Titel: Vicat's, neue Thatsachen zur Theorie der Kalkmörtel.
Autor: Vicat, Louis-Joseph
Fundstelle: 1826, Band 21, Nr. CVIII. (S. 432–437)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj021/ar021108

CVIII. Neue Thatsachen zur Theorie der Kalkmörtel. Von Hrn. Vicat.

Aus den Annales de Chimie et de Physique Juni 1826. S. 197.

Ich habe in der Abhandlung, welche ich am 1. Hornung 1819 der Academie vorzulegen die Ehre hatte, gezeigt, daß die Kieselerde unter verschiedenen Zuständen mit fettem Kalke zu einem Teige, in dem Verhältnisse von 200 zu 100 dem Volumen nach, zusammengemengt, nach drei monatlicher Einsenkung einen gewissen Widerstand leistet, welcher mit den Vertiefungen im Verhältnisse steht, die der Stoß einer immer von derselben Hohe herabfallenden Stange darin hervorbringt.

1) Bei Kiesel-Gallerte die leicht getroknet ist 1,34 Millim.
2) Bei detto rothgeglüht 1,86 –.
3) Bei Kieselerde, die mittelst Säuren aus verschiedenena
Thonarten geschieden wurde, im Mittel
2,15 –.
4) Bei Kieselerde, die aus denselben Thonarten nach
leichtem Glühen ausgeschieden wurde
3,11 –.
5) Bei Kieselerde im Zustande des feinsten Staubes aus
Quarz und Berg-Krystall durch Reibung und Schlämmung
unbestimmt.

Ich habe ferner gezeigt, daß Thonerde auf dieselbe Weise gemengt folgende Resultate gegeben hat, und zwar

6) im Zustande leicht getrokneter Gallerte 13,66 Millim.
7) nach leichtem Glühen 9,60 –.
8) nach starkem Glühen unbestimmt.

Ich konnte damahls aus diesen Thatsachen nicht alle Folgen ziehen, die ich heute zu Tage aus denselben abzuleiten vermag. Die Wirkung der aus dem Thone im natürlichen Zustande erhaltenen Kieselerde schien mir im Vergleiche zu denselben |433| Thonarten, wann sie leicht calcinirt waren, um so unbegreiflicher, als diese beiden Thonarten selbst in diesen beiden ständen angewendet, ganz umgekehrte Resultate liefern.

Die vorausgegangenen Versuche haben bereits erwiesen, daß es nicht nothwendig ist, daß die Kieselerde von Säuren angreifbar sey, um nach einem gewissen Verlaufe von Zeit auf nassem Wege mit dem Kalke in Verbindung zu treten; daß es, in dieser Hinsicht, zureicht, daß sie einen geringeren Grad von Cohäsion besize, als sie im Quarz hat, und daß, je mehr dieser Grad von Cohäsion sich demjenigen nähert, den die Kiesel-Gallerte besizt, desto mehr diese Verbindung schnell geschieht und desto bedeutender die Festigkeit des Gemenges wird.

Was die Thonerde betrifft, so sieht man, daß sie, selbst als Gallerte, mit Kalk verbunden, obschon sie ein unauflösbares Gemenge bildet, nur einen Körper erzeugt, der, wenn nicht weich, doch nur sehr wenig fest ist. Man weiß übrigens, daß das Deuteroxid, das Tritoxid und das kohlensaure Eisen keine Wirkung unter denselben Umständen äußern.

Dieß vorausgesezt, zeigen sich nun folgende Schwierigkeiten, wenn man die Erhärtung hydraulischer Mörtel aus fettem Kalke und Puzzolane erklären will.

Der Thon ist ein inniges Gemenge aus Kieselerde, Thonerde und fast immer auch aus Eisen-Oxid mit einer gewissen Menge Wassers in Verbindung.

Die Wirkung eines geringen Glühens des Thones scheint diese, daß sein Zusammenhang mit der Kieselerde vermehrt, und seine Kraft verhältnißmäßig vermindert wird; daß überdieß das Eisen auf das Maximum der Oxidation gebracht wird; daß alles Wasser entfernt wird, welches die Oxide in Hydrate verwandelt, und daß sie; so mild und fett als sie sich ehevor anfühlten, nun scharf, hart und absorbirend werden.

Wenn man nun ein Gemenge aus 100 Theilen fetten lebendigen, vorher gelöschten, Kalkes und aus 433 Theilen nicht gebrannten Thones macht, der 76 Theile Wassers hält, und dieses Gemenge einsenkt, so wird es, nach 7 Monaten, eine Festigkeit erhalten, die durch eine Vertiefung von 15 Millimeter mittelst der Prüfungs-Stange bemessen wird. In diesem Zustande wird der Finger, mit der gewöhnlichen Kraft des Armes angedrükt, keinen Eindruk hervorbringen, und aller angewendete Kalk wird vollkommen neutralisirt seyn.

