Titel: Zur Kenntniss des Cementes.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1880, Band 236 (S. 242–249)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj236/ar236104

Zur Kenntniſs des Cementes.

(Fortsetzung des Berichtes S. 160 Bd. 234.)

Verhandlungen der Generalversammlung des Vereines deutscher Cementfabrikanten.1)

Die im J. 1877 zu Stande gekommenen Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandcement, welche bekanntlich inzwischen |243| mit wenigen unwesentlichen Aenderungen vom preuſsischen Handelsministerium angenommen sind, haben dadurch weitere Verbreitung gefunden, daſs auch das Cultusministerium und die Postbehörde dieselben angenommen haben. Dagegen prüft das Kriegsministerium immer noch nach Normen, welche in wesentlichen Punkten von denen des Handelsministers abweichen, und eine deshalb eingereichte Petition hat eine einheitliche Regelung der Cementprüfung bis jetzt noch nicht herbeigeführt (vgl. 1879 234 387).

Da sich herausgestellt hat, daſs Normalsande von verschiedenen Fundorten, selbst wenn sie auf das sorgfältigste hergestellt werden, dennoch verschiedene Festigkeitsresultate liefern können (vgl. 1879 234 391), so hat sich der Vorstand veranlaſst gesehen, für die einheitliche Prüfung und insbesondere für streitige Fälle einen einheitlichen Normalsand herstellen zu lassen. Der vom Vorstand ausgewählte Normalsand wird von dem Chemischen Laboratorium für Thonindustrie in Berlin (N. Fennstraſse Nr. 14) vorräthig gehalten und kann von dort bezogen werden.

Dr. Heintzel spricht sich anerkennend über die Einführung eines einheitlichen Normalsandes aus und weist an einem Beispiel nach, wie groſse Fehler bei Benutzung von nicht vorschriftsmäſsigem Sand entstehen können. Bei 2 Sandsorten, deren Thongehalt 0,2 und 0,7 Proc. betrug, wechselten die entsprechenden Festigkeitsresultate derart, daſs der erstere 15, der letztere 5k ergab.

Rud. Dyckerhoff hat Normalsande aus Sand von verschiedenen Fundstätten aufs sorgfältigste hergestellt und vergleichende Festigkeitsprüfungen damit vorgenommen. Selbst wenn die Sande im Liter gleichviel Hohlräume enthielten, wichen doch die Festigkeitsresultate bei einigen beträchtlich ab, während andere wieder völlig gleiche Festigkeit ergaben (vgl. 1879 234 392). Aus Dyckerhoff's Versuchen scheint hervorzugehen, daſs die Oberfläche der einzelnen Sandkörner von gröſserem Einfluſs auf die Festigkeit ist als die Korngröſse.

Da es von Wichtigkeit ist, eine staatliche Prüfungsstation zu besitzen, welche in streitigen Fällen die entscheidende Normenprüfung ausführt, so empfiehlt der Vorstand die kgl. Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin unter der Leitung von Dr. Böhme als entscheidende Instanz. Der Verein ermächtigt den Vorstand, sich mit der betreffenden Oberbehörde der Prüfungsstation in geeignete Verbindung zu setzen.

