Beton-Schiff

Dieses Thema im Forum "Technikgeschichte" wurde erstellt von pelzer, 10. Juni 2009.

  1. hatl

    hatl Premiummitglied

    Beton und Stahl haben annähernd den gleichen Wärmeausdehnungskoeffezienten.
    Das ist eine Voraussetzung für diesen Verbundwerkstoff und nicht die Dichte,
    auf deren Unterschiedlichkeit Bdaian hinweist.

    Beton kann keine Zugspannung aufnehmen, jedoch recht gut Druckspannung.
    Das ist vergleichbar mit jeglichem Mauerwerk.
    Schaut man sich die Schönheit gotischer Dome an, so bilden diese in ihrer Statik die Gesetzmäßigkeit der reinen Druckspannung in hoher Kunst ab.

    Will man Beton wirtschaftlich für dynamische Anwendungen einsetzen, wie sie in der Schifffahrt gegeben sind,
    in dem Sinne, dass der Werkstoff also auch Zugspannung aufnehmen muss,
    dann muss man "Spannbeton" verwenden.

    Das wiederum ist aufwändig.
    Man zerrt die Stahlarmierung mit erheblichem Aufwand auseinander, gießt dann den Beton in die umgebende Schalung und gibt die Enden der Stahlarmierung nach dem Aushärten des Betons wieder frei.
    Damit hat der Beton, der ja nur Druckspannung aufnehmen kann, eine Druckvorspannung,
    die ihm ermöglicht Zugspannug aufzunehmen ohne selbst in den Zugspannungsbereich zu geraten.
    Beim Bau von Brücken z.B. hat man das so gemacht und macht es so.

    Es wär interessant herauszufinden ob die Betonschiffe aus Spannbeton waren.
     
  2. pelzer

    pelzer Aktives Mitglied

    Eine interessante Frage. Alle Betonschiffe, die ich kenne sind schlaff armiert. So spontan würde ich denken, Spannbeton wäre besser. Aber vielleicht ist die dünnwandige Schalenform dafür nicht geeignet...

    Gruss Pelzer
    .
     
  3. Bdaian

    Bdaian Aktives Mitglied

    Die Exemplare mit denen ich mich befasst habe waren auch nur schlaff bewehrt. Es gibt grundsätzlich auch zwei Arten: Es gibt Betonschiffe bei denen die Bewehrung statisch wirksam ist und in der selben Form wie bei festen Stahlbetonbauten ausgeführt ist, vor allem größere Schiffe und Schuten. Bei kleineren Boten besteht die Bewehrung dagegen oft aus Maschendraht, der statisch eigentlich kaum mitwirkt und eher als Tragmaterial bis zur Erhärtung des Betons wirkt. Bei einem gerundeten Schiffsrumpf ist die Statik die eines Gewölbes und da gibt es keine Zugkräfte sondern nur Druck.
    Früher wurden auch Kuppeln aus Beton gebaut, in dem man Spritzbeton auf ein aufgeblasenes Membran aufbrachte. Nach dem erhärten wurde diese entfernt und es blieb eine Schale aus gerade einmal 60 bis 80 mm ohne Bewehrung.
     
  4. hatl

    hatl Premiummitglied

    Danke für die Hinweise.

    Interessant ist auch die Analogie zwischen einer Gebäudekuppel und Schiffsrumpf, auf die Bdaian hinweist.

    Ich hatte mir aber vorgestellt, dass ein Schiffsrumpf bei großem Wellengang auch zugbelastet ist,
    weil dann stark unterschiedlicher Auftrieb zu Biegespannungen führen sollte.
    Na, ich kann da falsch liegen, ich bin ja kein Schiffsbauer.

    Waren Betonschiffe vergleichbar seetüchtig wie Stahlschiffe?
     
  5. Bdaian

    Bdaian Aktives Mitglied

    Bei großen Schiffen, die einen Kastenartigen rechtwinkligen Schnitt haben, ist dieses der Fall. Sie wirken ähnlich wie ein Träger.

    Bei kleineren Boten, z.B. Segelyachten, baut man mit gewölbten Rümpfen die Schalenartig wirken.

    Jein. Viele dieser Schiffe wurden nicht von Schiffsbauingenieuren entwickelt sondern von Betonspezialisten die aus dem Hochbau kamen. Da gab es schon einige Fehlentwicklungen. Die deutschen Betonschiffe die während des Krieges gebaut wurden, waren z.B. arg untermotorisiert und hatten zu kleine Schrauben und Ruder so wie einen zu geringen Freibord. Trotzdem haben sie ihren Dienst auch nach dem Krieg unter schlechten Bedingungen noch Jahrelang geleistet, weil es in D kaum andere Schiffe gab und die Alliierten diese nicht für würdig hielten, Teil der Reparationen zu sein.

    Es hat aber auch viele gut entworfene und gebaute Betonschiffe gegeben, die Jahrzentelang im Einsatz waren. Vom Material her sind sie ja dauerhafter als reine Stahlbauten. darin liegt m.E. auch ihr größter Nachteil, da sie nicht so leicht zu recykeln sind. Deswegen endeten die Meisten auch als Wellenbrecher oder als schwimmende Piers.

