Titel: Treussart, über die Bereitung der künstlichen Puzzolanen oder Trasse.
Autor: Treussart,
Fundstelle: 1826, Band 21, Nr. X. (S. 40–47)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj021/ar021010

X. Notiz des General Treussart über die Bereitung der künstlichen Puzzolanen oder Trasse.6)

Aus den Annales de Chemie et de Physique. 1826. März. p. 243.

Hr. Raucourt, Ingénieur des Ponts et Chaussées, gab im J. 1822 zu St. Petersburg ein Werk über die Mörtel heraus. Der Hr. Verf. sagt im XXIII. Kapitel, daß der Zutritt der Luft nothwendig sey, um den Thon durch Calcination in gute künstliche Puzzolane zu verwandeln, ebenso glaubt er, |41| daß der Zutritt der Luft zur Bereitung der künstlichen hydraulischen Kalke, welche man durch Erhizen von fettem Kalke mit etwas Thon erhält, nöthig sey; endlich meint er, daß die Bittererde und alle Metalloxide, wenn sie vorher im Feuer gehörig zubereitet wurden, mit dem Kalke Verbindungen geben können, welche im Wasser erhärten.

Meine Versuche über die hydraulischen Mörtel, welche sich in N. 7. des Mémorial de l'Officier du Génie befinden, zeigten, daß Eisen- und Braunstein-Oxid, so wie Bittererde, dem Kalke keine hydraulische Eigenschaft geben, und daß man bis jezt noch kein Metall-Oxid fand, welches im Stande wäre, diese Eigenschaft mitzutheilen.

Hr. Raucourt führt mehrere Versuche an, welche zu beweisen scheinen, daß, wenn man bei Bereitung der künstlichen hydraulischen Kalke den gewöhnlichen Kalk mit einer geringen Menge Thones in Berührung mit der Luft erhizt, das Erhärten dieser hydraulischen Kalke schneller erfolgt, als wenn man dieselben ohne Zutritt der Luft erhizt; allein er untersuchte nicht, ob der Widerstand der Mörtel größer ist.

Hr. Raucourt führte keinen Versuch an, um den Einfluß der Luft bei Bereitung der künstlichen Puzzolanen zu beweisen; alle Versuche aber, welche ich seit 1820 hierüber anstellte, gaben mir Abweichungen, welche ich nur durch den Einfluß der atmosphärischen Luft erklären kann. Ich halte die Bekanntmachung derselben daher für nüzlich, indem sie beweisen, daß die Luft wirklich großen Einfluß bei der Bereitung der künstlichen Puzzolanen hat.

Ich nahm Thon, den man aus den Gegenden von Frankfurt zur Alaun-Bereitung nach Straßburg kommen läßt; diese Erde enthält, nach der Analyse des Hrn. Berthier, Ingénieur en chef des Mines: Kieselerde 0,500; Thonerde 0,327; Bittererde 0,015; Eisenoxid eine Spur; Wasser 0,160. Die Farbe dieser Erde ist schwarz; allein beim Erhizen durchläuft sie mehrere Schattirungen von Blau, bis sie endlich durch starkes Calciniren weiß wird. Ich nahm davon Stüke von der Form und der Größe eines mittelmäßig großen Ziegels, und ließ sie in dem Alaun-Ofen, wo diese Erden unter Zutritt der Luft calcinirt werden, erhizen; ich ließ ferner andere Stüke derselben Erde in einem Kalk-Ofen erhizen, wo die Calcination ohne so bedeutenden Zutritt der Luft geschieht, indem man, |42| um die Hize zu concentriren, den oberen Theil des Ofens mit Schutt verschließt, so daß nur soviel Luft eindringen kann, als zur Erhaltung des Feuers erfordert wird. Ich wiederholte diesen Versuch mehrere Mahle, und nahm aus beiden Oefen jene Stüke, welche, nach der Farbe zu schließen, einen gleichen Grad von Calcination erreicht zu haben schienen; ich bereitete nun aus Einem Theile gewöhnlichen Kalkes und 2 Theilen dieser calcinirten und gepülverten Thonarten Mörtel, und fand, nach meinen seit 1820 angestellten Versuchen, daß jene Mörtel, welche mit Frankfurter-Thon bereitet wurden, welcher in einem Alaunofen calcinirt worden, und daher einem Luftstrome ausgesezt war, nach 2–3 Tagen erhärteten, und, nachdem sie Ein Jahr lang in Wasser getaucht gewesen, ein Gewicht von 192–263 Kilogrammen trugen, ehe sie brachen; während jene Mörtel, welche mit demselben, aber in einem Kalkofen calcinirten, Thone bereitet wurden, erst nach 30 Tagen erhärteten, und unter dem geringen Gewichte von 20–25 Kilogrammen brachen. Einer dieser Mörtel war selbst, nachdem er ein Jahr lang in Wasser gewesen, noch sehr weich.

