In der Tat sind Eisen und die daraus entwickelten Stahlsorten eine faszinierende Sache. Für mich und mein Betätigungsfeld allemal.
Die ersten kühnen Brückenschläge konnten seinerzeit nur mit Eisen und später mit Stahl realisiert werden. Die ersten Brücken waren aus Gusseisen hergestellt. Gusseisen ist vergleichsweise spröde, kann zwar Druckkräfte gut aufnehmen, bei Zugkräften schwächelt es aber schnell. Deswegen waren diese ersten Brücken als Bogenbrücken konstruiert. Die tragenden Querschnitte sind im Wesentlichen überdrückt, also ohne Bauteile, die auf Zugkraft beansprucht werden, so ähnlich wie die steinernen Bögen die wir von Aquädukten oder auch den alten Sakralbauten kennen.
Den Begriff Stahlbeton kennt auch jeder. Aber warum kombiniert man hier überhaupt Beton und Stahl? So ähnlich wie das Gusseisen, ist Beton auf Druck hoch belastbar, aber nur wenig auf Zug. Die modernen Stähle dagegen weisen sehr hohe Zugfestigkeiten auf. Also war die Idee, die beiden Baustoffe zu kombinieren. Funktionieren tut das aber nur deswegen so gut, weil Beton und Stahl den gleichen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten haben. Das heißt, die Längenänderungen durch Temperatureinflüsse führen bei dem kombinierten Baustoff Stahl-Beton nicht zu inneren Spannungen. So nimmt also bei einem Stahlbetonbalken bei einer Belastung von oben zum Beispiel –er biegt sich dann durch, wenn auch nur sehr wenig, und der obere Rand wird gestaucht (Druck) während der untere Rand gelängt, also gezogen wird- am oberen Rand der Beton den Druck auf und am unteren Rand übernimmt der Stahl die Zugkräfte. Und zusätzlich übernimmt der Beton den Korrosionsschutz für den Stahl.
Bei uns im Tiefbau, also Brücken- und Tunnelbau kommt dem Stahl als Hauptbaustoff eigentlich nur im Brückenbau noch eine Bedeutung zu. Ein Stahltragwerk ist bei gleicher Belastbarkeit deutlich leichter und feingliedriger als das Tragwerk aus Stahlbeton. Stahlbeton ist demgegenüber dann leichter verarbeitbar und braucht keinen Korrosionsschutz und die regelmäßige Erneuerung des Anstrichs.
Im Tunnelbau kommt dem Stahl als Werkzeug eine wesentliche Bedeutung zu. Eine Tunnelbohrmaschine z.B. ist ein hundert Meter langes Monstrum aus Stahl. (cara erinnert sich?) Das Stahlschild ganz vorne an der Maschine schütz dabei Maschine mit Motoren, Hydraulik, Steuerung und Mensch beim Vortrieb so lange, bis der aufgefahrene Querschnitt mit Tübbingen aus Stahlbeton gesichert ist.
Das Schneidrad, ebenfalls aus Stahl und bis zu 14 Meter im Durchmesser ist mit den sogenannten Abbauwerkzeugen aus Stahl bestückt. Form und auch Stahleigenschaften sind geistiges Eigentum und auch teilweise Geschäftsgeheimnis der Maschinenhersteller. Und trotz bester Legierungen werden diese Werkzeuge teilweise schnell zerschlissen, wenn die Abrasivität des zu lösenden Gesteins nur hoch genug ist. Hart wie Krupp-Stahl ist also doch manchmal nicht hart genug, weswegen man dann wieder zur guten alten Natur zurückkommt und besonders belastete Bohrköpfe mit Diamanten besetzt.
Es gibt das schöne Lied der Bergleute „Glück Auf!“. Eine Strophe davon haben die Tunnelbauer leicht abgeändert und singen „… und wir graben tiefe Löcher die da kosten noch und nöcher…“. Den Kaufleuten des Bauherren trieb das beim jährlichen Barbara-Fest immer die Zornesröte ins Gesicht
Nachfolgend ein nettes Video von 95 m geballtem Stahl eines später sehr berühmt gewordenen Tunnels. Das Desaster lag aber nicht am Stahl
https://www.youtube.com/watch?v=TqSiOG7LHXA 
Spankingträume
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(6. März 2019, 09:13)
