Titel: Feichtinger, über die Theorie der Erhärtung der Portland-Cemente.
Autor: Feichtinger, Georg
Fundstelle: 1864, Band 174, Nr. CXI. (S. 437–439)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj174/ar174111

CXI. Ueber Winkler's Theorie der Erhärtung der Portland-Cemente; von Dr. G. Feichtinger.

Bekanntlich war v. Fuchs der erste, der uns eine wissenschaftliche Kenntniß über den Vorgang beim Erhärten der hydraulischen Mörtel verschaffte. Gestützt auf seine zahlreichen Versuche, stellte er fest, daß die Erhärtung der hydraulischen Mörtel wesentlich auf einer chemischen Verbindung zwischen aufgeschlossener Kieselerde und Kalkhydrat beruhe, welche unter dem Einflusse des Wassers allmählich erfolgt. Meine im Jahre 1858 veröffentlichten Versuche98) haben im Wesentlichsten die von Fuchs ausgesprochene Theorie der Erhärtung bestätigt. Beinahe zu gleicher Zeit machte Aug. Winkler 99) seine Untersuchungen über die Erhärtung der hydraulischen Mörtel bekannt, und stellte dabei eine Theorie auf, die in etwas von der von Fuchs aufgestellten abweicht.

Winkler theilt die hydraulischen Mörtel je nach den chemischen Vorgängen, welche das Erhärten unter Wasser bewirken, und je nach den verschiedenen chemischen Verbindungen, die in den noch nicht erhärteten Mörteln vorhanden sind, in zwei Classen: die I. Classe, als Roman-Cemente bezeichnet, umfaßt die Gemenge von Puzzolane, Traß, Ziegelmehl oder anderen Zuschlägen mit caustischem Kalk, und solche hydraulische Mörtel, die durch gelindes Brennen von Mergeln erhalten werden. Alle diese Roman-Cemente enthalten im frischen Zustande caustischen Kalk. Zur II. Classe rechnet Winkler die Portland-Cemente; |438| diese enthalten im frischen Zustande keinen caustischen Kalk.

Für die Erhärtung der Roman-Cemente nimmt Winkler die Theorie von Fuchs an; für die Erhärtung der Portland-Cemente stellt er aber eine andere, ganz neue Theorie auf. Nach Winkler besteht der chemische Vorgang, welcher unter Mitwirkung des Wassers das Erhärten eines Portland-Cementes bewirkt, in dem Zerfallen eines Silicates, welches auf 1 Aeq. Säure 3 bis 4 Aeq. Basis enthält, in freien caustischen Kalk und solche Verbindungen zwischen Kieselerde und Kalk, Thonerde und Kalk, welche auf nassem Wege zwischen genannte Körpern hergestellt werden können. Die Roman- und die Portland-Cemente enthalten nach dem Erhärten dieselben Verbindungen; diese Verbindungen bilden sich aber unter Nasser auf entgegengesetzte Art, und zwar bei den Roman-Cementen durch Vereinigung von vorhandenem caustischen Kalk mit einem sauren Silicate oder Kieselerde, und bei den Portland-Cementen durch theilweises Austreten von Kalk aus seiner Verbindung mit Kieselerde, Thonerde und Eisenoxyd.

Die Ansicht von Winkler über die Erhärtung der Portland-Cemente muß ich als eine irrige bezeichnen; meine früheren und auch die in neuerer Zeit fortgesetzten Untersuchungen haben mich auf das Entschiedenste überzeugt, daß in allen hydraulischen Mörteln, wie v. Fuchs gezeigt hat, die Erhärtung auf einer chemischen Vereinigung zwischen Kalk und Kieselerde oder zwischen Kalk und vorhandenen Silicaten beruhe. In allen hydraulischen Kalken ist freier Kalk enthalten. Dafür spricht ein Versuch, den ich 1858 ausführlich beschrieben habe100) und den ich hier nur in Kürze anführen will. Wenn man Portland-Cement mit einer höchst concentrirten Lösung von kohlensaurem Ammoniak zu einem Brei anrührt und längere Zeit unter öfterem Umrühren stehen läßt, so tritt keine Erhärtung ein, und es wird ein großer Theil des Kalkes in kohlensauren Kalk umgewandelt. Wäscht man dann das überschüssige kohlensaure Ammoniak weg, trocknet den so behandelten Portland-Cement und macht ihn dann mit reinem Wasser zu Mörtel an, so erhärtet er nicht; setzt man ihm aber etwas Kalkhydrat hinzu, so erhärtet er wie frischer Mörtel.

Dasselbe Resultat erhält man, wenn man Portland-Cement statt mit kohlensaurem Ammoniak mit Kohlensäuregas in Berührung bringt. Hierzu habe ich Portland-Cement mit sehr viel Wasser angerührt, in ein |439| hohes Cylindergefäß gebracht, und dann unter häufigem Umrühren der Masse 1 bis 2 Stunden lang einen Strom Kohlensäuregas eingeleitet; dadurch wurde ein großer Theil des Kalkes in kohlensauren Kalk umgewandelt (die Menge des kohlensauren Kalkes betrug dabei oft bis 27 Procent). So behandelter Portland-Cement, getrocknet und mit Wasser zu Mörtel angemacht, erhärtete niemals; sobald man aber Kalkhydrat hinzusetzte, erhärtete er ebenso wie frischer Mörtel.

Selbstverständlich ist es daher: wäre die Ansicht von Winkler richtig, so dürfte bei so behandelten Portland-Cementen nach Zusatz von Kalkhydrat keine Erhärtung mehr eintreten. So aber zeigen diese Versuche, daß in den Portland-Cementen auch Silicate oder freie Kieselerde enthalten sind; daß ferner in den Portland-Cementen auch freier Kalk vorhanden ist und seyn muß, und daß die Erhärtung der Portland-Cemente auf demselben chemischen Processe beruht wie die der anderen von Winkler als Roman-Cemente bezeichneten.

Die Portland-Cemente sind nicht bis zur Verglasung, d.h. bis zur vollständigen Verbindung aller Vasen, also auch des Kalkes mit Kieselerde, gebrannt. Ein so weit erhitzter Portland-Cement wäre ein ganz unbrauchbares Material. Die Portland-Cemente sind nur bis zur Sinterung des in ihnen enthaltenen Thones gebrannt.

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Polytechn. Journal Bd. CLII S. 40.

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Polytechn. Journal Bd. CXLII S. 106. Winkler's Arbeit wurde mit erst bekannt, als meine Untersuchungen bereits im Drucke erschienen waren, denn sonst hätte ich jedenfalls darauf Rücksicht genommen.

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Polytechn. Journal Bd. CLII S. 116.

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