Titel: Ueber die Untersuchung und das Verhalten von Cement.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 273 (S. 551–563)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj273/ar273108

Ueber die Untersuchung und das Verhalten von Cement.

(Fortsetzung des Berichtes S. 471 d. Bd.)

Die Anfertigungsweise der Probekörper bespricht R. Dyckerhoff1). So lange Zug- und Druckproben durch Handarbeit hergestellt wurden, war man bestrebt, für beide Arten der Probekörper gleiche Dichte zu erzielen. Nach Einführung des Rammapparates zur Anfertigung der Würfel gab man 150 Schläge à 2k mit dem Böhme'schen Hammerapparate (vgl. 1884 256 492) und erzielte dadurch die gleiche Dichte, wie bei Anfertigung durch Handarbeit. Als die Zugproben ebenfalls mit dem Hammerapparate hergestellt wurden, war man bestrebt, die seitherige Zugfestigkeit zu erhalten. Zufällig waren da auch 150 Schläge à 2k nothwendig; die Dichte muſs aber in diesem Falle gröſser ausfallen, als bei den Druckproben, indem der gleiche Arbeitsaufwand auf eine 5 mal kleinere Masse verwendet wird. Gibt man aber nur 30 Schläge, so erhält man Probekörper von der gleichen Dichte wie bei der Handarbeit, aber die Festigkeit ist erheblich geringer. Als Beleg dafür mag die folgende Tabelle angeführt werden.

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1 Cement: 3 Normalsand.

Marke
Anfertigung

Wasser-
Zusatz

Spec. Gew.
Festigkeit
28 Tage
Zug Druck Zug Druck
A

Schlagapparat 150 Schläge
Handapparat
Schlagapparat 30 Schläge
10 Proc.
10 „
10 „
2,304
2,228
2,232
2,220

22,1
22,4
18,6
224,0

B

Schlagapparat 150 Schläge
Handarbeit
Schlagapparat 30 Schläge
10 Proc.
10 „
10 „
2,304
2,235
2,228
2,230

20,5
20,6
15,6
193,6

Der Grund, warum die Handarbeit bei gleicher Festigkeit geringere Dichte gibt, liegt jedenfalls in der verschiedenen Art der Bearbeitung. Die mit der Hand hergestellten Probestücke sind weicher und elastischer als die mit dem Apparate hergestellten, welche auffallend fest sind. Wie Dyckerhoff schon früher gezeigt hatte, ist sogar die Festigkeit verschieden bei gleicher Dichte und gleichem Arbeitsaufwande, wenn die Arbeit in verschiedener Weise ausgeführt wurde. Die Dichte kann daher nur dann ein Maſsstab für die richtige Anfertigung der Probekörper für Zug und Druck sein, wenn die beiden Proben in gleicher Form und auf dieselbe Weise hergestellt werden.

Zur Normirung der Schlagzahl mit dem 2k-Hammer für die Herstellung der Zugprobekörper hat Böhme wiederholt verschiedene Versuchsreihen ausgeführt, bei welchen wechselnde Schlagzahlen benutzt wurden. Es ergab sich für Normalproben aus 1 Th. Cement und 3 Th. Normalsand:

Mittleres
Gewicht
nach dem
Einschlagen
Dichte
hierzu
Mittlere
Zugfestig-
keit nach
7 Tagen
g
I. durch Handarbeit 160,0 16,06,
II. „ Apparatarbeit 75 Schläge à 2k 158,0 2,225 12,75
III. „ „ 100 „ à 2k 159,5 2,246 13,25
IV. „ „ 125 „ 159,5 2,246 14,56
V. „ „ 150 „ 159,0 2,239 15,56

Mithin bei 150 Schlägen eine Differenz gegen die Handarbeit um 0k,5. Wenn also behauptet wird, daſs die Handarbeit gröſsere Zugfestigkeit gibt, so erklärt dies Böhme dahin, daſs dieselbe zu lebhaft durchgeführt wurde. Es ist auch nicht ausgeschlossen, daſs beim Abschneiden und Glätten der Apparatproben gefehlt wurde, indem auch hier die bekannte Uebung in der Handhabung des Formkastens eine unerläſsliche Bedingung ist. Auch die Dichte der Apparatzugprobekörper und der Apparatdruckprobekörper ist fast ganz gleich.

|553|

Töpffer bestätigt, daſs man mit dem Böhme'schen Apparate sehr gleichmäſsige Resultate erhält, und führt Versuche an, die mit zwei verschiedenen Apparaten durchgeführt wurden.

Dyckerhoff bemerkt, daſs er schon wiederholt Verschiedenheiten in den Dichtigkeitsverhältnissen der Zug- und Druckprobekörper bemerkt hat, will auf die Dichte aber kein besonderes Gewicht legen, indem man hauptsächlich darauf zu sehen hat, daſs man mit der Maschine dieselbe Zugfestigkeit erhält, wie mit der Hand.