Rud. Dyckerhoff hatte im vergangenen Jahre gelegentlich eines Lieferungsabschlusses Veranlassung eine Probe Cement an die kgl. Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin einzusenden. Gleichzeitig untersuchten er selbst und Dr. Delbrück denselben Cement. Es wurde nun nach 28 tägiger Erhärtung gefunden von der Prüfungsstation 22k,0, von Delbrück 17,8, von Dyckerhoff 18k,4 auf 1qc Festigkeit. Aehnliche |244| Abweichungen ergaben sich bei einer anderen der Prüfungsstation eingesendeten Cementprobe. Nachdem sich nun Dyckerhoff, um die Ursache der Differenz aufzufinden, mit Böhme in Verbindung gesetzt und mehrere vergleichende Versuchsreihen ausgeführt worden waren, ergab sich, daſs die höheren Zahlen der Station durch den früher benutzten Normalsand und z. Th. auch dadurch verursacht worden waren, daſs Böhme die Probekörper ohne Unterlage von Flieſspapier hergestellt und die unteren Flächen derselben durch Abreiben auf der Glasplatte geglättet hatte. Nachdem die Proben mit demselben vom Laboratorium für Thonindustrie in Berlin gelieferten Normalsand auf ganz gleiche Weise hergestellt wurden, stimmten die beiderseitigen Resultate sehr gut überein. Böhme fand nämlich bei dem gerade vorliegenden Cement 15,6, Dyckerhoff 15k,5. Der Einschlagemodus auf undurchlässiger Unterlage bis zum Elastischwerden des Probekörpers ist sonach ein sicheres Kennzeichen für gleichmäſsige Anfertigung. Die beiderseitigen Versuche zeigen aufs Neue, wie schwierig die Festigkeitsprüfung von Portlandcement überhaupt ist, andererseits aber auch, daſs man mittels der Normenprobe zu übereinstimmenden Resultaten gelangt, wenn die Vorschriften der Normen bei der Anfertigung genau eingehalten werden. Da abweichend von den Normen, welche für Cement ein einheitliches Sackgewicht von 60k vorschreiben, auch leichtere Säcke von 57½ und 50k sich im Handel befinden, so hatte die Firma Dyckerhoff und Söhne in Amöneburg den Antrag gestellt: „Für den in den Handel zu bringenden Cement das in den Normen festgesetzte Sackgewicht von 60k Brutto entweder allgemein durchzuführen, oder ein der praktischen Verwendung mehr entsprechendes Sackgewicht zu vereinbaren und einzuführen.“ Nachdem Gust. Dyckerhoff auf die geschäftlichen Miſsstände aufmerksam gemacht, welche die leichteren, nicht normengemäſsen Säcke mit sich bringen, erinnert er daran, daſs die Cementconsumenten ein Interesse daran haben, daſs die Packung nach Gewicht zugleich eine runde Maſseinheit darstellt, damit lästiges Umrechnen und verlustbringendes Abmessen an der Baustelle vermieden werde. 60k entsprechen nach dem alten Maſs 1,5 Cubikfuſs badisch. Wenn man nun das in den Normen festgesetzte Gewicht von 60k nicht beibehalten will, so würde es sich empfehlen, ein Sackgewicht zu vereinbaren, welches mit dem neuen Maſs besser übereinstimmt. Als geeignetste Packung erscheint diejenige, welche einem halben Hektoliter entspricht, und als Gewicht hierfür ist auf Grund verschiedener Ermittlungen das von 70k zu betrachten. Für den Consumenten und namentlich den groſsen Unternehmer wird es von hohem Werth sein, wenn das Gewicht eines Sackes Cement zugleich ein rundes Maſs (hier also 0hl,5) darstellen würde. Da die Mehrzahl der Mitglieder gegen eine Aenderung des Sackgewichtes ist, zieht Gust. Dyckerhoff seinen Antrag selbst zurück und die Versammlung spricht sich auf Dyckerhoff's neuerdings gestellten |245| Antrag dahin aus, daſs sie an dem vereinbarten Sackgewicht von 60k Brutto festhalten wolle.

Dr. Tomeï hat über die Einwirkung der Bestandtheile der Luft auf den Cement Versuche gemacht und zunächst den Einfluſs von Kohlensäure, Feuchtigkeit und Sauerstoff studirt. Der zu den Versuchen dienende Cement band in 20 Minuten ab und hatte folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 24,02
Eisenoxyd und Thonerde 9,53
Kalk 62,20
Magnesia 0,85
Schwefelsaurer Kalk 0,81
Kohlensäure 0,53
Feuchtigkeit 0,41
Alkalien und Rückstand 1,65
–––––
100,00.