Ich machte nun denselben Versuch mit einem anderen Thone, und nahm Thon von Holzheim bei Straßburg, der keinen Kalk und eine bedeutende Menge Eisen enthält; der Grad seiner Calcination läßt sich leicht nach seiner Farbe beurtheilen, denn diese ist nach dem höheren oder geringeren Grade der Hize verschieden. Aus dieser Erde machte ich zwei Ziegel, und zwar einen ohne Zusaz irgend einer anderen Substanz, und den anderen mit einem Zusaze von 2/100 Kalk; diese beiden Ziegel ließ ich nun im Kalkofen, mit den gewöhnlichen Ziegeln und an einem Plaze, wo sie mir dem Luftzuge am wenigsten ausgesezt zu seyn schienen, brennen. Hierauf nahm ich einen großen hessischen Tiegel, an dessen Boden ich ein Loch gemacht hatte, und brachte Holzheimer-Thon ohne Zusaz, und mit einem Zusaze von 2/100 Kalk in denselben; die Stüke dieses Thones waren von der Größe einer Nuß, und nicht zusammengebrükt; der kalkhaltige Thon war von jenem, der keinen Kalk enthielt, durch eine durchlöcherte Schieferplatte getrennt. Diesen Tiegel brachte ich in einen Reverberir-Ofen, sezte das Loch desselben zwischen zwei Stangen des Herdes, und umgab ihn mit Kohlen; hierauf leitete ich das Feuer so, daß die Thonstüke kirschrothglühend erhalten wurden. Man sieht wohl, daß |43| auf diese Weise im Tiegel nothwendig ein starker Luftzug entstand, und daß alle Stüke des Thones mitten in demselben gut gebrannt wurden. Nach 6 Stunden fand ich, daß dieser Thon dieselbe Farbe hatte, wie der im Kalkofen gebrannte; ich hörte daher auf zu feuern, und pülverte nach dem Erkalten die gebrannten Thon-Stüke und die zwei im Kalkofen gebrannten Ziegel; hierauf machte ich 4 Kisten Mörtel an, und nahm dazu Einen Theil gewöhnlichen Kalkes in Teigform, und zwei Theile von dem Cämente, von welchem die Rede ist; diese Mörtel brachte ich in Wasser; sie sind noch nicht zerbrochen, allein in Bezug auf das Erhärten erhielt ich folgende Resultate.

Der Mörtel, welcher mit jenem Thon-Cämente angemacht wurde, welches ich ohne Zusaz im Kalkofen erhizt hatte, erhärtete erst nach 30 Tagen; jener, der mit demselben Thone angemacht wurde, welcher aber mit Zusaz von 2/100 Kalk im Kalkofen gebrannt worden war, erhärtete nach 17 Tagen.

Der Mörtel, welcher mit demselben Thone zubereitet wurde, der ohne Zusaz 6 Stunden lang im Tiegel, in der Mitte eines Luftstromes, erhizt wurde, erhärtete in 5 Tagen, während der zuerst angeführte 30 Tage hierzu brauchte; jener Mörtel endlich, der mit demselben, auf gleiche Weise, aber mit einem Zusaze von 2/100 Kalk erhizten Thone angemacht wurde, erhärtete in 3 Tagen, während jener, bei welchem das Gemenge im Kalkofen ohne Luftzug erhizt worden war, 17 Tage dazu brauchte.

