 and separating elements 7, or guide elements, such as tubes, can be provided in which the threaded rods 3 can be accommodated.
  • other reinforcement elements such as ropes or the like, can also be used.
  • the reinforcing elements in the form of the threaded rods 3 in conjunction with the nuts 4, the spring elements 5 and the pressure distribution plates 6 are arranged in the lower area of the foam glass composite element 1 shown as a bending beam, so that in the area in which the greatest tensile stresses occur when deflection according to the load represented by the arrow, due to the prestressing via the reinforcing elements 3, 4, 5 and 6 there is a counterstress in the form of a compressive stress.
  • This compressive prestress compensates for the tensile stress applied in this area by the bending. Accordingly, despite the brittle foam glass material, the component does not fail.
  • Figure 2 shows the foam glass composite element 1 with a large number of foam glass bodies 2 and the reinforcing elements/tension elements 9 in the form of threaded rods 3, nuts 4, spring elements 5 (not shown separately in Figure 2) without the arrangement of the pressure distribution plates 6 in a further perspective view in the arrangement on the supports 8. It can be seen here that the number of reinforcing elements 9 in the lower area of the foam glass composite element 1 can be higher than in a middle area.
  • Figure 3 shows a further embodiment of a foam glass composite element 11 according to the invention with a large number of foam glass bodies 12, which are arranged next to one another and one behind the other, the arrangement of the foam glass bodies 12 in the respective rows being offset from one another, so that a so-called wall bond is provided, but without a material connection of the foam glass body 12 would be given by any binder.
  • reinforcing elements/tension elements 19 are arranged in the foam glass composite element 11 both in the longitudinal direction L and in the width direction B, so that the foam glass body 12 are arranged under compressive stress both in the longitudinal direction L and in the width direction B and pressure distribution plates 16 are provided both on the broad sides and on the longitudinal sides.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a foam glass composite element 21 according to the invention similar to the illustration in FIG.
  • a large number of cuboid foam glass bodies 22 are arranged next to one another and are separated from one another by separating elements 27 arranged between the foam glass bodies.
  • the foam glass body 22 of the foam glass composite element 21 and the separating elements 27 are connected by a reinforcing element provided on the outside of the foam glass composite element 21, which is a band 23 in the form of a bracing strap/pulling strap with a fixation in the form of a clamping element 24, through which the strap 23 can be stretched tautly and under tensile stress around the foam glass body 22 and the separating elements 27, so that these in turn rest against one another under compressive stress.
  • pressure distribution profiles 25 in the form of L-shaped profiles are provided at the corners, which extend along an edge of the foam glass composite element 1 .
  • individual pressure distribution plates can also be used. Even with such a design, as shown in FIG. 4, the foam glass composite element 21 can withstand a bending stress, as illustrated by the mounting of the foam glass composite element 21 on the supports 28 and the load application by the arrow in FIG.
  • FIG. 5 shows another foam glass composite element 31 in the form of a wall element.
  • a large number of foam glass bodies 32 are arranged one above the other, separated from one another by separating elements 37 and connected via reinforcing elements/tension elements in the form of threaded rods 33, which are screwed at their ends with fixings in the form of nuts 34 (only one threaded rod 33 is shown, but several threaded rods 33 are arranged one behind the other in the direction perpendicular to the image plane).
  • About spring elements 35 and pressure distribution plates 36 is in turn a Compressive stress applied to the foam glass body 32 and separating elements 37 .
  • Such a wall element 31 can, as indicated by the arrow in the lower area of the foam glass composite element 31, also withstand shearing stresses, since the foam glass bodies 32 and the separating element 33 are firmly connected to one another by the compressive stress applied via the reinforcing elements 33, 34, 35,36.
  • such a foam glass composite element can also be used for earthquake-proof buildings in which, in particular, shearing forces have to be absorbed.
  • the foam glass composite element 31 in the form of a wall element has to bear lateral forces, such as shearing forces, from both sides, the reinforcing elements in the form of the threaded rods 33, nuts 34, clamping elements 35 and pressure distribution plates 36 are arranged in the middle of the foam glass composite element 1 in order to achieve a symmetrical arrangement to achieve.
  • FIG. 6 shows a fifth exemplary embodiment of a foam glass composite element 41 according to the invention, which is designed as part of a noise protection wall.
  • the foam glass composite element 41 has a plurality of foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d, which have a cuboid basic shape and are stacked one on top of the other.
  • the foam glass composite element 41 of the embodiment shown in FIG. 1 has different foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d, which differ in their shape.
  • the foam glass body 42 which is the uppermost foam glass body in the representation of FIG. 1, has inclined surfaces on the upper longitudinal edges, so that the foam glass body 42 forms a roof structure.
  • foam glass body 42a which has a concave indentation 47 on one longitudinal side.
  • a foam glass body 42b with a convex curvature 48 is arranged below the foam glass body 42a with the concave indentation 47, so that the combination of the foam glass bodies 42a and 42b results in an S-shaped surface.
  • a plurality of foam glass bodies 42a and 42b are arranged alternately one above the other, so that the foam glass composite element 41 has a surface with a wave shape. This serves together with blind holes, which can be introduced into the surface, for the reflection and absorption of sound waves and thus for sound insulation.
  • the soundproofing can also be improved if the foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d are designed with an open porosity.
  • foam glass bodies 42c, 42d with different shapes are arranged.
  • the foam glass body 42c has a groove 49 along its longitudinal side, while the foam glass body 42d is designed as a cuboid foam glass body.
  • two foam glass bodies 5 and 6 are arranged alternately.
  • All of the foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d are arranged on a base plate 50, which can be formed from a metal plate, for example.
  • a cover plate or pressure distribution plate 46 is arranged on the uppermost foam glass body 42 opposite the base plate 50 and is connected to the base plate 50 via reinforcing elements/tension elements in the form of threaded rods 43 .
  • the threaded rods 43 each have a thread at their ends and the base plate 50 can have corresponding threaded holes into which the rods 43 are screwed.
  • the foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d have corresponding openings, through which the rods 43 are guided, with the cover plate 46 also having openings, so that the rods 43 with their respective threads at their ends can be pushed through the openings in the cover plate 46 protrude.
  • the ends of the rods 43 are screwed with fixings in the form of nuts 44, so that the cover plate 46 is pressed against the foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d and the entire stack of foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d over the Rods 43 and the bottom plate 50 and the cover plate 46 and the screw connections are braced with the nuts 44, so that the foam glass bodies 42, 42a, 42b, 42c, 42d are subjected to compressive stresses, while a tensile stress acts on the rods 43.
  • the foam glass composite element 41 which is shown in FIG.
  • FIG. 7 shows several foam glass composite elements 41 from FIG. 6 in a wall arrangement next to one another, so that a complete noise protection wall 45 is formed, with the individual foam glass composite elements 41 from FIG. 1 being aligned next to one another.
  • the foam glass composite elements 41 can simply be placed next to one another or mutually connected to one another, for example by horizontally extending connecting elements which penetrate the foam glass composite elements 41 similar to the rods 43 or run along the surfaces of the foam glass composite elements 41 .
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of a foam glass composite element 51, which largely corresponds to the foam glass composite element 41 of the exemplary embodiment in FIG.
  • a plurality of identical foam glass bodies 52a are arranged one above the other in the foam glass composite element 51 from FIG. that the base of the foam glass body 52a is smaller than the top, so that when the foam glass bodies 52a are stacked on top of one another, a sawtooth-like surface of the foam glass composite element 51 results.
  • Such a surface is used, in turn, together with possible further surface structures, such as blind holes or the like, for the reflection and/or absorption of sound waves in order to form a noise protection element.
  • the individual foam glass bodies 52, 52a, 52b, 52c are screwed and braced together, as in the case of the foam glass composite element 41, via the cover plate 56 and the base plate 60 and the rods (not shown).
  • FIG. 9 shows the fixings in the form of nuts 54, with which the threaded rods (not shown) that run through the foam glass bodies 52, 52a and the cover plate or Pressure distribution plate 56 and the foam glass body 52, 52a is screwed.
  • FIG. 9 also shows the blind holes 59, which are made in the foam glass body 52a to improve the reflection and/or absorption of sound waves.
  • FIG. 10 shows a noise protection wall 55 similar to the noise protection wall 45 from FIG.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of a foam glass composite element 61, which is formed by a multiplicity of foam glass bodies 62, 62a, 62b, 62c, 62d stacked on top of one another.
  • the exemplary embodiment in Figure 11 differs from the exemplary embodiments in Figures 6 and 8 in that instead of foam glass bodies 42a and 62b of the exemplary embodiment in Figure 6 and foam glass body 52a in the exemplary embodiment in Figure 3, foam glass bodies 62a and 62b with different widths or base areas of the Foam glass bodies 62a and 62b are stacked one on top of the other, so that when one of the longitudinal sides of the foam glass bodies 62a and 62b is aligned, indentations 67 and projections 68 result on the opposite side of the surface of the foam glass composite element 61, with the indentations 67 and projections 68 each being cuboidal are.
  • a structured surface of the foam glass composite element 61 is also formed here, which in turn serves to reduce
  • FIG. 12 shows a corresponding noise protection wall 65 similar to the noise protection walls 45, 55 from the exemplary embodiments of FIGS. 7 and 10 with a plurality of foam glass composite elements 61 arranged next to one another.
  • FIG. 13 shows a perspective partial illustration of a further embodiment of a foam glass composite element 71 according to the invention, in which a large number of cuboid foam glass bodies 72 are held together by various reinforcing elements which act in different directions.
  • lattice frame elements 73 are provided on the main surfaces of the foam glass composite element 71, which are spanned by the width and length of the foam glass composite element 71 Vertical direction H are clamped together.
  • two U-profiles 75, 76 are arranged, which are connected to one another via cross braces 77.
  • the U-profiles 75, 76 provided on both longitudinal sides of the foam glass composite element 71 are connected via reinforcement elements/tie rods in the form of threaded rods 79, which are screwed to the U-profiles with nuts 78, so that the foam glass bodies 72 are also clamped together in the width direction.
  • FIG. 14 shows the reinforcement elements in the form of the U-profiles 75, 76 and the cross braces 77 as well as the threaded rod 79 and nuts 78 in greater detail.
  • a corresponding foam glass composite element 71 can be used as a wall element, floor or ceiling element in a large number of applications and in particular in the construction of a large number of structures or buildings.
  • foam glass composite elements 71 can be used to form floating bodies, so-called pontoons, or to construct buildings.
  • FIG. 15 shows a further exemplary embodiment of a foam glass composite element 81 according to the invention, in which U-profiles 85, 86 are again arranged on the longitudinal sides, which are connected via reinforcing elements/tension elements in the form of threaded rods 87, which are screwed to nuts 88.
  • U-profiles of any shape can be used, such as the U-profiles 85, 86 shown in FIG .
  • Figure 15 also shows that in the foam glass composite element 81, in which the foam glass bodies 82 are already braced over the long sides with reinforcement elements in the form of U-profiles 85, 86 and threaded rods 87 and nuts 88, the broad sides of the foam glass composite element 81 are also braced are connected and clamped via reinforcing elements, ie in a direction transverse to the direction of the longitudinal axis of the threaded rods 87 there is a connection and clamping of the foam glass body 82 .
  • this Lattice frames 83 are provided on the broad sides, which in turn are connected to one another via tension wires (not shown).
  • a further embodiment of a foam glass composite element 91 according to the invention is shown in a partial perspective view in FIG.
  • the foam glass composite element 91 comprises a multiplicity of foam glass bodies 92, which in turn are arranged one above the other and next to one another in a cuboid structure.
  • the foam glass bodies 92 of the foam glass composite element 91 are braced against one another via reinforcing elements in the form of lattice frames 93, 94 on the main surfaces and broad sides of the foam glass composite element 91 and tension wires (not shown) arranged between the respective lattice frames 93, 94, while on the Long sides of the foam glass composite element 91 double - T - carriers 95, 96 are arranged, which in turn are connected via threaded rods and Nuttem not shown in detail and the foam glass body 62 arranged in between press and brace against each other.
  • this embodiment thus has double T-beams 95, 96 on one end side, which in turn are connected via threaded rods or tensioning cables or the like with opposite reinforcement elements, such as also Double - T - carriers, braced to apply a compressive stress to the intermediate foam glass body 92.
  • Figure 17 shows a foam glass composite element 101, in which a large number of cuboid foam glass bodies 102, which are arranged side by side and one above the other, on the one hand by lattice frames 103 on the top and bottom as well as on the side surfaces and corresponding reinforcement elements for connecting the opposite lattice frames 103 additionally around continuous on the side surfaces double - T - beams 106, which in turn are braced via reinforcing elements 109 with the opposite double - T - girders 106, so that the foam glass body 102 are held under compressive stress on all sides.
  • Figures 18, 19 and 20 show various foam glass composite elements 111, 121 and 131 with different dimensions, which, however, otherwise have an identical structure with a large number of cuboid foam glass bodies 112, 122, 132 and lattice frames 113, 123 and 133 arranged opposite one another on the surface sides, with the opposite Grid frames 113, 123 and 133 arranged on the surface sides are in turn connected to one another via rods, rods, cables or the like, which run through the foam glass bodies 112, 122, 132, in such a way that the foam glass bodies 112, 122 and 132 lying in between are each held under compressive stress.
  • foam glass composite element 141 is shown in Figure 21, wherein in the perspective view of the foam glass composite element 141, part of a cover 147 on a main surface of the foam glass composite element 141 is cut open and part of the foam glass body 142 is not shown in order to avoid the reinforcing elements running through the foam glass composite element 141 / Tension elements in the form of threaded rods 143, which run through the foam glass composite element 141 both in the longitudinal direction (L) and in the width direction (B).
  • the foam glass composite element 141 comprises a multiplicity of cuboid foam glass bodies 142 which are stacked next to one another and one above the other to form a wall element.
  • Pressure distribution plates 145, 146 are provided circumferentially on the end faces of the foam glass composite element 141, which are connected and braced to the opposite pressure distribution plates 145, 146 via reinforcement elements/tension elements 148, 149, so that compressive stresses are exerted on the foam glass bodies 142.
  • the threaded rods 143 running inside the foam glass composite element 141 are part of the reinforcing elements/tension elements 148,149.
  • the exemplary embodiment in Figure 21 also shows that a cover 147 is provided on a surface of the foam glass composite element 141, namely one of the main surfaces of the foam glass composite element 141, which is spanned by the length (L) and width direction (B), so that the foam glass composite element 141 can have any surface.
  • the material for such covers which can also be designed as coatings, all suitable materials such as Steel, plastic, plasterboard and the like are used. Of course, such covers can be provided on all surfaces or only on individual surfaces of a foam glass composite element and on all embodiments of foam glass composite elements.
  • FIG. 22 shows a further example of a foam glass composite element 151 according to the invention, which is formed from a large number of foam glass bodies 152 which are clamped together via reinforcing elements/tension elements in the form of side plates 155, 156 and rods 153, 154.
  • the foam glass composite element 151 of the embodiment shown in FIG. In order to show the foam glass bodies 152 and the rods 153, 154 connecting the side plates 155, 156 of the foam glass composite element 151 on opposite sides, the cover 158 is omitted in a central area and, in addition, some foam glass bodies 152 are also not shown.
  • the rods 153 connect the side plates 156, which are arranged on opposite sides of the cuboid foam glass composite element 151, while the rods 154, which run horizontally in the illustration in FIG. 22, connect the side plates 155, which are arranged on opposite sides of the foam glass composite element 151.
  • the rods 153, 154 are connected to the side plates 155, 156 by means of fixings in the form of screw connections 157, with the most varied configurations of the screw connections being conceivable, such as, for example, an arrangement of nuts which are connected to the rods 153, 154 are screwed or threaded holes in the side plates 155, 156 into which the rods 153, 154 are screwed with threads at their ends.
  • FIG. 23 shows part of the foam glass composite element 151 from FIG. 22 from a different perspective, showing how the cover 158 can be arranged on one of the main surfaces.
  • the cover 158 is lifted off the main surface so that the rods 153, 154 lying behind it, which connect the opposite side plates 155, 156 and thus press the foam glass bodies 152 lying in between, can be seen.
  • the cover 158 can be made of any suitable material, such as plastic or metal, and can be connected to the foam glass composite element 151 or the foam glass bodies 152 and the reinforcing elements in the form of the side plates 155, 156 and rods 153, 154 by suitable joining techniques.
  • the cover 158 can be arranged by means of a material connection, in particular by gluing or welding.
  • the rods 153, 154 have screw connections 157, in the embodiment shown the rods 153, 154 have threads at their ends, the rods 153, 154 passing through openings in the side plates 155, 156 being screwed with a nut.
  • the side plates 155 and 156 as well as the rods 153, 154 can be formed from any suitable material, metallic materials and in particular steel materials or the like being particularly suitable here.