Der Cement hatte die Eigenschaft, kurze Zeit nach dem Mahlen langsamer zu binden als einige Zeit später, und ergab beim Beginn der Versuche folgende Festigkeiten (in k auf 1qc):

Reiner Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
29,4
28 Tage
34,4
7 Tage
13,8
28 Tage
19,3

Nach 4 Wochen bei 15 Minuten Bindezeit und 0,75 Proc. Kohlensäuregehalt wurde erhalten:

Reiner Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
29,0
28 Tage
36,2
7 Tage
15,0
28 Tage
19,5

Die Kohlensäure wurde aus reinem Marmor und Salzsäure entwickelt, gewaschen und im getrockneten Zustand in geeigneter Weise über den Cement geleitet. Die feuchte Luft wurde dadurch gewonnen, daſs Luft mittels eines Aspirators, bevor sie mit dem Cement in Berührung kam, erst durch Kalilauge und dann durch Gefäſse mit feucht gehaltener Baumwolle geleitet wurde. Der verwendete Sauerstoff, aus Kaliumchlorat dargestellt, war ebenfalls gewaschen und getrocknet.

Nach 7 tägiger Einwirkung der Kohlensäure war der Kohlensäuregehalt des Cementes von 0,53 auf 1,1 Proc. gestiegen, während die Bindezeit von 20 auf 6 Minuten herabgemindert wurde. Dieses raschere Abbinden schreibt Tomeï der Einwirkung der Kohlensäure zu. An Festigkeit wurde gefunden:

Reine. Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
22,8
28 Tage
32,9
7 Tage
12,9
28 Tage
20,7
|246|

Nach 14 tägiger Einwirkung der Kohlensäure erhöhte sich der Kohlensäuregehalt auf 1,8 Proc., während gleichzeitig eine Erhöhung der Festigkeit eintrat und die Bindezeit auf 1¼ Stunde verlangsamt wurde. Die Festigkeitszahlen waren folgende:

Reiner Genant Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
29,7
28 Tage
37,7
7 Tage
14,3
28 Tage
23,0

Bei weiteren, mit Cement aus anderen Fabriken vorgenommenen Versuchen fand Tomeï, daſs bei den drei benutzten Cementsorten nach 7 tägiger Einwirkung der Kohlensäure das Abbinden verzögert wurde und zwar:

bei Nr. 1 von 30 Minuten auf 1½ Stunden
Nr. 2 4 Stunden 6 Stunden
Nr. 3 3 Minuten 6 Minuten.

Ebenso bewirkte auch längeres Lagern bei den 3 Cementen eine Verzögerung des Abbindens. Tomeï zieht daher aus seinen Versuchen den Schluſs, daſs alle Cemente, welche durch Lagern langsamer bindend werden, dies auch durch Einwirkung von Kohlensäure werden, während diejenigen Cemente, die durch Lagern rascher bindend werden, auch nach Zuleitung von Kohlensäure rascher abbinden. Er glaubt sonach, daſs das Rascherwerden in der Einwirkung von Kohlensäure seinen Grund habe.2)

Nach 4 wöchentlicher Einwirkung der Kohlensäure auf den Versuchscement betrug die Bindezeit 1¾ Stunden, der Kohlensäuregehalt 2,63 Proc., die Festigkeit:

Reiner Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
30,0
28 Tage
37,0
7 Tage
12,6
28 Tage
19,3

woraus Tomeï den weiteren Schluſs zieht, daſs die Kohlensäure selbst bei beträchtlicher Einwirkung von keinem nachtheiligen Einfluſs auf den Cement ist.

