Titel: Ueber die Herstellung und Untersuchung von Cement.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 258 (S. 509–520)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj258/ar258174

Ueber die Herstellung und Untersuchung von Cement.

Mit Abbildungen.

Nach C. Dietzsch (Thonindustriezeitung, 1885 S. 353) sind zur Ausfütterung seines Cementbrennofens besonders basische Steine geeignet (vgl. 1884 254 * 339). Zu diesem Zwecke wird reiner, scharf gebrannter Cementklinker mit 28 Proc. Dolomit und 2 Proc. Thon fein gemahlen. Ferner werden Cementklinker bis auf eine Korngröſse von 1 bis 4mm geschrotet, der vom feineren Mehle getrennte Grieſs wird mit 5 bis 6 Proc. Wasser befeuchtet und wieder getrocknet, mit gleichen Theilen der obigen Mischung versetzt, nun mit 10 bis 15 Procent einer Chlormagnesiumlösung von 10 bis 12° B. gut befeuchtet und dann möglichst fest in Formen eingeschlagen. Man läſst die Steine 3 bis 4 Tage an der Luft erhärten und mauert sie mit einem Mörtel aus gleichen Theilen Portlandcement und Sand. Wo Dolomit nicht billig zu haben ist, kann er durch Kalk und Magnesia oder Magnesit ersetzt werden. In diesem Falle wird dem Cemente die bis zur Treibgrenze zulässige Menge Kreide oder Kalksteinmehl und dann 5 bis 7,5 Proc. Magnesia oder 10 bis 15 Proc. Magnesit zugesetzt.

Die Cementfuttersteine haben namentlich der mechanischen Abnutzung durch den an den Ofenwänden niedersinkenden Cement zu widerstehen; ihre Haltbarkeit ist um so gröſser, je fester sie gestampft, und je dünner die Mörtelfugen sind. Es empfiehlt sich daher, gröſsere Formsteine, welche genau dem Ofen angepaſst sind, durch ein etwa 50k schweres Fallgewicht einzustampfen.

Die Erhärtung der Cementfuttersteine vor der Einmauerung hat nur den Zweck, daſs dieselben bei der Vermauerung unbeschädigt dicht zusammengefügt werden können; während der Anfeuerung des Ofens Werden sie wieder weich, wie schwach gebrannte calcinirte Cementmasse, bis sie in voller Cementschmelzhitze zu einer harten Masse zusammenketten. Das Cementfutter muſs also, um jede Ausbröcklung zu vermeiden, schon bei der ersten Beschickung scharf gebrannt und der Betrieb des Ofens mit voller Schmelzhitze begonnen werden. Jedes Rissigwerden der Steine bei dieser raschen Erhitzung wird vermieden durch Anfeuchtung der Masse mit Chlormagnesiumlösung.

Da das während des Betriebes abbrennende Ofenfuttermaterial und die bei Ausbesserungen entstehenden Bruchstücke als Cement wieder gewonnen werden, sind für die Unterhaltung der Schmelzräume nur die |510| Arbeitslöhne und die im Feuer flüchtigen Beimischungen zu berechnen.

Diese Kosten belaufen sich für einen Schmelzraum auf folgende Beträge:

Anfertigung der Cementsteine mit Zubereitung und Mischung 21 M.
Trocknen des Grieses 3
Geschmolzenes Chlormagnesium 150k 9
Aushauen und Reinigen des Schmelzraumes 5
Maurerarbeit 2 Mann und Handlanger je 2 Schichten 22
Mahlen von Cement und Dolomit 10
–––––
Zusammen 70 M.

Die mit einem Ofenfutter zu erzielende Menge kann mindestens auf 3000 Faſs berechnet werden; die Unterhaltungskosten des Schmelzraumes betragen daher 2,5 Pfg. für das Faſs.

Für Oefen mit unterbrochenem Betriebe sind diese basischen Steine nicht geeignet.

Nach F. Hoffmann (Töpfer- und Zieglerzeitung, 1885 S. 3) stellten sich die Brennkosten in einer groſsen Cementfabrik, welche trockene Aufbereitung und neben einem Hoffmann'schen Ringofen auch Schachtöfen hat, folgendermaſsen:

100k Kokeskohlen kosten frei Fabrik 1,24 M.; demnach kosten 100k Kokes:
150k Kokeskohlen 1,86 M.
Brennerlohn 0,15
Ausbesserung an Kokesöfen, deren Schuppen, sowie an Ge-
räthen

0,12
–––––––
2,13 M.
–––––––––
Hiervon werden für 1 Faſs Cement im Ringofen 28k,5 ge-
braucht oder für

0,607 M.
Auſserdem 6k Nuſskohle, von welchen bei gleich ungünstigen
Frachtverhältnissen 100k 1,40 M. kosten werden, also

0,084
–––––––
Brennmaterial für 1 Faſs Cement im Ganzen für 0,691 M.
Die Löhne für Beifahren, Einsetzen und Brennen der Cement-
steine werden kosten

0,345
Die Ausbesserungen des Ringofens und der dabei erforder-
lichen Geräthe

0,120
–––––––
Zusammen 1,156 M.