  • a combination of the foam glass composite elements 141 and 151 is implemented in the foam glass composite element 161, which is shown in Figure 24 in a perspective view, part of the cover 167 being cut open and part of the foam glass body 162 being omitted in order to show the arrangement of the reinforcement elements/tension elements in To illustrate the shape of the inner and outer threaded rods 163,164.
  • the reinforcing elements such as threaded rods, tensioning cables or the like, can run inside the foam glass composite element and in particular through the foam glass body.
  • reinforcement elements it is also possible for reinforcement elements to be arranged entirely or predominantly on the surfaces of the foam glass composite element or the foam glass body.
  • both reinforcing elements/tension elements 168,169 are provided, which are predominantly through the foam glass body 162 run as well as along the surface of the foam glass body 162.
  • FIG. 25 shows a further embodiment of a foam glass composite element 171 according to the invention, which in principle is constructed similarly to the previous foam glass composite element 151.
  • the foam glass composite element 171 differs from the foam glass composite element 151 only in that the side plates 175, 176 are not designed as flat side plates, like the side plates 155, 156, but have rounded and angled areas on their longitudinal edges, which encompass the main surfaces of the foam glass composite element 171.
  • the reinforcement elements in the form of reinforcement elements/tension elements 173, 174 can be arranged on these angled areas, for example by being hooked into corresponding openings or running through them.
  • the reinforcement elements/tension elements 173, 174 which in turn connect the respectively opposite side plates 175, 176, are correspondingly elastically braced, so that the side plates 175, 176 press the foam glass bodies 82 lying between them against one another.
  • FIG. 191 Another foam glass composite element 191, which is similar to the previous exemplary embodiments of FIGS. 21 to 25, is shown in FIG.
  • the foam glass composite element 191 also has side plates 193, 194 which have rounded and angled areas on their longitudinal edges which are angled transversely to the base surface of the corresponding side plate 193, 194 and enclose the main surfaces.
  • wires (or round steel or similar) 195, 196 are provided as reinforcement elements, which run in a ring around the foam glass composite element 191, whereby they extend over the two main surfaces and the opposite side surfaces of the foam glass composite element 191, on which the side plates 193, 194 are arranged, extend.
  • a clamping screw connection or tension element 197 is provided at the two ends of each wire 195, 196, with which the threaded ends of the respective wire 195, 196 can be pulled towards one another and thus tensioned.
  • the tensioned wires 195, 196 press the opposite side plates 193, 194 against the foam glass bodies 192 in between and brace them to form the foam glass composite element 191 according to the invention.
  • FIGS. 27 to 29 show the foam glass composite element 191 from different perspectives in greater detail, so that the principle and structure of the clamping screw connection 197 and the rounded and angled longitudinal edges of the side plates 193, 194 can be seen clearly.
  • FIG. 30 shows a further exemplary embodiment of a clamping screw connection 177, which can also be used in the foam glass composite element 191 from FIGS. 26 to 29 for screwing and tensioning the wires 195, 196.
  • the ring-shaped arrangement of a band 173 can be seen clearly in FIG.
  • the screw 180 is inserted through the plug-in receptacle 178 and engages in a thread of the threaded receptacle 179, so that the ends of the band 173 connected to the plug-in receptacle 178 and the threaded receptacle 179 are moved towards one another when the screw is screwed into the threaded receptacle 179 and thus the Band 173 can be stretched around a non-illustrated foam glass composite element.
  • FIG. 31 shows a further exemplary embodiment of a foam glass composite element 201, which, similar to the previous exemplary embodiments, has side plates 203, 204 on the end faces of the foam glass composite element 201, which have angled and rounded areas on their longitudinal edges, which are angled in the direction of the main surfaces of the foam glass composite element 201 and embrace them.
  • Similar to the wires 195, 196 of the foam glass composite element 191, several parallel bands 205, 206 run around the foam glass composite element 201, which connect the side plates 203, 204 located on opposite end faces press against the foam glass bodies arranged in between.
  • a clamping element is provided for the ring closure of the bands 205, 206, which is shown in FIG. 32 with a corresponding band 206.
  • the ends of the strap 206 are passed through a laterally slotted sleeve so that they overlap, after which the sleeve is squeezed together thereby forcing the ends of the strap 206 toward one another.
  • the frictional connection thus generated between the ends of the band 206, which is maintained by the clamping element 207 due to the plastic deformation of the clamping element 207, allows the band 206 to be closed securely in a circular manner.
  • the straps 205, 206 can be elastically deformed by tension before clamping with the clamping element 207, so that after the mutual fastening of the ends of the strap 206 by the clamping element 207 the foam glass bodies arranged between the side plates 203 and 204 are pressed against one another.
  • FIG. 33 shows another foam glass composite element 211, which in turn is made up of a large number of foam glass bodies 212.
  • the cuboid foam glass bodies 212 are stacked to form a cuboid foam glass composite element 211, with an edge frame 213 being provided on each of the end faces, which are spanned by the width direction and the height direction, which extends along the edge of the end face and is composed of corner profiles, so that the Edge frame on the one hand on the corresponding end face and on the other hand on the adjacent main surfaces and longitudinal sides, which are defined by the height and length of the foam glass composite element 211 rests.
  • the two edge frames 213 arranged on the opposite end faces are braced against one another via a number of parallel, elastically deformed bands 216, so that the foam glass bodies 212 lying in between are pressed against one another.
  • corner profiles 214 are arranged on the longitudinal edges of the foam glass composite element 211, which are also pressed against the foam glass bodies 212 by means of a plurality of belts 215 that run parallel to one another and are elastically braced, so that the foam glass bodies 212 are both in the width direction and in the height direction and longitudinal direction of the Foam glass composite element 211 are braced against each other.
  • One of many possible applications of the foam glass composite elements according to the invention is the formation of a tunnel 228 in which a tunnel lining 229 is arranged, which defines a tunnel tube, so that a tunnel gap 230 is formed between the tunnel lining 229 and the tunnel wall of the tunnel 228.
  • the tunnel lining 229 is formed by a multiplicity of foam glass composite elements 221 which are fastened to the tunnel wall of the tunnel 228 by means of holders 227 .
  • Figure 34 shows the arcuate arrangement of foam glass composite elements 221 to form a tunnel lining 229. Due to the mechanical properties of the foam glass composite elements 221, an arrangement in a tunnel lining is possible even in tunnels for high-speed trains, since the pressure loads on trains passing at high speeds are dissipated by the foam glass composite elements .
  • the individual foam glass composite elements 221 are themselves arcuate, with the individual foam glass bodies 222 having a slightly wedge-shaped shape, so that the opposite contact surfaces of a foam glass body 222, on which the adjacent foam glass bodies 222 rest, are not aligned parallel to one another, but form a small angle to one another, so that in the case of an arrangement of several foam glass bodies 222 with their contact surfaces against one another, an arcuate structure of the foam glass composite element 221 results.
  • the corresponding reinforcement elements for connecting and mutually pressing the foam glass bodies 222 against one another can be guided through the foam glass bodies 222 and/or along the surface of the foam glass bodies 222 in accordance with the previously shown exemplary embodiments.
  • the foam glass composite element 221 is in turn constructed from a large number of foam glass bodies 222, which are mounted between end plates 223 and 224 (bottom plate not visible in Fig. 23, see Fig. 36) and via a rod 226 extending through the foam glass body 222 and on the Webs 225 running on the surface are clamped together.
  • the exemplary embodiment in FIG. 35 shows that curved or arched foam glass composite elements can also be formed. In the embodiment shown in FIG.
  • the individual foam glass bodies 222 are designed as ring segments or truncated wedges, so that the the two opposite surfaces, which are connected to adjacent foam glass bodies 222 or which serve to stack the foam glass bodies 122, are formed at an angle to one another.
  • a curved or arched structure of the foam glass composite element 221 can be achieved, with a plurality of arched foam glass composite elements 221 together resulting in a curved tunnel lining 229 which is circular in cross section.
  • webs 225 are provided on the outer surface of the foam glass composite element 221, which also end plates 223, 224 of the foam glass composite element 221 connect to each other.
  • Mounts 227 are provided on at least one of the end plates 223 and make it possible to fasten the foam glass composite element 221 in the tunnel 228 at a distance from the tunnel wall.
  • Figures 36 to 39 show the tunnel lining 229 and the associated foam glass composite elements 221 in different views, showing both the arrangement of the foam glass composite elements 221 on the tunnel wall of the tunnel 228 via the brackets 227 and the structure of the individual foam glass composite elements 221 with the end plates 223, 224 and the U-shaped webs 225 can be seen.
  • FIG. 37 also shows how improved protection against accidents can be implemented in combination with the tunnel lining 229 .
  • an energy-absorbing material such as foam glass gravel 220
  • foam glass gravel 220 can also be filled, which can absorb and reduce a large part of the impact energy in the event of a vehicle impact on the tunnel lining 229, so that the consequences of an accident with a collision on the tunnel wall or the tunnel lining 229 can be mitigated.
  • Further configurations of tunnel linings 229 can be seen in FIGS. 40 to 42. In the case of the tunnel lining 229 of FIG.
  • straight or flat foam glass composite elements 231 are used, which are lined up in the form of a polygon in order to also achieve a curved tunnel lining 229.
  • Wedge elements 232 made of foam glass are inserted between the individual, flat or straight foam glass composite elements 231 in order to fill up the gaps occurring between the straight or flat foam glass composite elements 231 at the joints.
  • foam glass composite elements 241 can be used, which themselves have wedge-shaped foam glass end bodies 243 at the connection ends to the adjacent foam glass composite elements 241, while the remaining foam glass bodies 242 of the foam glass composite element 241 can in turn be designed as cuboid foam glass bodies.
  • the foam glass composite element 241 is shown in detail in FIG. As can be seen from FIG. 42, the cuboid foam glass bodies 242 are stacked one on top of the other and wedge-shaped foam glass end bodies 243 are arranged at the two ends of the stack. Pressure distribution plates 246 with holders 247 are arranged on the respective surfaces of the wedge-shaped foam glass end bodies 243, which serve to fasten the foam glass composite element 241 to a tunnel wall. Compressive stresses are exerted on the foam glass bodies 242, 243 via the pressure distribution plates 246 by means of a reinforcing element 249, which runs through the wedge-shaped foam glass end bodies 243 and the cuboid foam glass bodies 242, so that these in turn are under compressive stress.
  • FIGS. 43 and 44 Two further applications of the present invention are shown in FIGS. 43 and 44.
  • FIG. 43 Two further applications of the present invention are shown in FIGS. 43 and 44.
  • FIG. 43 shows a building 260 which is made entirely of foam glass composite elements 251 and 261.
  • the foam glass composite elements 261 form the walls, while the foam glass composite element 251 is designed as a ceiling or roof.
  • the foam glass bodies 252 of the foam glass composite element 251 are reinforced by metal plates 253 arranged circumferentially on the end faces of the foam glass composite element 251, which are reinforced together with metal rods that are inserted through the foam glass bodies 252, the metal plates 253 with the metal rods pressing the foam glass bodies 252 against one another and thus the increase strength.
  • the mechanical properties can be influenced by changing the density of the foam glass during the production process of the foam glass body. A higher modulus of elasticity and thus higher mechanical strength can be set by increasing the density of the foam glass body.
  • foam glass composite elements 251, 261 meet high standards in terms of thermal conductivity and building safety, such as non-combustibility, so that corresponding buildings, such as passive houses, can be built with them.
  • the foam glass composite elements 251, 261 are easily recyclable, since they usually have no or only minor material connections, but only have mechanical connections through the reinforcing elements that are detachable, so that the individual materials, such as the foam glass and the materials of the Reinforcing elements can be easily separated for recyclability.
  • FIG. 44 shows a high-rise building 270 which, for example, has been erected in a skeleton construction.
  • the foam glass composite elements 271 are used as facade elements in the skeleton of the high-rise building 270. Due to the good mechanical properties of the foam glass composite elements 271, they are able to withstand the wind loads that occur in corresponding high-rise buildings. In addition, they have the advantages of good thermal insulation and easy recycling.
  • the foam glass composite elements that form the walls can be formed, for example, by the previously described foam glass composite elements in cuboid shape.
  • the shape of the cellular glass bodies can be adapted in such a way that there is also a form fit between adjacent cellular glass bodies, at least in one direction. This is made possible by a special design of the surface profile or the surface shape of the contact surfaces of the foam glass bodies. This applies very generally to all foam glass composite elements of the present invention and in particular to all of the embodiments already described.
  • FIG. 45 Two different foam glass bodies 282 and 282a are shown in FIG. 45, which have different contact surfaces for connection to adjacent foam glass bodies 282, 282a.
  • the foam glass body 282 has a first end surface 283 which is corrugated, while at the opposite end of the foam glass body 282 there is a second end surface 284 with two flat surfaces arranged at an angle to one another.
  • the foam glass body 282a has a third end surface 285 which is complementary to the second end surface 284 of the foam glass body 282, while the fourth end surface 286 of the foam glass body 282a is again corrugated and correspondingly complementary to the first end surface 283 of the foam glass body 282, so that foam glass bodies 282 and 282a alternately can be arranged one after the other.
  • Figure 46 similarly shows two foam glass bodies 292 and 292a which in turn have end surfaces 293, 294, 295 and 296, respectively.
  • the first end surface 293 of the foam glass body 292 is complementary to the fourth end surface 296 of the foam glass body 292a and again has a wave shape.
  • the to each other complementary end surface 294, 295, namely the second end surface 294 of the foam glass body 292 and the third end surface 295 of the foam glass body 292 have three flat partial surfaces, two of which are arranged at an angle to a third partial surface.
  • the first end surface 303 of the foam glass body 302 and the fourth end surface 306 of the foam glass body 302a correspond to the first and fourth end surfaces of the previous exemplary embodiments, while the second end surface 304 of the foam glass body 302 and the third end surface of the foam glass body 302a have a sawtooth-like surface structure , However, the second end surface 304 and the third end surface 305 are in turn designed to be complementary to one another.
  • Figure 48 shows an application of the foam glass composite elements for a floating house 310, where the foam glass composite elements are not only used for the walls and the ceiling or the roof of the house, as in the embodiment of Figure 43, but in particular to form a pontoon 311 be used, on which the floating house is stored. Due to the high proportion of pores and the resulting low density of the foam glass and the high mechanical strength of the foam glass composite elements due to the high compressive strength of the glass and the mechanical reinforcement through the reinforcing elements, the foam glass composite elements of the present invention can be used advantageously as a pontoon for a floating house , since the dead weight is low and the buoyancy is high.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaumglasverbundelement und insbesondere ein Schaumglasplattenverbundelement mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Schaumglaskörpern (2; 12; 22; 32; 42, 42a, 42b, 42c, 42d; 52, 52a, 52b, 52c; 62, 62a, 62b, 62c, 62d; 72; 82; 92; 102; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192; 212; 222; 242; 252; 282; 282a; 292, 292a; 302, 302a) und mindestens einem Verstärkungselement (3, 4, 5, 6, 9; 19; 23, 24, 25; 33, 34, 35, 36; 43, 44, 46, 50; 54, 56, 60; 66, 69, 70; 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79; 83, 85, 86, 87, 88; 93, 94, 95, 96; 103, 106, 109; 113; 123; 133; 143, 145, 146, 148, 149; 153, 154, 155, 156, 157; 163, 164, 165, 166, 168, 169; 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180; 193, 194, 195, 196, 197; 203, 204, 205, 206, 207; 213, 214, 215, 216; 223, 224, 225, 226; 246, 249; 253), welches so angeordnet ist, sodass durch das mindestens eine Verstärkungselement auf den einen oder die mehreren Schaumglaskörper zumindest entlang einer Richtung eine Druckspannung wirkt und / oder zwei oder mehr Schaumglaskörper durch das mindestens eine Verstärkungselement miteinander verbunden sind, sowie daraus hergestellte Bauwerke und Verfahren zur Herstellung und Anwendung.

Description

SCHAUMGLASVERBUNDELEMENTE UND IHRE ANWENDUNG
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaumglasverbundelement und insbesondere ein Schaumglasplattenverbundelement mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Schaumglaskörpern bzw. Schaumglasplatten, sowie daraus hergestellte Bauwerke und Verfahren zur Herstellung und Anwendung.
STAND DER TECHNIK
Schaumglasplatten sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und werden hauptsächlich als Wärmedämmstoff eingesetzt. Durch den Aufbau des Schaumglases aus einer Vielzahl von Poren, die von einer Glasmatrix umgeben sind, weist Schaumglas hervorragende Eigenschaften, insbesondere Wärmedämmeigenschaften auf. Schaumglas hat relativ zum Gewicht, eine hohe Druckfestigkeit, ist chemisch resistent, kann bei geschlossener Porosität wasser- bzw. dampfdicht ausgebildet sein, ist nicht brennbar und schädlingssicher, weist eine niedrige thermische Leitfähigkeit und ist extrem langlebig. Mittlerweile können Schaumglasplatten auch ökologisch und nachhaltig, wirtschaftlich zu 100% aus Recyclingglas hergestellt werden. Plattengrößen von 3 m x 1 ,5 m sind bereits großtechnisch herstellbar.