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Wenn man ein ähnliches Gemenge aus 100 Theilen lebendigen Kalkes und 452 Theilen desselben Thones, nach einem leichten Glühen gewogen, bildet, und dieses Gemenge versehen so wird es, nachdem es 7 Monate lang versenkt war, einen Grad von Festigkeit erlangen, der zwei Millimeter Vertiefung mittelst der Prüfungs-Stange gibt, und sich übrigens wie ein wahrer Stein verhält.

Wenn man nun für einen Augenblik zugibt, daß der Widerstand, den ein hydraulischer Mörtel einer Spize darbiethet, die auf seine Oberfläche fällt, sich im umgekehrten Verhältnisse mit der Tiefe befindet, bis auf welche diese Spize eindrang, so verhalten sich diese zwei Gemenge wie 2 zu 15.

Nun zeigt sich aber offenbar einiger Widerspruch zwischen diesen Härten und dem hypothetischen Unterschiede, der ehevor zwischen dem calcinirten Thone und dem Thone im natürlichen Zustande aufgestellt wurde; wenigstens müßte man zugeben, daß der Verlust an Kraft, den die Kieselerde während der Calcination erlitten hat, um mehr als das Siebenfache durch die Cohäsion und die absorbirende Kraft ersezt wird, welche alle Theile des calcinirten Stoffes zugleich erhalten haben. Diesem Zustande an den Puzzolanen schreiben zwei gelehrte Physiker, die HHrn. John und Berthier, ausschließlich die Phänomene des Erstarrens zu. Ich gebe gern zu, daß diese physischen Eigenschaften einen gewissen Einfluß haben mögen; man muß sie aber gehörig zu würdigen wissen.

Ich habe 600 Theile leicht gebrannten und gepülverten Thones mit 600 Theilen reinen Wassers in eine Flasche gethan, so daß die Flasche bis an die Mündung des Halses gefüllt war. Das Gewicht hiervon betrug, auf der Stelle, 1521. Vier und zwanzig Stunden darauf goß ich noch einige Tropfen Wasser zu, um dasjenige zu ersezen, welches im Halse der Flasche fehlte. Bei wiederholtem Wägen betrug das Gewicht 1526. Acht und vierzig Stunden nach dem ersten Wägen fand ich auf dieselbe Weise 1531, und die folgenden Tage fand keine bedeutende Gewichts-Zunahme Statt. Also nahm der calcinirte Thon beim ersten Mahle ungefähr 100 p. C. und nach zwei Tagen noch 16 Tausendtheile Wasser auf. Die Absorption geschah demnach beinahe augenbliklich, und das vollkommene Erhärten der Gemenge aus fettem Kalke und aus calcinirtem Thone ist das Resultat einer mehrjährigen inneren Arbeit.

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Ich habe mit fettem gelöschten Kalke mehrere harte und absorbirende Pulver aus schwach calcinirten, sehr sandigen eisenschüssigen Kalkstüken abgeknetet; dieses Gemenge gab, nach einer Versenkung von mehreren Monaten, nur eine geringe Erhärtung, und der dazwischen befindliche Kalk löste sich immerdar auf.

Ich habe ferner die absorbirende Kraft zweier hartkörnigen Puzzolanen verglichen, wovon die eine von der besten Qualität, die andere höchst mittelmäßig war; der Unterschied zu Gunsten der besten Puzzolane betrug nur Ein Zehntel.

Hieraus schloß ich, daß nicht nur die Erhärtung der hydraulischen Puzzolan-Mörtel nicht das ausschließliche Resultat einer absorbirenden Kraft verbunden mit der Härte der Theilchen der Masse seyn kann, sondern daß man sehr viel zugibt, wenn man ihnen den oben erwähnten Ersaz zugesteht.

Diese Betrachtungen veranlaßten mich, zu glauben, daß es durchaus nicht Stich hält, wenn man dasjenige, was bei inniger Mischung von Kiesel- und Thonerde und Eisenoxid nach schwacher Calcination Statt hat, mit jenem vergleicht, was geschieht, wenn dieselben Oxide einzeln calcinirt werden, und daß man vielleicht mit Unrecht allgemein behauptete, daß der Thon, im natürlichen Zustande, sich leichter chemisch verbindet, als wenn er bis auf einen gewissen Grad gebrannt ist.122)

Folgende Erfahrungen haben diese Vermuthungen in Beweise umgeschaffen.