Nach 7 tägiger Einwirkung von feuchter Luft trat Verlangsamung des Abbindens auf 45 Minuten ein bei einer Vermehrung des Feuchtigkeitsgehaltes von 0,41 auf 2,4 Proc. Die Festigkeit betrug:

Reiner Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
31,0
28 Tage
35,0
7 Tage
15,2
28 Tage
19,7
|247|

Nach 28 tägiger Einwirkung betrug die Bindezeit 8 Stunden, der Feuchtigkeitsgehalt 6,3 Proc. und die Festigkeit:

Reiner Cement Normenprobe
3 Th. Sand
7 Tage
19,0
28 Tage
22,8
7 Tage
12,8
28 Tage
19,2

Der nachtheilige Einfluſs der feuchten Luft zeigt sich namentlich beim reinen Cement. Deshalb schreibt Tomeï das Ueberlagern des Cementes hauptsächlich der Einwirkung der feuchten Luft zu.

Sauerstoff war auf den Cement ohne Wirkung. Nur die Farbe schien etwas gelber geworden zu sein.

Dr. Herzog hat noch nie beobachtet, daſs Cement durch Lagern schneller bindend wird. – Dr. Heintzel gibt an, daſs er schon vor 2 Jahren (Thonindustriezeitung, 1878 Nr. 10) nachgewiesen habe, daſs Cement durch Ueberlagern unter gewissen Verhältnissen rascher bindend wird. – Schiffner hat beobachtet, daſs Cement von 2 Stunden Bindezeit, der in einer gemauerten Kammer lagerte, nach ½ Jahr auf ½ Stunde Bindezeit herunterging.

Nach Rud. Dyckerhoff's Ansicht ist die Frage, ob ein Cement nach kurzer Zeit rascher oder langsamer bindend geworden ist, schwierig zu entscheiden; denn es ist hierzu nothwendig, daſs man die Bindezeit unter absolut gleichen Verhältnissen bestimmt. Ein Cement z.B., der im Zimmer bei 15° in ½ Stunde abbindet, braucht im Freien bei 8° zum Abbinden 2½ Stunden.

Dr. C. Schumann hat nie ein Rascherwerden des Cementes beim Lagern beobachtet, wenn bei Bestimmung der Bindezeit unter gleichen Verhältnissen gearbeitet wurde. Er glaubt daher, daſs ein vermeintliches Rascherwerden stets darauf zurückzuführen sei, daſs Cement, Wasser oder Luft eine höhere Temperatur hatten als bei früheren Bestimmungen.

Zu der Frage, welchen Einfluſs hat die Art der Zerkleinerung des Cementes auf die Bindekraft desselben, theilt Schiffner mit, daſs er mit Cement, welcher auf der Schleudermaschine zerkleinert worden war, um 50 Proc. höhere Festigkeit gefunden habe als mit gemahlenem Cement. Der Cement, der für beide Arten der Zerkleinerung demselben Brande entnommen war, wurde nach der Zerkleinerung in beiden Fällen durch ein Sieb von 900 Maschen auf 1qc gesiebt und mit 10 Proc. Siebgrobem vermischt. Die erhaltene Festigkeit betrug ungefähr:

Gemahlen Geschleudert
Nach 7 Tagen 8k 12k
28 11 16

Aus den weiteren Verhandlungen ergibt sich jedoch, daſs der Cement, welcher das 900-Maschensieb passirt hatte, mehr ganz feine Theile enthielt, wenn er geschleudert worden war, mithin die höhere |248| Festigkeit des geschleuderten Cementes darauf zurückzuführen ist, daſs die Schleudermaschine gegenüber dem Mahlgang mehr absolut feine Theile geliefert hatte.

Diese Anschauung wird durch Versuche von Dr. Delbrück bestätigt. Derselbe wollte ermitteln, ob ein Vorschrotverfahren gegenüber dem jetzigen Mahlverfahren zweckmäſsig sei, d.h. mit einem Mahlgang erst ganz grob zu mahlen, das ganze Mahlgut abzusieben, dann wieder feiner zu mahlen, wieder abzusieben u.s.w. Zum Vergleich mit dem durch dieses Vorschrotverfahren gewonnenen Mahlgut wurde derselbe Cement auf dem gewöhnlichen Wege ziemlich fein gemahlen. Nachstehende Tabelle zeigt die Vergleichsresultate (in k auf 1qc):

A) Gewöhnlicher Cement
Erhärtungs-
dauer
Fein gemahlen Geschroten
1 Cem. 3 Sand 1 Cem. 6 Sand 1 Cem. 3 Sand 1 Cem. 6 Sand
7 Tage 14,2 8,9 10,2 5,2
B) Mittelbrand
28 Tage 25,9 16,0 25,6 16,4
90 Tage 30,0 19,3 27,7 18,1
C) Hartbrand
7 Tage 13,5 7,2 6,6 0,0
Alles durch ein 2500-Maschensieb gefeint.