Allerdings hat Schaumglas eine relativ geringe Zugfestigkeit. Zudem ist Schaumglas relativ spröde. Demzufolge sind die Einsatz- bzw. Anwendungsbereiche eingeschränkt.
Darüber hinaus ist die Herstellung von Schaumglasplatten, also Schaumglaskörpern mit einer definierten Form und Dimensionen, die eine definierte Anordnung einzelner Schaumglaskörper ermöglichen, sehr aufwändig, da zur Vermeidung von Eigenspannungsrissen während des Abkühlens eine sehr langsame Abkühlung erfolgen muss. Entsprechend wird Schaumglas auch häufig als Schaumglasschotter mit einer Vielzahl von Schaumglaskörnern von Undefinierter Form eingesetzt, welches aus den entsprechenden Gründen einfacher zu produzieren ist und ebenfalls als Wärmedämmstoff einsetzbar ist.
Aufgrund der aufwändigen Herstellung und des spröden Verhaltens mit geringer Risszä- higkeit von Schaumglasplatten ist der Einsatz von Schaumglasplatten trotz der herausragenden Eigenschaften hinsichtlich der Wärmedämmeigenschaften, der Nicht - Brennbarkeit, der Druckfestigkeit und des niedrigen spezifischen Gewichts gleichwohl noch limitiert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Anwendungsmöglichkeiten von Schaumglas bzw. Schaumglasplatten zu verbessern bzw. zu erweitern, ohne die bestehenden vorteilhaften Eigenschaften zu beeinträchtigen. Insbesondere sollen die nachteiligen Eigenschaften bezüglich geringer Zugfestigkeit, insbesondere bei Anwendungen mit Biegebeanspruchung überwunden oder zumindest verringert werden.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaumglasverbundelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 19 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 25. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung wird ein Schaumglasverbundelement und insbesondere ein Schaumglasplattenverbundelement mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Schaumglaskörpern und mindestens einem Verstärkungselement vorgeschlagen, wobei das mindestens eine Verstärkungselement so angeordnet ist, dass das mindestens eine Verstärkungselement auf den einen oder die mehreren Schaumglaskörper zumindest entlang einer Richtung eine Druckspannung aufbringt. Durch das Aufbringen von Druckspannungen wird möglichen Zugspannungen, die zu einem Versagen des oder der Schaumglaskörper führen könnten, entgegengewirkt und bei mehreren Schaumglaskör- pern, die in einem Schaumglasverbundelement durch das Verstärkungselement gegeneinander gedrückt werden, stellt sich an den Grenzflächen der Schaumglaskörper eine entsprechend hohe Reibungskraft ein, sodass das Schaumglasverbundelement insgesamt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit aufweist. Entsprechend kann das Schaumglasverbundelement unter Zugbelastungen und insbesondere auch Biegebeanspruchungen eingesetzt werden. Das Verbundschaumglaselement kann wegen seiner gegenüber einfachen Schaumglasplatten verbesserten mechanischen Eigenschaften herkömmliche Baumaterialien wie Beton oder Holz ersetzen. Im Hinblick darauf, dass die Zementherstellung einen großen Energiebedarf hat und erhebliche Mengen CO2 freisetzt (ca. 10% der weltweiten CO2-Emissionen werden bei der Zementherstellung erzeugt), ist das erfindungsgemäße Schaumglasverbundelement bezüglich des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen gegenüber herkömmlichen Baumaterialien sehr vorteilhaft, denn bei der Herstellung wird das Glasmaterial nicht vollständig aufgeschmolzen, sondern bei Vorhandensein von Zusatzstoffen auf lediglich ca. 800 °C erwärmt. Schaumglas ist ferner ein hervorragendes Dämmmaterial und zudem ist es nicht brennbar und kann durch eine Verkleidung vor Verwitterung geschützt werden. Es ist auch deutlich leichter als herkömmliche Baumaterialien und kann dementsprechend mit weniger Energieaufwand transportiert und installiert werden. Schließlich sind Verstärkungselemente / Zugelemente, welche durch die ein Schaumglasverbundelement bildenden Schaumglaskörper hindurch laufen, bei einem Brand besser vor thermischer Materialermüdung geschützt.
Im Ergebnis bietet die Erfindung ein zukunftsweisendes Baumaterial für zahlreiche Anwendungszwecke, weil bei dem erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelement der geringe Energieverbrauch, die geringe CO2-Erzeugung, die Wärmedämmung, Feuerfestigkeit sowie Wiederverwendbarkeit von Schaumglas mit der zur Errichtung von Gebäuden erforderlichen mechanischen Stabilität (Druck -, Zug - und Biegefestigkeit) kombiniert werden. Unter Schaumglaskörper, die in dem erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelement aufgenommen sind, können Körper verstanden werden, die einstückig aus Schaumglas gebildet sind und / oder eine homogene Struktur aufweisen, wobei eine Vielzahl eingeschlossener Poren von einer Glasmatrix umgeben sind. Hierbei kann es sich um offene oder geschlossene Poren handeln, wobei bei geschlossenen Poren kein Fluid von außen in die Poren dringen kann, wie beispielsweise Wasser.
Die Schaumglaskörper eines Schaumglasverbundelements können mit variierenden Eigenschaften der Schaumglaskörper ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Dichte der Schaumglaskörper variieren, sodass in bestimmten Bereichen des Schaumglasverbundelements Schaumglaskörper mit einer höheren Dichte eingesetzt werden, während in anderen Bereichen Schaumglaskörper mit niedrigerer Dichte Verwendung finden können. Entsprechend können auch die Elastizitätsmodule der Schaumglaskörper unterschiedlich sein und auf den Einsatzzweck angepasst sein. Entsprechend können in einem Schaumglasverbundelement auch unterschiedliche Schaumglaskörper eingesetzt werden, die sich in anderen Eigenschaften unterscheiden, beispielsweise hinsichtlich einer offenen oder geschlossenen Porosität. Somit können in einem Schaumglasverbundelement ausschließlich gleiche Schaumglaskörper eingesetzt werden oder Schaumglaskörper mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Die Schaumglaskörper eines Schaumglasverbundelements können alle identisch in Form und / oder Größe ausgebildet sein, aber es können auch unterschiedliche Schaumglaskörper, die sich in Form und / oder Größe voneinander unterscheiden, in einem Schaumglasverbundelement aufgenommen sein.
Der Schaumglaskörper kann eine definierte Form aufweisen und Dimensionen besitzen, die es ermöglichen, dass die entsprechenden Schaumglaskörper in einer definierten Art und Weise in dem Schaumglasverbundelement angeordnet werden können. Insbesondere können die Dimensionen so gewählt sein, dass Schaumglasverbundelemente gebildet werden können, die für die Gestaltung und den konstruktiven Einsatz zur Herstellung von Bauwerken oder Bauwerksteilen und insbesondere von Gebäuden oder Gebäudeteilen geeignet sind. Obwohl eine große Bandbreite an Dimensionen sowohl für die eingesetzten Schaumglaskörper als auch für die aus den Schaumglaskörper gebildeten Schaumglasverbundelemente möglich sind, können die Mindestdimensionen eines Schaumglaskörpers oder eines Schaumglasverbundelements im Bereich von 1 cm, 5 cm oder 10 cm und mehr liegen, während die maximalen Dimensionen eines Schaumglaskörpers oder Schaumglasverbundelements im Bereich von einigen 10 cm, Beispielsweise 50 cm, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m oder mehr liegen können. Die Mindestdimension oder minimale Dimension eines Schaumglaskörpers oder eines Schaumglasverbundelements stellt die Dimension des Schaumglaskörpers oder des Schaumglasverbundelements dar, die die kleinste Ausdehnung besitzt und kann beispielsweise in der Dicken - oder Breitenrichtung vorliegen, während die maximale Dimension eines Schaumglaskörpers oder Schaumglasverbundelements die Dimension des Schaumglaskörpers oder des Schaumglasverbundelements ist, die die größte Ausdehnung besitzt und entsprechend die Längsrichtung definieren kann.
Der Schaumglaskörper kann ein beliebig geformter Körper sein, der jedoch eine definierte und vorbestimmte Form aufweist. Insbesondere kann der Schaumglaskörper eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements die Form eines Quaders, quaderförmigen Körpers, quaderartigen Körpers, eines Würfels, eines Prismas, einer Pyramide, eines Parallelepipeds, eines Tetraeders, eines Polyeders, Zylinders, Hohlzylinders, Rotationskörpers, eines kreisförmigen Körpers, eines scheibenförmigen Körper und / oder eines ringförmigen Körpers oder dergleichen besitzen.
Der Schaumglaskörper kann mindestens eine ebene Fläche und / oder mindestens zwei zueinander parallel ausgerichtete Flächen und / oder beliebig dreidimensional geformte Flächen aufweisen, von denen die aneinander anliegenden Flächen (Anlageflächen) benachbarter Schaumglaskörper komplementär zueinander ausgebildet sind, sodass sie flächig aneinander anliegen, um so Stapel oder allgemein Verbünde von Schaumglaskörpern zur Herstellung eines Schaumglasverbundelements bilden zu können. Entsprechend können gegenüberliegende Oberflächen eine Schaumglaskörpers komplementär zueinander ausgebildet sein oder die Anlagefläche eines Schaumglaskörpers kann an die Anlagefläche eines anderen, unterschiedlich ausgebildeten Schaumglaskörpers angepasst sein. An der mindestens einen Anlagefläche lassen sich dann entsprechend andere Schaumglaskörper anordnen. Bei zwei oder mehr Anlageflächen bzw. ebenen oder komplementär zueinander ausgebildeten Flächen können die Schaumglaskörper in Reihen und / oder Spalten übereinander und / oder hintereinander und / oder nebeneinander angeordnet werden, um unterschiedliche Formen von Schaumglasverbundelementen zu bilden. Vorzugsweise können die Oberflächen des Schaumglaskörpers als Anlageflächen ausgebildet sein, die die größten Oberflächen darstellen, um die gegenseitige Reibungskraft der aneinander anliegenden Schaumglaskörper zu maximieren.
Bei komplementär zueinander ausgebildeten Anlageflächen der Schaumglaskörper kann ein Schaumglaskörper auf der einen Seite eine erste Anlagefläche aufweisen und auf einer gegenüberliegend abgewandten Seite eine zweite Anlagefläche, die komplementär zur ersten Anlagefläche ausgebildet ist, sodass mehrere dieser Schaumglaskörper in einem Verbund oder Stapel angeordnet werden können. Die Anlageflächen können Vorsprünge und / oder Vertiefungen aufweisen. Wird die Anlagefläche durch eine in einem kartesischen Koordinatensystem in x - und y - Richtung aufgespannte Ebene definiert, so erstrecken sich die Vorsprünge und / oder Vertiefungen in der senkrecht zur xy - Ebene verlaufenden z - Richtung. Neben völlig beliebigen Anordnungen von Vorsprüngen und / oder Vertiefungen können die Vorsprünge und / oder Vertiefungen sich periodisch in einer oder beiden Richtungen der xy - Ebene, also in x - oder y - Richtung, wiederholen, sodass die Anlageflächen eine wellenförmige oder sägezahnförmige oder noppenartige Oberflächenform aufweisen können.
Die Schaumglaskörper in einem Schaumglasverbundelement können übereinander und / oder hintereinander und / oder nebeneinander gestapelt und / oder in der Art eines Mauerwerksverbands angeordnet sein, ohne dass zwischen den Schaumglaskörpern Bindemittel angeordnet sind, wie sie beispielsweise mit Mörtel bei Mauerwerksverbänden gegeben sind. Insbesondere können die Schaumglaskörper im Schaumglasverbundelement zumindest teilweise keine stoffschlüssige, vorzugsweise jedoch gar keine stoffschlüssige Verbindung untereinander aufweisen, sodass ein entsprechendes Schaumglasverbundelement auch in einfacher Weise wieder recycelt werden kann, da Schaumglaskörper und Verstärkungselemente sowie deren Komponenten leicht wieder voneinander getrennt werden können.
Die Art der Anordnung der Schaumglaskörper in einem Schaumglasverbundelement kann in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. Insbesondere können bekannte Arten von Mauerwerksverbänden gebildet werden, wie beispielsweise ein Tragverband, ein Läuferverband, ein Binderverband, ein Blockverband, ein Kreuzverband oder dergleichen. Darüber hinaus sind einfache Stapel, bei denen die Schaumglaskörper in einem ein - oder mehrschichtigem Stapel von einzelnen übereinander oder in Reihen angeordneten Schaumglaskörpern vorgesehen sind, möglich. Die Schaumglaskörper können in einem Stapel von Reihe zu Reihe fluchtend übereinander und / oder versetzt zueinander angeordnet sein.
Die Schaumglaskörper können in dem Schaumglasverbundelement zumindest teilweise direkt und / oder unmittelbar aneinander anliegen oder es können zumindest teilweise zwischen benachbarten Schaumglaskörper zumindest teilweise Trennelemente, beispielsweise in Form von Blättern oder Folien vorgesehen sein. Die Blätter oder Folien können aus Papier, Pappe, Gummi oder Kunststoff, beispielsweise Polyisobutylen, Textilien, wie Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte, Nähgewirke, Vliesstoffe und Filze oder anderen geeigneten Werkstoffen gebildet sein. Die Trennelemente können so ausgebildet sein, dass sie elastisch oder plastisch verformbar sind, sodass sie in die raue Oberfläche der Schaumglaskörper eindringen können und zum einen verhindern, dass aneinander liegende Schaumglaskörper sich gegenseitig beschädigen und zum anderen bewirken, dass die Reibungskraft zwischen den Schaumglaskörpern verstärkt wird, um den Zusammenhalt der Schaumglaskörper im Schaumglasverbundelement und somit die Festigkeit des Schaumglasverbundelements zu stärken. Die zusätzliche Stabilisierung, welche sich aus den Trennelementen ergeben kann, kann durch die Oberflächenstruktur der Schaumglaskörper verstärkt werden. Die Schaumglaskörper können geschnitten und vorzugsweise geschliffen werden, um eine ebene Oberfläche zu erhalten. Das Schneiden und / oder Schleifen führt dazu, dass oberflächennahe Mikrohohlräume (Poren) aufgebrochen werden und die Überreste der Wandungen, welche diese Mikrohohlräume eingeschlossen hatten, scharfkantig von der makroskopisch ebenen Oberfläche abstehen. Das Eindringen dieser mikroskopischen, abstehenden Kanten in ein auf der Oberfläche (bzw. zwischen zwei Schaumglaskörpern) angeordnetes Trennelement kann eine klett- bandartige Haftreibung zwischen dem Trennelement und dem jeweiligen Schaumglaskörper bewirken, die einen Beitrag zur Stabilisierung von aus übereinander gestapelten Schaumglaskörpern gebildeten Wandelementen gegenüber quer einwirkenden Kräften (Pfeil in Fig. 1 ) bilden kann, und zwar ganz ohne die zusätzliche Verwendung eines Klebers oder Mörtels, sodass solche Wandelemente auch wieder vollständig rückgebaut und die Schaumglaskörper dementsprechend wieder verwendet werden können. Darum ist das Schaumglasverbundelement nicht nur aus energetischen Gründen vorteilhaft, sondern auch ein nachhaltiges Baumaterial. Es ist ferner zu beachten, dass Betonplatten einer Bewehrung bedürfen, um gegenüber Querkräften ausreichend widerstandsfähig zu sein. Ein erheblicher Teil der Bewehrung ist aber dem hohen Eigengewicht des Betons geschuldet. Das erfindungsgemäß Schaumglasverbundelement weist demgegenüber ein sehr geringes Eigengewicht bzw. spezifisches Gewicht auf, sodass bereits aus diesem Grund die Verstärkungselemente hinsichtlich ihrer Anzahl und Dimensionen mit einem niedrigen Volumen - und Gewichtsanteil im Schaumglasverbundelement gewähltwerden können, wobei jedoch die Reibungskraft zwischen den das Schaumglasverbundelement bildenden Schaumglaskörpern und den Trennelementen aufgrund der hohen Haftreibungsraft zusätzlich Widerstandsfähigkeit gegenüber Querkräften bewirken kann und folglich der Anteil der Verstärkungselemente noch geringer ausfallen kann.