Schumann bespricht die Herstellung der Druckprobekörper.2) Läſst man dieselben in der Form erhärten, so ergeben sich andere Festigkeitszahlen, als beim Ablösen derselben gleich nach der Anfertigung. Bei der Mischung von 1 Cement: 3 Sand mit 10 Proc. Wasser wurden z.B. folgende Festigkeitszahlen erhalten:

In der Form erhärtet Form gleich abgelöst Differenz
Cement 1 244,0 227,0 17,0
„ 2 242,0 208,0 34,0
„ 3 222,0 195,0 27,5
„ 4 220,0 201,6 18,4
„ 5 166,0 142,0 24,0

Die Würfel, welche in der Form erhärteten, haben sämmtlich eine höhere Festigkeit geliefert, als jene, die gleich herausgenommen wurden, aber aus den Differenzen läſst sich keine bestimmte Regel ableiten. – Böhme bestätigt, daſs derartige Unterschiede vorkommen, bei seinen Versuchen aber von höchstens 10 bis 11k. – Schott macht darauf aufmerksam, daſs die Differenzen abhängig sind von dem gröſseren oder geringeren Gehalte an Feuchtigkeit. Man erhält bei weichem Mörtel nach dem Auseinandernehmen der Form leicht keine Würfel, sondern abgestumpfte Rhomboeder. Die Versammlung beschlieſst, die Druckprobekörper erst 24 Stunden nach dem Einschlagen aus der Form zu nehmen.

Schiffner bespricht die Prüfung rasch bindender Cemente nach den Normen. Diese ist mitunter recht schwierig, da wirklich rasch bindende Cemente häufig abbinden, bevor man im Stande ist, die Probekörperchen herzustellen; besonders zu berücksichtigen ist dabei der Einfluſs der Temperatur. Bei schnell bindenden Cementen sollte die Temperatur nie höher als 15 bis 18° C. sein, da sonst die Festigkeitszahlen in Folge theilweiser Abbindung während der Verarbeitung zu Ungunsten des Cementes ausfallen. (Ueber den Einfluſs der Temperatur auf die Bindezeit vgl. das Werk Candlot's.) Wenn selbst bei niedriger Temperatur die Abbindung zu rasch stattfinden sollte, so schlägt Schiffner vor, die Probekörper nicht mit der Maschine, sondern mit der Hand herzustellen, und die Mörtelquantitäten der Bindezeit entsprechend, so gering zu |554| nehmen, daſs je nach der Schnelligkeit nur Mörtel für 1 bis 2 Zugproben verarbeitet und die Proben mit möglichster Schnelligkeit hergestellt werden. In gleicher Weise hergestellte Maschinenprobekörper ergaben bei sehr schnell bindenden Cementen nur ⅔ der Festigkeit der Probekörper von Handarbeit.

Die strenge Prüfung eines Cementes hat lange nicht den ihr angemessenen Werth, wenn die Sicherheit dafür fehlt, daſs am Bauplatze der Mörtel in dem zuvor bestimmten Verhältnisse zusammengesetzt wird; es ist daher zur zeitweiligen Controle wünschenswerth, ein Verfahren zur Untersuchung der Cementmörtel auf dem Bauplatze zu besitzen.

Der russische Ingenieur P. Goloubiatnikow schlägt nun ein einfaches Verfahren vor, das sich bewährt haben soll und das auf der Bestimmung der Siebfeinheit beruht. Man schlägt 100g Cement durch ein 900 maschiges Sieb und bestimmt so die Procente a des Siebfeinen. Ebenso bestimmt man b, die Procente Sand, welche das gleiche Sieb hindurchläſst. Nimmt man nun 100g der Mischung, enthaltend Cg Cement und Zg Sand, so erhält man eine durchgesiebte Menge M und es ist:

C + Z = 100 und ac + bz = M,

aus welchen Gleichungen sich c und Z leicht bestimmen läſst. Es ist:

Durch Versuche wurde ermittelt, daſs die Summe der beiden möglichen Fehler höchstens 4,5 Proc. beträgt, während bei Bestimmung des Bruchgewichtes 10 Proc. Fehler nicht ausgeschlossen sind.

Das Verhältniſs , dessen Ermittelung wichtig, ist gleich .Wenn a = b, so wählt man ein andermaschiges Sieb.

Auch für feuchte Mörtel eignet sich das Verfahren; man macht den Mörtel mit viel Wasser zu einem dünnen Brei an und verdampft dasselbe unter stetem Umrühren auf freier Flamme. Der Rückstand läſst sich mit den Fingern zu Mehlfeinheit zerdrücken und in der Korngröſse der Cemente hat sich nichts geändert (Deutsche Bauzeitung, 1888).

