# Stahlbeton > Stahl nimmt den Zug, Beton den Druck - Datum: um 1848 - Epoche: Industriezeitalter - Bereich: [Bauwesen & Städte](https://lastcodex.org/de/domains/building/) - Stufe: V (Elektrisches Zeitalter) - Schwierigkeit: 3/5 - URL: https://lastcodex.org/de/inventions/reinforced-concrete/ Stahlbeton ist Beton mit einbetonierten Stahlstäben, die dort liegen, wo das Bauteil gezogen wird. Der Beton nimmt den Druck auf, der Stahl den Zug, und so überspannt ein flacher Balken oder eine Platte eine Öffnung, an der unbewehrter Beton oder Stein reißen würde. ![Stahlbeton · Stahl nimmt den Zug, Beton den Druck](https://lastcodex.org/_astro/plate.DQ6rqABL_26zle8.webp) ## Legende 1. Deckenplatte 2. Balken 3. Bügel 4. Hauptbewehrung auf der Zugseite 5. Stütze mit Bügeln 6. Fundament ## Was es ist Beton hält Druck sehr gut aus und Zug sehr schlecht: Seine Zugfestigkeit beträgt etwa ein Zehntel seiner Druckfestigkeit. Ein Balken aus unbewehrtem Beton reißt wie ein steinerner Sturz schon unter mäßiger Last an seiner gedehnten Unterseite. Deshalb überspannten die römischen Baumeister Räume mit Bögen, Gewölben und Kuppeln, Formen, die fast nur auf Druck beansprucht werden. Stahlbeton legt Stahl dorthin, wo sich das Bauteil dehnt. Stäbe im unteren Teil eines Balkens nehmen den Zug auf, der Beton darüber den Druck. Zusammen lassen sie sich zu Platten, Balken, Stützen, Fundamenten, Wänden, Behältern und Brücken gießen. ## Wie es funktioniert Unter Last biegt sich ein Balken durch: Oben wird er kürzer, unten länger, die Unterseite reißt in haarfeinen Rissen, und von da an tragen die unteren Stäbe den Zug. Über den Innenstützen eines Durchlaufträgers und bei einem Kragarm liegt die gezogene Seite oben, also gehört die Hauptbewehrung dort nach oben. Eine allseitig gelagerte Platte biegt sich in zwei Richtungen und erhält ein Netz; eine einachsig gespannte bekommt quer dazu trotzdem leichtere Stäbe gegen Schwindrisse. In der Nähe der Auflager neigt der Balken außerdem zu schrägen Rissen; geschlossene Schlaufen aus dünnerem Stahl, die Bügel, kreuzen diese Risse und sitzen dort enger. Stützen werden vor allem gedrückt, und Bügel um ihre Längsstäbe verhindern, dass diese nach außen ausknicken. Die Verbindung funktioniert aus drei Gründen. Stahl und Beton dehnen sich bei Wärme fast gleich stark aus, um 10 bis 12 Millionstel je Grad Celsius. Die aufgewalzten Rippen moderner Stäbe verzahnen sich mit dem Beton und übertragen die Kraft vom einen auf den anderen. Und das Porenwasser des Betons ist stark alkalisch, etwa pH 12,5 bis 13; darin bildet der Stahl einen dünnen Oxidfilm, der das Rosten stoppt. ![Die abgebrochene Kante eines alten Betonbalkens, die Deckung abgefallen, darunter ein rostiger Rippenstahl dicht unter der Oberfläche](https://lastcodex.org/_astro/v1.CtVqwh2n_NVTYS.webp) _Rost quillt beim Entstehen auf und sprengt den zu dünnen Beton über dem Stab ab._ Dieser Schutz hält so lange wie die Betondeckung, die Betonschicht außerhalb der Stäbe. Kohlendioxid aus der Luft neutralisiert sie langsam durch Karbonatisierung, Meersalz oder Streusalz trägt Chloride hinein. Erreicht genug davon den Stahl und sind Feuchtigkeit und Sauerstoff vorhanden, rostet der Stab. Rost nimmt ein Mehrfaches des Volumens des verbrauchten Stahls ein, sprengt die Deckung und lässt sie in Schollen abplatzen. Solche Abplatzungen beginnen dort, wo die Deckung dünn oder porös ist. Die amerikanische Norm ACI 318 verlangt etwa 38 mm Deckung über dünnen Stäben im Freien und 75 mm, wo Beton direkt gegen Erdreich betoniert wird. Spannbeton geht einen Schritt weiter: Hochfeste Stahldrähte werden gespannt und im Beton verankert, sodass das Bauteil schon vorab zusammengedrückt ist. Unter Last erfährt seine Unterseite wenig oder keinen Zug, und längere, schlankere Träger werden möglich. ## Wie man es baut Beschrieben wird ein kleiner Fertigsturz für eine Öffnung von höchstens 0,9 m in einer niedrigen Gartenmauer, unter nur wenigen Steinlagen, ohne Decke und Dach. Jedes Bauteil, das Menschen oder einen Teil eines Gebäudes trägt, auch der Sturz eines Wohnhauses, und jeder Sturz, dessen Absturz jemanden verletzen könnte, muss von einem Tragwerksplaner nach den örtlichen Vorschriften bemessen oder als zugelassenes Produkt gekauft werden. **Die Form bauen.