Titel: Mittheilungen aus der Cementtechnik.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 282 (S. 116–120)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj282/ar282041

Mittheilungen aus der Cementtechnik.

Von Dr. Albert Busch.

Obwohl anzunehmen war, dass die Festigkeitsprüfungen von Portland-, Roman- und Schlackencement je nach Raumtheil- oder Gewichtmischungen mit Sand, als auch im reinen Zustande, in Folge der verschiedenen Volumgewichte der drei Cementarten nicht direct mit einander vergleichbare Resultate liefern würden, so bedurfte die Entscheidung dieser Frage doch der experimentellen Bestätigung, welche von der königlichen Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin (Prof. Dr. Böhme) definitiv gegeben wurde. In Folge eines an das preussische Ministerium der öffentlichen Arbeiten gerichteten Antrages des Vereines deutscher Portlandcement-Fabrikanten wurde die königliche Prüfungsstation beauftragt, eine Reihe vergleichender Untersuchungen von Portland-, Roman- und Schlackencement auszuführen, um festzustellen, ob die Untersuchungen nach den preussischen Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandcement (vom 28. Juli 1887) auch zur Vergleichung von Portlandcement mit anderen Cementen geeignet sei oder nicht. Die Resultate der in den Mittheilungen aus den königlichen technischen Versuchsanstalten (Berlin 1890 Heft V. Verlag von J. Springer) und dem Centralblatt der Bauverwaltung, 1890 539, veröffentlichten Untersuchungen sind folgende:

Je drei Proben von Portland-, Roman- und Schlackencement, theils der königlichen Prüfungsstation; theils aus dem Handel entnommen, wurden auf allgemeine Eigenschaften, Siebfeinheit, Abnutzbarkeit und Zug- und Druckfestigkeit bei verschiedener Erhärtungsart, Erhärtungszeit und verschiedenem Sandzusatz geprüft. Das Litergewicht war im Durchschnitt:

eingerüttelt eingelaufen
bei Portlandcement 1,947 k 1,307 k
Romancement 1,269 k 0,823 k
Schlackencement 1,429 k 0,963 k

Bei der üblichen Mischung von Cement mit Sand (1 : 3) ergibt sich demnach

1 Raumtheil Schlackencement = 1 × 0,963 = 0,963 k
3 Raumtheile Normalsand = 3 × 1,410 = 4,230 k
––––––––––––––––––
Die Masse beträgt also = 5,193 k.

Das Mischungsverhältniss auf Gewichtstheile bezogen ist also 0,963 : 4,230 oder 1 : 4,392.

1 Raumtheil Portlandcement = 1 × 1,307 = 1,307 k
3 Raumtheile Normalsand = 3 × 1,410 = 4,230 k
––––––––––––––––––
Das Gewicht der Masse ist = 5,537 k.

In Gewichtstheilen ergibt sich demnach das Verhältniss 1,307 : 4,230 oder 1 : 3,236.

Zu ähnlichen Ergebnissen führt auch die umgekehrte Rechnung, wenn man die nach Gewichtstheilen festgesetzten Mischungen 1 : 3 unter Berücksichtigung der angeführten Litergewichte in Raumtheile umrechnet. Aus nachstehender Tabelle I geht hervor, dass, wenn man Mischungen von Cementen mit Sand nach Gewichtstheilen und zweitens nach Raumtheilen herstellt, bei Schlackencementen die Zugfestigkeitsabnahme bei Raumtheilmischungen durchschnittlich 43 Proc. der Festigkeit bei Gewichtstheilmischungen gegenüber beträgt; die Druckfestigkeit nimmt bei Raumtheilmischungen um etwa 50 Proc. im Durchschnitt ab.

Bei Portlandcement beträgt diese Verminderung bei Raumtheilmischungen den Gewichtstheilmischungen gegenüber für Zugfestigkeit nur rund 11 Proc. und für Druckfestigkeit etwa 12 Proc; bei Romancement beträgt sie für Zugfestigkeit 54 Proc. und für Druckfestigkeit etwa 62 Proc.