M. Meyer berichtet in einem über den Dietz'schen Etagenofen gehaltenen Vortrage über Bestimmungen der Sinterungstemperaturen der Cemente, die im Laboratorium für Thonindustrie ausgeführt wurden. Sechs verschiedene Cementrohmassen wurden zu Tetraedern geformt, diese möglichst enge an einander auf eine Thonplatte gestellt und damit Vorversuche angestellt; dieselben ergeben, daſs der Schmelzpunkt sämmtlicher Massen zwischen der Garbrenntemperatur des Hartporzellans und der des Segerporzellans liegt. Weitere Versuche im Senfströmofen ergaben, daſs Sinterungspunkt und Schmelzpunkt der Proben sehr nahe an einander liegen bei den einzelnen Proben, und daſs auch die Schmelzpunkte verschiedener Massen nicht fern von einander liegen. Um zu genaueren Resultaten zu gelangen, wurde das Brennmaterial abgewogen. |555| Es zeigt sich, daſs die Tetraeder zu Glas zusammenschmelzen, wenn der Seger'sche Normalkegel 15 noch nicht geschmolzen war. Da die Thonunterlage einen gewissen Einfluſs auf die Schmelzbarkeit der Proben ausübt, wurde zunächst Marmorpulver und dann gesiebte Koke als Unterlage verwendet. Bei einem Brennmaterialverbrauche von 1100g Koks zeigten sämmtliche Proben ein poröses Aussehen, während bei 1150g Koks sämmtliche Proben zu Tropfen zusammengeschmolzen waren. Die geschmolzenen Proben zerfielen spontan. Nach der Schmelzbarkeit geordnet enthielten die Rohmassen folgende Mengen kohlensauren Kalk in Procenten ausgedrückt:

1 76,6 3 75,2 5 77,4
2 76,2 4 76,3 6 78,8

Nr. 3 enthielt viel Magnesia, Nr. 1 und 2 enthalten viel Eisenoxyd. Berücksichtigt man dies, so ergibt sich die Schmelzbarkeit abhängig von der Zusammensetzung des Rohmaterials, aber nicht von der Abstammung desselben.

Um einen Einblick in die bei der Einwirkung des Kalkes auf den Cement auftretenden Wärmeverhältnisse zu gewinnen, wurden einige calorimetrische Versuche angestellt: Ein Erlenmeyer'scher Kolben wurde nach auſsen gut isolirt, mit 250cc 10procentiger Salzsäure und mit 20g mit Säure gereinigtem Normalsande gefüllt; der Apparat wurde auf Zimmertemperatur gebracht, die Temperatur mittels eines in 1/20° C. getheilten Thermometers abgelesen, dann unter Umschwenken rasch der auf das Feinste gepulverte Cement eingeworfen, die Flasche gut geschüttelt und in jeder Minute das Thermometer abgelesen. So war binnen 2 bis 3 Minuten das Maximum der Wärme erreicht, und es begann dann ein regelmäſsiges Sinken derselben. Der Wasserwerth des Apparates, sowie die Correctur für die Verluste durch Strahlung wurden durch Füllung desselben mit warmem Wasser, sowie durch Auflösen mit reinem Aetzkalke in demselben bestimmt.

Die sechs verschiedenen Cemente geben, nach ihrer Schmelzbarkeit geordnet, folgende Zahlen:

Kalkgehalt
1 1,76° C. 60,3
2 1,77° 61,1
3 1,78° 61,1
4 1,82° 63,8
5 1,80° 65,3
6 1,80° 67,7

Die Differenzen sind hier vom Kalkgehalte abhängig. Weiter hat sich ergeben, daſs je stärker ein Cement gebrannt ist, um so geringere Wärmemengen von ihm abgegeben werden; da die Endproducte dieselben sind, so muſs beim Garbrennen eine Wärmeentwickelung vor sich gehen. Ein ungleichmäſsig gebranntes Stück Cement wurde in drei Theile zerlegt, je nachdem die Hitze eingewirkt hatte. Beim Auflösen entwickelte das Ungare auf 1g 2° C., der bessere Brand 1,94° und |556| der Garbrand 1,82°. Basische Hochofenschlacken ergaben: ungranulirt 0,8°, granulirt 1,8°. – Die calorimetrische Prüfung gibt also ein einfaches Mittel, Cemente auf Gehalt an Schlacken zu prüfen.

Einwirkung der Luft, des Süſs- und Seewassers, des Frostes auf Cement.

a) Vor der Verwendung.

Dr. Tomëi in Oppeln berichtet über die Einwirkung der Luft auf Cement im Anschlusse an frühere Mittheilungen, bei welchen sich ergeben hatte, daſs

1) die Einwirkung der Luft am intensivsten nachzuweisen ist bei Proben mit reinem Cement,

2) die trockene Kohlensäure nicht wesentlich nachtheilig, in einzelnen Fällen sogar bessernd,

3) die feuchte Luft bei längerer Einwirkung unbedingt schädlich wirkt.

Der Cement war in festgeschlossenen Kästen ausgebreitet der Einwirkung von Kohlensäure bezieh. Luft ausgesetzt. Die Trocknung der Luft wurde mit Chlorcalcium und Schwefelsäure bewirkt.

