Klassische Baustoffe: Beton, Ziegel, Holz, Stahl
Beton, Ziegel, Holz und Stahl sind die häufigsten Baustoffe. Jeder hat Stärken und Schwächen.
Das lernst du heute
- Ich kann Beton, Ziegel, Holz und Stahl beschreiben.
- Ich kann Stärken und Schwächen der Baustoffe nennen.
- Ich kann Stahlbeton erklären.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Werkstoffe: Papier, Holz, Kunststoff, Metall, Stein, Wofür wird gebaut? Anforderungen an Bauwerke
Klassische Baustoffe, auch konventionelle Baustoffe genannt, sind seit Langem üblich. Beton besteht aus Zement, Wasser und Kies oder Sand. Er ist sehr druckfest, aber bei Zug reißt er leicht. Deshalb legt man Stahl ein. Das nennt man Stahlbeton: Der Beton nimmt Druck auf, der Stahl nimmt Zug auf. Ziegel sind gebrannter Ton. Sie sind druckfest, speichern Wärme und sind nicht brennbar. Holz wächst nach, ist leicht und trägt gut. Es kann aber brennen, faulen und von Insekten befallen werden. Stahl ist druck- und zugfest und eignet sich für große Spannweiten. Er rostet ohne Schutz und wird bei Feuer weich. Bei der Herstellung von Zement und Stahl entsteht viel CO₂. Holz bindet CO₂ während des Wachsens.
| Baustoff | Stärke | Schwäche |
|---|---|---|
| Beton | sehr druckfest, formbar | zugschwach, viel CO₂ bei Zement |
| Ziegel | druckfest, nicht brennbar | schwer, hoher Energiebedarf beim Brennen |
| Holz | leicht, nachwachsend | brennbar, kann faulen |
| Stahl | zug- und druckfest | rostet, verliert bei Feuer Festigkeit |
Warum Stahlbeton?
- Ein Betonbalken liegt auf zwei Stützen.
- Unter Last biegt er sich. Unten wird er gezogen.
- Reiner Beton reißt bei Zug.
- Darum liegt Stahl im unteren Teil des Balkens.
- Stahl nimmt den Zug auf, Beton den Druck.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Beton hält Druck gut aus.
Stahl hält auch Zug aus.
Holz wächst nach.
Ein Beispiel
Ein Schwamm zeigt Druck und Zug im Kleinen: Drückst du ihn, wird er zusammengepresst. Ziehst du ihn auseinander, wird er länger. Bauteile erleben beides.
Schritt für Schritt
Du wählst den passenden Baustoff.
- Lies die Aufgabe.
- Welche Kraft wirkt: Druck oder Zug?
- Wähle den Baustoff, der das gut kann.
Mit einem Bild erklärt
| Aufgabe | Wirkende Kraft | Geeigneter Baustoff |
|---|---|---|
| Säule trägt ein Dach | Druck | Beton, Ziegel, Holz |
| Seil einer Hängebrücke | Zug | Stahl |
| Balken über einer Öffnung | Druck oben, Zug unten | Stahlbeton oder Holz |
Zur Grundlage zurück
- Werkstoffe: Papier, Holz, Kunststoff, Metall, Stein – Du kennst Werkstoffe und ihre Eigenschaften.
- Wofür wird gebaut? Anforderungen an Bauwerke – Du kennst die Anforderungen an Bauwerke.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an das Mischen auf der Baustelle.
Lösung ansehen
Lösung: Zement, Wasser und Kies oder Sand
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Zeig mir den ersten Schritt
Welcher Stoff ist zugfest?
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Lösung: der Stahl
Tipp: Frage bei jedem Baustoff: Hält er Druck, Zug oder beides?
Merksatz: Beton: druckfest. Stahl: zug- und druckfest. Stahlbeton verbindet beide.
Typischer Fehler: Viele halten Beton für ein reines Naturmaterial. Er wird aus Zement, Wasser und Kies oder Sand hergestellt. Die Herstellung von Zement braucht viel Energie.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: Holz
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Lösung: Stimmt
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Lösung: Er verliert an Festigkeit.
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Lösung: Stimmt nicht
Geschafft
Beton, Ziegel, Holz und Stahl haben unterschiedliche Stärken. Stahlbeton verbindet Beton und Stahl.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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