Die Siebproben ergaben Rückstand für ein Sieb mit

Maschen für 1 qc 5000
Proc.
900
Proc.
600
Proc.
324
Proc.
180
Proc.
Für Schlackencemente 13,33 0,73 0,17 0,03
Portlandcemente 24,67 2,83 0,57 0,07
Romancemente 14,0 5,0 2,0 1,5 1,0

Die specifischen Gewichte der ausgeglühten Cementpulver (Tab. I) waren für:

I II III IV V VI VII
2,836 2,841 2,830 3,130 3,164 3,128 2,907

Der Wasseranspruch ist für Schlackencemente ungefähr 35 Proc. höher als für Portlandcemente. Die Abbindezeit schwankte bei ersteren zwischen 5 und 17 Stunden, bei letzteren zwischen 4¾ und 6⅙ Stunden. Die geringste Abnutzung zeigte Portlandcement. Die Normen für Zug-

Tabelle I.

Festigkeiten in Kilo für das Quadratcentimeter Fläche.



Cementmarke

Mischung
in
1 : 3
nach
Zugfestigkeit (Querschnitt 5 qc) Druckfestigkeit (Fläche 50 qc)
Erhärtung Erhärtung
unter Wasser an der Luft unter Wasser an der Luft
7 Tage 28 Tage 7 Tage 28 Tage 7 Tage 28 Tage 7 Tage 28 Tage
Schlackencement I Gew.-Th.
Raum-Th.
9,65
4,61
18,65
11,25
6,30
4,16
8,35
4,55
58,2
28,9
131,0
66,1
63,8
32,7
95,0
41,4
„ II Gew.-Th.
Raum-Th.
16,65
12,30
22,90
15,65
12,95
9,05
14,30
9,50
165,7
100,4
257,4
161,7
155,2
90,9
178,1
104,4
„ III Gew.-Th.
Raum-Th.
14,15
7,00
21,00
12,90
12,25
4,10
18,05
5,05
110,2
47,0
184,8
82,2
99,4
38,7
156,4
59,8
Portlandcement IV Gew.-Th.
Raum-Th.
18,50
15,20
20,90
19,20
18,15
15,90
23,65
20,05
132,6
122,3
200,3
183,0
142,7
135,1
210,3
198,0
„ V Gew.-Th.
Raum-Th.
15,40
12,15
19,90
17,05
16,15
13,20
20,80
19,95
120,3
92,3
188,8
151,6
128,4
90,0
198,0
157,5
„ VI Gew.-Th.
Raum-Th.
14,80
14,30
19,30
18,65
16,65
16,10
21,35
19,65
122,5
108,6
189,0
174,9
131,3
120,7
197,8
188,8
Romancement VII Gew.-Th.
Raum-Th.
2,85
1,30
8,55
3,80
7,80
4,10
14,25
6,60
21,1
8,7
62,5
22,6
37,2
12,5
80,2
34,3

Bemerkung. Die Zahlen sind Mittelwerthe aus je fünf Versuchen.

|117|

und Druckfestigkeit nach 27 Tagen (16 und 160 k) werden, wie aus der Tabelle I hervorgellt, bei den meisten Gewichtstheilmischungen noch erheblich überschritten, dagegen werden bei Raumtheilmischungen die Normen nur von Portlandcementen sicher erreicht.

Von den Schlackencementen hatte nur Nr. II die Normen erfüllt. Es geht also aus den Versuchen hervor, dass die Ergebnisse der Prüfung von Schlacken- und Romancementen nach den Normen für Portlandcemente nicht als ausschlaggebend für die Verwendung der ersteren im Vergleiche mit den letzteren angesehen werden dürfen.

In der Praxis macht sich häufig bei den Cementprüfungen, welche auf dem Erhärten der Probekörper in Wasser von Zimmertemperatur beruhen, ein Uebelstand bemerkbar, welcher in der langen Dauer der Erhärtungszeit (7 und 28 Tage) in kaltem Wasser beruht, und welcher schon früher das Bedürfniss nach einer schneller ausführbaren und im Wesentlichen gleich zuverlässigen Prüfungsmethode hervorgerufen hatte. Ein solches Mittel hatte man in der Anwendung der Wärme auf die erhärtenden Probekörper gefunden. Neuerdings hat nun M. Deval (vgl. 1891 280 182 und Thonindustrie-Zeitung, 1891 Nr. 21 S. 384 ff.) Versuche, Cementkörper mittels heissen Wassers zu prüfen, mitgetheilt, deren Resultate H. Le Chatelier der Société d'encouragement in ausführlicher Weise berichtet hat.