Die Aufwendungen solcher Art für Lohn u. dgl. würden beim Schachtofenbetriebe kosten 50,4 Pf. für 1 Faſs Cement.

Für eine Jahreserzeugung von 200000 Faſs betragen die Baukosten eines Ringofens einschlieſslich Kokesöfen und Darre 272200 M., während eine gleich groſse Anlage nach Dietzsch 405000 M. kosten soll.

Nach F. Jauschke (Centralanzeiger für Ziegel- und Kalkindustrie, 1885 Nr. 12) ist der Ringofen zum Brennen von Cement nicht geeignet, wenn man Schwefel haltige Steinkohlen verwenden will. Dadurch soll sich den Rauchgasen Schwefligsäure beimengen, welche in der in Vorglut befindlichen Cementmasse Calciumsulfat, sowie Eisen- und Mangansulfid bilden und dadurch die Zusammensetzung der Cementrohmasse ändern kann, der, wie ja allgemein bekannt, im Verlaufe der Vorbereitung die peinlichste Sorgfalt zugewendet werden muſs, wenn guter Cement entstehen soll. Was demnach im Verlaufe der Vorbereitung durch Einhalten der erprobten Zusammensetzung für die Cementrohmasse erreicht wird, soll beim Ringofenbrande durch die Bildung der vorhin |511| genannten Stoffe wesentliche Aenderung erfahren können. Während nach Jauschke eine hochkalkige Portlandrohmasse im Schachtofen mit Kokes gebrannt, vorzüglichen Cement gibt, soll aus derselben Masse im Ringofen staubige, zerfallene Waare entstehen.

W. Olschewsky (Töpfer- und Zieglerzeitung, 1885 S. 404) berichtet ebenfalls über einen Ringofen, in welchem eine ziemlich hochkalkige Rohmasse gebrannt wurde und der bis dahin überaus schlechte Brennerfolge ergeben hatte, indem eine wie die andere Kammer fast ausnahmslos aus Mull bestand, in welchem sich vereinzelte Stücke von Cementschlacke vorfanden. Bildete, was auch vielfach der Fall war, der Cement im Ofen noch feste Massen, welche an der Sohle öfter noch rothglühend waren, so zerfiel die Masse, wenn sie an die Luft kam., doch sofort zu Staub. In den Schachtöfen derselben Fabrik wurde dagegen dieselbe Masse zu vorzüglichem Portlandcement gebrannt.

Da der Ringofen mit guten Kokes ebenso schlechten Cement gab als mit Steinkohle, so wurde an der Hand von Gasanalysen im Ringofen dasselbe Verhältniſs zwischen Brennstoff und Verbrennungsluft herbeigeführt, wie es beim Schachtofenbetriebe war, und die Abkühlung des gebrannten Cementes im Ringofen möglichst beschleunigt. Der Ringofen lieferte dann einen ebenso schönen Klinkerbrand als der Schachtofen..

Die Brennkosten bei einem Kokespreise von 1,60 M. für 100k für 100 Faſs Cement stellten sich im Ring- bezieh. im Schachtofen folgendermaſsen:

Ringofen Schachtofen
Kosten des Brennstoffes 35 80 M.
Brennerlohn 12
Herrichtung der Masse, Beschicken, Entleeren 25 26
––––––– ––––––––
72 106 M.

Den bereits (1885 256 549) erwähnten Verhandlungen des Vereins deutscher Cementfabrikanten sind noch folgende Mittheilungen entnommen.



Name und Prüfungs-
Maschine
100 Cement, 300 Normal-
sand, 40 Wasser (10 Proc.)
860g Mörtelmasse
100 Cement, 300 Normal-
sand, 36 Wasser (9 Proc.)
860g Mörtelmasse
1k Hammer
300 Schläge
2k Hammer
150 Schläge
1k Hammer
300 Schläge
2k Hammer
150 Schläge
Delbrück
500 fache Schickert'sche
Hebelpresse