Um Aufschluſs über das sogen. Nachfeinen der Cemente zu erhalten, wurden genaue Siebproben angestellt, dabei aber gefunden, daſs dieselben keinerlei wesentlichen Unterschied ergeben. Die Temperaturerhöhung hat bei Einwirkung von feuchter Luft regelmäſsig abgenommen. Aus den Zahlen einer beigegebenen Tabelle ist sowohl die schädliche Einwirkung der feuchten Luft als auch der trockenen und feuchten Kohlensäure zu ersehen. Eine besonders groſse Verschlechterung tritt bei der Einwirkung von Feuchtigkeit ein. Diese Versuche beweisen, daſs ein rationelles Lagern des Cementes bessernd auf denselben einwirkt, mindestens nicht schädlich wirkt, während nicht sachgemäſses Lagern besonders bei feuchter Luft entschieden nachtheilig den Cement beeinfluſst (XI. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten).

b) Nach der Verwendung.

Für die praktische Verwendung von Portland-Cement ist es nicht unwichtig, das Verhalten des Cementes unter verschiedenen Bedingungen der Erhärtung kennen zu lernen. Untersuchungen über diesen Gegenstand hat R. Dyckerhoff3) angestellt. Um die Festigkeit der Cemente zu prüfen, wenn sie nicht nach 24 Stunden unter Wasser gebracht werden, sondern früher, wurden drei Reihen von Würfeln in der Mischung von 1 Cement: 3 Sand nach dem Normenverfahren hergestellt und nach 6, 12 und 24 Stunden unter Wasser gebracht. Einer der geprüften Cemente hatte eine Bindezeit von 6 Stunden und, nach Normen geprüft, 24k Zugfestigkeit.

|557|

Die Druckfestigkeit der drei Würfelreihen betrug nach 28 Tagen:

nach 6 Stunden 12 Stunden 24 St. unter Wasser gebracht
244,0 250,0 252k/qcm

Die Festigkeiten sind also annähernd die gleichen, gleichgültig, ob man die Proben nach 6, 12 oder 24 Stunden unter Wasser bringt. Fettere Cemente können noch früher unter Wasser gebracht werden, magere werden dagegen durch Eindringen des Wassers zerstört.

Wird der Mörtel statt mit 10 Proc. Wasser mit 12 oder 15 Proc. Wasser angemacht, so bindet er später ab und kann daher erst später unter Wasser gebracht werden. Man darf also Cementmörtel unter Wasser setzen, sobald sie abgebunden haben.

Wird dagegen der Cementmörtel während des Abbindens einem Wasserdrucke ausgesetzt, so erhärtet er nur theilweise, unter Umständen auch gar nicht. Beweise dafür wurden bei Versuchen mit einer Cisterne erbracht. Eine solche wurde aus Ziegelsteinen aufgeführt, und zwar 2m hoch mit 50cm lichter Weite. Die Wandstärke betrug ½ Stein; der Mörtel bestand aus 1 Portland-Cement: 3 Sand. Nach einigen Tagen wurde die Cisterne mit Wasser gefüllt, welches im unteren Theile durch Fugen und Steine drang. Zwei Tage später wurde das Wasser abgelassen und eine Seite mit Mörtel 1 Cement: 1 Sand verputzt und mit reinem Cemente eingeschliffen. Der Verputz war vollkommen wasserdicht; ein Versuch, die anderen drei Seiten unter Wasser zu verputzen gab ein ungünstiges Resultat, da nur der Mörtel im oberen Drittel das Wasser gut hielt, unten aber durchlässig war. Bei steigendem Wasserandrange nimmt also die Erhärtungsfähigkeit der Cemente ab, und wird bei einem gewissen Drucke gleich Null. Man hat bei Wasserandrang den Druck desselben nach Möglichkeit zu beseitigen und – kann dies nicht vollständig geschehen – einen rasch bindenden Cement anzuwenden, in der Mischung 1 Cement: 1 Sand oder bei der Mischung 1 : 3 unter Zusatz von ¼ Kalkhydrat (um den Mörtel dicht zu machen). Probekörper aus dieser Mischung erhärteten nach ¼ Stunde.

Verhalten der Cementmörtel beim Erhärten an der Luft. Aus der nachstehend wiedergegebenen Tabelle lassen sich folgende Schlusse ziehen. Der benutzte Cement, welcher bei 5 Stunden Bindezeit nach der Normenprobe 21k,0 Festigkeit ergab – also kein Cement von auſsergewöhnlicher Festigkeit war – lieferte nach Jahresfrist beim Erhärten in Wasser 32k,9. Vergleicht man die Versuchsreihe 1 mit den Reihen 2 bis 10, so ersieht man, daſs die Festigkeit in der Luft unter allen angewendeten Verhältnissen höher ist, als im Wasser, woraus folgt, daſs Portland-Cement auch ausgezeichnete Luftmörtel liefert. Für die Endfestigkeit ist es unwesentlich, ob der Mörtel nur einige Tage oder mehrere Wochen unter Wasser war. Erhärtet der Mörtel im Freien, wobei er zeitweilig naſs wird, so ergibt er die gröſste Festigkeit.

|558|

Festigkeit der Portland-Cement-Mörtel beim Erhärten in Wasser und an der Luft.

