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Schaumglas ist ein Wärmedämmstoff, der hauptsächlich im Bauwesen Verwendung findet. Es wird durch blähen einer Mischung aus zerpulvertem Glas und einem Blähstoff bei hoher Temperatur erzeugt. Je nach Führung des Herstellungsverfahrens entstehen dabei verschiedene Schaumglastypen.
Schaumglas wird heute in verschiedenen Ländern industriell in Tunnelofen hergestellt. Diese Schaumgläser unterscheiden sich in den chemischen Zusammensetzungen und Kornverteilungen der Ausgangsglaspulver, in Natur und Menge der Blähstoffe und in den zeitlichen Verläufen der Temperaturen (Ganglinien) im Schäum- und Abkühlungsbereich. Als Blähmittel werden weltweit Anthrazit, Qualitätskoks und die Mischungen Anthrazit-Kalk oder Kalk-Marmor verwendet. Schaumglas kann als eine erstarrte Glasmasse definiert werden, die von einer grossen Anzahl Gaszellen gleichmässig durchsetzt ist. Als sein natürliches Analogon kann Bimsstein angesehen werden. Bild Nr. 1 zeigt die photographische Aufnahme einer an der ETH geschäumten grobzelligen Schaumglasprobe.
Bild Nr.1 Grobzellige Schaumglasprobe
Obwohl Schaumglas seit 1932 bekannt ist1) liegen keine Veröffentlichungen von systematischen Untersuchungen über seinen inneren Aufbau und seine mechanischen Eigenschaften vor. Deshalb wird im Rahmen dieser Abhandlung versucht, diese Lücke zu schliessen.
Die Aufgabe dieser Arbeit kann folgendermassen umschrieben werden:
- 1)Es sollen Modelle gefunden werden, um das bruchmechanische Verhalten des "Schaumglases" im Sinne der klassischen Festigkeitslehre Voraussagen zu können.
- 2)Die mit den obigen Modellen prognostizierten statischen Verhaltensweisen sollen mit Hilfe von Versuchen überprüft werden!
- 3)Finden von optimalen Schaumglasmikrostrukturen, die verfahrenstechnisch machbar wären.