139

133

149

147
Böhme
Hydraulische Presse

136

133

148

144
Toepffer
Hydraulische Presse

139

130

139

128
R. Dyckerhoff
500 fache Schickert'sche
Hebelpresse

134

140

142

149
Gebr. Heyn
400 fache Schickert'sche
Hebelpresse

132

122

134

123
|512|

Zur Beurtheilung des Böhmischen Rammapparates (1885 256 * 491) wurde eine Cementprobe in derselben Weise von Delbrück, Böhme, Toepffer, R. Dyckerhoff und Gebrüder Heyn untersucht. Der Mörtel wurde beim Anmachen 5 Minuten durchgearbeitet, dann in die zerlegbare Kastenform gebracht, um einen Würfel von 50qc Seitenfläche zu erhalten. Die Probekörper blieben 24 Stunden in der Form an der Luft, dann 6 Tage unter Wasser, um schlieſslich zerdrückt zu werden. Im Mittel wurden die Ziffern in vorstehender Tabelle erhalten. Diese Versuche bestätigen, daſs der Grad der Verdichtung der Probekörper zuverlässiger ausfallen muſs, wenn eine gröſsere Anzahl leichterer Schläge in Anwendung kommt, als bei geringer Schlagzahl von gröſserem Gewichte, eine Erscheinung, welche zweifellos im engsten Zusammenhange steht mit dem Wesen der zu verdichtenden Kornmassen, die ihrer Natur nach eine gewisse Zeit zur gleichmäſsigen Lagerung und Schichtung unter dem Einflüsse der zur Verdichtung abgegebenen Schläge beanspruchen werden.

B. Dyckerhoff hat den Wasserzusatz festgestellt, den 750g trockener Mörtel erfordern, um bei 15 Schlägen mit einem Rammklotze von 10k bei 50cm Fallhöhe eben Wasser aus der Form austreten zu lassen. Zu den Versuchen dienten 10 Cementsorten von verschiedenem Alter mit möglichst verschiedener Mahlung.


Cementsorte

Bindezeit

Min.
Proc. Rückstand auf Wasser-
Zusatz

Proc.
Der Cement
hatte ge-
lagert
5000 900
Maschen auf 1qc
I 540 20,5 3,0 9,75 6 Monat
I a desgl. gefeint 540 0 0 9,5
II 30 26,5 4,0 10,0
III 480 25,0 2,0 10,0
IV 420 18,5 5,2 10,0 7 Monat
V 720 15,5 1,0 10,0 9 Monat
VI 600 30,5 4,0 9,75 9 Monat
VII 180 20,0 3,3 9,75 9 Monat
VIII 300 40,5 16,5 10,0
IX 360 38,5 7,0 10,0
X 420 35,0 6,3 10,0

Man ersieht daraus, daſs der Wasserzusatz bei den Cementen des Handels (von 15 bis 40 Proc. Rückstand auf dem Siebe von 5000 Maschen) nur zwischen 9,75 und 10 Proc. schwankt und nur der künstlich gefeinte Cement Ia, welcher vollständig durch das 5000-Maschensieb ging, 9,5 Proc. Wasser brauchte. Dyckerhoff ist deshalb der Meinung, daſs man den in den Normen festgesetzten Wasserzusatz für Portlandcement beibehalten soll, da es unzweifelhaft zu weit gröſseren Fehlern führen würde, wenn der Wasserzusatz in das Belieben des Experimentirenden gestellt wird, als wenn der eine oder andere Cement wirklich einmal 0,25 Proc. Wasser zu wenig oder zu viel erhalten sollte.

Um den Einfluſs der verschiedenen Art des Rammens der Druckprobekörper |513| auf die Festigkeit zu prüfen, wurden 4 verschiedene Cemente in folgender Weise untersucht:

1) Handarbeit, 24 kräftige Schläge mit einem Hammer von 500g auf einen die ganze Form ausfüllenden Stempel und darauf folgendes Bearbeiten des Probekörpers bis zum Elastischwerden.

2) 150 Schläge mit Böhme's Hammerapparat. Hammer 2k, Fallhöhe 20cm.

3) 15 Schläge mit Tetmajer's Rammapparat. Rammklotz 10k, Fallhöhe 50cm, mithin verrichtete Arbeit 75mk.

4) 75 Schläge mit Tetmajer's Rammapparat. Rammklotz 10k, Fallhöhe 10cm, mithin verrichtete Arbeit ebenfalls 75mk.