Vers.-
Reihe
Mörtel-
Mischung

Erhärtungsart
Zugfestigkeit in k/qcm
1 Woche 4 Woch. 13 W. 26 W. 1 Jahr
1 1 Cem.: 3 Sand Im Wasser 17,5 21,0 22,7 28,2 32,9
2 An d. offenen Luft im Zimmer 17,9 22,7 26,1 32,4 35,6
3 1 Tag im Wasser, dann an
der Luft im Zimmer

18,7

25,4

29,3

34,1

38,4
4 2 Tage im Wasser, dann an
der Luft im Zimmer

19,3

26,9

31,5

38,1

40,1
5 4 Tage im Wasser, dann an
der Luft im Zimmer

18,0

28,9

33,4

38,7

41,3
6 1 Woche im Wasser, dann
an der Luft im Zimmer

17,4

28,2

34,9

39,4

41,9
7 2 Wochen im Wasser, dann an
der Luft im Zimmer


26,5

35,2

40,0

42,2
8 4 Wochen im Wasser, dann
an der Luft im Zimmer


21,3

34,9

41,2

42,9
9 Im Freien 16,1 27,6 25,5 35,4 53,5
10 1 Woche im Wasser, dann ins Freie 17,6 22,1 30,3 33,9 56,1
11 1 Cem.: 6 Sand Im Wasser 8,0 12,0 16,6 20,1 23,8
12 ½ Kalkhydrat Im Freien 8,6 13,5 22,9 24,1 35,1
13 1 Woche im Wasser, dann
im Freien


12,6

23,6

24,2

40,2

Sämmtliche Proben wurden normengemäſs mit dem Hammerapparate eingeschlagen und die ersten 24 Stunden in einem feuchten Raume aufbewahrt.

Schumann berichtet über das Verhalten des Portland-Cementes beim Erhärten in Seewasser. Das verwendete Seewasser stammte aus der Nordsee, Zur Herstellung der Mörtel wurde gewöhnlicher Mauersand verwendet.

Cement-
marke
Bindezeit
in
Stunden
Zugfestigkeit in k/qcm
Mit Süſswasser
angemacht,
in Süſswasser
erhärtet
Mit Süſswasser
angemacht,
in Süſswasser
erhärtet
Mit Seewasser
angemacht,
in Süſswasser
erhärtet
Mit Seewasser
angemacht,
in Süſswasser
erhärtet
1 Woche 4 Wochen 1 Woche 4 Wochen 1 Woche 4 Wochen 1 Woche 4 Wochen
A 8 20,9 26,7 18,6 25,1 17,1 24,8 16,9 23,2
B 6 25,6 17,5 22,4 22,8 15,5 20,6
C 6 18,1 23,6 16,7 21,2 14,9 20,5 15,3 19,3
D 6 15,6 21,1 13,8 19,3 11,4 18,0 11,0 17,7
E ½ 15,4 20,4 14,9 18,6 12,9 17,1 12,0 17,0

Alle Proben, bei welchen Mörtel mit Seewasser in Berührung kam, haben eine etwas geringere Festigkeit ergeben, als bei der gewöhnlichen Prüfungsweise. Am schädlichsten wirkt das Anmachen des Cementes mit Seewasser; man wird deshalb wo möglich den Cement mit Süſswasser anmachen müssen. Dem zerstörenden Einflüsse des Seewassers entgegen wirkt das rasche Erhärten des Cementes, der ein weiteres Eindringen des Wassers und damit auch der darin gelösten Magnesiasalze verhindert. Daſs dabei die Dichtigkeit eine groſse Rolle spielt, |559| geht schon daraus hervor, daſs, wenn man z.B. den Mörtel 1 Cement zu 3 Sand durch Zusatz von Kalkhydrat dichter macht, dieser widerstandsfähiger wird, obgleich gerade Kalkhydrat der Einwirkung des Seewassers leichter zugänglich ist, als Portland-Cement. Daſs der Cementmörtel in der That in Seewasser gut erhärtet, geht auch aus Mittheilungen des Oberinspektors Bömches hervor, wonach Probekörper, die 1 Jahr lang im Seewasser gelegen hatten, an Festigkeit beständig zunahmen, und daſs Prismen aus 1 Cement: 3 Sand nach 20 monatlichem Liegen im Seewasser vollkommen hart und scharfkantig sich erwiesen.