Die Schlussfolgerungen können kurz in folgende Sätze zusammengefasst werden: Gute Cemente und hydraulische Kalke geben bei der Erhärtung in kaltem, wie in heissem Wasser annähernd dieselben Resultate. In heissem Wasser erhärtet zeigen die Körper meist nach 2 und 7 Tagen die entsprechenden Festigkeiten wie die in kaltem Wasser erhärteten nach 7 bezieh. 28 Tagen. Producte, welche freien Aetzkalk enthalten und eine Kaltwasserprüfung aushalten; ja oft anfangs trügerische, zu hohe Resultate zeigen und nach längerer Zeit dann „treiben“, werden mittels der Heisswasserprüfungen dadurch entdeckt, dass sie anfangs nicht die entsprechend hohe Festigkeit im Vergleiche zu den im kalten Wasser geprüften Körpern zeigen oder bei grösseren Mengen freien Aetzkalkes oft gänzlich zerfallen. Cemente, welche puzzolanartige Bestandtheile enthalten, die bei Kaltwasserprüfungen sich indifferent zeigen, geben bei Prüfung in heissem Wasser (80° C.) alsbald die volle, definitive Festigkeit. Für natürliche Cemente und Materialien, deren Controle in Bezug auf ihre Bestandtheile nicht in der Hand des Fabrikanten liegt, wie beim Portlandcement, sind Heisswasserprüfungen sehr am Platze.

Le Chatelier erwähnt zum Schlusse, dass es nicht empfehlenswerth sein würde, die Heisswasserprüfungen nun gänzlich an die Stelle der üblichen Prüfung zu setzen, sondern schlägt vor, beide neben einander auszuführen, nicht etwa um festzustellen, ob eine gewisse Beziehung zwischen beiden existire, sondern einfach um Gelegenheit zu haben, die Fabrikationsbedingungen und das endgültige Verhalten solcher Cemente zu studiren, welche, nach beiden Methoden geprüft, verschiedene Resultate geben. Selbstverständlich müssen auch bei Ausführung der Heisswasserprüfungen an Stelle der langwierigeren Kaltwasserprüfungen die übrigen Untersuchungen der Cemente auf Abbindezeit, Volumenbeständigkeit u.s.w. beibehalten werden.

Ein ähnliches Verhalten, wie die freien Aetzkalk enthaltenden Cemente gegen heisses Wasser von 80° C. zeigen, gibt sich auch bei dem Aufbewahren solcher Cemente in Meerwasser kund. Ist der Aetzkalkgehalt beträchtlich, so tritt in beiden Fällen schon nach 2 bis 7 Tagen ein Zerfallen der Probekörper auf. Guter Portland- und Romancement steht in heissem Wasser, wie im Meerwasser. Um festzustellen, welches das zerstörende Agens im Meerwasser ist, stellte ich folgende Versuche an:

Ich brachte reinen Schlackencement, welcher angemacht, in Probekörper geformt und 24 Stunden an der Luft gelegen war, 1) in Frischwasser, 2) in natürliches Meerwasser und 3) in eine Lösung der Salze, welche sich im Meerwasser vorwiegend finden: NaCl und MgSO4. Die Lösung war jeweils 2procentig; waren Kochsalz und Bittersalz gleichzeitig darin enthalten, so enthielt dieselbe 1 Proc. NaCl und 1 Proc. MgSO4. Die Resultate sind aus folgender Tabelle II ersichtlich:

Tabelle II.

Cement bestehend
aus

Lösung enthaltend
Beobachtung nach
7 Tagen
1


2
3
Hochofenschlacke
der Tees Bridge Iron
Works 75 Proc.
Gelöschter
Kalk 25 Proc.

MgSO4 1 Proc.
+ NaCl 1 Proc.
NaCl 2 Proc.
MgSO4 2 Proc.


Körper treiben
„ stehen
„ zerfallen

4
5
6
Hochofenschlacke
der Tees Bridge Iron
Works 75 Proc.
Gelöschter
Kalk 25 Proc.

NaCl 2 Proc.
MgSO4 2 Proc.
MgSO4 1 Proc.
+ NaCl 1 Proc.

„ stehen
„ zerfallen

„ treiben


7
Hochofenschlacke
der Tees Bridge Iron
Works 75 Proc.
Gelöschter
Kalk 25 Proc.


Natürliches Meerwasser


„ stehen
8
9
10

11
Hochofenschlacke
der Firma Wilson
und Pease 75 Proc.
Gelöschter
Kalk 25 Proc.
NaCl 2 Proc.
MgSO4 2 Proc.
NaCl 1 Proc.
+ MgSO4 2 Proc.
Natürliches Meerwasser
„ stehen
„ zerfallen

„ treiben
„ stehen

Die Cemente 1 bis 11 zeigten, im Frischwasser erhärtet, die Eigenschaften guter Schlackencemente in Bezug auf Festigkeit u.s.w.