Ich habe in einen Becher eine gewisse Menge filtrirten Kalkwassers gethan, und dann, anfangs nur in sehr geringer Menge, die beste aller künstlichen Puzzolanen, die ich seit 12 Jahren brauchte. Nachdem ich Alles gut durchrüttelte, und dann ruhen ließ, zog ich einige Tröpfchen des darüber stehenden Wassers ab, welches filtrirt und mit basischer kohlensaurer Pottasche-Auflösung geprüft, Kalk niederschlug. Ich habe neuerdings Puzzolane zugesezt, und dieselbe Probe wiederholt; der Niederschlag war jezt viel geringer; endlich hörte derselbe gänzlich auf, wann das Verhältniß des Kalk-Wassers und der Puzzolane wie 7,00 zu 1,00 war.

Ich machte denselben Versuch mit demselben Thone, aber |436| ungebrannt, und 1,84 Theile Kalkwasser konnten noch nicht durch 1,21 Thon (als Repräsentant von 100 wasserfreiem Thone) entzogen werden, als der Versuch aufhörte; die Mengen Kalkwassers und Thones standen schon auf dem Grade, daß kein Wasser mehr in dem Pokale schwamm.

Diese Thatsache scheint mir alle Schwierigkeiten zu lösen, und zu beweisen, wie sehr die Verwandtschaft des calcinirten Thones zum Kalke jene des Thones im natürlichen Zustande übertrifft. Man muß bemerken, daß der oben beschriebene Versuch nur ungefähr 1 1/2 Stunden dauerte, daß die angewendete Puzzolane ziemlich grob gepulvert war, und daß die Menge des neutralisirten Kalkes nur ein höchst kleiner Bruchtheil desjenigen Kalkes ist, und seyn kann, der bei 2 bis 3 Jahre alten hydraulischen Mörteln in Verbindung tritt.

Ich suchte hierauf zu bestimmen, ob die Kraft einer Puzzolane im Verhältnisse mit der Menge Kalkwassers sieht, welche sie während einer gewissen Zeit austreiben kann. Ich habe daher den Versuch mit der schlechtesten Puzzolan-Erde, die ich früher jemahls hatte, wiederholt, einer Puzzolane, die durch Röstung eines Thonschiefers bis zur Rothglühe-Hize entstand, und ich habe wirklich gefunden, daß 100 Theile dieses Stoffes gepülvert nur 66 Theile Kalkwasser auszogen, während gute Puzzolane in derselben Zeit 700 davon austrieb.

Das Verhältniß ist demnach wie 700 : 66.

Nun gibt aber die Tabelle N. IV. der im J. 1818. bekannt gemachten Versuche unter N°. C und S, genau zwei hydraulische Mörtel, die Ein Jahr alt waren, und aus fettem Kalke und den hier erwähnten Puzzolanen verfertigt wurden. Der Widerstand derselben verhielt sich, wie 640 zu 97.

Wer die Schwierigkeiten bei Versuchen dieser Art zu würdigen weiß, dem wird der Unterschied dieser beiden Verhältnisse nicht sonderbar scheinen, und vielleicht wird man mit mir annehmen, daß das Kalkwasser, so wie ich es anzeigte, angewendet, einst ein eben so einfaches als leichtes Mittel seyn wild, die Kraft zu bemessen, mit welcher die verschiedenen bei dem Baue angewendeten Puzzolanen wirken.

Es ist für jezt erwiesen, 1) daß die Thonarten, welche durch eine leichte Calcination sich in gute Puzzolanen umwandeln, auch im natürlichen Zustande Puzzolanen sind, obschon in einem geringeren Grade. 2) daß die Erhärtung der hydraulischen |437| Mörtel aus fettem Kalke und geglühtem Thone das Resultat einer wahren Verbindung ist, in welcher der Kalk durch die Kieselerde und Thonerde neutralisirt wird.

Da es übrigens erwiesen ist, daß alles durch eine innere Arbeit ohne Hinzukommen einer fremden Substanz geschieht; daß diese Arbeit mehrere Jahre und noch länger nach dem ersten Erhärten fortwährt, so muß man nothwendig auf das Daseyn einer inneren Bewegung der Grundtheilchen in einer festen Masse schließen. Hr. Arago hat mich auf diese Idee gebracht, und dieser gelehrte Physiker hat mir mehrere andere Thatsachen als Beweis für diese Ansicht angeführt, die aber hier nicht entwikelt werden dürfen.

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Diesen Einwurf machte mir Hr. Berthier, Annales de Chimie, T. XXII. p. 87. 88. A. d. O.

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