Der Mörtel aus 1 Th. Cement und 3 Th. Sand wurde mit 10 Proc. Wasser 5 Minuten lang durchgearbeitet, dann zu Würfeln von 50qc Fläche geformt:

Cementsorte Druckfestigkeit nach 28 Tagen, k/qc Spec. Gew. der Proben

Hand-
arbeit
Schlag-
apparat
150 Schläge
Rammappa-
rat 75 mk
75 Schläge
Rammappa-
rat 75 mk
75 Schläge

Hand-
arbeit
Schlag-
apparat
150 Schläge
Rammappa-
rat 75 mk
75 Schläge
Rammappa-
rat 75 mk
75 Schläge
A 224,0 260,0 262,0 316,0 2,243 2,249 2,293 2,286
B 184,8 206,4 196,5 235,1 2,235 2,231 2,286 2,286
C 144,0 152,0 154,3 189,4 2,246 2,258 2,303 2,308
D 140,0 151,2 153,5 196,7 2,247 2,252 2,315 2,319

Wenn demnach mit demselben Cemente an verschiedenen Versuchsstellen gleiche Festigkeiten erzielt werden sollen, so kommt es nicht allein darauf an, daſs Probekörper von gleichem specifischem Gewicht hergestellt werden, wie bisher angenommen, oder daſs bei Erzeugung der Probekörper die gleiche Arbeit aufgewendet wird, sondern es muſs derselbe Arbeitsaufwand auch in derselben Weise geleistet werden.

Wenn man also dazu übergeht, in Zukunft die Probekörper durch maschinelle Arbeit anzufertigen, so wird es nicht allein auf das Maſs der aufzuwendenden Arbeit ankommen, sondern auch darauf, in welcher Weise die Arbeit ausgeführt werden soll und nur, wenn man sich ohne alle Abweichungen genau an eine vorgeschriebene Methode hält, wird man zu übereinstimmenden Ergebnissen gelangen.

Nach E. Dyckerhoff hat die Art der Einfüllung des Cementmörtels in die Formen einen wesentlichen Einfluſs auf die Festigkeit der Proben. Ein nur schwach angefeuchteter Mörtel wird durch das fortgesetzte Schlagen dichter und dichter und zwar werden in dem Falle mit schwach gebrannten Cementen, welche mehr staubfeine Theile haben, dichtere Körper erzielt als mit den stärker gebrannten Cementen und Dichtigkeit ist Festigkeit. Bereitet man den Mörtel mit mehr Wasserzusatz, so wird, sobald der Mörtel eine gewisse Festigkeit erreicht hat, die Dichtigkeit selbst bei lange fortgesetztem Schlagen wenig mehr zunehmen und dann tritt der Augenblick ein, wo die mechanische Einwirkung nicht mehr von so hohem Einflüsse auf die Festigkeit der Körper ist, und die wirkliche Güte, d.h. die Bindefähigkeit des Cementes kommt mehr zur Geltung. In der groſsen Praxis wird kein Cement so trocken verarbeitet, |514| wie es bei Anfertigung der Probekörper geschieht; es würde daher die Verwendung eines Mörtels mit möglichst hohem Wasserzusatz, wodurch die wirkliche Bindekraft des Cementes mehr zum Ausdruck kommt, zu empfehlen sein.

Nagel und Kaemp in Hamburg haben einen dem Tetmajer'schen ähnlichen, aber verbesserten Rammapparat für Cementproben construirt.

Ueber zwei durch Handkurbel oder durch Maschinenkraft betriebene Kettenräder a und b ist eine zerlegbare Gliederkette gelegt, in welche an geeigneten Stellen Haken f eingehängt werden. Diese Haken f sind dazu bestimmt, unter den oberen Rand des Rammgewichtes k zu fassen und dieses mit in die Höhe zu nehmen, so lange bis der Haken f an den oberen Abweiser g anstreift. Da der Abweiser g den Haken f und mit demselben die Gliederkette zurück drückt, so wird das Rammgewicht k frei und fällt, an der runden Stange c geführt, auf den die Form e eindeckenden Amboſs d herab. Durch Verstellen des Abweisers g hat man es ganz in seiner Hand, die Fallhöhe des Rammgewichtes genau nach Wunsch, also beispielsweise 10, 15, 20cm u.s.f. zu stellen. Dabei ist es aber für diesen Rammapparat charakteristisch, daſs bei einmal eingestelltem Abweiser g die Fallhöhe während der ganzen Rammdauer stets genau dieselbe bleibt, da der Abweiser g mit dem Ambosse d fest durch die Führungsstange c verbunden ist.

Textabbildung Bd. 258, S. 514
Durch Auswechseln des Rammgewichtes einerseits, durch Wechseln der Fallhöhe andererseits kann man ermitteln, welchen Einfluſs jeder dieser beiden Hauptfactoren auf die Eigenschaften der Probekörper hat.

Ob es vortheilhaft ist, in die Gliederkette 1, 2 oder mehrere Haken f |515| einzusetzen, welche das Rammgewicht aufheben, hängt von der jedesmaligen Fallhöhe und der Geschwindigkeit ab, mit der an dem Apparate gedreht wird. Das Einsetzen der Haken f bezieh. das Ausschalten kann ohne weiteres an jedem Gliede der Kette geschehen.