Nach 3 Monaten zeigte sich, dass nur die in reiner Kochsalzlösung erhärteten Probekörper ihre volle, der Erhärtung in Frischwasser entsprechende Festigkeit behalten hatten, während auch die in natürlichem Meerwasser befindlichen die Symptome des Treibens zeigten. (Die Kanten Hessen sich mit dem Fingernagel abbrechen.) Wie aus Tab. II zu ersehen ist, waren alle Probekörper, welche in Bittersalzlösung aufbewahrt waren, je nach der Zeit des Aufenthaltes und Concentration der Lösung zerstört worden.

Die Sandmischungen, welche nachträglich untersucht wurden, zerfielen früher als der reine Cement. Es war also kein Zweifel, dass das Magnesiumsulfat das „Treiben“ hervorgerufen hatte, und die zweite Frage war nun, ob die Magnesia, oder die Schwefelsäure die Ursache gewesen war. Zuvor sei Folgendes erwähnt:

Die Hochofenschlacke besteht bekanntlich aus mehr oder weniger basischen Silicaten, welche freien, sogen. todtgebrannten, d.h. schwer hydratisirbaren Aetzkalk enthalten. Eine Schlacke der „Mathildenhütte“, Harzburg, welche an der Luft zerfallen war, hatte folgende Zusammensetzung:

SiO2 26,69 Proc.
Al2O3(+ Fe2O3) 17,73
CaO 51,07
MgO 3,66
––––––––––
99,15 Proc.
|118|

Eine Analysenprobe dieser Schlacke wurde mit Bromwasser in einer Glasstöpselflasche (Pulverglas) geschüttelt und dafür gesorgt, dass stets Brom im Ueberschusse vorhanden war. Die Lösung und der Rückstand wurden nach 48 Stunden durch Filtration getrennt und beide analysirt.

Folgende Zahlen sind das Mittel aus drei gut übereinstimmenden Analysen:


In Bromwasser
löslich
SiO2
CaO
Al2O3 (+ Fe2O3)
MgO
7,21
33,34

3,22
Proc.


In Bromwasser
unlöslich
SiO2
CaO
Al2O3 (+ Fe2O3)
MgO
19,48
17,73
17,73


–––––––––––
98,71 Proc.

Der in Bromwasser unlösliche Rückstand bestand aus:

SiO2 35,45 Proc.
CaO 32,34
Al2O3 32,21
–––––––––––
100,00 Proc.

oder

SiO2 = 0,59 = 0,6
CaO = 0,58 = 0,6
Al2O3 = 0,32 = 0,3

Die empirische Zusammensetzung des Doppelsilicates war demnach:

(Al2O3[SiO2.CaO]2).

Der in Bromwasser lösliche Antheil hatte folgende Zusammensetzung:

SiO2 16,47 Proc.
CaO 76,19
MgO 7,34
––––––––––––
100,00 Proc.

Die empirische Zusammensetzung desselben war demnach:

SiO2 = 0,27 = 3
CaO = 1,36 = 15
MgO = 0,18 = 2

Aus dem Verhältnisse von SiO2 : CaO : MgO = 3 : 15 : 2 geht hervor, dass die Schlacke eine grosse Menge freien Kalk enthalten muss. Dieser Kalk wirkt, da er nicht hydratisirbar ist, als Ballast, so dass die zerfallene Schlacke mit gelöschtem Kalk in der Kugelmühle gemischt (75 Schlacke und 25 gelöschter Kalk) ein Product von wenig oder gar keinen hydraulischen Eigenschaften liefert und nur geschreckte Schlacke zur Schlackencementfabrikation verwendet werden kann. Es ist jedoch anzunehmen, dass auch die geschreckte Schlacke eine mehr oder weniger grosse Menge unwirksamen Kalk enthält, da sonst ein Zusatz von 25 Proc. gelöschten Kalkes zu der Schlacke viel zu hoch gegriffen wäre. Dieser Procentsatz ist übrigens willkürlich gewählt, und es ist noch gar nicht bewiesen, ob derselbe der rationellste ist, da der Kalkzusatz von der Zusammensetzung der Schlacke abhängig gemacht werden sollte.