Das mindestens eine Verstärkungselement, welches zusammen mit einem oder mehreren Schaumglaskörpern das Schaumglasverbundelement bildet, kann ebenfalls in sehr vielfältigen Formen ausgebildet sein und insbesondere so geformt sein, dass es in einer oder mehreren Richtungen Zugkräfte aufnehmen bzw. Druckkräfte auf die mit dem Verstärkungselement angeordneten Glaskörper ausüben kann. Insbesondere kann das mindestens eine Verstärkungselement eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements als Band, Seil, Strang, Faser, Draht, Streifen, Gurt, Stab, Stange, Profilstange, Gewindestange, Rohr, Zylinder, Balken, Profilträger, T - Träger, Doppel - T - Träger, Platte, Platte mit zumindest teilweise umgebogenen Rändern, U - Profil, Rahmenelement, zwei - oder dreidimensionales Rahmenelement, insbesondere rechteckiges oder quaderförmiges Rahmenelement, Bügel, zwei - oder dreidimensionales Gitter, Schraube, Spannelement, Klemmelement, Feder, plastisch verformbares Halteelemente oder dergleichen ausgebildet sein.
Das Verstärkungselement kann als einzelne Komponente ausgebildet sein oder aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein, wobei die Komponenten insbesondere durch die oben aufgezählten Elemente gebildet sein können. Die Komponenten eines Verstärkungselements oder mehrere Verstärkungselemente können in jeder geeigneten Art kombiniert und miteinander verbunden werden, wobei formschlüssige, kraftschlüssige und / oder stoffschlüssige Verbindungen möglich sind. Beispielsweise können Schraubverbindungen, Klemmverbindungen, Schweiß - oder Klebeverbindungen zwischen den Verstärkungselementen und / oder den Komponenten des oder der Verstärkungselemente realisiert sein.
Die Verstärkungselemente können aus jedem geeigneten Werkstoff gebildet sein und insbesondere aus metallischen Werkstoffen, wie Stahl, insbesondere Edelstahl, nichtrostende Stählen oder auch anderen üblichen metallischen Legierungen. Darüber hinaus können für die Verstärkungselemente Kohlenstoffwerkstoffe oder Kunststoffe, wie Nylon oder Polyester, verwendet werden oder auch Fasermaterialien, wie Kohlenstofffasern oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe. Auch Naturmaterialien, wie Hanffasern oder dergleichen sowie andere Naturstoffe, wie beispielsweise Basalt, Steinplatten oder dergleichen, sind vorstellbar. Darüber hinaus sind auch Glas, Keramiken oder Keramikverbundwerkstoffe beispielsweise zur Bildung von Plattenelementen oder dergleichen einsetzbar.
Das mindestens eine Verstärkungselement kann elastisch verformbar sein, um entsprechend die Druckspannungen auf den mindestens einen Schaumglaskörper des Schaumglasverbundelements aufbringen zu können. Werden mehrere Verstärkungselemente oder und / oder Verstärkungselemente mit mehreren Komponenten verwendet, können mindestens ein Verstärkungselement oder mindestens eine Komponente, vorzugsweise mehrere Verstärkungselemente oder mehrere Komponenten elastisch verformbar sein. Entsprechend können das mindestens eine Verstärkungselement oder eine Komponente davon im Schaumglasverbundelement unter Zugspannung stehen.
Das mindestens eine Verstärkungselement kann in dem Schaumglasverbundelement so angeordnet sein, dass es zumindest teilweise durch den mindestens einen Schaumglaskörper verläuft. Sind mehrere Schaumglaskörper zu einem Schaumglasverbundelement zusammengefügt, so können ebenfalls das mindestens eine Verstärkungselement und insbesondere mehrere Verstärkungselemente zumindest teilweise durch die Schaumglaskörper verlaufen, die hierzu entsprechende Durchführungen bzw. Öffnungen aufweisen können. Das oder die Verstärkungselemente können auch nahezu komplett durch den oder die Schaumglaskörper verlaufen, wobei beispielsweise lediglich kleine Abschnitte aus den entsprechenden Schaumglaskörper hervorstehen, um mit weiteren Verstärkungselementen, wie z.B. Platten verbunden zu werden. Darüber hinaus kann das mindestens eine Verstärkungselement auch entlang der Oberfläche des mindestens einen Schaumglaskörpers angeordnet sein.
Insbesondere können mehrere Verstärkungselemente eines Schaumglasverbundelements Zusammenwirken, sodass beispielsweise an der Oberfläche der Schaumglaskörper bzw. des Schaumglasverbundelements angeordnete Platten, Bänder oder Rahmenelemente mit durch die Schaumglaskörper verlaufenden Seilen, Stangen, Stäben, Bändern, Drähten oder dergleichen miteinander verbunden sind und die dazwischen angeordneten Schaumglaskörper, durch die die Verstärkungselemente verlaufen, gegeneinander zu drücken.
Zur Anordnung des mindestens einen Verstärkungselements an dem mindestens einen Schaumglaskörper können an der Oberfläche des oder der Schaumglaskörper auch entsprechende Aufnahmebereiche, wie beispielsweise Einbuchtungen oder dergleichen, vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein an der Oberfläche als Verstärkungselemente vorgesehenes Band in einer entsprechenden Nut verlaufen, sodass sich eine glatte bzw. ebene Oberfläche des Schaumglasverbundelements bilden kann.
Das mindestens eine Verstärkungselement kann insbesondere ringförmig um die Schaumglaskörper des Schaumglasverbundelements verlaufen, wobei das ringförmige Verstärkungselemente von allen Seiten die Schaumglaskörper zusammendrücken kann. Durch Anordnung von mehreren ringförmigen Verstärkungselementen, die parallel zueinander und / oder kreuzweise zueinander verlaufen können, können von mehreren, insbesondere allen Seiten des Schaumglasverbundelements Druckspannungen auf die Schaumglaskörper aufgebaut werden und so ein kompakter Verbund geschaffen werden.
Die Schaumglasverbundelemente können ähnlich den Schaumglaskörpern, die die Schaumglasverbundelemente bilden, in unterschiedlichster Form gestaltet sein, wobei insbesondere quaderförmige oder quaderartige Gestaltungen vorgesehen sein können. Entsprechend weisen derartige Schaumglasverbundelemente eine Breite, eine Länge und eine Höhe auf, wobei die Hauptflächen eines derartigen quaderförmigen oder quaderartigen Schaumglasverbundelements durch die Richtungen aufgespannt sind, die die größten Dimensionen aufweisen, also beispielsweise durch die Höhe und Länge oder Breite und Länge. Die anderen Flächen bilden entsprechende Stirnflächen. Die Anordnung der Verstärkungselemente kann bei einer derartigen Gestaltung der Schaumglasverbundelemente vorzugsweise so erfolgen, dass die Schaumglaskörper zumindest in Richtung der größten Erstreckung bzw. größten Dimensionen des Schaumglasverbundelements, also in Längsrichtung, gegeneinander verpresst werden, also beispielsweise die Verstärkungselemente in Form von Stangen, Stäben, Drähten, Seilen oder Bändern in Längsrichtung verlaufen und die Verstärkungselemente in Form von Platten oder Bändern, mit denen die Druckspannungen auf die Schaumglaskörper übertragen werden, entsprechend an den Stirnseiten angeordnet sind.
Das Schaumglasverbundelement kann an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine Beschichtung und / oder eine Abdeckung aufweisen, um die Oberfläche an verschiedene Einsatzgebiete anpassen zu können.
Darüber hinaus können das Schaumglasverbundelement bzw. die an der Oberfläche des Schaumglasverbundelements vorliegenden Schaumglaskörper eine strukturierte Oberfläche aufweisen, wobei vielfältige Strukturierungen denkbar sind. Beispielsweise können an der Oberfläche des Schaumglasverbundelements konvexe und / oder konkave Wölbungen und / oder Sackbohrungen und / oder Stufen und / oder Hinterschneidungen und / oder Sägezahnstufen und dergleichen vorgesehen werden.
Ein entsprechendes Schaumglasverbundelement kann bei vielfältigen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise als Wand - und / oder Decken - und / oder Bodenelement eines Bauwerks oder eines Gebäudes, als Schwimmkörper, als Verkleidungselement, als Tunnelauskleidungselement oder als Schallschutzelement. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind denkbar. Unter Bauwerk wird hierbei jegliche Konstruktion verstanden, die auch beweglich sein kann.
Entsprechend wird auch Schutz für ein Bauwerk beansprucht, welches mindestens ein, vorzugsweise mehrere Schaumglasverbundelemente insbesondere der vorher beschriebenen Art umfasst. Zur Verbindung von mehreren Schaumglasverbundelementen in einem Bauwerk kann das Bauwerk mindestens ein, vorzugsweise mehrere Verbindungselemente umfassen, mit denen die Schaumglasverbundelemente verbunden werden. Die Verbindungselemente können ähnlich den Verstärkungselementen aufgebaut sein, die die Schaumglaskörper innerhalb des Schaumglasverbundelements miteinander verbinden. Darüber hinaus sind jedoch auch weitere Verbindungselemente einschließlich stoffschlüssiger Verbindungen denkbar. Ganz allgemein können die Schaumglasverbundelemente in jeder geeigneten Weise durch kraftschlüssige und / oderformschlüssige und / oder stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden werden.
Insbesondere können die Verbindungselemente Bänder, Seile, Drähte, Streifen, Stangen, Profilstangen, Gewindestangen, Platten, Platten mit zumindest teilweise umgebogenen Rändern, U - Profile, Rahmenelemente, zwei - oder dreidimensionale, insbesondere rechteckige oder quaderförmige Rahmenelemente, Bügel, zwei - und dreidimensionale Gitter, Schrauben, Spannelemente, Klemmelemente, plastisch verformbare Halteelemente und dergleichen umfassen.
Die Verbindungselemente können aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein, wobei die Komponenten durch Komponenten gebildet werden können, die auch als einzelne Verbindungselemente eingesetzt werden können, wie dies bereits für die Verstärkungselemente beschrieben worden ist.
Ähnlich den Verstärkungselementen der Schaumglasverbundelemente können auch die Verbindungselemente elastisch verformbar sein und insbesondere im Bauwerk zumindest teilweise unter Zugspannung stehen, sodass die Schaumglasverbundelemente wiederum unter Druckspannung miteinander verbunden sind.
Mit den Schaumglasverbundelementen der vorliegenden Erfindung können vielfältige Bauwerke oder Gebäude gebildet werden, wie beispielsweise Wände, Böden und / oder Decken von Gebäuden, Lärmschutzwände, Pontons, schwimmende Häuser, Tunnelauskleidungen und dergleichen. KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform aus Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 4 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 5 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 6 eine teilweise aufgebrochene Darstellung einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 7 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauwerks in Form einer Lärmschutzwand mit einer Vielzahl von Schaumglasverbundelementen aus Figur 6,
Figur 8 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements ähnlich der Darstellung der Figur 6,
Figur 9 eine Detailansicht eines Teils des Schaumglasverbundelements aus Figur 8,
Figur 10 eine zweite Ausführungsform einer Lärmschutzwand mit einer Vielzahl von Schaumglasverbundelementen aus Figur 8,
Figur 11 eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements ähnlich den Ausführungen der Figuren 6 und 8, Figur 12 eine dritte Ausführungsform einer Lärmschutzwand mit einer Vielzahl von Schaumglasverbundelementen aus Figur 11 ,
Figur 13 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines weiteren erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 14 eine Detaildarstellung des Schaumglasverbundelements aus Figur 13,
Figur 15 eine weitere perspektivische Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 16 eine weitere perspektivische Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 17 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 18 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 19 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 20 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 21 eine weitere perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements,
Figur 22 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements, bei welchem zur Verdeutlichung einige Schaumglaskörper nicht gezeigt sind,
Figur 23 eine perspektivische Detaildarstellung eines Teils des Schaumglasverbundelements aus Figur 22, Figur 24 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements, bei welchem zur Verdeutlichung einige Schaumglaskörper nicht gezeigt sind,
Figur 25 eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements, bei welchem zur Verdeutlichung einige Schaumglaskörper nicht gezeigt sind,
Figur 26 noch eine weitere perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements, bei welchem zur Verdeutlichung einige Schaumglaskörper nicht gezeigt sind,
Figur 27 eine Darstellung des Schaumglasverbundelements aus Figur 26 aus anderer Perspektive,
Figur 28 eine teilweise, perspektivische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements aus den Figuren 26 und 27,
Figur 29 eine teilweise, perspektivische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements aus Figur 28 aus anderer Perspektive,
Figur 30 eine perspektivische Darstellung eines Verstärkungselements in Form eines Bandes mit einem Spannelement,
Figur 31 eine teilweise, perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements mit Verstärkungselementen gemäß der Ausführungsform aus Figur 30,
Figur 32 eine Darstellung eines weiteren Verstärkungselements in Form eines elastisch verspannbaren Bandes mit Klemmelementen zur Fixierung des Bandes,
Figur 33 eine Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements, Figur 34 eine Darstellung eines Teils einer Tunnelauskleidung aus erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelementen,
Figur 35 eine perspektivische Darstellung eines Schaumglasverbundelements, welches als Teil der Tunnelauskleidung in Figur 34 eingesetzt wird,
Figur 36 eine perspektivische Teildarstellung des Schaumglasverbundelements aus Figur 36,
Figur 37 eine Darstellung der Anordnung der Schaumglasverbundelemente aus den Figuren 36 und 37 als Tunnelauskleidung,
Figur 38 eine weitere perspektivische Darstellung eines Schaumglasverbundelements, welches als Teil einer Tunnelauskleidung gemäß den Figuren 34 und 38 eingesetzt werden kann,
Figur 39 eine perspektivische Detailansicht der Anordnung von Schaumglasverbundelementen aus Figuren 36, 37 und 39 in einem Tunnel,
Figur 40 eine weitere Ausführungsform einer Tunnelauskleidung mit erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelementen,
Figur 41 noch eine Ausführungsform einer Tunnelauskleidung mit weiteren erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelementen,
Figur 42 eine Darstellung eines Schaumglasverbundelements der Tunnelauskleidung aus der Figur 42,
Figur 43 eine Darstellung eines Gebäudes, welches aus Schaumglasverbundelementen gemäß der Erfindung hergestellt ist
Figur 44 eine Darstellung eines Hochhauses, bei dem die Fassade mit erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelement den hergestellt ist,
Figur 45 eine Darstellung eines Verbunds von zwei verschiedenen Schaumglaskör- pern mit komplementär zueinander ausgebildeten Anlageflächen, Figur 46 eine weitere Darstellung eines Verbunds von zwei verschiedenen Schaumglaskörpern mit komplementär zueinander ausgebildeten Anlageflächen,
Figur 47 noch eine Darstellung eines Verbunds von zwei verschiedenen Schaumglaskörpern mit komplementär zueinander ausgebildeten Anlageflächen und in
Figur 48 eine Darstellung eines Gebäudes auf einem Ponton, wobei sowohl das Gebäude oder Teile davon als auch der Ponton aus erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelementen hergestellt sind.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 1 , welches beispielsweise als Decken - oder Dachelement eines Gebäudes oder in sonst einer Form als Balken oder Träger verwendet werden kann. Das Schaumglasverbundelement 1 ist an seinen beiden Enden auf zwei Auflagern 8 gelagert und der Pfeil, der in der Figur 1 dargestellt ist, verdeutlicht, dass das Schaumglasverbundelement 1 einer Biegebeanspruchung durch eine Lastaufbringung in der Mitte zwischen den beiden Auflagen 8 aufgrund der erfindungsgemäßen Struktur des Schaumglasverbundelements widerstehen kann. Das Schaumglasverbundelement 1 ist aus einer Vielzahl von quaderförmig Schaumglaskörper 2 aufgebaut, welche benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den einzelnen Schaumglaskörpern 2 Trennelemente 7 vorgesehen sind, die aus einem komprimierbaren, insbesondere elastisch komprimierbaren Material, wie beispielsweise einem Gummimaterial oder gummiartigen Kunststoff gebildet sein können. Die Schaumglaskörper 2 sind über Gewindestangen 3 miteinander verbunden, die durch die Schaumglaskörper 2 und die Trennelemente 7 hindurch gesteckt sind. An ihren Enden weisen die Verstärkungselemente bzw. Zugelemente in Form von Gewindestangen 3 Gewinde auf, sodass entsprechend jeweils eine Fixierung in Form einer Mutter 4 auf das jeweilige Gewinde aufgeschraubt werden kann. Durch das Aufschrauben und Anziehen der Muttern 4 kann der Raum zwischen den Muttem 4 an der Gewindestange 3 verkleinert werden und die Schaumglaskörper 2 und die Trennelemente 7 werden gegeneinander gepresst, sodass auf die Schaumglaskörper 2 und die Trennelemente 7 eine Druckspannung einwirkt und die elastische verformbare Gewindestange 3 unter Zugspannung gesetzt wird. Die Trennelemente bewirken, wie oben bereits beschrieben worden ist, dass eine erhebliche Haftreibung zwischen den Schaumglaskörpern wirkt, ohne dass ein Kleber oder Mörtel zur Anwendung kommen muss, weshalb das Schaumglasverbundelement 1 , nachdem die Muttern 4 gelöst wurden, wieder vollständig in seine Bestandteile zerlegt werden kann und die Schaumglaskörper und Verstärkungselemente können sodann wieder verwendet werden. Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Schaumglasverbundelement 1 unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten besonders vorteilhaft.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind zudem Federelemente 5 jeweils zwischen den Muttem 4 und dem jeweils letzten Schaumglaskörper 2 des Schaumglasverbundelements 1 angeordnet, die durch das Verschrauben der Muttem 4 mit den Gewindestangen 3 ebenfalls verspannt werden und entsprechend eine Druckspannung auf die Schaumglaskörper 2 und Trennelemente 7 ausüben.
