Titel: Dyckerhoff, über den Nutzwerth hydraulischer Mörtelmaterialien.
Autor: Dyckerhoff, R.
Fundstelle: 1878, Band 228 (S. 329–332)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj228/ar228114

Beitrag zur Bestimmung des Nutzwertes verschiedener hydraulischer Mörtelmaterialien; von R. Dyckerhoff.

Wiederholt ist auf die Thatsache hingewiesen worden, daſs die Prüfung der Mörtel nach der Zug-Festigkeit erfolgt, obgleich die Mörtel in der Praxis vorzugsweise auf Druck-Festigkeit in Anspruch genommen werden. Der Grund für diese Erscheinung liegt theils in der Umständlichkeit und Kostspieligkeit der Druckproben und theils auch in der Annahme, daſs aus der praktisch ermittelten Zugfestigkeit ein Schluſs auf die Druckfestigkeit gezogen werden könne. Miſslich ist, daſs man bei diesem Schlüsse in Versuchung geräth, das Verhältniſs der Druckfestigkeit zur Zugfestigkeit, das für ein bestimmtes Material gilt, auf ein beliebiges anderes zu übertragen, während doch dieses Verhältniſs je nach dem Material ein wechselndes ist. Es liegen uns nun von einer über einen längeren Zeitraum sich erstreckenden Versuchsreihe mit 5 verschiedenen Portlandcementen, Romancement und Traſs mit hydraulischem Kalk die Festigkeitsresultate von Druck und Zug vor, die sich bis zu einer 12wöchentlichen Erhärtungsfrist ergeben haben. |330| Die Proben auf Zugfestigkeit wurden den „Normen“ (vgl. 1877 224 417) 655) entsprechend ausgeführt, diejenigen auf Druckfestigkeit unter gleichen Bedingungen wie dort an Würfeln von 10cm Seite.

Die Versuche haben ergeben, daſs bei den 5 Portlandcement-Proben, selbst bei Verschiedenheit des Sandzusatzes, die Druckfestigkeit jeweils etwa das 10fache der Zugfestigkeit betrug, während bei sehr gutem Romancement (Grenobler) und bei Traſsmörteln (3 Vol. bestem Beckumer Wasserkalk, 4 Vol. Traſs, 2 Vol. Sand, sowie ferner bei einer zweiten Mischung aus gleichen Volumtheilen derselben Materialien) nur etwa das 6fache erreicht wurde. Danach ist eine directe Vergleichung von Zugfestigkeitsresultaten zum Zweck der Nutzwerthbestimmung nur für gleichartige Mörtelmaterialien unter sich zulässig.

Es können indessen für den Nutzwerth hydraulischer Mörtel die Festigkeitsresultate allein nicht maſsgebend sein, da hierfür noch andere wesentliche Eigenschaften, z.B. rasche Erhärtungsfähigkeit u.a., in Betracht kommen. So verwendet man für gewisse Zwecke Romancement, trotzdem derselbe selbst bei bester Qualität eine wesentlich geringere Fetigkeit ergibt als Portlandcement, aus dem Grunde, daſs er bei Wasserandrang eine rasche Erhärtung annimmt. Aus ähnlichen Rücksichten kann man gezwungen sein, rasch bindendem Portlandcement den Vorzug vor langsam bindendem zu geben, wie dies auch in den „Normen“ unter II vorgesehen ist. Es sind nun zwar mit rascher bindendem Cement nicht gleich hohe Festigkeitszahlen zu erzielen als mit langsamer bindendem; aber dennoch wird in manchen Fällen der rascher bindende Cement mit geringerem Bruchgewicht dem langsamer bindenden mit höherer Festigkeit gleichwerthig zu erachten sein. Der Grund hierfür liegt in dem Einfluſs der Bindezeit auf die Festigkeit – ein Einfluſs, welcher in den Normen unter II zwar angedeutet ist, aber in seiner ganzen Tragweite doch noch zu wenig gewürdigt wird. Der Einfluſs, den die Bindezeit ausübt, tritt am deutlichsten hervor, wenn man die Festigkeitszahlen eines rascher bindenden Cementes mit denjenigen vergleicht, welche man mit demselben Cement erhält, nachdem man ihn durch bekannte Mittel vorher langsam bindend gemacht hat. So fanden wir u.a. bei einem Cement von 90 Minuten Bindezeit bei der Normalprobe eine Festigkeit von 7k,6 für 1qc nach 7 Tagen und von 13k,8 nach 28 Tagen, während derselbe Cement auf eine Bindezeit von 7 Stunden gebracht, entsprechend 10,9 und 15k,9 erreichte. Die folgende Tabelle gibt die Festigkeitsresultate eines und desselben Cementes, von ursprünglich ½ Stunde Bindezeit, die auf bezieh. 3½, 10 und 14 Stunden gebracht worden war.