Was nun die Frage anbetrifft, ob im Magnesiumsulfat die Magnesia oder die Schwefelsäure die zerstörende Wirkung auf den Schlackencement ausübt, so ist anzunehmen, dass wenn das Magnesiumsulfat auf den freien Aetzkalk einwirkt, eine Umsetzung sich im Sinne der Gleichung

CaO + MgSO4 = CaSO4 + MgO

vollzieht. MgO hydratisirt sich und geht in Mg(OH)2 über.

Michaelis ist der Ansicht, dass Gyps im Cement mit Aetzkalk in eine basische Verbindung CaSO4 + CaO = Ca2SO5 überzugehen im Stande ist, welche 7 Mol. H2O aufnimmt und durch Volumenvergrösserung ein Treiben im Cement verursacht. Dass eine Verbindung Ca2SO5 existirt, ist nachgewiesen; dieselbe ist von Schott studirt worden.

Wie Michaelis neuerlich mitgetheilt hat (vgl. Thonindustrie-Zeitung, 15. Jahrg. S. 18), soll Gypslösung dieselbe Wirkung wie Bittersalzlösung haben, während Chlormagnesiumlösung keinen schädlichen Einfluss auf Cement zeigen soll. Es ist daher wohl als bewiesen anzunehmen, dass die schwefelsauren Salze des Meerwassers zum Treiben des Schlackencementes Anlass geben. Die in Freiheit gesetzte Magnesia findet sich grösstentheils als ein schleimiger Niederschlag von Mg(OH)2 im Wasser. Diese Eigenschaft des Schlackencementes macht ihn z.B. für Meerwasserbauten untauglich. Wenn auch der an der Luft abgebundene und theilweise erhärtete Schlackencement (rein und als Beton) dem Einflüsse des Meerwassers weit länger widersteht, als wenn der Cement gleich nach dem Abbinden an der Luft mit dem Meerwasser in Berührung kommt, so fehlt doch auf alle Fälle die unbedingte Zuverlässigkeit für diese Zwecke. Für Hafenbauten z.B. wäre der von C. O. Weder (Thonindustrie-Zeitung, 1891 S. 341) neuerdings wieder eingehend studirte Magnesiacement, hauptsächlich als Beton, sehr empfehlenswerth.

Weber ist der Ansicht, dass, wenn Magnesia unter den hydraulischen Mörteln Platz greifen sollte, dies jedenfalls in Form des Sorel-Cementes oder einer ähnlichen Modification der Fall sein wird. Sorel stellte seinen Cement bekanntlich aus gemahlener Magnesia und einer 30- bis 70procentigen Chlormagnesiumlösung her. Weber empfiehlt eine 80procentige Lösung. Die grössere Wirksamkeit der concentrirteren Lösung soll nicht auf dem relativ höheren Verhältniss von Chlormagnesium im Cement, sondern auf dem geringeren Wassergehalte beruhen. Das Verhältniss von Magnesia zum Chlormagnesium im Cement ist von grösstem Einflüsse auf die Qualität desselben, wie aus folgender Tabelle ersichtlich:


Nr.

MgO
MgCl2 + 6 aq.
80proc. Lösung
Zugfestigkeit
auf 1 qc
1* 10 Th. 6 Th. 140 k
2 10 8 105
3 10 10 92
4 10 12 82
5 10 14 70

* Neben den oben angeführten Mengen von Magnesia und Chlormagnesiumlösung wurde noch ein halb Theil Wasser zugesetzt, da ohne dasselbe der Cement keine Plasticität zeigte.

Die stark Magnesiumchlorid haltigen Proben, wie Nr. 5, zeigten bald nach dem Abbinden Haarrisse, welche später in vollständige Risse übergingen, was auf Treiben des Cementes schliessen Hess. Nr. 3 und Nr. 4 zeigten dieselben Eigenschaften, nur in geringerem Maasse. Nr. 1 und Nr. 2 blieben fest. Die Probe Nr. 1 zeigte die höchste Zugfestigkeit, und um den Einfluss von Wasser bezieh. der verdünnteren Chlormagnesiumlösung kennen zu lernen, setzte Weber verschieden grosse Mengen von Wasser zu dem Cement.

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Nr.