Es ergab sich also, was theoretisch von vorn herein anzunehmen war, daſs der fein gemahlene Cement weit mehr ganz feine Theilchen enthält als der geschrotene, wie dies bei den Sandproben, bei denen das Feine ja eine so groſse Rolle spielt, ganz klar zum Ausdruck kommt. Leicht gebrannter Cement kann diese starken Unterschiede nicht zeigen, da dieser wegen seiner geringen Härte auch beim Vorschroten viel Feines ergibt.

Dr. G. Schumann hat, um die Frage zu entscheiden, ob die Bindekraft des Cementes eine Veränderung erleidet, je nachdem die Zerkleinerung nur durch Druck oder Stoſs (Walzen) oder nur durch Schleifen (analog dem Mahlgang) erfolgt, folgenden Versuch vorgenommen. Zu nuſsgroſsen Stücken zerkleinerter Cement wurde in zwei gleiche Theile getheilt und die eine Hälfte nur durch Schlagen mit dem Hammer auf einem Amboſs in Pulver verwandelt, die andere in einer Reibschale zu Pulver zerrieben. Das Hauptaugenmerk wurde darauf gerichtet, beiden Proben möglichst gleiche Korngröſse zu geben. Die Proben wurden durch ein Sieb von 900 Maschen abgesiebt und hatten auf einem 5000-Maschensieb nahezu gleichen Rückstand. Die Festigkeit fiel bei beiden Proben gleich aus. Ein zweiter Versuch ergab, selbst bei längeren Erhärtungsfristen, das nämliche Resultat. |249| C. Schumann zieht daher den Schluſs, daſs die Art der Zerkleinerung auf die Bindekraft des Cementes ohne Einfluſs ist.

Dr. Heintzel hat mit gemahlenem und gestampftem Cement ähnliche Versuche angestellt. Beide Cementsorten wurden durch das 900-Maschensieb gefeint und lieſsen dann auf dem 5000-Maschensieb übereinstimmend 23,8 Proc. Rückstand. Die Festigkeit war folgende:

Nach 7 Tagen Nach 28 Tagen
Gemahlener Cement 14,7 21,3
Gestoſsener Cement 12,0 20,75

Rud. Dyckerhoff zieht aus den gemachten Angaben den Schluſs, daſs nicht die Gestalt des Kornes, sondern der Feinheitsgrad desselben auf die Festigkeit von Einfluſs ist; daſs der Feinheitsgrad weder durch ein 900-Maschensieb, noch durch ein 5000-Maschensieb hinreichend genau zu ermitteln ist und daſs die Feinheit der Mahlung am richtigsten durch die Sandprobe beurtheilt wird.

(Fortsetzung folgt.)

|242|

Auf der am 5. und 6. Februar 1880 stattgehabten Versammlung unter dem Vorsitz von Dr. Delbrück in Züllchow waren 18 deutsche Cementfabriken vertreten.

|246|

Diese Schluſsfolgerung erscheint uns nicht zutreffend. Wenn wirklich die Einwirkung von Kohlensäure Cement rascher bindend macht, so müſste doch wohl von den vier geprüften Cementen die Mehrzahl rascher bindend werden, nicht aber das Umgekehrte statthaben, wie Tomeï dies gefunden hat. Berechtigter wäre wohl der Schluſs gewesen, daſs die Kohlensäure die Bindezeit überhaupt nicht beeinfluſst.

D. Ref.

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