Grundlagenforschung zu Glasschaumgranulat­schüttungen als lastabtragender und wärmedämmender Baustoff

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Eigenschaften von Glasschaumgranulat als lastabtragende und zugleich wärmedämmende Schicht unter lastabtragenden Bauteilen wissenschaftlich zu untersuchen, um so für das Gebäude der Zukunft einen multi-funktionellen, kostengünstigen und vielfältig einsetzbaren Dämmstoff im Gründungsbereich zur Verfügung stellen zu können.

Title and Synopsis

Basic research on the load bearing capacity and high thermal insulation properties of foam glass granulate

The aim of the scientific investigations is to find the characteristic parameters of foam glass granulate applied as load transfer layer and thermal insulation, to provide the base for the application of a multi functional and economical insulation material at the interface between building and ground for buildings of the future.


Beschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Glasschaumgranulat ist ein aus Altglas kontrolliert aufgeschäumter Baustoff, der zu den Recyclingbaustoffen zählt und aufgrund seiner Eigenschaften innovative Anwendungen in Gebäuden der Zukunft ermöglicht.

Abbildung 1: Glasschaumgranulat

Durch seinen Aufbau und seine Struktur besitzt Glasschaumgranulat alle Voraussetzungen hinsichtlich eines hohen Lastabtrag- und Wärmedämmvermögens, weshalb es sich in der Praxis bei erdberührten Bauteilen in idealer Weise als Kombinationslösung als lastabtragende und zugleich wärmedämmende Schicht anbieten würde. Aufgrund der grobkörnigen Struktur kann einer Schüttung aus diesem Material darüber hinaus eine drainierende Wirkung zugeschrieben werden. Durch die geringe Schüttdichte von Glasschaumgranulat resultiert nicht nur eine in Summe geringere Belastung des Baugrundes, sondern auch eine einfache Handhabung im Zuge des Einbaus, was sich wirtschaftlich sehr positiv auswirken dürfte. Viele Dämmstoffe sind mangels Druckfestigkeit bzw. Feuchtbeständigkeit nicht für den Einsatz an erdberührten Bauteilen geeignet. Die Ausbringung von Glasschaumgranulat kann unter und neben der Bodenplatte bzw. Streifenfundamenten vollflächig und lückenlos erfolgen, womit Wärmebrücken weitgehend vermieden werden.

Abbildung 2: Glasschaumgranulatschicht vor dem Betonieren der Bodenplatte

Glasschaumgranulat stellt durch seinen multifunktionellen Nutzen somit eine innovative Basis für das energieeffiziente Gebäude der Zukunft dar.

Inhalte und Zielsetzungen:

Bislang stellt der Einsatz von Glasschaumgranulat als Dämmstoff aufgrund der fehlenden bodenmechanischen und spezifischen thermischen Kenngrößen einen Nischenmarkt dar. Um z.B. den Wärmeschutz der Gebäudehülle möglichst genau bewerten zu können, ist die Kenntnis der effektiven Wärmeleitfähigkeit der Dämmstoffe im Einsatzfall unerlässlich.

Abbildung 3: Thermische Voruntersuchung zu einer geplanten Messeinrichtung zur Messung der Wämeleitfähigkeit

Derzeit liegen für Glasschaumgranulat keine praxisgerechten Werte vor, weil kein angepasstes Messverfahren existiert. Grundsätzlich sind für jedes Bauwerk Nachweise hinsichtlich der Standsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit beziehungsweise auch bauphysikalische Anforderungen zu erfüllen.

Abbildung 5: Verformungen der Granulatschicht nach (boden-) mechanischen Versuch

Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen daher die (boden-)mechanischen Eigenschaften bzw. die effektive Wärmeleitfähigkeit von lastabtragenden Glasschaumgranulatschichten wissenschaftlich untersucht werden.

Methodische Vorgehensweise

Die Untersuchung soll anhand von experimentellen Versuchen im Laboratorium, aber auch mit Hilfe von Feldmessungen, die sich mit der Verdichtung des Glasschaumgranulats beim praktischen Einbau beschäftigen, erreicht werden. Um die dargestellten Fragestellungen lösen zu können, hat sich ein Konsortium bestehend aus der Universität Innsbruck / Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften mit den Arbeitsbereichen Massivbau und Brückenbau bzw. dem Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen / Bauphysik der Technischen Universität Wien / Institut für Geotechnik mit dem Forschungsbereich für Grundbau, Boden- und Felsmechanik und dem Industriepartner, der Technopor Handels GmbH, zusammengeschlossen. Folglich stehen für die Durchführung des Forschungsvorhabens Institutionen aus allen Bereichen zur Verfügung, die die notwendigen Fachkompetenzen in hohem Maße aufweisen.

Erwartete Ergebnisse

Bei einem erfolgreichen Abschluss des Forschungsvorhabens wären nicht nur die notwendigen Voraussetzungen geschaffen, das Produkt Glasschaumgranulat als lastabtragende und zugleich wärmedämmende Gründungslösung in den Standardmarkt überführen zu können, es würden auch die Grundlagen geschaffen, weitere Anwendungsfelder für das Material identifizieren zu können.

Abbildung 6: Glasschaumgranulat als Leichtschüttung zur Widerlagerhinterfüllung - Autobahn A8 München Salzburg


Projektbeteiligte

ProjektleiterIn

Dr. techn. Andreas Andreatta
Universität Innsbruck / Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften / Arbeitsbereich: Massivbau und Brückenbau

Projekt- bzw. KooperationspartnerInnen


Kontaktadresse

Universität Innsbruck / Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften / Arbeitsbereich Massivbau und Brückenbau /
Dr. techn. Andreas Andreatta
Technikerstraße 13,
6020 Innsbruck
Tel.: +43 (512) 507 6638
E-Mail: andreas.andreatta@uibk.ac.at
Web: www.uibk.ac.at/massiv-und-brueckenbau/


FFG ID: 827162

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