Ferner ist der Rammapparat noch mit einem Zähl- und Läutewerke versehen, um die Zahl der Schläge nach Bedarf bezieh. nach Erfahrung einzustellen und selbstthätig anzumelden. Jedesmal, wenn ein Haken f an die tiefste Stelle unterhalb des Kettenrades b kommt, stöſst es gegen das Flügelrad m und bewirkt dessen Drehung um eine Zahntheilung. Das Flügelrad m sitzt auf einer Drehachse n, deren rechts vorstehender Theil o mit Schraubengewinde versehen ist. In dieses Schraubengewinde ist ein Keilstück p als Schraubenmutter eingelegt, so daſs bei jeder ganzen Umdrehung der Flügelradachse n das Keilstück um die Höhe eines Schraubenganges nach rechts geschoben wird. Die erste Figur zeigt das von der elastischen Schnur q getragene Keilstück p, in seiner äuſsersten Stellung rechts, bei welcher soeben durch Loslassen des zweiarmigen Hebels die Glocke s zum Läuten gebracht ist. Drückt man den Hebel r hinunter und bringt das Keilstück p, indem man es aus den Gewindegängen auslöst, nach links, so hat man es leicht, den Apparat ganz nach Bedarf auf 100, 200, 300 und mehr Rammschläge einzustellen, indem man die linke Vorderkammer des Keilstückes p auf die an einer graduirten Skala abzulesenden Stelle wieder in das Schraubengewinde einlegt.

Hat das Flügelrad m beispielsweise (wie hier gezeichnet) 8 Flügel, so wird durch das Anstoſsen der auch das Rammgewicht hebenden Haken f bewirkt, daſs mit je 8 Rammschlägen die Schraubenspindel o einmal herum gedreht, der Keil p also um eine Ganghöhe nach rechts gerückt ist. Der Doppelhebel r gleitet schlieſslich, nämlich da, wo die Skala ihren Nullpunkt hat, vom Keile ab und schlägt an die Glocke s zum Zeichen, daſs die gewünschte Zahl von Schlägen erfolgt ist.

Für Maschinenbetrieb ist das Kurbelrad t durch zwei Riemenscheiben ersetzt, deren eine sich auf der Achse lose drehen kann, während die andere fest mit der Achse verbunden ist. Derselbe Mechanismus, der das Läutewerk r in Bewegung setzt, stellt dann gleichzeitig den Ausrücker, durch welchen der Treibriemen selbstthätig von der Vollscheibe auf die Losscheibe übergeführt, die Rammthätigkeit also abgestellt wird.

Bezüglich der Normen (vgl. 1877 224 417. 1879 233 387) werden Agende Abänderungsvorschläge gemacht:

1) Das Gewicht von Fässern, in welchen Portlandcement in den Handel gebracht wird, soll ein einheitliches sein; es sollen nur Normalfässer von 180k brutto und 170k netto und halbe Fässer von 90k brutto und 83k netto und Säcke von bestimmtem Gewichte von den Fabriken gepackt werden.

Streuverlust sowie etwaige Schwankungen im Einzelgewichte können bis zu 2 Proc. nicht beanstandet werden.

Die Fässer und Säcke sollen die Firma der betreffenden Fabrik und die Bezeichnung des Gewichtes mit deutlicher Schrift tragen.

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2) Bindezeit. Je nach der Art der Verwendung kann Portlandcement langsam oder rasch bindend verlangt werden. Als langsam bindend sind solche Cemente zu bezeichnen, welche in 2 Stunden oder in längerer Zeit erst abbinden.

3) Volumenbeständigkeit: Portlandcement soll volumenbeständig sein. Als entscheidende Probe soll gelten, daſs ein dünner, auf Glas ausgegossener Kuchen von reinem Cement, unter Wasser gelegt, auch nach längerer Beobachtungszeit durchaus keine Verkrümmungen oder Kantenrisse zeigen darf.

4) Feinheit der Mahlung: Portlandcement soll so fein gemahlen sein, daſs eine Probe desselben auf einem Siebe von 900 Maschen auf 1qc höchstens 10 Proc. Rückstand hinterläſst. Die Drahtstärke des Siebes soll ...mm betragen.

5) Prüfungen auf Bindekraft: Die Bindekraft von Portlandcement soll durch Prüfung einer Mischung von Cement und Sand ermittelt werden. Die Prüfung soll auf Zug- und Druckfestigkeit nach einheitlicher Methode geschehen und zwar mittels Probekörper von gleicher Gestalt und gleichem Querschnitt und mit gleichen Apparaten. Daneben empfiehlt es sich auch, die Festigkeit des reinen Cementes festzustellen.

