Met staal is het veel gemakkelijker om een gebouw uit te breiden of bestaande constructies te veranderen dan met andere bouwmaterialen zoals hout of beton. Staal is relatief licht. Maar bovenal is het vooral zeer belastbaar en robuust.
De voornaamste redenen voor de populariteit van staal zijn de relatief lage kosten van maken, vormen en verwerken, de overvloed aan zowel erts als schroot en zijn gunstige mechanische eigenschappen. Volgens de World Steel Association worden er meer dan 3500 verschillende staaltypen gefabriceerd.
Een staalconstructie biedt perspectief op diverse kostenbesparingen in alle 'levensfasen' van het gebouw: ontwerp, productie, ruwbouw, afbouw, gebruik én hergebruik. Deze besparingen hangen vaak met elkaar samen óf vloeien uit elkaar voort.
De productie van staal is vervuilend en dat daarbij veel CO2 en andere broeikasgassen vrijkomen. In 2021 werd er wereldwijd ruim 1,9 miljard ton staal gemaakt. Een historisch hoogtepunt in de mondiale output. Elke ton geproduceerd staal resulteert in gemiddeld genomen zo'n 1,9 ton CO2-uitstoot.
staal wordt industrieel vervaardigd, onder geconditioneerde omstandigheden. Bouwafval is er niet of nauwelijks. Bijproducten zoals hoogovencement en -gas worden hergebruikt. Voortdurende innovaties in productietechnieken en -methoden zorgen voor blijvende afname van energiegebruik en emissies.
Staal is sterker en duurzamer dan aluminium. Het is bestand tegen hogere spanning en druk zonder te buigen, kromtrekken of breken. Dit maakt het een populaire keuze voor bouwprojecten die stabiliteit en ondersteuning vereisen, zoals bruggen, gebouwen en infrastructuur.
Hout heeft daarnaast, in vergelijking met andere fossiele materialen, zoals beton, aluminium, staal en kunststof, voor de winning en productie zeer weinig energie nodig wat dus leidt tot een lagere CO2-uitstoot (1,1 ton/m3). Ook heeft hout als natuurproduct geen schadelijke emissies tijdens de gebruiksduur.
Maar hoewel er veel meer kilo's materiaal nodig zijn, is beton volgens de huidige rekenmethoden tóch duurzamer. Dat komt vooral door de negatieve milieueffecten van staal. Die zijn een factor 12 hoger.”
Kosten: Staal is duurder dan hout en beton, dus woningbouwers kiezen vaak voor een goedkopere optie om de kosten te drukken. Architectuur: Staal heeft beperkingen in architectuur zoals kleinere vensters en minder ornamenten, wat kan resulteren in een minder aantrekkelijk uiterlijk voor woningen.
De belangrijkste eigenschap van staal is goede buigzaamheid en duurzaamheid, goede rek-en treksterkte en goede thermische geleidbaarheid. Deze eigenschappen zijn zeer belangrijk voor staal, maar het karakteristieke van roestvij staal eigenschappen is dat het bestand is tegen corrosie.
"Eigenlijk is staal is een ecologisch materiaal. Hoewel niet iedereen daarvan overtuigd is, spreekt het bewijs voor zich. Staal is 100% recycleerbaar en kan ook geproduceerd worden met een hoeveelheid opgeslagen koolstof die even laag is als bij andere materialen zoals hout", klinkt het bij ArcelorMittal.
Roestvast staal reageert net als normale staalsoorten met zuurstof en vormt een oxidelaag. Bij normaal staal reageert de zuurstof echter met de aanwezige ijzeratomen en vormt een poreus oppervlak waardoor deze reactie verder kan gaan. Dit kan verder gaan totdat het werkstuk volledig verroest is.
Toepassing is zeer divers, zo wordt staal onder andere gebruikt voor bruggen, constructiewerken, schepen, trailers, graafmachines, gebouwen, treinen en werktuigen.
Staal is ijzer met een toevoeging van 0,1 tot 1,7 procent koolstof waardoor staal een pak sterker is dan ijzer. Ook kan ijzer met andere materialen een legering aangaan. Op die manier krijg je veel verschillende soorten staal.
Waarom betonstaal in beton? Beton heeft de eigenschap om drukspanning goed te verwerken, maar is nauwelijks in staat om trekspanning op te vangen. Om deze trekspanning op te verwerken, wordt betonstaal toegepast in het beton.
Staal is het goedkopere bouwmateriaal
In een directe vergelijking met beton of hout wint staal ook duidelijk de prijs. Het is nu al goedkoper om te kopen dan conventionele materialen. De tijdwinst in de verwerking maakt het ook veel betaalbaarder. Bovendien hebben staalconstructies minder materiaal nodig.
Zo'n 80 procent van de CO2-uitstoot van de productie van beton komt voor rekening van cement. Vanwege de fossiele brandstoffen die gebruikt worden om die temperatuur te bereiken (2 tot 3 procent van de totale jaarlijkse energieconsumptie gaat naar de productie van cement), maar meer nog door het chemische proces zelf.
Een van de meest duurzame en recyclebare materialen is natuursteen. Het winnen van diverse natuursteen soorten gaat namelijk eenvoudig zonder dat dit een grote impact op het milieu heeft. Natuursteen wordt namelijk zo gebruikt als dat het in de natuur gevonden wordt.
Gemiddeld genomen vermindert gerecycled aluminium de uitstoot van broeikasgassen met 85-95% in vergelijking met primair aluminium [1, 6]. Het maken van staal vereist veel energie omdat het materiaal tot meer dan 1000 °C opgestookt moet worden om te smelten. Dit geldt zowel voor nieuwe productie als oud staal.
Een metalen verpakking bestaat vaak uit een combinatie van staal en aluminium. Het recyclen van staal scheelt 70% energie. Nieuw staal produceren kost dus 70% meer energie om te maken. Voor aluminium geldt dat recyclen ervoor zorgt dat er 20x minder energie nodig is.
Carbon fiber is vijf keer sterker dan staal en twee keer zo stijf. Hoewel Carbon fiber sterker en stijver is dan staal, is het lichter dan staal; waardoor het het ideale productiemateriaal voor vele onderdelen is.
Het belangrijkste verschil tussen staal en ijzer is dat staal een legering is van ijzer en andere elementen, terwijl ijzer een natuurlijk element is. IJzer is een zacht en buigbaar materiaal, terwijl staal veel harder en sterker is.
staalsterk kunnen zeggen, omdat staal veel sterker is dan ijzer. Misschien is het ook beter om te spreken van ijzeren zenuwen, want zo sterk zijn die zenuwen niet. En de handelaar in oud ijzer en metaal zal zijn schouders ophalen bij een voorzichtige reprimande over pleonastisch taalgebruik.