Entgegen diesen Erfahrungen sind neuerdings Bedenken gegen die Haltbarkeit des Portland-Cementes geltend gemacht worden, und zwar auf Grund gewisser Laboratoriums versuche von Prof. Brazier und der in neuerer Zeit an verschiedenen Häfen Englands beobachteten Zerstörungen durch Einwirkung des Meerwassers. Insbesondere lenkten die Schäden am Hafendamme zu Aberdeen die Aufmerksamkeit der Fachmänner auf diesen Gegenstand. Der Wellenbrecher zu Aberdeen wurde wie folgt hergestellt:

Auf dem Meeresboden wurden zunächst groſse, mit Guſsbeton gefüllte Säcke von 100000k Gewicht verlegt und die Oberfläche durch Taucher möglichst eben gemacht. Die Mischung des Betons war 1 Th. Cement, 2½ Th. Sand und 3½ Th. Kies. Auf diese Betonsäcke kamen zunächst Betonblöcke zu liegen, welche aus Guſsbeton in der Mischung 1 Cement: 4 Sand: 5 Kies hergestellt und an der Luft erhärtet waren. Dem Beton waren noch groſse Steinstücke einverleibt. Das Gewicht der Blöcke betrug anfangs 7500 bis 18000k, später 10000 bis 24000k. Diese Blöcke wurden mit offenen Fugen über einander gesetzt bis zu 8m Höhe und bis 30cm über Niedrigwasser. Auf die Betonblöcke kam endlich eine 5m,5 hohe Schicht aus Guſsbeton zu liegen, welcher zwischen Spundwänden eingebracht wurde und aus der Mischung 1 Cement: 3 Sand und 4 Kies bestand. Die mittlere Dicke des Wellenbrechers betrug etwa 12m. Die verwendeten Materialien waren angeblich gut. – Schon nach einigen Jahren zeigten sich nun bedeutende Schäden. Bei schweren Stürmen waren einzelne Betonblöcke aus dem Damme herausgeschleudert worden. (Aehnliche Erscheinungen sind nicht selten, so wurde z.B. an der Nordsee beobachtet, daſs 20000k schwere Blöcke bei schwerem Seegange 5m hoch gehoben und über den Damm geworfen wurden.) Durch die entstandenen Spalten konnte das Seewasser eindringen und bewirkte weitere Zerstörung des Dammes. In einzelnen Fugen und Spalten wurde das Auftreten eines rahmartigen Schlammes beobachtet, der nach Untersuchung von Prof. Brazier aus Magnesia und kohlensaurem Kalke bestand.

Nach dem Urtheile von Fachmännern ist es fehlerhaft, Betonblöcke von so geringem Gewichte anzuwenden. Ein zweiter Fehler ist der, daſs man mit dem Cement zu sehr gespart hat. Nach Schumann sollte |560| selbst bei gestampftem Beton kein schwächeres Mischungsverhältniſs als 1 Cement: 2 Sand: 3 Kies angewendet werden, an jenen Stellen, die dem Angriffe des Meerwassers direkt ausgesetzt sind. Die Zerstörung des Hafens zu Aberdeen ist also mechanischen Einflüssen zuzuschreiben. Hätte man in Aberdeen so gebaut, wie jetzt in Holland gebaut wird, so wären die Schäden nicht aufgetreten. In Deutschland wird bei Hafen bauten seit 20 bis 25 Jahren reichlich Portland-Cement verwendet, es sind aber nur ausnahmsweise üble Erfahrungen damit gemacht worden, und dies in vereinzelten Fällen, wenn schlechtes Material zur Verwendung kam.

M. v. Froideville4) und Schott machen darauf aufmerksam, daſs Mörtel, die mit einem Ueberschusse von Wasser angemacht werden, im Froste sich leicht abblättern; die Ursache davon ist das unter der Oberfläche eingeschlossene Wasser, welches als Eis schädlich wirkt. Manske bestätigt, daſs Betonbauten aus magerem Mörtel dem Froste gut widerstehen, fand aber in Uebereinstimmung mit Schott und Froideville, daſs bei Betonarbeiten, bei denen ein glattes Abreiben der Oberfläche stattfindet, der Frost dieselbe zerstört.

Delbrück erinnert an den Bau eines Schornsteines von 30m Höhe, der bei 10 bis 12° Kälte aufgeführt wurde; das Abtragen dieses Schornsteines war sehr schwierig, da der Mörtel sich nur mit groſser Mühe von den Mauersteinen trennen lieſs.

Ueber den Einfluſs des Frostes auf die Festigkeit der Cemente hat Dr. Böhme (Mittheilungen aus den königl. technischen Versuchsanstalten zu Berlin, 1889 S. 43) eine Reihe von Versuchen angestellt und die Resultate derselben in vier Tabellen wiedergegeben. Die Ausführung der Versuche erfolgte für jede der benutzten zehn Cementmarken:

1) in Bezug auf die allgemeinen Eigenschaften der Cemente,

2) auf Zugfestigkeit und Druckfestigkeit derselben mit reinem Cement und einem Gemenge aus 1 Gew.-Th. Cement + 3 Gew.-Th. Normalsand, und zwar für 7 Tage und 28 Tage alte Normenproben,

3) auf Abnutzbarkeit des reinen Cementes und der Mörtel aus 1, 2, 3 und 4 Gew.-Th. Normalsand auf 1 Gew.-Th. Cement an Probekörpern., welche

a) im feuchten Raume an der Luft,

b) die ersten 24 Stunden an der Luft, die übrige Zeit unter Wasser erhärteten,

c) die ersten 24 Stunden an der Luft erhärteten und hierauf durch Frost beansprucht wurden, indem sie 20 Stunden in den Frost von – 12° c. bis – 15° C., hierauf 4 Stunden zur Aufthauung unter Wasser von 18° C., dann nochmals 20 Stunden in den Frost, schlieſslich 4 Stunden zur Aufthauung kamen und die übrige Zeit unter Wasser gesetzt wurden.

|561|

Die Angaben über den Ursprung der benützten Cemente sind weggelassen.