** Auf ebenem Boden Bretter zu einem offenen Kasten verschrauben, 1,2 m lang, innen 150 × 150 mm, sodass der Sturz an jedem Ende 150 mm aufliegt. Die Innenseiten ölen und die Seiten mit Pflöcken abstützen, damit der frische Beton sie nicht wegdrückt. ![Eine offene Holzform für einen Sturz, darin zwei Rippenstäbe auf kleinen Abstandhaltern, daneben eine Kelle und ein Stocherstab](https://lastcodex.org/_astro/v2.B8yvTMaH_Z1tPo7e.webp) _Die Stäbe stehen auf Abstandhaltern, damit der Beton sie auch von unten umhüllt._ **Den Stahl einlegen.** Zwei Rippenstäbe mit 10 mm Durchmesser auf 1,1 m ablängen; so bleiben an jedem Ende 50 mm Beton. Sie auf 40 mm hohe Abstandhalter aus Kunststoff stellen, 40 mm von den Seiten entfernt, und mit Bindedraht festbinden, damit sie sich beim Betonieren nicht verschieben. Ganze Stäbe verwenden. Bei größeren Bauteilen werden Stäbe gestoßen, indem man sie auf einer vom Tragwerksplaner festgelegten Länge überlappen lässt, in australischen Bodenplatten von Wohnhäusern mindestens 500 mm. **Füllen, verdichten, nachbehandeln.** Den Beton wie beim Portlandzement mischen, mit Kies von höchstens 10 mm. In zwei Lagen einfüllen, jede rund um die Stäbe stochern und gegen die Bretter klopfen, damit die Luft entweicht. Einen Pfeil in die Oberseite ritzen: Verkehrt herum eingebaut, läge der Stahl auf der gedrückten Seite. Den Sturz mindestens 7 Tage unter Folie feucht halten, bei kühlem Wetter länger. **Einbauen.** Der Sturz wiegt etwa 65 kg: zu zweit in Bodenhöhe bewegen, über Hüfthöhe mit einer Hebehilfe, und auf ein Mörtelbett legen, die Stahlseite nach unten. Erst nach etwa 28 Tagen darauf weitermauern, wenn der Beton nahezu seine vorgesehene Festigkeit hat. **Den Zug sichtbar machen.** Drei Mörtelstäbe von 50 × 50 × 500 mm gießen, einen ohne Einlage und zwei mit einem 4-mm-Stahldraht 15 mm über einer Seite. Nach einer Woche jeden am Boden auf zwei Ziegel legen, 400 mm auseinander, ein kurzes Brett quer über die Mitte legen und darauf einen Ziegel nach dem anderen stapeln. Der unbewehrte Stab bricht schlagartig; der mit dem Draht unten reißt an der Unterseite, biegt sich durch und trägt deutlich mehr; mit dem Draht oben geprüft, bricht der dritte fast wie der unbewehrte. > **Sicherheit.** Frischer Zement ist stark alkalisch und verätzt Haut, an der er eingeschlossen bleibt: wasserdichte Handschuhe, lange Ärmel und Schutzbrille tragen, Spritzer sofort abwaschen. Stahl nur mit Schutzbrille und Handschuhen mit dem Bolzenschneider oder dem Winkelschleifer trennen, fern von allem, was brennen kann. Jede Form abstützen; eine Schalung, die Beton in der Höhe hält, gehört in die Hände von Fachleuten, denn sie kann unter dem frischen Beton einstürzen. Beim Belastungsversuch Schutzbrille tragen, seitlich stehen und die Füße von der Last fernhalten. ## Geschichte und Entwicklung ![Ein kleines graues Ruderboot auf einem Teich, ein Stück des Rumpfs aufgebrochen, sodass ein Gitter aus Eisenstäben in der Zementschale sichtbar wird](https://lastcodex.org/_astro/v3.NmrUX17L_1fxhAY.webp) _Lambots Boot: eine dünne Zementschale über einem Gitter aus Eisenstäben._ 1848 ließ Joseph-Louis Lambot auf dem Teich seines Guts Miraval im Département Var ein Boot aus Zement über einem Eisengitter schwimmen. 1855 ließ er es patentieren und zeigte im selben Jahr in Paris ein zweites; das erste steht im Museum von Brignoles. Diese Tafel nimmt 1848, das Jahr dieses Boots, eines frühen erhaltenen Beispiels für das Zusammenwirken von Eisen und Zement. 