Es ist mir wahrscheinlich, daß das Erhärten noch schneller erfolgt wäre, wenn ich ein schwächeres aber länger anhaltendes Feuer gegeben hätte, um den Thon im Tiegel auf denselben Grad von Calcination zu bringen, auf dem sich jener im Kalk-Ofen befand; indem dann der Thon längere Zeit mit der Luft in Berührung gewesen wäre. Ich nahm mir daher vor, diese Versuche zu wiederholen, und verschiedene Thonarten längere oder kürzere Zeit durch in einem Luftstrome zu brennen, und zwar zuerst ohne Zusaz, und dann mit Zusaz von verschiedenen Mengen Kalk; allein die Veränderung meines Aufenthaltes nöthigte mich, diese Versuche aufzuschieben. Der Vortheil, den man von Thon erhalten könnte, welcher lange Zeit in Berührung mit der atmosphärischen Luft gebrannt wurde, läßt sich nicht wohl voraussehen.

Da der Thon von Frankfurt, von welchem oben die Rede |44| war, viele vegetabilische Ueberreste enthält, so dachte ich anfangs, daß dieselben beim Brennen Alkalien erzeugen konnten, und ich machte daher die beiden, in . 42. und 43. des Mémorial angeführten Versuche mit Thon, den ich mit etwas Aschenlauge calcinirte. Man hat gesehen, daß dadurch der Widerstand der Mörtel nur wenig vermehrt wurde, und daß das Erhärten langsam erfolgte. Seit jener Zeit ließ ich Holzheimer Thon mit verschiedenen Mengen Soda und Pottasche calciniren; die Mörtel, welche mit diesen Cämenten bereitet wurden, sind zwar noch nicht gebrochen, allein sie erhärteten erst nach 15 Tagen. Ich stellte auch mehrere Versuche an, bei welchen ich denselben Thon mit verschiedenen Mengen Bittererde vermengte, indem der Frankfurter-Thon auch Bittererde enthält; allein das Erhärten erfolgte dann noch langsamer. Kieselerde endlich, auf dieselbe Weise gebrannt, gibt mit gewöhnlichem Kalke keinen Mörtel, der im Wasser erhärtet.

Aus den angeführten Erfahrungen mußte ich schließen, daß die Luft auf den Thon während dem Brennen eine bedeutende Rolle auf denselben spielt. Hr. Raucourt scheint dieselbe Idee gehabt zu haben; allein er führt keinen Versuch an, und wenn er S. 130. seines Werkes sagt: „daß der Zutritt der Luft nöthig ist, um die, in den Erden enthaltenen, Oxide auf die vortheilhafteste Weise so zu verändern, daß sie mit dem Kalke gute hydraulische Verbindungen geben können,“ so sagt er hingegen S. 161: „daß der Sauerstoff keine Wirkung auf die erdigen Oxide habe; woraus sich schließen läßt, daß dieses Gas keinen Einfluß auf die hydraulischen Eigenschaften des Kalkes hat.“

Der Frankfurter-Thon, mit dem ich die angeführten Versuche anstellte, enthält weder Eisen, noch Kalk, und doch erhielt ich beim Brennen in einem Luftstrome ein 10 Mahl schnelleres Erhärten, und einen 10 Mahl größeren Widerstand, als bei dessen Brennen ohne starken Luftzug; ich zeigte, daß Kieselerde und Bittererde, den Erden zugesezt, welche man calciniren wollte, eine schwache Wirkung ausübten; ich mußte daher schließen, daß diese ganze Wirkung die Thonerde betrifft; ich dachte, daß diese Substanz bei einer erhöhten Temperatur Sauerstoff aufnehmen könne, und daß sie, in diesem Zustande, mehr geeignet sey, sich auf nassem Wege mit dem Kalke zu hydraulischen Mörteln zu verbinden.