Aus der Tabelle B und C ist folgendes Beispiel entlehnt: Cement I zeigte nach 7 Tagen eine Zugfestigkeit von 32,25 und nach 28 Tagen von 37,23k/qcm, wenn er wie unter b) angegeben erhärtet; erhärtet er dagegen nach c), also dem Froste ausgesetzt, so ist die Zugfestigkeit nach 7 Tagen 33,15, nach 28 Tagen 36,9. Die Druckfestigkeit ergibt für denselben Cement nach b) 226,6 nach 7 Tagen und 281,2 nach 28 Tagen, nach c) die Werthe 207,3 und 266,7k/qcm. In kleingedruckten Zahlen sind die durch den Frost hervorgerufenen Festigkeitsänderungen in Procenten der Festigkeit der nicht ausgefrorenen Proben beigesetzt. Im Allgemeinen ergibt sich, daſs die Werthe der 28 Tageproben ein wesentlich geringeres Zurückbleiben der ausgefrorenen Proben gegen die nicht ausgefrorenen zeigen, als dies bei den 7 Tageproben der Fall ist. Hierdurch erweist sich unverkennbar ein gewisses Nacheilen der Frostproben zwischen 7 und 28 Tagen, was zweifellos als eine günstige Erscheinung bezeichnet werden muſs, indem hiernach angenommen werden darf, daſs solche ausgefrorenen Cemente, welche gegen das Ausfrieren überhaupt intact bleiben, durch den Einfluſs desselben nur in der ersten Erhärtungszeit zurückgehalten werden, jedoch nachher bestrebt sind, das Versäumte nachzuholen. Hierfür sprechen auch die Versuche mit den Plattenproben, die ergeben haben, daſs die kurz vor erfolgtem Abbinden mit dem Fingernagel noch ritzbaren nach c) in den Frost gebrachten Platten unmittelbar nach dem Aufthauen ebenfalls mit dem Fingernagel ritzbar, also in der Erhärtung nicht fortgeschritten waren, während die gleichen, nicht ausgefrorenen Platten sich vollständig erhärtet zeigten. Die Abnutzungsversuche erfolgten an Würfeln mit 50qcm Fläche durch Schleifbeanspruchung auf einer wagerecht laufenden Guſseisenscheibe mit 22 Umdrehungen in der Minute und 30 Umgängen Laufzeit bei Anwendung von 20g Naxosschmirgel Nr. 3 auf je 15 Scheiben-Umgänge, 22cm Schleifradius und 25k Belastung des Probestückes: Aus der Gewichtsdifferenz (GG1 ) = A der Proben vor und nach dem Schleifen in Grammen ergab sich durch Division mit der Dichte der 7-Tagesproben (γ7) die Volumenabnutzung derselben auf .

Zur Bestimmung der Abnutzung für 28 Tage alte Proben ergab sich die Dichte der ursprünglich 355cc fassenden Würfel aus

und die Abnutzung selbst auf

Die Abnutzbarkeit ist in Tabelle D zusammengestellt; aus dieser sei wieder der Cement I als Beispiel gewählt.

|562|

Mischungsverhältniſs in
Gewichtstheilen

γ

A

γ

A
7 Tage alte Proben 28 Tage alte Proben


a
Reiner Cement
1 Cement + 1 Normalsand
1 „ 2 „
1 „ 3 „
1 „ 4 „
2,099
2,034
2,226
2,139
2,042
11,6
8,6
7,7
13,1
18,2
5,5
4,2
3,5
6,1
8,9
2,084
2,023
2,215
2,120
2,040
16,4
8,2
4,1
20,5
28,7
7,9
4,5
1,9
9,7
13,8


b
Reiner Cement
1 Cement + 1 Normalsand
1 „ 2 „
1 „ 3 „
1 „ 4 „
2,220
2,264
2,230
2,247
2,208
11,2
8,3
8,4
17,8
22,9
5,0
3,7
3,8
7,9
10,7
2,239
2,279
2,247
2,263
2,223
6,4
4,0
6,0
9,3
15,1
2,9
1,8
2,7
4,1
6,8


c
Reiner Cement
1 Cement + 1 Normalsand
1 „ 2 „
1 „ 3 „
1 „ 4 „
2,169
2,276
2,337
2,333
2,051
16,3
12,5
11,0
17,3
22,4
7,5
5,5
4,7
7,7
10,9
2,116
2,253
2,313
2,221
2,042
13,2
6,1
6,9
9,5
16,2
6,2
2,7
3,0
4,3
7,9

a, b und c haben hier die oben angegebene Bedeutung.