1854 ließ sich William Boutland Wilkinson aus Newcastle in England eisenbewehrte Decken patentieren. Joseph Monier, ein Pariser Gärtner, meldete am 16. Juli 1867 ein Patent auf bewehrte Kübel und Becken an, 1873 eines auf Brücken und 1878 eines auf Balken. In Deutschland kaufte Gustav Adolf Wayss seine Patente und baute zwischen 1887 und 1891 über 300 Bogenbrücken. 1892 ließ François Hennebique ein vollständiges Tragwerk aus Stützen, Balken und Platten patentieren, das konzessionierte Bauunternehmen ausführten. In den USA patentierte Ernest Ransome 1884 einen verdrillten Stab, und das Ingalls Building in Cincinnati erreichte 1903 sechzehn Geschosse. Robert Maillarts Salginatobelbrücke (1930) überspannt eine Schweizer Schlucht mit einem hohlen Bogen von 90 m, im Scheitel nur 20 cm dick. Eugène Freyssinet ließ 1928 die Vorspannung patentieren und rettete damit 1934 den Seebahnhof von Le Havre, der im Ton versank. Ein Bericht von Chatham House aus dem Jahr 2018 beziffert die Zementproduktion der Welt auf mehr als 4 Milliarden Tonnen im Jahr, das meiste für Beton, und ihren Anteil an den weltweiten CO₂-Emissionen auf etwa 8 %. ## Kennzahlen - Zugfestigkeit von Beton: Etwa 10 % seiner Druckfestigkeit - Wärmeausdehnung: Etwa 10 Millionstel je °C bei Beton, 11 bis 12 bei Stahl - Porenwasser um die Stäbe: pH 12,5 bis 13; es schützt den Stahl vor Rost - Mindestdeckung (ACI 318): Etwa 38 mm bei dünnen Stäben im Freien, 75 mm gegen Erdreich - Frühe Meilensteine: Lambots Boot, 1848; Moniers erstes Patent, 16. Juli 1867 ## Erfordert - [Portlandzement](https://lastcodex.org/de/inventions/portland-cement/): Das Bindemittel, das unter Wasser erhärtet (1824) - [Stahl](https://lastcodex.org/de/inventions/steel/): Eisen mit genau dosiertem Kohlenstoff (um 1.000 v. Chr.) ## Quellen - [Joseph Monier et l'invention du béton armé (B. Lemoine, 2023)](https://www.afgc.asso.fr/app/uploads/2026/03/JosephMONIER_InventionBeton.pdf), Association française de génie civil (AFGC) - [The Construction Industry enters the 20th Century (R. Day, 1980)](https://b-i-a-s.org.uk/wp-content/uploads/2021/01/BIAS_Journal_13_FERRO_CONCRETE.pdf), Bristol Industrial Archaeological Society Journal 13 - [The Invention of Reinforced Concrete (1848–1906) (Moussard, Garibaldi & Curbach, 2018)](https://fis.tu-dresden.de/portal/en/publications/the-invention-of-reinforced-concrete-1848--1906(8f5281e9-99eb-4cdd-9eff-3687b595367f).html), TU Dresden, in High Tech Concrete (Springer) - [Maison de Joseph Lambot à Montfort-sur-Argens](https://www.la-provence-verte.net/ot_campslasource/patrimoine-montfort-sur-argens-maison-de-joseph-lambot_1679.html), Office de tourisme Provence Verte & Verdon - [Musée des Comtes de Provence, Brignoles](https://www.la-provence-verte.net/activites/patrimoine-brignoles-musee-des-comtes-de-provence_435.html), Office de tourisme Provence Verte & Verdon - [Why is reinforced concrete used?](https://www.concrete.org/frequentlyaskedquestions.aspx?faqid=666), American Concrete Institute - [Concrete cover for members cast against earth (ACI 318-19)](https://www.concrete.org/frequentlyaskedquestions.aspx?faqid=903), American Concrete Institute - [Beam reinforcement detailing per ACI 318-19 (cover table)](https://help.idecad.com/ideCAD/beam-reinforcement-detailing), ideCAD documentation - [What stops the reinforcing steel in damp, porous concrete from corroding (usually)? (J. Broomfield)](https://www.icorr.org/?p=22054), Institute of Corrosion - [Thermal expansion and contraction of concrete](https://www.engr.psu.edu/ce/courses/ce584/concrete/library/cracking/thermalexpansioncontraction/example.htm), Penn State College of Engineering - [Principles of reinforced concrete: objective of the steel-concrete combination (W. 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Texte, Tafeln und Figuren: CC BY-NC-ND 4.0.