Um keine Spannungsspitzen in die an den Enden des Schaumglasverbundelements 1 angeordneten Schaumglaskörper 2 bzw. Trennelemente 7 durch die Muttem 4 und / oder die Federelemente 5 einzubringen, ist an den Oberflächen der Schaumglasverbundelements 1 jeweils eine Druckverteilungsplatte 6 angeordnet, um die durch die Muttem 4 durch das Verschrauben mit dem Gewinde der Gewindestangen 3 und / oder durch die Federelemente 5 auf die Schaumglaskörper 2 oder die Trennelemente 7 aufgebrachte Druckspannung über eine größere Fläche an der Oberfläche der an den Enden des Schaumglasverbundelements 1 angebrachten Schaumglaskörper 2 bzw. Trennelemente 7 zu verteilen. Die Gewindestangen 3 können direkt durch Öffnungen in den Schaumglaskörpern 2 und Trennelementen 7 hindurch geführt sein oder es können Führungselemente, wie beispielsweise Rohre vorgesehen sein, in welchen die Gewindestangen 3 aufgenommen sein können. Entsprechend können anstelle von Gewindestangen 3 auch andere Verstärkungselemente, wie beispielsweise Seile oder dergleichen verwendet werden.
Wie sich aus der Figur 1 ergibt, sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Verstärkungselemente in Form der Gewindestangen 3 in Verbindung mit den Muttern 4, den Federelementen 5 und den Druckverteilungsplatten 6 im unteren Bereich des als Biegebalken gezeigten Schaumglasverbundelements 1 angeordnet, sodass in dem Bereich, in welchem bei einer Durchbiegung gemäß der durch den Pfeil dargestellten Last die größten Zugspannungen auftreten, durch die Vorspannung über die Verstärkungselemente 3, 4, 5 und 6 eine Gegenspannung in Form einer Druckspannung vorliegt. Diese Druckvorspannung kompensiert die durch die Verbiegung aufgebrachte Zugspannung in diesem Bereich. Entsprechend kommt es trotz des spröden Schaumglasmaterials nicht zu einem Versagen des Bauteils.
Die Figur 2 zeigt das Schaumglasverbundelement 1 mit einer Vielzahl von Schaumglaskörpern 2 und den Verstärkungselementen / Zugelementen 9 in Form von Gewindestangen 3, Muttem 4, Federelemente 5 (in Fig. 2 nicht separat dargestellt) ohne die Anordnung der Druckverteilungsplatten 6 in einer weiteren perspektivischen Darstellung in der Anordnung auf den Auflagen 8. Hier ist zu sehen, dass die Anzahl der Verstärkungselemente 9 im unteren Bereich des Schaumglasverbundelements 1 höher sein kann, als in einem mittleren Bereich.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 11 mit einer Vielzahl von Schaumglaskörpern 12, die nebeneinander und hintereinander angeordnet sind, wobei die Anordnung der Schaumglaskörper 12 in den jeweiligen Reihen versetzt zueinander erfolgt, sodass ein sogenannte Mauerverband gegeben ist, ohne dass jedoch eine stoffschlüssige Verbindung der Schaumglaskörper 12 durch irgend ein Bindemittel gegeben wäre. Darüber hinaus sind bei dem Schaumglasverbundelement 11 Verstärkungselemente / Zugelemente 19 sowohl in der Längsrichtung L als auch in der Breitenrichtung B angeordnet, sodass die Schaumglaskörper 12 sowohl in Längsrichtung L als auch in Breitenrichtung B unter Druckspannung angeordnet sind und sowohl an den Breitseiten als auch an den Längsseiten Druckverteilungsplatten 16 vorgesehen sind.
In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 21 ähnlich der Darstellung der Figur 1 gezeigt. Auch hier ist eine Vielzahl von quaderförmigen Schaumglaskörpern 22 nebeneinander angeordnet und durch zwischen den Schaumglaskörpern angeordneteTrennelemente 27 voneinander getrennt. Anstelle der durch die Schaumglaskörper 2 hindurch verlaufenden Gewindestangen 3, wie sie beim Schaumglasverbundelement 1 der Figur 1 Verwendung finden, sind die Schaumglaskörper 22 des Schaumglasverbundelements 21 und die Trennelemente 27 jedoch durch ein an der Außenseite des Schaumglasverbundelements 21 vorgesehenes Verstärkungselement verbunden, welches ein Band 23 in Form eines Verspannungsbandes / Zugbandes mit einer Fixierung in Form eines Spannelementes 24 aufweist, durch welches das Band 23 straff und unter Zugspannung um die Schaumglaskörper 22 und die Trennelemente 27 gespannt werden kann, sodass diese wiederum unter Druckspannung gegeneinander anliegen. Um den Druck, der durch das Band 23 und das Spannelement 24 auf die Schaumglaskörper 22 und die Trennelemente 27 einwirkt, zu verteilen, sind an den Ecken Druckverteilungsprofile 25 in Form von L - förmigen Profilen vorgesehen, die sich entlang einer Kante des Schaumglasverbundelements 1 erstrecken. Alternativ können auch einzelne Druckverteilungsplatten Verwendung finden. Auch bei einer derartigen Gestaltung, wie in Fig. 4 gezeigt, kann das Schaumglasverbundelements 21 einer Biegebeanspruchung, wie sie durch die Lagerung des Schaumglasverbundelements 21 auf den Auflagern 28 und die Lastaufbringung durch den Pfeil in der Figur 4 dargestellt ist, widerstehen.
Die Figur 5 zeigt ein weiteres Schaumglasverbundelement 31 in Form eines Wandelements. Auch hier sind eine Vielzahl von Schaumglaskörpern 32 durch Trennelemente 37 voneinander getrennt übereinander angeordnet und über Verstärkungselemente / Zugelemente in Form von Gewindestangen 33, die an ihren Enden mit Fixierungen in Form von Muttem 34 verschraubt sind, verbunden (gezeigt ist nur eine Gewindestange 33, aber in Richtung senkrecht zur Bildebene sind mehrere Gewindestangen 33 hintereinander angeordnet). Über Federelemente 35 und Druckverteilungsplatten 36 wird wiederum eine Druckspannung auf die Schaumglaskörper 32 und Trennelemente 37 aufgebracht. Ein derartiges Wandelement 31 kann, wie der Pfeil im unteren Bereich des Schaumglasverbundelements 31 andeutet, auch Scherspannungen widerstehen, da die Schaumglaskörper 32 und die Trennelement 33 durch die über die Verstärkungselemente 33, 34, 35,36 aufgebrachte Druckspannung fest miteinander verbunden sind. Entsprechend kann ein derartiges Schaumglasverbundelement auch für erdbebensichere Bauten eingesetzt werden, bei denen insbesondere Scherkräfte aufgenommen werden müssen. Da allerdings das Schaumglasverbundelement 31 in Form eines Wandelement seitliche Kräfte, wie beispielsweise Scherkräfte von beiden Seiten abtragen muss, sind die Verstärkungselemente in Form der Gewindestangen 33, Muttern 34, Spannelemente 35 und Druckverteilungsplatten 36 in der Mitte des Schaumglasverbundelements 1 angeordnet, um eine symmetrische Anordnung zu erzielen.
Die Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 41 , welches als Teil einer Lärmschutzwand ausgebildet ist. Das Schaumglasverbundelement 41 weist mehrere Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d auf, die eine quaderförmige Grundform aufweisen und übereinander gestapelt sind. Das Schaumglasverbundelement 41 der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform weist verschiedene Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d auf, die sich in ihrer Formgebung unterscheiden.
Der Schaumglaskörper 42, der in der Darstellung der Fig. 1 der oberste Schaumglaskörper ist, weist an den oberen Längskanten Schrägflächen auf, sodass der Schaumglaskörper 42 eine Dachstruktur ausbildet.
Unterhalb des Schaumglaskörpers 42, die als oberster Schaumglaskörper des Schaumglasverbundelements 41 angeordnet ist, befinden sich ein Schaumglaskörper 42a, der an einer Längsseite eine konkave Einbuchtung 47 aufweist. Unterhalb des Schaumglaskörpers 42a mit der konkaven Einbuchtung 47 ist ein Schaumglaskörper 42b mit einer konvexen Wölbung 48 angeordnet, sodass sich in Kombination der Schaumglaskörper 42a und 42b eine S - förmige Oberfläche ergibt. Weiterhin sind mehrere Schaumglaskörper 42a und 42b abwechselnd übereinander angeordnet, sodass das Schaumglasverbundelement 41 eine Oberfläche mit einer Wellenform aufweist. Diese dient zusammen mit Sackbohrungen, die in die Oberfläche eingebracht sein können, zur Reflexion und Absorption von Schallwellen und somit zur Schalldämmung. Die Schalldämmung kann auch dadurch verbessert werden, wenn die Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d mit einer offenen Porosität ausgebildet sind.
Im unteren Bereich des Schaumglasverbundelements 41 sind weitere Schaumglaskörper 42c, 42d mit unterschiedlichen Formen angeordnet. Der Schaumglaskörper 42c weist entlang seiner Längsseite eine Nut 49 auf, während der Schaumglaskörper 42d als quaderförmiger Schaumglaskörper ausgebildet ist. Bei dem in Figur 6 gezeigten Schaumglasverbundelement 41 sind abwechselnd jeweils zwei Schaumglaskörper 5 und 6 angeordnet.
Sämtliche Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d sind auf einer Bodenplatte 50 angeordnet, die beispielsweise aus einer Metallplatte gebildet sein kann.
Gegenüberliegend der Bodenplatte 50 ist eine Deckplatte bzw. Druckverteilungsplatte 46 auf dem obersten Schaumglaskörper 42 angeordnet, die über Verstärkungselemente / Zugelemente in Form von Gewindestangen 43 mit der Bodenplatte 50 verbunden ist. Zur Verdeutlichung sind in der Darstellung der Figur 6 der unterste Schaumglaskörper und zwei Schaumglaskörper im oberen Bereich beabstandet dargestellt, um die Gewindestangen 43 zu zeigen, auch wenn dies natürlich im realen Schaumglasverbundelement 41 nicht der Fall ist. Die Gewindestangen 43 weisen an ihren Enden jeweils ein Gewinde auf und die Bodenplatte 50 kann entsprechende Gewindelöcher besitzen, in die die Stangen 43 eingeschraubt werden. Die Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d weisen entsprechende Öffnungen auf, durch die hindurch die Stangen 43 geführt sind, wobei die Deckplatte 46 ebenfalls Öffnungen aufweist, sodass die Stangen 43 mit ihren jeweiligen Gewinden an ihren Enden durch die Öffnungen der Deckplatte 46 hindurchragen. Die Enden der Stangen 43 sind mit Fixierungen in Form von Muttern 44 verschraubt, sodass die Deckplatte 46 gegen die Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d gedrückt wird und der gesamte Stapel aus Schaumglaskörpern 42, 42a, 42b, 42c, 42d über die Stangen 43 und die Bodenplatte 50 sowie die Deckplatte 46 und die Schraubverbindungen mit den Muttern 44 verspannt sind, sodass die Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d unter Druckspannungen gesetzt sind, während auf die Stangen 43 eine Zugspannung einwirkt. Das Schaumglasverbundelement 41 , welches in Figur 6 gezeigt ist, weist jeweils einen Schaumglaskörper 42, 42a, 42b, 42c, 42d über dem anderen auf, wobei jedoch statt eines einzelnen Schaumglaskörpers 42, 42a, 42b, 42c, 42d in einer Reihe auch mehrere Schaumglaskörper der gleichen Art nebeneinander vorgesehen sein können.
Die Figur 7 zeigt mehrere Schaumglasverbundelemente 41 aus Figur 6 in einer Wandanordnung nebeneinander, sodass eine komplette Lärmschutzwand 45 gebildet ist, wobei die einzelnen Schaumglasverbundelemente 41 aus Figur 1 fluchtend nebeneinander gestellt sind. Die Schaumglasverbundelemente 41 können dabei einfach nebeneinander gestellt sein oder gegenseitig miteinander verbunden sein, beispielsweise durch horizontal verlaufende Verbindungselemente, die ähnlich den Stangen 43 die Schaumglasverbundelemente 41 durchdringen oder entlang der Oberflächen der Schaumglasverbundelemente 41 verlaufen.
Die Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaumglasverbundelements 51 , welches in großen Teilen dem Schaumglasverbundelement 41 des Ausführungsbeispiels der Figur 6 entspricht. Anstelle der Schaumglaskörper 42a und 42b des Schaumglasverbundelements 41 aus Figur 6 sind beim Schaumglasverbundelement 51 der Figur 8 eine Vielzahl von gleichen Schaumglaskörpern 52a übereinander angeordnet, die wiederum eine quaderförmige Grundform aufweisen, jedoch an einer ihrer Längsseiten eine geneigte Fläche 58 besitzen, die dazu führt, dass die Grundfläche des Schaumglaskörpers 52a kleiner ist als die Oberseite, sodass sich bei den aufeinandergestapelten Schaumglaskörpern 52a eine sägezahnartige Oberfläche des Schaumglasverbundelements 51 ergibt. Eine derartige Oberfläche dient wiederum zusammen mit möglichen weiteren Oberflächenstrukturen, wie Sacklöchern oder dergleichen, der Reflexion und / oder Absorption von Schallwellen, umso ein Lärmschutzelement auszubilden. Die einzelnen Schaumglaskörper 52, 52a, 52b, 52c sind wie beim Schaumglasverbundelement 41 über die Deckplatte 56 und die Bodenplatte 60 sowie die nicht gezeigten Stangen miteinander verschraubt und verspannt.
Die Detailansicht eines Teils des Schaumglasverbundelements 51 zeigt in Figur 9 die Fixierungen in Form von Muttern 54 kann mit denen die nicht gezeigten Gewindestangen, die durch die Schaumglaskörper 52, 52a verlaufen, und die Deckplatte bzw. Druckverteilungsplatte 56 und die Schaumglaskörper 52, 52a verschraubt ist. Außerdem sind in Figur 9 die Sacklöcher 59 dargestellt, die zur Verbesserung der Reflexion und / oder Absorption von Schallwellen in die Schaumglaskörper 52a eingebracht sind.
Die Figur 10 zeigt eine Lärmschutzwand 55 ähnlich der Lärmschutzwand 45 aus Fig. 7, die aus mehreren Schaumglasverbundelementen 51 gebildet ist.
Die Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaumglasverbundelements 61 , welches durch eine Vielzahl von übereinander gestapelten Schaumglaskörper 62, 62a, 62b, 62c, 62d gebildet ist. Das Ausführungsbeispiel der Figur 11 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 und 8 dadurch, dass anstelle der Schaumglaskörper 42a und 62b des Ausführungsbeispiels der Figur 6 und der Schaumglaskörper 52a des Ausführungsbeispiels der Figur 3 abwechselnd Schaumglaskörper 62a und 62b mit unterschiedlicher Breite bzw. Grundfläche der Schaumglaskörper 62a und 62b übereinander gestapelt sind, sodass sich bei einer fluchtenden Ausrichtung von einer der Längsseiten der Schaumglaskörper 62a und 62b an der gegenüberliegenden Seite Einbuchtung 67 und Vorsprünge 68 an der Oberfläche des Schaumglasverbundelements 61 ergeben, wobei die Einbuchtungen 67 und Vorsprünge 68 jeweils quaderartig ausgebildet sind. Entsprechend ist auch hier eine strukturierte Oberfläche des Schaumglasverbundelements 61 ausgebildet, welche wiederum zur Schallreduzierung durch Reflexion und / oder Absorption von Schallwellen dient.
Die Figur 12 zeigt eine entsprechende Lärmschutzwand 65 ähnlich den Lärmschutzwänden 45, 55 aus den Ausführungsbeispielen der Figuren 7 und 10 mit mehreren nebeneinander angeordneten Schaumglasverbundelementen 61 .