Die Zerreiſsungsproben sind an Probekörpern von 5qc Querschnitt der Bruchfläche, die Druckproben an Würfeln von 50qc Fläche vorzunehmen.

6) Zug- und Druckfestigkeit: Guter, langsam bindender Portlandcement soll bei der Probe mit 3 Gr.-Th. Normalsand auf 1 G.-Th. Cement nach 28 Tagen Erhärtung (1 Tag an der Luft und 27 Tage unter Wasser) eine Mindestzugfestigkeit von 16k/qc haben.

Sehr lebhaft waren die Verhandlungen über die Druckfestigkeit. Delbrück empfahl 150k/qc, welchem Vorschlage allgemein zugestimmt wurde, da die deutschen Cemente, mit Ausnahme der mit Schlacke verfälschten, diese Zahl weit übersteigen. Die Verhältniſszahl zwischen Druck- und Zugfestigkeit soll fallen gelassen werden, da sonst ein Cement mit hoher Zugfestigkeit als ungenügend erscheinen könnte. Nach R. Dyckerhoff entspricht einer Zugfestigkeit von 16k bei normalem Portlandcement eine Druckfestigkeit von mindestens 150k/qc, wenn Würfel von 50qc Fläche benutzt und wenn die Druckproben ebenso stark bearbeitet werden wie die Zugproben. Der bisherige Normalsand soll beibehalten werden.

Delbrück hat, von der Ansicht ausgehend, daſs die von Michaëlis vertriebenen Zusätze lediglich durch ihre feine Vertheilung wirken, sehr fein gepulverten Thon und Ziegelsteine zugesetzt, welche thatsächlich folgende Festigkeitssteigerung zeigten:

100 Cement, 300 Normalsand gaben im Mittel nach 7 Tagen 18,3k/qc
90 300 und 10 Thon 21,1
90 300 und 10 Ziegelerde 21,6

Die Untersuchung der Stoffe, welche Michaëlis als Geheimmittel zum Preise von 2000 bis 15000 M. für jede Fabrik anbietet, ergab völlige Abwesenheit „verbindungsfähiger“ SiO2, wohl aber zeichneten sich die Stoffe durch auſserordentlich feine mechanische Vertheilung aus. Die Versuche mit demselben Cemente, wie oben ausgeführt, ergaben die nachfolgenden Ziffern:

100 Cement,
300 Sand
90 Cement, 10 Zusatz
AI Michaëlis, 300 Sand
90 Cement, 10 Zusatz
AII Michaëlis, 300 Sand
Nach 7 Tagend
Durchschnitt

18,3

21,5

22,7
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Da nun auch die chemische Untersuchung eine auffallende Aehnlichkeit mit dem einen der obigen Stoffe nachweist, soll man da nicht bei der Uebereinstimmung der Festigkeitszahlen zu dem Schlusse berechtigt sein, daſs auch die Michaëlis'schen Geheimmittel nur mechanisch wirken?

Man könnte die Behauptung aufstellen, daſs ja eine Verbesserung durch Zuschläge annehmbar und es ganz gleichgültig sei, ob dieselbe durch chemische oder mechanische Einwirkungen herbeigefährt werde. Dagegen sind folgende Einwendungen zu erheben: 1) Eine so feine. Zerkleinerung auch der weichen Zuschlagskörper ist äuſserst kostspielig und würde von dem Fabrikanten sicher nicht ausgeführt werden. Sobald aber diese Körper in gröberer Form zugemischt werden, verschlechtern sie die Güte des Cementes erheblich. 2) Die Verbesserung zeigt sich überhaupt nur bei einer Zumischung von 10 bis höchstens 15 Proc.; von da ab wirkt der Zusatz entschieden verschlechternd. Der gewinnsüchtige Fabrikant begnügt sich aber erfahrungsmäſsig mit so geringen Zusätzen nicht, namentlich wo er glaubt, sich der Controle entziehen zu können. 8) Diese Zumischung. fremder, das Wasser aufsaugender, aber nicht chemisch bindender Körper in dem Cemente werden sicherlich seine Wetterbeständigkeit gegen Frost und Hitze wesentlich beeinträchtigen, also den Cement in seinen wichtigsten Eigenschaften verschlechtern, trotz einer Erhöhung der Zugfestigkeit. 4) Die Erhöhungen der Zugfähigkeit treten nur ein bei Anwendung des Normalsandes, welchem durch Absiebung auf einem Siebe von 120 Maschen auf 1qc alle feinen Theile entzogen sind. Sie vermindern sich in dem Maſse, als in den in der Baupraxis angewendeten Sandsorten diese feinen Theile enthalten sind. Sie fangen an, den Mörtel zu verschlechtern, sobald der Sand schon an sich eine erhebliche Menge feinster Theile enthält. Es ist hinreichend bekannt, daſs solche Sandsorten viel höhere Festigkeit geben als der Normalsand; aber ebenso weiſs jeder Baumeister, daſs er trotzdem solchen Sand nicht anwenden darf, sondern die feinen Theile auswaschen muſs, wenn er einen frost- und wetterbeständigen Mörtel erhalten will. Der Cementfabrikant gibt stets die Vorschrift, sein Zement solle nur mit einem ausgewaschenen Sande verarbeitet werden, und nun will er selbst die Stoffe, welche er dem Baumeister befiehlt, zu entfernen, seiner Waare wieder vorher zusetzen und sich noch mit theuerem Gelde bezahlen lassen.