MgO
MgCl2 + 6 aq.
80proc. Lösung

Wasser
Zugfestigkeit
auf 1 qc
6 10 Th. 7 Th. 0 Th. 117 k
7 10 6 1 140
8 10 6 2 62
9 10 6 3 56

Nr. 6 und Nr. 7 wurden gemacht, um Nr. 1 bis 5 zu controliren und stimmen auch damit überein. Nr. 8 enthält dasselbe Verhältniss zwischen Magnesia und Chlormagnesium wie Nr. 7, aber die doppelte Menge Wasser, daher ist auch die Festigkeit nicht halb so gross, wie bei letzterer; noch schlechter ist die von Nr. 9 mit 3 Th. Wasser, obgleich in allen drei Proben die Menge Chlormagnesium die gleiche ist. Nr. 7 zeigte nie Haarrisse oder Treiben, während Nr. 8 und Nr. 9 in dieser Hinsicht so schlecht als Nr. 4 und Nr. 5 waren. Diese Resultate zeigen, dass das Wasser der Lösung von Chlormagnesium bei dieser Art Cement eine wichtige Rolle spielt und nicht nur als Lösungsmittel dient. Dies geht daraus hervor, dass eine Lösung von MgCl2 in absolutem Alkohol mit MgO keinen Cement bildet, vorausgesetzt, dass die Feuchtigkeit der Luft ausgeschlossen ist. Alle Proben enthielten bedeutende Mengen Wasser, welches bei 100° C. nur in geringer Menge, bei 200° C. zu 70 Proc. (des Gesammtwassergehaltes) auszutreiben war. Danach scheint der Process des Abbindens dem des Portlandcementes ähnlich zu sein, indem Wasser chemisch gebunden wird, und die Gegenwart von Chlormagnesium den Process nur beschleunigt. Weber sicht den Cement daher als Hydroxychlorid der Magnesia an, wie Bender zuerst angenommen hat.

Siedendes Wasser nimmt Chlormagnesium vollkommen aus dem Cement, und zwar, wie Bender behauptet, ohne dass der Cement dadurch seine Festigkeit verliere. Weber hat bestätigt gefunden, dass siedendes Wasser zwar alles Chlormagnesium aus dem Magnesiacement löst, damit aber gleichzeitig ein Zerfall des Cementes eintritt. Das gerade ist der Grund, wesshalb sich der Cement für viele Zwecke, z.B. zur Herstellung von Kunststeinen, Schmirgelrädern u.s.w., nicht geeignet hat. Weber ist nun darauf ausgegangen, statt des Chlormagnesiums eine Substanz zu finden, welche mit Magnesia eine unlösliche Verbindung einzugehen im Stande ist und gleichzeitig dieselben, die Hydratisirung der Magnesia befördernden Eigenschaften besitzt. Hierauf hat Sorel zuerst hingedeutet, ohne jedoch Vorschläge gemacht zu haben. Chlorkalium und Chlornatrium besitzen ähnliche Eigenschaften wie Chlormagnesium, ohne jedoch besondere Vorzüge zu besitzen. Die übrigen Chloride der alkalischen Erden wirken überhaupt nicht ein; ebenso ist es mit den Sulfaten der Alkalien und alkalischen Erden. Gallertartige Kieselsäure oder mit Salzsäure behandelte Silicate zeigen eine entschiedene Einwirkung. Weber's Versuche beziehen sich auf gepulverten Feuerstein, Infusorienerde, Kieselsäurehydrat und Kieselsäureanhydrit, welch letztere aus Natron Wasserglas durch Salzsäure abgeschieden wurden. Als Silicate wurden versucht: Natrium-, Magnesium- und Calciumsilicat. Feuerstein zeigte, wie zu erwarten war, sehr wenig Einwirkung, obgleich derselbe mit der Magnesia gehörig gemischt war. Der so hergestellte Cement brauchte lange zum Abbinden und wurde nur massig hart. Infusorienerde zeigte schon bessere Resultate, indem der Cement sehr schnell abband und bedeutende Festigkeit annahm. Kieselsäurehydrat wirkte so schnell, dass es sich mit der Magnesia kaum gehörig mischen Hess. Gefälltes Kieselsäureanhydrit bewährte sich am besten und erzeugte nach 10stündiger Abbindezeit einen sehr harten Cement von fast weisser Farbe. Natronsilicat bildet mit Magnesia eine Paste, welche sehr schnell erhärtet, ohne dass der Cement gerade besondere, bemerkenswerthe Eigenschaften besässe. Der aus Magnesia und Calciumsilicat gebildete Cement ist dem mit Natronsilicat hergestellten ähnlich, braucht aber längere Zeit zum Abbinden als letzterer. Folgende Proben stellte Weber mit gefällter Kieselsäure her:


Nr.