Um meine Vermuthungen in dieser Hinsicht zu bekräftigen, |45| ließ ich Thonerde in einem Luftstrome, und im Kalkofen brennen, pülvern, und mengte sie dann mit Kalk von einem weißen Marmor. Der Mörtel, der mit der, in einem Luftstrome gebrannten Thonerde, bereitet wurde, erhärtete viel schneller, als jener, zu welchem ich die, im Kalkofen gebrannte, Thonerde nahm; ich bemerkte ferner auch, daß sich, im ersten Falle, die Thon-Erde viel leichter in Schwefelsäure auflöste, als wenn das Brennen ohne Zutritt der Luft geschah. Ich bin daher veranlaßt zu glauben, daß die, im Thone enthaltene, Thonerde bei einer höheren Temperatur Sauerstoff absorbirt, und daß dieß die Ursache sey, warum die Cämente, die damit bereitet werden, mehr geeignet sind, sich auf nassem Wege mit dem gewöhnlichen Kalke zu verbinden.7)

Die, mit dem Holzheimer-Thone angestellten, Versuche beweisen, daß der Kalk das Erhärten befördert, er mag mit oder ohne Zutritt der Luft gebrannt worden seyn; dieß läßt mich vermuthen, daß während dem Brennen ohne Zutritt der Luft, der Kalk einen Theil seines Sauerstoffes an die Thonerde abgibt.

Die Güte der Asche von Tournay scheint mir davon herzurühren, daß die Steinkohle, die man zum Brennen des Kalkes anwendet, eine bedeutende Menge Thonerde enthält, welche während der Verbrennung bei einem starken Luftzuge calcinirt wird. Man hat also zu Tournay schon seit langer Zeit, und ohne daran zu denken, das beste Verfahren zur Bereitung der künstlichen Puzzolane angewendet.

Dem Angeführten zu Folge, rathe ich zur Bereitung künstlicher |46| Puzzolanen fett anzufühlenden Thon zu nehmen, welcher etwas Kalkerde enthält, Ziegel von mittlerer Größe daraus zu machen, und diese in einem Reverberirofen calciniren zu lassen, welcher so gebaut ist, daß die Ziegel während der ganzen Dauer der Calcinirung einem Luftstrome ausgesezt sind. In Ländern, wo Ziegel gebrannt werden, braucht man keinen solchen Ofen zu bauen; denn man kann dann den Thon in den gewöhnlichen Oefen calciniren, mit der Vorsicht, daß man den oberen Theil des Ofens nicht verschließt, damit während der ganzen Dauer des Brennens ein hinlänglicher Luftstrom zwischen alle Ziegel gelangt. Ehe man die Operation im Großen unternimmt, wird es gut seyn, in verschiedenen Zeiträumen in einem kleinen Reverberir-Ofen eine bestimmte Menge von dem Thone zu brennen, den man anwenden will, um den tauglichsten Grad der Calcination auszumitteln. Den, auf verschiedene Grade calcinirten, Thon läßt man sehr fein pulvern, und dann kann man Mörtel daraus bereiten, indem man Einen Theil gewöhnlichen Kalkes, (in Teigform gemessen), auf 2–2 1/2 Theile dieser Cämente anwendet. Diesen Mörtel bringt man in Gläser, die man unter Wasser taucht, nachdem dieselben in 10–12 Stunden an der Luft halbfest geworden sind. Ist nach 2–3 Tagen die Erhärtung so bedeutend, daß der Mörtel bei einem starken Druke mit dem Daumen keinen Eindruk mehr annimmt, (wie dieß bei den natürlichen Puzzolane, und dem Trasse der Fall ist), so kann man überzeugt seyn, daß man eine wahre künstliche Puzzolane hat.

Bei der Fabrikation im Großen muß man dem Cämente jenen Grad von Calcination zu geben suchen, bei welchem der gewöhnliche Kalk so schnell als möglich erhärtet. Dieser Grad läßt sich leicht aus der Farbe erkennen, welche das Cäment bekommt, wenn der Thon Eisen enthält, wie dieß beinahe immer der Fall ist.