Aus allen diesen Gründen bekämpft Delbrück nach wie vor jeden Zusatz fremder Stoffe zum Portlandcemente. Will man die Zugfestigkeit seines Fabrikates erhöhen, so setze man demselben staubfein gemahlenen Cement zu, d.h. man mahle überhaupt feiner; dies ist sehr theuer, aber auch bei weitem wirkungsvoller; es ist reell und ehrlich, während alle anderen Zusätze unabänderlich zum Betrüge und zur Fälschung führen.

|518|

Nachdem zahlreiche Versuche ergeben haben, daſs sogar solche Stoffe, welche in Folge ihres Gehaltes an verbindungsfähiger Kieselsäure mit Kalk gut erhärten, als Traſs, Puzzolane, Santorin-Erde und granulirte Hohofenschlacken, in der Feinheit von Cement angewendet, die Festigkeit von normalem Portlandcemente bei der Normen-Probe verschlechtern, hat Delbrück weitere Versuche mit verschiedenen Stoffen auch in so hoher Feinheit angestellt, wie man dieselbe in der Praxis nicht mehr anwenden wird. Es ergab sich bei diesen Versuchen, daſs alle untersuchten Stoffe die Festigkeit um so weniger verringern, je feiner sie gemahlen sind. Steigert man die Feinheit so weit, daſs alles leicht durch ein Sieb von 5000 Maschen geht, so erhält man z.B. bei Zusatz von 15 Proc. Sand zum Cement sogar eine Steigerung der Festigkeit von etwa 1k bei der Normenprobe. Granulirte Schlacke, ebenso weit gefeint, steigerte bei dem gleichen Zusätze die Festigkeit auch nur um etwa 1k.

Fernere Versuche ergaben, daſs auſser Ultramarin noch verschiedene andere fein pulverige Stoffe sich herstellen lassen, welche die Festigkeit von Mörtel aus Portlandcement und Stand steigern können. Es lassen sich z.B. aus Kieselsäure, Thonerde, sowie aus Mischungen dieser Stoffe mit granulirten Schlacken und anderen staubfeinen Körpern Zuschläge herstellen, welche in gewissen Procentsätzen beigemischt die Zug- und Druckfestigkeit des Cement-Sand-Mörtels bei der üblichen Prüfungsweise erhöhen. Es hat sich aber gezeigt, daſs gerade die Mischungen, welche bei Wassererhärtung eine Festigkeitssteigerung ergaben, sich wesentlich ungünstiger verhielten, wenn die Proben 2 Wochen unter Wasser und dann an der Luft erhärteten, und daſs die Zuschläge, welche die Festigkeit des Mörtels aus Cement und Sand steigerten, die Festigkeit des Cementes an sich verschlechterten (vgl. Knapp 1871 202 513).

Meyer hat die von Michaëlis behauptete Gegenwart von freiem Kalk im Cemente dadurch geprüft, daſs er die Wassermengen bestimmte, welche der Cement unter gewissen Verhältnissen bindet. Cement wurde in einem genau bestimmten Verhältnisse mit Wasser angerührt, auf Platten gegossen und diese unmittelbar nach dem Abbinden, nach 3, 7 und 70 Tagen untersucht. Die Proben wurden gewogen, ein Theil zerrieben, auf 100°, 120°, 150° und 250° bis 270° erwärmt. Bei Einhaltung der Temperaturen 100°, 120°, 150° traten aber nach mehrstündigem Erhitzen immer wieder kleine Gewichtsabnahmen ein. Bei 100° getrockneter Cement nahm bei 120° und der bei 120° getrocknete bei 150° wieder ab; bei 250° bis 270° entwich bis auf einen kleinen Rest die Feuchtigkeit. Je älter der Cementkuchen war, je gröſser war die Wassermenge, welche bei 150° gebunden blieb. Diese Mengen betrugen nach dem Abbinden 4,5 Proc., nach 3 Tagen 8 Proc., nach 7 Tagen 12,5 Proc. und nach 70 Tagen 16 Proc. Wasser. Dieses Verhalten deutet mehr auf die Bildung Zeolith artiger Verbindungen, als auf einen Gehalt an freiem Kalk. Sandkörper, |519| auf 150° erhitzt, nehmen nicht an Festigkeit ab. Ein Zusatz von 2 bis 5 Proc. gefällter oder dialysirter Kieselsäure ergab keinerlei Festigkeitszunahme des Cementes.