Die Figur 13 zeigt eine perspektivische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 71 , bei welchem eine Vielzahl von quaderförmig Schaumglaskörper 72 über verschiedene Verstärkungselemente zusammengehalten werden, die in verschiedenen Richtungen wirken. Zum einen sind an den Hauptflächen des Schaumglasverbundelements 71 , die durch die Breite und Länge des Schaumglasverbundelements 71 aufgespannt sind, Gitterrahmenelemente 73 vorgesehen, die über durch die Schaumglaskörper 72 verlaufende Zugelemente in Form von Spanndrähten 74 miteinander verbunden sind, sodass die Schaumglaskörper 72 in Höhenrichtung H miteinander verspannt sind. Darüber hinaus sind entlang der Längsrichtung L des Schaumglasverbundelements 71 zwei U - Profile 75, 76 angeordnet, die über Querstreben 77 miteinander verbunden sind. Die an beiden Längsseiten des Schaumglasverbundelements 71 vorgesehenen U - Profile 75, 76 sind über Verstärkungselemente / Zugstangen in Form von Gewindestangen 79 verbunden, die mit Muttem 78 an den U - Profilen verschraubt sind, sodass die Schaumglaskörper 72 in Breitenrichtung ebenfalls miteinander verspannt sind.
Die Figur 14 zeigt die Verstärkungselemente in Form der U - Profile 75, 76 und der Querstreben 77 sowie der Gewindestange 79 und Muttern 78 in größerem Detail.
Ein entsprechendes Schaumglasverbundelement 71 kann als Wandelement, Boden - oder Deckenelement in einer Vielzahl von Anwendungen und insbesondere bei der Errichtung einer Vielzahl von Bauwerken oder Gebäuden eingesetzt werden. Beispielsweise können derartige Schaumglasverbundelemente 71 zur Bildung von Schwimmkörpern, sogenannten Pontons, oder zur Errichtung von Gebäuden eingesetzt werden.
Die Figur 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schaumglasverbundelement 81 , bei welchen an den Längsseiten wiederum U - Profile 85, 86 angeordnet sind, die über Verstärkungselemente / Zugelemente in Form von Gewindestangen 87, die mit Muttem 88 verschraubt sind, verbunden sind. Wie das Ausführungsbeispiel der Figur 15 zeigt, können U - Profile jeglicher Formgestaltung verwendet werden, wie beispielsweise die in Figur 15 gezeigten U - Profile 85, 86 mit einer gegenüber den Stegen groß dimensionierten Basis, sodass die U - Profile 85, 86 plattenartig ausgebildet sind.
Der Figur 15 ist zudem zu entnehmen, dass bei dem Schaumglasverbundelement 81 , bei welchem die Schaumglaskörper 82 bereits über die Längsseiten mit Verstärkungselementen in Form von U - Profilen 85, 86 sowie Gewindestangen 87 und Muttem 88 verspannt sind, zusätzlich auch die Breitseiten des Schaumglasverbundelements 81 über Verstärkungselemente verbunden und verspannt sind, also in einer Richtung quer zur Richtung zur Längsachse der Gewindestangen 87 eine Verbindung und Verspannung der Schaumglaskörper 82 vorliegt. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 15 sind hierzu Gitterrahmen 83 an den Breitseiten vorgesehen, die wiederum über Spanndrähte (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 91 ist in einer teilweisen perspektivischen Darstellung in Figur 16 dargestellt. Das Schaumglasverbundelement 91 umfasst eine Vielzahl von Schaumglaskörpern 92, die wiederum übereinander und nebeneinander in einer Quaderformstruktur angeordnet sind. Wie bereits in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind die Schaumglaskörper 92 des Schaumglasverbundelements 91 über Verstärkungselemente in Form von Gitterrahmen 93, 94 an den Hauptflächen und Breitseiten des Schaumglasverbundelements 91 und zwischen den jeweiligen Gitterrahmen 93, 94 angeordnete Spanndrähte ( nicht gezeigt) gegeneinander verspannt, während an den Längsseiten des Schaumglasverbundelements 91 Doppel - T - Träger 95, 96 angeordnet sind, die wiederum über nicht näher gezeigte Gewindestangen und Muttem verbunden sind und die dazwischen angeordneten Schaumglaskörper 62 gegeneinander drücken und verspannen. Neben den bereits aus den vorangegangenen Ausführungsformen bekannten Verstärkungselementen, wie Gitterrahmen, Gewindestangen, Spannseile und dergleichen weist diese Ausführungsform somit an einer Stirnseite Doppel - T - Träger 95,96 auf, die wiederum über Gewindestangen oder Spannseile oder dergleichen mit gegenüberliegenden Verstärkungselementen, wie beispielsweise ebenfalls Doppel - T - Trägem, verspannt sind, um auf die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 92 eine Druckspannung aufzubringen.
Die Figur 17 zeigt ein Schaumglasverbundelement 101 , bei dem eine Vielzahl an quaderförmigen Schaumglaskörpern 102, die nebeneinander und übereinander angeordnet sind, einerseits durch Gitterrahmen 103 an der Ober - und Unterseite sowie an den Seitenflächen und entsprechende Verstärkungselemente zur Verbindung der einander gegenüberliegenden Gitterrahmen 103 zusätzlich um laufend an den Seitenflächen Doppel - T - Träger 106 aufweist, die wiederum über Verstärkungselemente 109 mit den gegenüberliegenden Doppel - T - Trägem 106 verspannt sind, sodass die Schaumglaskörper 102 allseitig unter Druckspannung gehalten sind. In den Figuren 18,19 und 20 sind verschiedene Schaumglasverbundelemente 111 ,121 und 131 mit unterschiedlichen Dimensionen gezeigt, die jedoch ansonsten einen identischen Aufbau mit einer Vielzahl von quaderförmig Schaumglaskörpern 112,122,132 sowie an den Oberflächenseiten gegenüberliegend angeordneten Gitterrahmen 113,123 und 133 aufweisen, wobei die an gegenüberliegenden Oberflächenseiten angeordneten Gitterrahmen 113, 123 und 133 wiederum gegenseitig über Stäbe, Stangen, Seile oder dergleichen, die durch die Schaumglaskörper 112, 122, 132 verlaufen, miteinander so verbunden sind, dass die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 112,122 und 132 jeweils unter Druckspannung gehalten werden.
Ein weiteres Schaumglasverbundelement 141 ist in Figur 21 gezeigt, wobei bei der perspektivischen Darstellung des Schaumglasverbundelements 141 ein Teil einer Abdeckung 147 auf einer Hauptfläche des Schaumglasverbundelements 141 aufgeschnitten ist und ein Teil der Schaumglaskörper 142 nicht dargestellt ist, um die durch das Schaumglasverbundelement 141 hindurch verlaufenden Verstärkungselemente / Zugelemente in Form von Gewindestangen 143, die sowohl in Längs - (L) als auch in Breitenrichtung (B) durch das Schaumglasverbundelement 141 verlaufen, sichtbar zu machen. Wie bereits bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Schaumglasverbundelemente dargestellt, umfasst das Schaumglasverbundelement 141 eine Vielzahl von quaderförmigen Schaumglaskörpern 142, die zu einem Wandelement nebeneinander und übereinander gestapelt sind. An den Stirnseiten des Schaumglasverbundelements 141 sind umlaufend Druckverteilungsplatten 145,146 vorgesehen, die über Verstärkungselemente / Zugelemente 148, 149 m it den jeweils gegenüberliegenden Druckverteilungsplatten 145, 146 verbunden und verspannt sind, sodass Druckspannungen auf die Schaumglaskörper 142 ausgeübt werden. Die im Inneren des Schaumglasverbundelements 141 verlaufenden Gewindestangen 143 sind Teil der Verstärkungselemente / Zugelemente 148,149.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 21 zeigt weiterhin, dass an einer Oberfläche des Schaumglasverbundelements 141 , nämlich einer der Hauptflächen des Schaumglasverbundelements 141 , die durch die Längen - (L) und Breitenrichtung (B) aufgespannt ist, eine Abdeckung 147 vorgesehen ist, sodass das Schaumglasverbundelement 141 eine beliebige Oberfläche aufweisen kann. Als Material für derartige Abdeckungen, die auch als Beschichtungen ausgeführt sein können, können alle geeigneten Materialien, wie Stahl, Kunststoff, Gipskartonplatten und dergleichen Verwendung finden. Selbstverständlich können derartige Abdeckungen an allen oder nur an einzelnen Oberflächen eines Schaumglasverbundelements sowie an allen Ausführungsformen von Schaumglasverbundelementen vorgesehen werden.
Die Figur 22 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 151 , welches aus einer Vielzahl von Schaumglaskörpern 152 gebildet ist, die über Verstärkungselemente / Zugelemente in Form von Seitenplatten 155, 156 und Stäben 153, 154 miteinander verklemmt sind. Das Schaumglasverbundelement 151 der in Figur 22 gezeigten Ausführungsform weist weiterhin eine Abdeckung (oder Verkleidung oder Fassade) 158 auf, die eine Hauptfläche des Schaumglasverbundelements 151 bedeckt. Zur Darstellung der Schaumglaskörper 152 und der Stäbe 153, 154, die die Seitenplatten 155, 156 des Schaumglasverbundelements 151 an gegenüberliegenden Seiten verbinden, ist die Abdeckung 158 in einem mittleren Bereich weggelassen und zusätzlich sind auch einige Schaumglaskörper 152 nicht dargestellt.
Die Stäbe 153 verbinden die Seitenplatten 156, die an gegenüberliegenden Seiten des quaderförmigen Schaumglasverbundelements 151 angeordnet sind, während die in der Darstellung der Figur 22 horizontal verlaufenden Stäbe 154 die Seitenplatten 155 verbinden, die an gegenüberliegenden Seiten des Schaumglasverbundelements 151 angeordnet sind. Die Stäbe 153, 154 sind über Fixierungen in Form von Verschraubungen 157 mit den Seitenplatten 155, 156 verbunden, wobei unterschiedlichste Gestaltungen der Verschraubungen denkbar sind, wie beispielsweise eine Anordnung von Muttern, die mit den durch Öffnungen der Seitenplatten 155, 156 durchgesteckten Stäben 153, 154 verschraubt sind oder Gewindelöcher in den Seitenplatten 155, 156, in die die Stäbe 153, 154 mit Gewinden an ihren Enden eingeschraubt sind.
Die Figur 23 zeigt einen Teil des Schaumglasverbundelements 151 aus Figur 22 aus einer anderen Perspektive, wobei dargestellt ist, wie die Abdeckung 158 an einer der Hauptflächen angeordnet werden kann. In der Darstellung der Figur 23 ist die Abdeckung 158 von der Hauptfläche abgehoben, sodass die dahinter liegenden Stäbe 153, 154, die die gegenüberliegenden Seitenplatten 155, 156 verbinden und damit die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 152 gegeneinander pressen, zu sehen sind. Die Abdeckung 158 kann aus jedem geeigneten Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Metall gebildet sein und durch geeignete Fügetechniken mit dem Schaumglasverbundelement 151 bzw. den Schaumglaskörpern 152 und den Verstärkungselementen in Form der Seitenplatten 155, 156 und Stäbe 153, 154 verbunden sein. Beispielsweise kann die Abdeckung 158 durch stoffschlüssige Verbindung angeordnet sein, insbesondere durch Aufkleben oder Verschweißen.
Die Stäbe 153, 154 weisen Verschraubungen 157 auf, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Stäbe 153, 154 an ihren Enden Gewinde besitzen, wobei die durch Öffnungen in den Seitenplatten 155, 156 hindurchgeführten Stäbe 153, 154 mit einer Mutter verschraubt sind.
Die Seitenplatten 155 und 156 sowie die Stäbe 153, 154 können aus jedem geeigneten Material gebildet sein, wobei sich hier insbesondere metallische Materialien und insbesondere Stahlwerkstoffe oder dergleichen anbieten.
Eine Kombination der Schaumglasverbundelemente 141 und 151 ist in dem Schaumglasverbundelement 161 verwirklicht, welches in Figur 24 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt ist, wobei wiederum ein Teil der Abdeckung 167 aufgeschnitten und ein Teil der Schaumglaskörper 162 weggelassen ist, um die Anordnung der Verstärkungselemente / Zugelemente in Form der innen und außenliegenden Gewindestangen 163,164 zu verdeutlichen. Wie sich aus den vorangegangenen Ausführungsbeispielen bereits gegeben hat, können zumindest Teile der Verstärkungselemente, wie beispielsweise Gewindestangen, Spannseile oder dergleichen im Inneren des Schaumglasverbundelements und insbesondere durch die Schaumglaskörper hindurch verlaufen. Allerdings ist es auch möglich, dass Verstärkungselemente ganz oder überwiegend an den Oberflächen des Schaumglasverbundelements bzw. der Schaumglaskörper angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich die innen und außenliegende Anordnung der Verstärkungselemente miteinander zu kombinieren, wie dies in Figur 24 beispielhaft für das Schaumglasverbundelement 161 gezeigt ist. Um die Druckverteilungsplatten 165,166, die sich umlaufende an den Stirn - bzw. Seitenflächen befinden, mit der jeweils gegenüberliegenden Druckverteilungsplatte 165,166 zu verbinden, sind sowohl Verstärkungselemente / Zugelemente 168,169 vorgesehen, die überwiegend durch die Schaumglaskörper 162 verlaufen als auch entlang der Oberfläche der Schaumglaskörper 162. Wie in Figur 24 zu sehen ist, befinden sich innenliegende Gewindestangen 163 im Inneren des Schaumglasverbundelements 161 , während an der Oberfläche der Schaumglaskörper 162 entlang verlaufende äußere Gewindestangen 164 an der Oberfläche der Schaumglaskörper 162 angeordnet sind, wobei sowohl innenliegende als auch außenliegende Gewindestangen 163, 164 wiederum mit den Druckverteilungsplatten 165, 166 verschraubt sind, um Druckspannungen auf die Schaumglaskörper 162 auszuüben. Die außenliegenden Gewindestangen 164 können dabei durch die Abdeckung 167 abgedeckt sein.
Die Figur 25 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelements 171 , welches im Prinzip ähnlich dem vorangegangenen Schaumglasverbundelement 151 aufgebaut ist. Das Schaumglasverbundelement 171 unterscheidet sich von dem Schaumglasverbundelement 151 lediglich dadurch, dass die Seitenplatten 175, 176 nicht als ebene Seitenplatten ausgebildet sind, wie die Seitenplatten 155, 156, sondern an ihren Längsrändern abgerundete und abgewinkelte Bereiche aufweisen, die die Hauptflächen des Schaumglasverbundelements 171 umgreifen. Entsprechend können die Verstärkungselemente in Form von Verstärkungselementen / Zugelementen 173, 174 an diesen abgewinkelten Bereichen angeordnet sein, beispielsweise indem sie in entsprechende Öffnungen eingehängt sind oder durch diese verlaufen. Die Verstärkungselemente / Zugelemente 173, 174, die wiederum die jeweils gegenüberliegenden Seitenplatten 175, 176 verbinden, sind entsprechend elastisch verspannt, sodass die Seitenplatten 175, 176 die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 82 gegeneinander drücken.
Ein weiteres Schaumglasverbundelement 191 , das den vorangegangenen Ausführungsbeispielen der Figuren 21 bis 25 ähnelt, ist in Figur 26 gezeigt. Das Schaumglasverbundelement 191 weist ebenfalls Seitenplatten 193, 194 auf, die an ihren Längsrändern abgerundete und abgewinkelte Bereiche aufweisen, die quer zu der Grundfläche der entsprechenden Seitenplatte 193, 194 abgewinkelt sind und die Hauptflächen umgreifen. Allerdings sind als Verstärkungselemente Drähte (oder Rundstahl oder Ähnliches) 195, 196 vorgesehen, die ringförmig um laufend um das Schaumglasverbundelement 191 verlaufen, wobei sie sich über die beiden Hauptflächen und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Schaumglasverbundelements 191 , an denen die Seitenplatten 193, 194 angeordnet sind, erstrecken. Zum Ringsschluss ist an den beiden Enden eines jeden Drahtes 195, 196 eine Spannverschraubung oder Zugelement 197 vorgesehen, mit der die mit Gewinde versehenen Enden des jeweiligen Drahts 195, 196 aufeinander zu gezogen und somit gespannt werden können. Durch die verspannten Drähte 195, 196 werden die gegenüberliegenden Seitenplatten 193, 194 gegen die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 192 gedrückt und verspannen diese zu dem erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelement 191.
Die Figuren 27 bis 29 zeigen das Schaumglasverbundelement 191 aus unterschiedlichen Perspektiven in größerem Detail, sodass das Prinzip und der Aufbau der Spannverschraubung 197 sowie die abgerundeten und abgewinkelten Längsränder der Seitenplatten 193, 194 gut zu erkennen sind.