Eine große Menge von Versuchen überzeugten mich, daß die, mit gewöhnlichem Kalke und künstlicher Puzzolane angemachten Mörtel, welche schnell erhärten, jedes Mahl auch einen großen Widerstand leisten. Es ist zu bemerken, daß man zu Mörtel, welchen man bloß zu Bauten in der Luft braucht, oft Cämente anwendet, welche dieselben nicht verbessern, und doch sehr theuer sind. Die Erfahrung hat mich in dieser Hinsicht gelehrt, daß alle Cämente, welche nicht die Eigenschaft besizen, |47| den gewöhnlichen Kalk im Wasser erhärten zu machen, bei dem Mörtel, welchen man zu Gebäuden in der Luft verwendet, nicht mehr wirken, als Sand allein, während jene, welche den gewöhnlichen Kalk im Wasser schnell erhärten machen, auch in der Luft treffliche Mörtel gaben. Ehe man also irgend ein Cäment zu Mörtel, der der Luft ausgesezt werden soll, anwendet, muß man sich auf die gegebene Weise überzeugen, ob es den gewöhnlichen Kalk im Wasser schnell erhärten macht: diese Arten von Cämenten sind wahre künstliche Puzzolanen. Man kann dieselben hydraulische Cämente nennen.

In Ländern, in welchen es natürlichen hydraulischen Kalk gibt, soll man, wie ich bereits im Mémorial gesagt habe, denselben sowohl zu Bauten im Wasser, als in der Luft vorzugsweise vor gewöhnlichem Kalke anwenden. Bei wichtigen Gebäuden ist es immer gut etwas hydraulisches Cäment unter den Mörtel zu mengen. In Ländern, in welchen es keinen natürlichen hydraulischen Kalk gibt, ist es, wie ich aus meinen Erfahrungen überzeugt bin, sowohl in Bezug auf Wohlfeilheit, als in Bezug auf Widerstand der Mörtel, besser, keinen künstlichen hydraulischen Kalk, sondern direct, (aus gewöhnlichem Kalke, Sand und hydraulischem Cämente), hydraulischen Mörtel zu machen; in Straßburg gaben mir 1 Theil gewöhnlicher Kalk, als Teig gemessen, 1 1/2 Theile Sand, und 1 1/2 Theile hydraulisches Cäment, sowohl zu Bauten im Wasser, als in der Luft, einen vortrefflichen Mörtel.

Man vergl. hiermit die verschiedenen Abhandlungen über denselben Gegenstand von Vicat, Verthier, Voit u.a. in diesem polytechn. Journale Bd. IV. S. 280. Bd. IV. S. 293. Bd. VII. S. 502. Bd. XI. S. 350. Bd. XI. S. 357. Bd. XI. S. 363. Bd. XII. S. 375. Bd. XII. S. 429. Bd. XV. S. 186. Bd. XV. S. 341. Bd. XVII. S. 481. und Bd. XVIII. S. 126. A. d. R.

|45|

Alle unsere, gegen Norden gelegene, Festungen, die mit Ziegeln gebaut sind, erleiden in kurzer Zeit bedeutende Abschälungen; es rührt dieß vielleicht davon her, daß das Brennen der Ziegel gewöhnlich ohne stärkeren Luftzug geschieht. Aus den angeführten Thatsachen erhellt offenbar, daß ein großer Unterschied zwischen jenem Thone, der unter Zutritt der Luft, und jenem, der ohne Zutritt der Luft calcinirt wurde, Statt hat; ich glaube, daß, wenn man beim Brennen der Ziegel den oberen Theil der Oefen nicht so sehr verschließen würde, als es gewöhnlich geschieht, (wie dieß früher, als das Brennmaterial nicht so selten war, der Fall gewesen zu seyn scheint), die Ziegel der Einwirkung der Luft mehr widerstehen würden; denn sie erleiden jezt eine Art Zersezung, welche dann vielleicht nicht mehr Statt haben würde; wenigstens wäre dieser Versuch zu machen. A. d. O.

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