MgO

SiO2
Abbindezeit
in Stunden
Zugfestig-
keit auf 1 qc
10 100 Th. 5 Th. 32 16,8 k
11 100 7 24 25,0
12 100 10 15 62,0
13 100 15 14 104,0
14 100 22,5 12 79,0
15 100 30 19 40,8

Um übereinstimmende Resultate zu erzielen, muss die Kieselsäure möglichst homogen mit der Magnesia gemischt werden. Wie aus obiger Tabelle ersichtlich, ist eine Mischung mit etwa 15 Proc. SiO2 (Nr. 13 vorstehender Tabelle) die beste. Für die Technik besteht eine Hauptschwierigkeit bei diesen Cementen darin, der Magnesia die hydraulischen Eigenschaften zu bewahren, da dieselbe schon in kurzer Zeit dieselben gänzlich einbüssen kann. Zweckmässiger Weise macht man dann den Cement statt mit Wasser mit Chlormagnesiumlösung an. Das beste Verhältniss ist 100 Th. Magnesia, 15 Th. Kieselsäure und 90 Th. Chlormagnesiumlösung (80 Proc. MgCl2). Dieser Cement hat durchschnittlich eine Zugfestigkeit von 143 k auf 1 qc. Bis zu 2 Proc. CO2 schaden dem Cemente nicht; grössere Mengen haben dieselbe Wirkung wie bei anderen Magnesiacementen.

Die praktische Verwendung dieses Cementes kann eine bedeutende sein, und der Cement ist in manchen Fällen dem Portlandcement vorzuziehen, z.B. für die Herstellung von Kunststeinen, Ornamenten, Schmirgelrädern und künstlichen lithographischen Platten. Auch für Maschinenfundamente eignet er sich seiner Wohlfeilheit wegen vortrefflich.

Bei Mischungen mit Sand kommt weniger die chemische Natur, als die physikalische Beschaffenheit desselben in Frage. Weber hat Versuche mit Schmirgel angestellt, weil derselbe am leichtesten in bestimmter Körnung zu haben ist. Die Grösse des Kornes variirte zwischen 1/4 Zoll (Nr. 6) und 1/200 Zoll (Nr. 200). Alle Proben wurden nach 7 Tagen zerrissen; nach 3 Monaten hatte die Festigkeit nur um 5 Proc. der Gesammtfestigkeit zugenommen. Die Versuchsergebnisse lassen erkennen, dass sonderbarer Weise Sandmischungen mit Magnesiacement mindestens die gleiche, zuweilen auch die doppelte Festigkeit besitzen, als der reine Cement. Die Resultate hängen jedoch von gewissen Bedingungen ab, von denen die wichtigste ist, dass der Zuschlag von allen Seiten mit Cement bedeckt ist. Dies zu erreichen gibt es zwei Wege: entweder verwendet man dünnflüssigen Cement, oder eine grössere Menge Cement von festerer Consistenz. Der erstere gibt die besseren Resultate. Die beste Mischung ist Nr. 1, bestehend aus 10 Th. Magnesia und 6 Th. Chlormagnesiumlösung. Diese Mischung ist ziemlich trocken; es wird sich daher auch zeigen, dass die Sandmischung nicht die entsprechenden Resultate gibt, wie im Vergleiche zu den Proben geringerer Cemente zu erwarten war.

|120|

Die geeignetsten Mischungsverhältnisse und Körnungen des Schmirgels sind aus nachstehender Tabelle ersichtlich:



Nr.
MgO MgCl2 +
6aq.
80proc.
Lösung
Wasser
Schmirgel
Schmirgel-
mehl
Zugfestig-
keit
auf 1 qc
Nr. 16 Nr. 24 Nr. 36
16 10 10 100 88 k
17 15 15 100 114 „
18 20 20 100 179 „
19 10 6 100 69 „
20 10 10 100 72 „
21 15 15 100 123 „
22 20 20 100 179 „
23 10 10 100 49 „
24 15 15 100 134 „
25 20 20 100 178 „
26 30 30 100 198 „
27 50 50 100 89 „
28 10 6 1 95 „
29 10 6 2 75 „
30 20 20 2 108 „
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