Die Figur 30 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spannverschraubung 177, welche auch bei dem Schaumglasverbundelement 191 aus den Figuren 26 bis 29 für die Verschraubung und das Spannen der Drähte 195, 196 eingesetzt werden kann. In der Figur 30 ist gut die ringförmige Anordnung eines Bands 173 zu erkennen, welches an seinen Enden eine Steckaufnahme 178 und eine Gewindeaufnahme 179 aufweist, welche mit einer Schraube 180 Zusammenwirken. Die Schraube 180 ist durch die Steckaufnahme 178 hindurch gesteckt und greift in ein Gewinde der Gewindeaufnahme 179 ein, sodass die mit der Steckaufnahme 178 und der Gewindeaufnahme 179 verbundenen Enden des Bandes 173 beim Eindrehen der Schraube in die Gewindeaufnahme 179 aufeinander zu bewegt werden und somit das Band 173 um ein nicht dargestelltes Schaumglasverbundelement gespannt werden kann.
In der Figur 31 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaumglasverbundelements 201 gezeigt, welches ähnlich den vorangegangenen Ausführungsbeispielen an den Stirnseiten des Schaumglasverbundelements 201 Seitenplatten 203, 204 aufweist, die an ihren Längsrändern abgewinkelte und abgerundete Bereiche aufweisen, die in Richtung der Hauptflächen des Schaumglasverbundelements 201 abgewinkelt sind und diese umgreifen. Ähnlich den Drähten 195, 196 des Schaumglasverbundelements 191 verlaufen um das Schaumglasverbundelement 201 mehrere, parallel angeordnete Bänder 205, 206, die die an gegenüberliegenden Stirnseiten befindlichen Seitenplatten 203, 204 gegen die dazwischen angeordneten Schaumglaskörper drücken. Für den Ringsschluss der Bänder 205, 206 ist jeweils ein Klemmelement vorgesehen, welches in der Figur 32 mit einem entsprechenden Band 206 gezeigt ist. Die Enden des Bands 206 sind durch eine seitlich mit einem Schlitz versehene Hülse geführt, sodass sie überlappen, wobei anschließend die Hülse zusammengepresst wird, sodass dadurch die Enden des Bands 206 gegeneinander gepresst sind. Durch den dadurch erzeugten Reibschluss zwischen den Enden des Bands 206, der durch das Klemmelement 207 aufgrund der plastischen Verformung des Klemmelements 207 aufrechterhalten bleibt, kann ein sicherer Ringschluss des Bands 206 bewerkstelligt werden. Um eine elastische Verspannung der entsprechenden Bänder 205, 206 auf die Seitenplatten 203, 204 auszuüben, können die Bänder 205, 206 vor der Verklemmung mit dem Klemmelement 207 durch Zug elastisch verformt werden, sodass nach der gegenseitigen Befestigung der Enden des Bands 206 durch das Klemmelement 207 die zwischen den Seitenplatten 203 und 204 angeordneten Schaumglaskörper gegeneinander gepresst werden.
Die Figur 33 zeigt ein weiteres Schaumglasverbundelement 211 , welches wiederum aus einer Vielzahl von Schaumglaskörpern 212 aufgebaut ist. Die quaderförmigen Schaumglaskörper 212 sind zu einem quaderförmigen Schaumglasverbundelement 211 gestapelt, wobei an den Stirnseiten, die durch die Breitenrichtung und die Höhenrichtung aufgespannt sind, jeweils ein Kantenrahmen 213 vorgesehen ist, der sich entlang des Randes der Stirnseite erstreckt und aus Eckprofilen zusammengesetzt ist, sodass der Kantenrahmen zum einen an der entsprechenden Stirnseite und zum anderen an den benachbarten Hauptflächen und Längsseiten, die durch die Höhe und Länge des Schaumglasverbundelements 211 definiert sind, anliegt. Die beiden an den gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnet Kantenrahmen 213 sind über mehrere, parallel verlaufende, elastisch deformierte Bänder 216 zueinander verspannt, sodass die dazwischenliegenden Schaumglaskörper 212 gegeneinander gedrückt werden. Darüber hinaus sind an den Längskanten des Schaumglasverbundelements 211 Eckprofile 214 angeordnet, die ebenfalls über mehrere, parallel zueinander verlaufende Bänder 215, die elastisch verspannt sind, gegen die Schaumglaskörper 212 gedrückt werden, sodass die Schaumglaskörper 212 sowohl in Breitenrichtung als auch in Höhenrichtung und Längsrichtung des Schaumglasverbundelements 211 gegeneinander verspannt sind. Eine von vielen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelemente ist die Ausbildung eines Tunnels 228, in welchem eine Tunnelauskleidung 229 angeordnet ist, die eine Tunnelröhre definiert, sodass zwischen der Tunnelauskleidung 229 und der Tunnelwand des Tunnels 228 ein Tunnelzwischenraum 230 gebildet ist. Die Tunnelauskleidung 229 ist durch eine Vielzahl von Schaumglasverbundelementen 221 gebildet, die über Halterungen 227 an der Tunnelwand des Tunnels 228 befestigt sind.
Die Figur 34 zeigt die bogenförmige Anordnung von Schaumglasverbundelementen 221 zur Ausbildung einer Tunnelauskleidung 229. Aufgrund der mechanischen Eigenschaften der Schaumglasverbundelemente 221 ist eine Anordnung in einer Tunnelauskleidung selbst bei Tunneln für Hochgeschwindigkeitszüge möglich, da die Druckbelastungen bei mit hohen Geschwindigkeiten vorbeifahrende Züge durch die Schaumglasverbundelemente abgetragen werden. Die einzelnen Schaumglasverbundelemente 221 sind selbst bogenförmige ausgebildet, wobei die einzelnen Schaumglaskörper 222 eine leicht keilförmige Form aufweisen, sodass die gegenüberliegenden Anlageflächen eines Schaumglaskörpers 222, an denen die benachbarten Schaumglaskörper 222 anliegen, nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, sondern einen kleinen Winkel zueinander einnehmen, sodass bei einer Anordnung mehrerer Schaumglaskörper 222 mit ihren Anlageflächen aneinander sich eine bogenförmige Struktur des Schaumglasverbundelements 221 ergibt. Die entsprechenden Verstärkungselemente zum Verbinden und gegenseitigen Verpressen der Schaumglaskörper 222 gegeneinander können entsprechend den vorher gezeigten Ausführungsbeispielen durch die Schaumglaskörper 222 geführt sein und / oder entlang der Oberfläche der Schaumglaskörper 222.
Eines der Schaumglasverbundelemente 221 , welche die Tunnelauskleidung 229 bilden, ist in Figur 35 dargestellt. Das Schaumglasverbundelement 221 ist wiederum aus einer Vielzahl von Schaumglaskörpern 222 aufgebaut, die zwischen Endplatten 223 und 224 (Bodenplatte in Fig. 23 nicht zu sehen, siehe Fig. 36) gelagert sind und über eine sich durch die Schaumglaskörper 222 erstreckende Stange 226 und an der Oberfläche verlaufende Stege 225 miteinander verklemmt sind. Das Ausführungsbeispiel der Figur 35 zeigt, dass auch gekrümmte oder gewölbte Schaumglasverbundelemente gebildet werden können. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 35 sind die einzelnen Schaumglaskörper 222 als Ringsegmente oder Keilstümpfe ausgebildet, sodass die beiden gegenüber liegenden Flächen, die mit benachbarten Schaumglaskörpern 222 in Verbindung gebracht werden bzw. die zum Aufeinanderstapeln der Schaumglaskörper 122 dienen, schräg zueinander ausgebildet sind. Dadurch lässt sich ein gekrümmter bzw. gewölbter Aufbau des Schaumglasverbundelements 221 erzielen, wobei mehrere gewölbte Schaumglasverbundelemente 221 zusammen eine gewölbte Tunnelauskleidung 229 ergeben, die im Querschnitt kreisringförmig ist.
Die Stange 226, mit der die Endplatten 223, 224 gegen die dazwischen angeordneten Schaumglaskörper 222 gedrückt werden, verläuft durch die Schaumglaskörper 222 bzw. das Schaumglasverbundelement 221. Zusätzlich sind an der Außenfläche des Schaumglasverbundelements 221 Stege 225 vorgesehen, die ebenfalls die Endplatten 223, 224 des Schaumglasverbundelements 221 miteinander verbinden.
An zumindest einer der Endplatten 223 sind Halterungen 227 vorgesehen, die es ermöglichen das Schaumglasverbundelement 221 beabstandet zur Tunnelwand im Tunnel 228 zu befestigen.
Die Figuren 36 bis 39 zeigen die Tunnelauskleidung 229 bzw. die dazugehörigen Schaumglasverbundelemente 221 in verschiedenen Ansichten, wobei sowohl die Anordnung der Schaumglasverbundelemente 221 an der Tunnelwand des Tunnels 228 über die Halterungen 227 als auch der Aufbau des einzelnen Schaumglasverbundelemente 221 mit den Endplatten 223, 224 und den U - förmig verlaufenden Stegen 225 zu erkennen ist.
In der Figur 37 ist zudem dargestellt, wie in Kombination mit der Tunnelauskleidung 229 ein verbesserter Unfallschutz realisiert werden kann. In den Tunnelzwischenraum 230 zwischen der Tunnelauskleidung 229 und dem Tunnel 228 kann zusätzlich ein Energie absorbierendes Material, wie beispielsweise Schaumglasschotter 220 eingefüllt werden, welches bei einem Aufprall eines Fahrzeugs auf die Tunnelauskleidung 229 einen Großteil der Aufprallenergie absorbieren und abbauen kann, sodass die Folgen eines Unfalls mit einer Kollision an der Tunnelwand bzw. der Tunnelauskleidung 229 abgemildert werden können. Weitere Ausgestaltungen von Tunnelauskleidungen 229 sind in den Figuren 40 bis 42 zu sehen. Bei der Tunnelauskleidung 229 der Figur 40 werden anstelle von bogenförmigen Schaumglasverbundelementen 221 gerade bzw. ebene Schaumglasverbundelemente 231 eingesetzt, die in Form eines Polygonzugs aneinandergereiht sind, um ebenfalls eine bogenförmige Tunnelauskleidung 229 zu erzielen. Zwischen den einzelnen, ebenen bzw. geraden Schaumglasverbundelementen 231 sind Keilelemente 232 aus Schaumglas eingesetzt, um die zwischen den geraden bzw. ebenen Schaumglasverbundelementen 231 an den Stößen entstehenden Lücken aufzufüllen.
Alternativ hierzu können Schaumglasverbundelemente 241 eingesetzt werden, die selbst an den Verbindungsenden zu den benachbarten Schaumglasverbundelementen241 keilförmige Schaumglasendkörper 243 aufweisen, während die übrigen Schaumglaskörper 242 des Schaumglasverbundelements 241 wiederum als quaderförmige Schaumglaskörper ausgebildet sein können.
Das Schaumglasverbundelement 241 ist im Detail in Figur 42 dargestellt. Wie der Figur 42 zu entnehmen ist, sind die quaderförmigen Schaumglaskörper 242 übereinander gestapelt und an den beiden Enden des Stapels sind keilförmige Schaumglasendkörper 243 angeordnet. An den jeweiligen Oberflächen der keilförmigen Schaumglasendkörper 243 sind Druckverteilungsplatten 246 mit Halterungen 247 angeordnet, die zum Befestigen des Schaumglasverbundelements 241 an einer Tunnelwand dienen. Über die Druckverteilungsplatten 246 werden mittels eines Verstärkungselements 249, welches durch die keilförmigen Schaumglasendkörper 243 und die quaderförmigen Schaumglaskörper 242 verläuft, Druckspannungen auf die Schaumglaskörper 242, 243 ausgeübt, sodass diese wiederum unter Druckspannung stehen.
Zwei weitere Anwendungsfälle der vorliegenden Erfindung sind in den Figuren 43 und 44 gezeigt.
Die Figur 43 zeigt ein Gebäude 260, welches vollständig aus Schaumglasverbundelementen 251 und 261 gebildet ist. Die Schaumglasverbundelemente 261 bilden die Wände, während das Schaumglasverbundelement 251 als Decke bzw. Dach ausgebildet ist. Die Schaumglaskörper 252 des Schaumglasverbundelements 251 sind durch an den Stirnseiten des Schaumglasverbundelements 251 umlaufend angeordnete Metallplatten 253, die zusammen mit Metallstäben, die durch die Schaumglaskörper 252 hindurch gesteckt sind, verstärkt, wobei die Metallplatten 253 mit den Metallstäben die Schaumglaskörper 252 gegeneinander drücken und so die Festigkeit erhöhen. Durch Schaumglaskörper 252 mit geschlossener Porosität weist ein derartiges Schaumglasverbundelement 251 Dichtheit gegenüber Wasser auf und aufgrund der mechanischen Festigkeit kann ein Dach aus einem entsprechenden Schaumglasverbundelement 251 erforderliche Schneelasten oder dergleichen leicht abtragen. Ferner können die mechanischen Eigenschaften durch eine Veränderung der Dichte des Schaumglases beim Herstellungsprozess der Schaumglaskörper beeinflusst werden. So kann durch eine höhere Dichte der Schaumglaskörper ein höherer Elastizitätsmodul und somit eine höhere mechanische Festigkeit eingestellt werden.
Darüber hinaus erfüllen die Schaumglasverbundelemente 251 , 261 hohe Standards hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit und der Gebäudesicherheit, wie der Nicht - Brennbarkeit, sodass damit entsprechende Gebäude, wie beispielsweise Passivhäuser gebaut werden können.
Wie bei allen vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind die Schaumglasverbundelemente 251 , 261 leicht recycelbar, da sie üblicherweise keine oder nur geringfügige stoffschlüssige Verbindungen aufweisen, sondern lediglich mechanische Verbindungen durch die Verstärkungselemente besitzen, die lösbar sind, sodass die einzelnen Werkstoffe, wie das Schaumglas und die Werkstoffe der Verstärkungselemente für eine Wiederverwertbarkeit leicht getrennt werden können.
Ein weiterer Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Schaumglasverbundelemente ist in Figur 44 gezeigt. Die Figur 44 zeigt ein Hochhaus 270, welches beispielsweise in Skelettbauweise errichtet worden ist. Die Schaumglasverbundelemente 271 werden als Fassadenelemente in das Skelett des Hochhauses 270 eingesetzt. Durch die guten mechanischen Eigenschaften der Schaumglasverbundelemente 271 sind sie in der Lage Windlasten, wie sie bei entsprechenden Hochhausgebäuden auftreten, zu widerstehen. Darüber hinaus weisen Sie die Vorteile einer guten Wärmedämmung und der einfachen Recyclingfähigkeit auf.
Die Schaumglasverbundelemente, die die Wände bilden, können beispielsweise durch die vorher beschriebenen Schaumglasverbundelemente in Quaderform gebildet werden.
Um zusätzlich Kältebrücken zwischen den einzelnen Schaumglaskörpern eines Schaumglasverbundelements zu vermeiden und / oder die Verbindung der benachbarten Schaumglaskörper zu verbessern, kann die Form der Schaumglaskörper so angepasst sein, dass zusätzlich ein Formschluss zwischen benachbarten Schaumglaskörpern zumindest in einer Richtung gegeben ist. Dies wird durch eine besondere Gestaltung des Oberflächenprofils bzw. der Oberflächenform der Anlageflächen der Schaumglaskörper ermöglicht. Dies gilt ganz allgemein für alle Schaumglasverbundelemente der vorliegenden Erfindung und insbesondere auch für sämtliche bereits beschriebenen Ausführungsformen.
In den Figuren 45 bis 47 sind verschiedene Gestaltungen von Schaumglaskörper 282, 282a, 292, 292a, 302 und 302a gezeigt.
In der Figur 45 sind zwei verschiedene Schaumglaskörper 282 und 282a gezeigt, die unterschiedliche Anlageflächen zur Verbindung mit benachbarten Schaumglaskörpern 282, 282a aufweisen. So weist der Schaumglaskörper 282 eine erste Endfläche 283 auf, die gewellt ist, während am gegenüberliegenden Ende des Schaumglaskörpers 282 eine zweite Endfläche 284 mit zwei zueinander winkelig angeordneten ebenen Flächen vorgesehen ist. Der Schaumglaskörper 282a weist eine dritte Endfläche 285 auf, die komplementär zur zweiten Endfläche 284 des Schaumglaskörpers 282 ist, während die vierte Endfläche 286 des Schaumglaskörpers 282a wiederum gewellt ist und entsprechend komplementär zur ersten Endfläche 283 des Schaumglaskörpers 282 ist, sodass abwechselnd Schaumglaskörper 282 und 282a hintereinander angeordnet werden können.
Die Figur 46 zeigt in ähnlicher Weise zwei Schaumglaskörper 292 und 292a, die wiederum entsprechende Endflächen 293, 294, 295 und 296 aufweisen. Die erste Endfläche 293 des Schaumglaskörpers 292 ist komplementär zur vierten Endfläche 296 des Schaumglaskörpers 292a und weist wiederum eine Wellenform auf. Die zueinander komplementären Endfläche 294, 295, nämlich die zweite Endfläche 294 des Schaumglaskörpers 292 und die dritte Endfläche 295 des Schaumglaskörpers 292 weisen drei ebene Teilflächen auf, von denen zwei winkelig zu einer dritten Teilfläche angeordnet sind.