E. Böhme gibt in den Mittheilungen aus den kgl. technischen Versuchsanstalten in Berlin, 1885 S. 15 u. 79 folgende statistische Zusammenstellung der in den Betriebsjahren 1879/80 bis 1883/84 geprüften Cemente nach ihren Zugfestigkeiten und Mahlungen:




Betriebs-
jahr
Anzahl der auf 28 Tags-
Festigkeit geprüften
Cemente

Bezüglich Zugfestigkeit. k/qc
Anzahl der auf Mahlung
geprüften Cemente
Proc. Rückstände auf
900 Maschensieb
Cemente Cemente mit
unter zwischen über über zwischen unter
10 10 und 15 15 und 20 20 und 30 30 20 20 und 10 10
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
Anzahl
%
1879/80 22 0,0 7 31,82 1 4,55 13 59,09 1 4,55 25 2 8,0 13 52,0 10 40,0
1880/81 38 1 2,63 1 2,63 13 34,21 19 50,0 4 10,53 43 6 13,95 37 86,05
1881/82 77 3 3,89 6 7,79 39 50,65 25 32,47 4 5,20 83 1 1,20 29 34,94 53 63,86
1882/83 57 5 8,77 18 31,58 21 36,84 11 19,30 2 3,51 63 1 1,59 25 39,68 37 58,73
1883/84 79 2 2,53 10 12,66 27 34,17 39 49,37 1 1,27 80 4 5,0 26 32,5 50 62,5

Hiernach ist die Zahl der Cemente mit mehr als 15k Zugfestigkeit sehr groſs, so daſs eine Erhöhung der geforderten Normenfestigkeit unbedenklich erscheinen würde. Auch die Feinheit der Mahlung ist anerkennenswerth.

Versuche über die Wirkung der Zumischstoffe ergaben, daſs normale, gute Portlandcemente durch Schlackenzusätze weder an sich, noch in ihrer üblichen Normenmörtelmischung verbessert wurden.

Böhme bespricht daselbst S. 93 die Untersuchung der Cemente auf Volumenbeständigkeit. Nach den staatlichen preuſsischen Normen vom 12. November 1878 wird der reine Cement mit Wasser zu einem steifen Breie angemacht, auf Glas- oder Metallplatten, auch auf mit Wasser vollständig getränkten Dachziegeln etwa 1cm,5 dick aufgetragen und durch leichtes Rütteln der Platten zu kleinen, nach dem Rande hin dünn auslaufenden Kuchen gestaltet, welche nach erfolgtem Abbinden mit der Glasplatte bezieh. Dachsteinplatte unter Wasser zu bringen sind. Bei rasch bindenden Cementen kann dies schon nach ¼ bis 1 Stunde nach dem Anmachen der Probe geschehen; bei langsam bindenden Cementen dagegen darf es, je nach ihrer Bindezeit, erst nach längerer Zeit, bis zu 24 Stunden nach dem Anmachen, stattfinden. Zeigen sich nun nach den ersten Tagen oder nach längerer Beobachtungszeit an den Kanten des Kuchens Verkrümmungen oder Risse, so deutet dies unzweifelhaft „Treiben“ des Cementes an, d.h. es findet infolge einer allmählichen Lockerung des zuerst gewonnenen Zusammenhanges, unter Volumenvermehrung eine beständige Abnahme der Festigkeit statt, welche bis zu gänzlichem Zerfallen des Cementes führen kann. Wenn dagegen |520| diese Cementkuchen sich vollkommen eben, scharfkantig, riſsfrei und haftend erhalten, so wird der Cement beim Baue nicht treiben.

Es ist nun vorgeschlagen, diese Proben, nachdem sie 24 Stunden an der Luft erhärtet sind, unter Wasser zu kochen. Nach einem dritten Verfahren wird der mit Wasser angemachte Cement auf mit Flieſspapier bedeckte Gypsplatten ausgegossen und nach erfolgter Absaugung eine Stunde lang auf einer heiſsen Eisenplatte gedarrt. Bezügliche Versuche ergaben, daſs von 108 untersuchten Cementen sämmtliche die Normenprobe bestanden, 2 bestanden die Darrprobe nicht und 19 hielten die Kochprobe nicht aus.

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