|331|
Bindezeit
desselben
Cementes
Reiner Cement mit je 275g
Wasser auf 1000g Cement
1 Th. Cement. 3. Th. Sand
Normalprobe
7 Tage 28 Tage 56 Tage 7 Tage 28 Tage 56 Tage
½ Stunde 22,7 28,5 37,7 8,1 11,8 15,7
3½ Stunde 22,2 32,1 37,5 10,0 14,9 17,9
10 Stunden 26,4 35,7 42,0 11,2 16,7 19,2
14 Stunden 29,9 38,2 44,9 12,7 18,5 20,2

Diese wenigen Beispiele zeigen zur Genüge, von welch außerordentlichem Einfluſs die Bindezeit auf die Festigkeit ist, und zwar geht aus ihnen hervor, daſs ein und derselbe Cement eine um so höhere Festigkeitszahl ergibt, je länger bei demselben das Abbinden verzögert wird. Die Thatsache, daſs langsam bindende Cemente gröſsere Festigkeitszahlen liefern als rascher bindende, erklärt sich leicht durch die Vorgänge, welche bei der Erhärtung des Cementes stattfinden. Es laufen dabei zwei Processe, nämlich ein mechanischer und ein chemischer, neben einander her. Der mechanische Proceſs besteht darin, daſs sich nach dem sogen. Anmachen des Mörtels die Theilchen auf einander ablagern, wodurch der Mörtel eine gewisse Dichte erlangt. Diese Dichte wird um so gröſser ausfallen, je mehr Zeit für die Ablagerung man gewährt. Mit dem Momente, wo der parallel laufende chemische Proceſs so weit vorgeschritten ist, daſs der Cement erstarrt, d.h. daſs der Mörtel als „abgebunden“ zu betrachten ist, hört die Wirkung des mechanischen Processes auf und von da an bleibt der chemische Proceſs allein in weiterer Wirksamkeit. Ist nun ein Cement rasch bindend, so wird der mechanische Proceſs durch den chemischen Proceſs früher als sonst unterbrochen, und es haben die Theilchen nicht die nöthige Zeit, um sich eben so dicht auf einander zu lagern, als sie bei langsam bindendem Cement dies thun würden. Wenn daher bei dem langsam und dem rascher bindenden Cement der gleiche chemische Proceſs wirkt, so wird bei den näher an einander gelagerten Theilchen des langsamer bindenden Cementes die Verkittung eine innigere sein, als bei den weiter aus einander liegenden Theilchen, des rascher bindenden Materials, und hiernach wird es leicht verständlich, warum der bei den oben besprochenen Proben verwendete Cement von 30 Minuten Bindezeit wesentlich niedrigere Festigkeitszahlen ergeben muſste als derselbe Cement, nachdem man ihn bis auf 3½, 10 und 14 Stunden Bindezeit gebracht hatte.

Für guten, langsam bindenden Cement wird man daher hohe Festigkeitszahlen verlangen, während man für gleich guten, aber rascher bindenden Cement nur geringere Festigkeitszahlen beanspruchen darf. Man erhält bei gleich sorgfältiger und richtiger Anfertigung, je nach |332| der Natur der Rohmaterialien, Cement von kurzer oder langer Bindezeit. Es bietet aber keine Schwierigkeit, einen rascher bindenden Cement nachträglich langsam bindend zu machen und dadurch seine Festigkeit entsprechend zu erhöhen. Daher können Cemente, welche in Folge der Benutzung weniger geeigneter Rohmaterialien oder wegen mangelhafter Fabrikationsweise als von geringerem Werth zu erachten sind, wenn dieselben nachträglich langsam bindend gemacht werden, gleiche oder selbst höhere Bruchgewichte ergeben, als gute aber rasch bindende Cemente. Man wird sich jedoch über den Werth solcher Fabrikate nicht täuschen können, wenn man die bei annähernd gleicher Bindezeit gewonnenen Resultate mit einander in Vergleich bringt.

Aus den vorstehenden Betrachtungen ergibt sich, daſs Festigkeitszahlen für die Beurtheilung des relativen Werthes verschiedener Cemente nur dann maſsgebend sind, wenn bei ihrer Erlangung neben der Festigkeit selbst auch auf wesentliche Differenzen in der Bindezeit Rücksicht genommen wurde. (Vom Verfasser gef. eingesendeter Sonderabdruck aus der Deutschen Bauzeitung, 1878 Nr. 7.)

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