Auch Dyckerhoff hatte gefunden, daſs Portland-Cement dem Froste ausgesetzt in der Festigkeit anfangs zurückbleibt, später aber normale Festigkeit erreicht (Thonindustrie-Zeitung, Bd. 12 S. 312). Als Beispiel sei folgende Versuchsreihe gewählt:

Mörtel 1 Woche 4 Wochen 13 Wochen 26 Wochen
1 Cement : 1 Sand 26,1 27,0 26,3 56,4k/qcm
1 : 3 9,1 16,8 21,8 46,4

Die Proben kamen sofort nach der Anfertigung ins Freie bei – 8° C. Die erste Nacht betrug die Temperatur – 11° C. Der Cement hatte bei der Normenprobe 24k,0 und eine Bindezeit von 6 Stunden. Die Festigkeit wurde also bei der Mischung 1 Cement : 3 Sand durch den Frost nach 4 Wochen bis 16k,8 zurückgehalten, sie steigt jedoch nach 26 Wochen schon auf 46k,4. Bei dem Mörtel 1 Cement : 1 Sand ist der Einfluſs des Frostes geringer, da bei dieser Mischung die Festigkeit im Wasser nach 28 Tagen 31k,7 betrug, also eine Herabsetzung derselben von nur 4k,7 constatirt werden konnte.

Ebenso ergaben Versuche von E. Riggenbach mit langsam bindendem Portland-Cemente unter Anwendung von scharf körnigem Elbsand, daſs durch Frost der Erhärtungsprozeſs nicht zum Stillstehen gebracht, sondern nur verzögert wird (Deutsche Bauzeitung: Thonindustrie-Zeitung, Bd. 12 S. 225). Um ermitteln zu können, ob auch bei starkem Froste mit Cementmörtel gemauert werden darf, wurden Probeklötze aus je sechs im Verbände auf einander gemauerten Ziegelsteinen hergestellt. Die so erhaltenen Würfel waren Mauerkörper von etwa 25cm Seitenlänge; als Mörtel hatte eine Mischung von 1 Raumtheil Portland-Cement mit 6 Raumtheilen Sand gedient. Die Steine waren vor Schnee und. Eis geschützt worden. Jene Probeklötze, die ausschlieſslich starkem Froste ausgesetzt waren, hatten nach 7 bis 12 Tagen eine etwas geringere |563| Festigkeit als die unter normalen Verhältnissen hergestellten Mauerwerke. Andere Proben, die nach dem Froste einige Zeit bei Thauwetter erhärten konnten, hatten normale Festigkeit; dieselben konnten nur durch starke Hammerschläge zerstört werden. Dabei erfolgte der Bruch nicht in den Fugen, sondern der Mörtel haftete noch an den einzelnen losgetrennten Steintheilchen. Von einer schädlichen Einwirkung des Frostes war nichts zu bemerken.

Wenn die nöthigen Vorsichtsmaſsregeln (Verwendung von eis- und schneefreien Ziegeln, Anmachen des Mörtels und Abspritzen der gemauerten Oberflächen mit warmem Wasser) eingehalten werden, so ist das Mauern bei Frost jedenfalls zulässig; werden diese Hauptbedingungen nicht erfüllt, so kann mit dem frostbeständigsten Mörtel das Mauern bei starker Kälte von unsicherem Erfolge sein.

Vor Salzzusatz zu Cementmörtel oder Cement-Kalkmörtel wird gewarnt (Dyckerhoff, Seger, Delbrück; Generalversammlung des Vereins für Fabrikation von Ziegeln, Thonwaaren, Kalk und Cement). Nach Dyckerhoff ist ein Salzzusatz bei Cementmörteln nicht nothwendig, erscheint aber bei Roman-Cement und Kalkmörtel erforderlich. Seger hält es für bedenklich, zum Mörtelmateriale lösliche Salze zuzusetzen; die Salze ziehen sich in die Steine hinein, und diese werden durch die Krystallisation der Salze zerstört. Es hat wenig Werth, bei Frostwetter ein Mauerwerk aufzuführen, wenn dasselbe nach 10 Jahren unbrauchbar wird. Goerke erwähnt, daſs im Norden, an der Ostsee der Gebrauch von salzigem Sande zur Mörtelbereitung verboten sei.

Das Verhalten verschiedener hydraulischer Bindemittel bei verschiedener Art der Erhärtung hat R. Dyckerhoff geprüft und das Resultat seiner Versuche in der 10. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten mitgetheilt. Aus den Verhandlungen dieses Vereins sind die folgenden Mittheilungen entlehnt.

(Schluſs folgt.)

|551|

X. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten.

|553|

XI. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten.

|556|

Protokoll der XI. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten.

|560|

Protokoll der XI. Generalversammlung des Vereins deutscher Cementfabrikanten.

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