Im weiteren Ausführungsbeispiel der Figur 47 entsprechen die erste Endfläche 303 des Schaumglaskörpers 302 und die vierte Endfläche 306 des Schaumglaskörper 302a den ersten und vierten Endflächen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele, während die zweite Endfläche 304 des Schaumglaskörpers 302 und die dritte Endfläche des Schaumglaskörpers 302a eine sägezahnartige Oberflächenstruktur besitzen, wobei jedoch die zweite Endfläche 304 und die dritte Endfläche 305 wiederum komplementär zueinander ausgebildet sind.
Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 45 bis 47 sind jeweils zwei unterschiedliche Schaumglaskörper in einem Verbund miteinander kombiniert worden. Allerdings ist es auch denkbar, dass die entsprechenden Gestaltungen der Anlageflächen bzw. Endfläche auch bei Verbunden mit lauter gleichen Schaumglaskörpern oder mehreren unterschiedlichen Schaumglaskörpern verwirklicht werden.
Die Figur 48 zeigt eine Anwendung der Schaumglasverbundelemente für ein schwimmendes Haus 310, wobei die Schaumglasverbundelemente nicht nur für die Wände und die Decke bzw. das Dach des Hauses, wie bei der Ausführungsform der Figur 43, verwendet werden, sondern insbesondere zur Bildung eines Pontons 311 eingesetzt werden, auf welchem das schwimmende Haus gelagert ist. Durch den hohen Anteil an Poren und der sich daraus ergebenden niedrigen Dichte des Schaumglases sowie der hohen mechanischen Festigkeit der Schaumglasverbundelemente durch die hohe Druckfestigkeit des Glases und die mechanische Verstärkung durch die Verstärkungselemente sind die Schaumglasverbundelemente der vorliegenden Erfindung vorteilhaft als Ponton für ein schwimmendes Haus zu verwenden, da das Eigengewicht niedrig und der Auftrieb hoch sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr vielfältige Anwendungen sowie Abwandlungen in der Gestaltung in der Weise möglich sind, dass insbesondere einzelne Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vor- liegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Schaumglasverbundelement
2 Schaumglaskörper
3 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestange)
4 Fixierung (Mutter)
5 Federelement
6 Druckverteilungsplatte
7 Trennelement
8 Auflager
9 Verstärkungselement / Zugelement
11 Schaumglasverbundelement
12 Schaumglaskörper
16 Druckverteilungsplatte
19 Verstärkungselement / Zugelement
21 Schaumglasverbundelement
22 Schaumglaskörper
23 Band (Verspannungsband / Zugband)
24 Spannelement (Fixierung)
25 Druckverteilungsprofil
27 Trennelemente
28 Auflager
31 Schaumglasverbundelement
32 Schaumglaskörper
33 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestange)
34 Fixierung (Mutter)
35 Spannelement
36 Druckverteilungsplatte
41 Schaumgalsverbundelement
42, 42a, 42b, 42c, 42d Schaumglaskörper
43 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestange) 44 Fixierung (Mutter)
45 Lärmschutzwand
46 Druckverteilungsplatte
47 konkave Einbuchtung
48 konvexe Wölbung
49 Nut
50 Bodenplatte
51 Schaumglasverbundelement
52, 52a, 52b, 52c Schaumglaskörper
54 Fixierung (Mutter)
55 Lärmschutzwand
56 Druckverteilungsplatte
58 Schrägfläche
59 Bohrung
60 Bodenplatte
61 Schaumglasverbundelement
62, 62a, 62b, 62c, 62d Schaumglaskörper
65 Lärmschutzwand
66 Druckverteilungsplatte
67 Einbuchtung
68 Vorsprung
69 Verstärkungselement / Zugelement
70 Bodenplatte
71 Schaumglasverbundelement
72 Schaumglaskörper
73 Gitterrahmen
74 Zugelement (Spanndraht)
75 U - Profil
76 U - Profil
77 Querstrebe
78 Mutter
79 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestange) 81 Schaumglasverbundelement
82 Schaumglaskörper
83 Gitterrahmen
85 U - Profil
86 U - Profil
87 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestange)
88 Mutter
91 Schaumglasverbundelement
92 Schaumglaskörper
93 Gitterrahmen
94 Gitterrahmen
95 Doppel - T - Träger
96 Doppel - T - Träger
101 Schaumglasverbundelement
102 Schaumglaskörper
103 Gitterrahmen
106 Doppel - T - Träger
111 Schaumglasverbundelement
112 Schaumglaskörper
113 Gitterrahmen
121 Schaumglasverbundelement
122 Schaumglaskörper
123 Gitterrahmen
131 Schaumglasverbundelement
132 Schaumglaskörper
133 Gitterrahmen
141 Schaumglasverbundelement
142 Schaumglaskörper
143 Verstärkungselement / Zugelement (Gewindestangen)
145 Druckverteilungsplatte
146 Druckverteilungsplatte
147 Abdeckung 148 Verstärkungselement / Zugelement
149 Verstärkungselement / Zugelement
151 Schaumglasverbundelement
152 Schaumglaskörper
153 Stab
154 Stab
155 Seitenplatte
156 Seitenplatte
157 Fixierung (Verschraubung)
158 Abdeckung / Verkleidung / Fassade
161 Schaumglasverbundelement
162 Schaumglaskörper
163 Verstärkungselement / Zugelement (innen liegende Gewindestangen)
164 Verstärkungselement / Zugelement (außen liegende Gewindestangen)
165 Druckverteilungsplatte
166 Druckverteilungsplatte
167 Abdeckung
168 horizontale Verstärkungselemente / Zugelemente
169 vertikale Verstärkungselemente / Zugelemente
171 Schaumglasverbundelement
172 Schaumglaskörper
173 Verstärkungselement / Zugelement
174 Verstärkungselement / Zugelement
175 Seitenplatte
176 Seitenplatte
177 Spannverschraubung
178 Steckaufnahme
179 Gewindeaufnahme
180 Schraube
191 Schaumglasverbundelement
192 Schaumglaskörper
193 Seitenplatte 194 Seitenplatte
195 Draht / Rundstahl
196 Draht / Rundstahl
197 Spannverschraubung / Zugelement
201 Schaumglasverbundelement
203 Seitenplatte
204 Seitenplatte
205 Band
206 Band
207 Klemmelement
211 Schaumglasverbundelement
212 Schaumglaskörper
213 Kantenrahmen
214 Eckprofil
215 Band
216 Band
220 Schaumglasschotter
221 Schaumglasverbundelement
222 Schaumglaskörper
223 Endplatte
224 Endplatte
225 Steg
226 Stange
227 Halterung
228 Tunnel
229 Tunnelauskleidung
230 Tunnelzwischenraum
231 Schaumglasverbundelement
232 Keilelement
241 Schaumglasverbundelement
242 Schaumglaskörper
243 keilförmiger Schaumglasendkörper 246 Endplatte
247 Halterung
249 Verstärkungselement
251 Schaumglasverbundelement
252 Schaumglaskörper
253 Metallplatten
260 Gebäude
261 Schaumglasverbundelement
270 Hochhaus
271 Schaumglasverbundelement
282, 282a Schaumglaskörper
283 erste Endlfäche
284 zweite Endfläche
285 dritte Endfläche
286 vierte Endfläche
292, 292a Schaumglaskörper
293 erste Endlfäche
294 zweite Endfläche
295 dritte Endfläche
296 vierte Endfläche
302, 302a Schaumglaskörper
303 erste Endlfäche
304 zweite Endfläche
305 dritte Endfläche
306 vierte Endfläche
310 schwimmendes Haus
311 Ponton
H Höhe
B Breite
L Länge

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Schaumglasverbundelement mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Schaumglaskörpern
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) und mindestens einem Verstärkungselement (3,4,5,6,9;19;23,24,25;33,34,35,36;43,44,46,50;54,56,60;66,69,70;73,74,75,76,7 7,78,79;83,85,86,87,88;93,94,95,96; 103, 106, 109; 113; 123; 133; 143, 145, 146, 148, 149; 153, 154, 155, 156, 157; 163, 164, 165, 166, 168, 169; 173, 174, 175, 176, 177, 178, 1 79,180;193,194,195,196,197;203,204,205,206,207;213,214,215,216;223,224,22 5,226;246,249;253), welches so angeordnet ist, sodass durch das mindestens eine Verstärkungselement auf den einen oder die mehreren Schaumglaskörper zumindest entlang einer Richtung eine Druckspannung wirkt und / oder zwei oder mehr Schaumglaskörper durch das mindestens eine Verstärkungselement miteinander verbunden sind.
2. Schaumglasverbundelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) ein einstückiger Körper aus Schaumglas ist, der homogen aus Glas mit einer Vielzahl eingeschlossener Poren gebildet ist, wobei die Poren offen oder geschlossen ausgebildet sind.
3. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere alle Schaumglaskörper des Schaumglasverbundelements identisch ausgebildet sind oder das Schaumglasverbundelement mehrere unterschiedliche Schaumglaskörper umfasst, die sich insbesondere in ihrer Form
46 und / oder Größe und / oder ihrer Dichte und / oder Porosität und / oder ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) ein Körper ist, der mindestens eine ebene Fläche und / oder mindestens zwei zueinander parallel ausgerichtete Flächen und / oder komplementär aufeinander abgestimmte Anlageflächen aufweist, wobei insbesondere bei einem Schaumglasverbundelement mit mehreren, insbesondere unterschiedlichen Schaumglaskörpern eine Anlagefläche des einen Schaumglaskörpers auf eine Anlagefläche eines anderen Schaumglaskörper angepasst ist. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) durch mindestens ein Element aus der Gruppe gebildet ist, die Quader, quaderförmige Körper, quaderartige Körper, Würfel, Prismen, Pyramiden, Paral- lelepipede, Tetraeder, Polyeder, Zylinder, Hohlzylinder, Rotationskörper, kreisförmige Körper, scheibenförmige Körper und ringförmige Körper umfasst. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement
(3,4,5,6,9;19;23,24,25;33,34,35,36;43,44,46,50;54,56,60;66,69,70;73,74,75,76,7 7,78,79;83,85,86,87,88;93,94,95,96; 103, 106, 109; 113; 123; 133; 143, 145, 146, 148, 149; 153, 154, 155, 156, 157; 163, 164, 165, 166, 168, 169; 173, 174, 175, 176, 177, 178, 1 79,180;193,194,195,196,197;203,204,205,206,207;213,214,215,216;223,224,22 5,226;246,249;253) mindestens ein Element umfasst, welches aus der Gruppe
47 ausgewählt ist, die Bänder, Seile, Stränge, Fasern, Drähte, Streifen, Gurte, Stäbe, Rohre, Zylinder, Balken, T - Träger, Doppel - T - Träger, Stangen, Profilstangen, Gewindestangen, Platten, Platten mit zumindest teilweise umgebogenen Rändern, U - Profile, Rahmenelemente, zwei - oder dreidimensionale, insbesondere rechteckige oder quaderförmige Rahmenelemente, Bügel, zwei - und dreidimensionale Gitter, Schrauben, Spannelemente, Federn, Klemmelemente, plastisch verformbare Halteelemente und dergleichen umfasst. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement aus mehreren Komponenten zusammengesetzt ist und / oder das Verstärkungselement (3,4,5,6,9;19;23,24,25;33,34,35,36;43,44,46,50;54,56,60;66,69,70;73,74,75,76,7 7,78,79;83,85,86,87,88;93,94,95,96; 103, 106, 109; 113; 123; 133; 143, 145, 146, 148, 149; 153, 154, 155, 156, 157; 163, 164, 165, 166, 168, 169; 173, 174, 175, 176, 177, 178, 1 79, 180; 193, 194, 195, 196, 197;203, 204,205,206,207;213,214,215,216;223,224,225,226;246,249;253) aus einem Stoff aus der Gruppe gebildet ist oder diesen umfasst, die Metall, Kunststoff, Glas, Keramik, Kunststoff, Naturstoffe und Kombinationen davon umfasst. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise mehrere Verstärkungselemente elastisch verformt sind und unter Zugspannung stehen. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verstärkungselement zumindest teilweise durch den mindestens einen Schaumglaskörper verläuft und / oder entlang der Oberfläche des mindestens einen Schaumglaskörpers und / oder in einer Einbuchtung des mindestens einen Schaumglaskörpers verläuft. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
48 das Schaumglasverbundelement mindestens zwei Verstärkungselemente in Form von Platten oder Bändern oder Rahmen aufweist, zwischen denen mehrere Schaumglaskörper und mindestens ein, vorzugsweise mehrere Verstärkungselemente in Form von Seilen, Stangen, Bändern oder dergleichen angeordnet sind, um die Platten oder Bänder oder Platten gegen die Schaumglaskörper und die Schaumglaskörper gegeneinander zu drücken. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verstärkungselement den mindestens einen Schaumglaskörper vollständig ringförmig umgibt. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) in einem Mauerwerksverband ohne zwischen den Schaumglaskörpern angeordnetem Bindemittel angeordnet sind, insbesondere in einer Verbandart der bekannten Art, vorzugsweise in einer Art aus der Gruppe, die einfache Stapel, Tragverband, Läuferverband, Binderverband, Blockverband, Kreuzverband und dergleichen umfasst. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) zumindest teilweise keine stoffschlüssige Verbindung untereinander aufweisen. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglasverbundelement aus einem ein - oder mehrschichtigem Stapel von in Reihen angeordneten Schaumglaskörpern gebildet ist, die von Reihe zu Reihe übereinander und / oder versetzt zueinander angeordnet sind. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumglaskörper
(2; 12;22;32;42,42a,42b,42c,42d;52,52a,52b,52c;62,62a,62b,62c,62d;72;82;92; 1 02; 112; 122; 132; 142; 152; 162; 172; 192;212;222;242;252;282282a;292,292a;302,3 02a) zumindest teilweise direkt und unmittelbar aneinander liegen oder zwischen benachbarten Schaumglaskörpern zumindest teilweise Trennelemente, insbesondere in Form Blättern oder Folien, vorzugsweise verformbaren Blättern oder Folien, vorzugsweise aus Papier, Pappe, Gummi oder Kunststoff, Polyisobutylen, Textilien, Gewebe, Gewirken, Gestricken, Geflechten, Nähgewirken, Vliesstoffen oder Filzen angeordnet sind. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglasverbundelement und insbesondere der Schaumglaskörper an der Oberfläche beschichtet ist und / oder das Schaumglasverbundelement eine Abdeckung (158), insbesondere an mindestens einer seiner Hauptflächen aufweist. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglasverbundelement oder der Schaumglaskörper eine strukturierte Oberfläche aufweist, wobei die strukturierte Oberfläche mindestens ein Element aus der Gruppe umfasst, die konvexe Wölbungen (48), konkave Wölbungen (47), Sackbohrungen, Stufen, Hinterschneidungen, Sägezahnstufen und dergleichen aufweisen. Schaumglasverbundelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumglaselement ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein Wandelement, ein Deckenelement, ein Bodenelement, einen Schwimmkörper, ein Verkleidungselement, ein Tunnelauskleidungselement, ein Schallschutzelement oder dergleichen umfasst.
19. Bauwerk, welches mindestens ein, vorzugsweise mehrere Schaumglasverbundelemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
20. Bauwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk mindestens ein Verbindungselement umfasst, mit dem mindestens zwei Schaumglasverbundelemente verbunden sind.
21 . Bauwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mindestens ein Element umfasst, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die Bänder, Seile, Drähte, Streifen, Stangen, Profilstangen, Gewindestangen, Platten, Platten mit zumindest teilweise umgebogenen Rändern, U - Profile, Rahmenelemente, zwei - oder dreidimensionale, insbesondere rechteckige oder quaderförmige Rahmenelemente, Bügel, zwei - und dreidimensionale Gitter, Schrauben, Spannelemente, Klemmelemente, plastisch verformbare Halteelemente und dergleichen umfasst.
22. Bauwerk nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus mehreren Komponenten zusammengesetzt ist.
23. Bauwerk nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, vorzugsweise mehrere Verbindungselemente elastisch verformt sind und unter Zugspannung stehen.
24. Bauwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk ausgewählt ist aus der Gruppe, die eine Wand, eine Lärmschutzwand (45,55,65), ein Gebäude (260), eine Verkleidung und eine Tunnelauskleidung (229) umfasst. Verfahren zur Herstellung eines Bauwerks, vorzugsweise eines Bauwerks nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei welchem Schaumglasverbundelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 18 verwendet werden.
52
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE29818277U1 (de) * 1998-03-13 1999-01-14 Frinorm Ag Isolationsmauerwerkteil
US20080245005A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Fennell Harry C Reusable Modular Block Wall Assembly System
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