    Die Diskussion ähnelt oft der zwischen Holz und Stahl. Zu Anfang haben die Traditionalisten auch behauptet, es wäre widersinnig Schiffe aus einem Material zu bauen, das nicht schwimmt und sogar rostet. Es war hauptsächlich der Mangel an geeigneten Schiffsbauholz der zur Akzeptanz des Eisen bzw. des Stahles zwang, wodurch man dann erst allgemein seine eindeutigen Vorteile erkannte.

    Angesichts der Entwicklung beim Beton in Sachen Kunstfaserarmierung (bzw. Carbonfasern: Carbocrete) oder Nano-Beton, mit denen man inzwischen dünnste, homogene und sehr widerstandsfähige Schalen herstellen kann, so wie der steigenden Stahlpreise, ist die Geschichte des Betonschiffes m.E. noch nicht vorbei.
     
  6. pelzer

    pelzer Aktives Mitglied

    Faserbeton hat sich in den vergangenen hundert Jahren als extrem robust erwiesen. Ich bin allerdings skeptisch, ob er je im Schiffbau Fuss fast. Das Material ist und bleibt spröd. Eine Bootsschale würde bei einem Umfall einfach kollabieren. ...

    Gruss Pelzer
    .
     
  7. Bdaian

    Bdaian Aktives Mitglied

    Das habe ich bis vor kurzem auch gedacht. Ich war jedoch auf einem Vortrag über Nano-Beton vom Frauenhofer Institut. Da wurden auch gebaute Beispiele vorgeführt, z.B. Ein begehbarer sehr dünner Steg und ein gefalteter Treppenlauf mit gerade einmal 2 cm stärke! Schlagfest und ralativ elastisch. Es erfolgt z.Zt. ein enormer Innovationsschub auf diesem Sektor.
     
  8. pelzer

    pelzer Aktives Mitglied

    Das stimmt schon - aber ein seitlicher Aufprall oder eine harte Grundberührung würde ein Faserbeton-Rumpf nicht überstehen. Statt einer Delle gäbe das ein veritables Loch. Und ganz anders als Stahl, lässt sich Faserbeton kaum reparieren.
    Deshalb verwende ich Faserbeton in der Architektur sehr gerne. Leicht, federnd und nahezu unverrottbar. Aber nicht gegen "spitze Gegenstände" und Auffahrunfälle.

    Gruss Pelzer
    .
     
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  9. hatl

    hatl Premiummitglied

    Pelzer und Bdaian,

    danke für die interessanten Hinweise.
    Was es nicht alles geben tut!

    Bdaian,
    ich wär garnicht auf die Idee gekommen, dass man Carbonfasern mit Beton mischt.
    Die sind ja so teuer, dass ich sie Maschinenbauer nicht mal in Betracht ziehe.

    Pelzer,
    die Reparaturfähigkeit ist wohl ein Knackpunkt.
    Vielleicht haben sich die Betonschiffe auch deshalb nicht durchsetzt und waren eine vorübergehende Notlösung.

    Grüße
    hatl
     
  10. GrauHaar

    GrauHaar Neues Mitglied

    Von der reinen Optik her, würde ich als Laie nicht erkennen, dass es sich dabei um Betonschiffe handelt. Ich meine mit Anstrich und allem drum und dran kann es zumindest von den kleinen Wikipedia Bildern sich nicht erschließen.
     
  11. S.K. Relssek

    S.K. Relssek Neues Mitglied

    Die Wasserdichtigkeit ist kein Problem. Die Dicke von 10mm schon eher... da bracht man einen Spezialbeton. Dieser ist jedoch sehr elastisch. Dennoch extrem bruchsicher :D man kann drauftreten etc. ohne das die dünne Slatte spannt.
    Ausserdem wird wahrscheinlich eine (externe) Vorspannung drauf sein. Also genau genommen ein Spannbeton und kein Stahlbeton
     
  12. pelzer

    pelzer Aktives Mitglied

    Nö - die alten Betonschiffe bestanden aus relativ normalem Beton. Natürlich mit feinkörnigen Zuschlagstoffen, aber gewöhnlichem Portlandzement. Dieser Mörtel wurde auf ein feinmaschiges Drahtgitter aufgebracht. Mit der Maurerkelle, von innen und aussen gleichzeitig, dann ordentlich taloschiert und verdichtet. Im Prinzip ganz einfach; ohne aufwendigen Spritzbeton, Vorspannung oder Chemikalien.

    Gruss Pelzer
    .
     
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  13. Bdaian

    Bdaian Aktives Mitglied

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  14. Köbis17

    Köbis17 Gesperrt

    @Bdaian, starkes Dokument!
    Ich huldige dich öffentlich, da ich dank 20iger schon bei vielen grad behindert werde ....:winke:
     
  15. pelzer

    pelzer Aktives Mitglied

    Hallo

    Hier ein noch weitere Beton-Schiff Bilder ...

    Gruss Pelzer
    .
     
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  16. Bdaian

    Bdaian Aktives Mitglied

  17. GrauHaar

    GrauHaar Neues Mitglied

    Vielen Dank! Interessante Bilder. Sogar ein asiatisches Schiff ist dabei.
     

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