Zur Werthstellung des Cementes; von Dr. W. Michaëlis. (Schluß von S. 286 dieses Bandes.) Michaëlis, zur Werthstellung des Cementes. Die Beschlüsse, welche auf Grundlage der vorstehend angeführten Arbeiten von einer Commission abgefaßt worden sind, die aus Cementfabrikanten und Deligirten des Berliner Architectenvereines und Baumarktes nebst Dr. W. Michaëlis zusammengesetzt war, lauten mit den Erläuterungen im Wesentlichen, wie folgt: I. Das Gewicht der Tonnen und Säcke, in welchem Portlandcement in den Handel gebracht wird, soll ein einheitliches sein; es sollen nur Normaltonnen von 180k brutto, 170k netto, halbe Tonnen von 90k brutto, 83k netto und Säcke von 60k Bruttogewicht von den Fabriken gepackt werden. Streuverlust, sowie etwaige Schwankungen im Einzelgewicht können bis zu 2 Proc. nicht beanstandet werden. Die Tonnen und Säcke sollen die Firma der betreffenden Fabrik und die Angabe des Bruttogewichtes tragen. Zu I. Ein einheitliches Gewicht der im Handel vorkommenden Tonnen und Säcke existirt bis jetzt nicht. Während die norddeutschen Fabriken Tonnen sowohl von 200k als auch solche von 180k packen, haben die Tonnen der west- und süddeutschen, sowie die der meisten englischen Fabriken ein Gewicht von 180k brutto; es kommen indeß auch noch leichtere Tonnen, namentlich im Kleinverkehr beim Wiederverkauf vor. Da nun der Preis pro Tonne gestellt wird, so ist die Einführung eines einheitlichen Gewichtes im Interesse der Consumenten und des reellen Geschäftes dringend geboten. Die Commission wählte das weitaus gebräuchlichste und im internationalen Verkehr fast ausschließlich geltende Gewicht von 180k brutto = ca. 400 Pfd. engl. Die theilweise noch übliche Tonne von 200k soll aus praktischen Gründen ausnahmsweise noch bis zum Schluß des J. 1879 zulässig sein. Nachdem die wesentlich billigere Verpackung in Säcken sich seit einer Reihe von Jahren in Süddeutschland, Holland, Belgien, England u. s. w. für sehr viele Fälle als durchaus genügend erwiesen hat, glaubte die Commission wegen der großen, für den Consumenten zu erzielenden Ersparniß diese Verpackungsweise, namentlich für größere Lieferungen, ganz besonders empfehlen zu müssen. Für das zur einheitlichen Einführung zu bringende Gewicht pro 1 Sack wurde 60k als das geeignetste befunden, weil ein solches Gewicht mit Leichtigkeit zu transportiren ist, und weil dann das Bruttogewicht von 3 Säcken dem von 1 Tonne entspricht. II. Je nach der Art der Verwendung ist Portlandcement langsam oder rasch bindend zu verlangen; für die meisten Zwecke kann langsam bindender Cement angewendet werden, und es ist diesem dann wegen der leichtern und zuverlässigern Verarbeitung und wegen seiner höhern Bindekraft immer der Vorzug zu geben. Als langsam bindend sind solche Cemente zu bezeichnen, welche in ½ Stunde oder in längerer Zeit erst abbinden. Zu II. Um die Bindezeit eines Cementes zu ermitteln, rühre man den reinen Cement mit Wasser zu einem steifen Brei an und bilde auf einer Glas- oder Metallplatte einen etwa 1cm,5 dicken, nach den Rändern hin dünn auslaufenden Kuchen. Sobald der Kuchen so weit erstarrt ist, daß derselbe einem leichten Druck mit dem Fingernagel oder mit einem Spatel widersteht, ist der Cement als abgebunden zu betrachten. Da das Abbinden von Cement durch die Temperatur der Luft und des zur Verwendung gelangenden Wassers beeinflußt wird, insofern höhere Temperatur dasselbe beschleunigt, niedere Temperatur dagegen verzögert, so sollten die Versuche, um zu übereinstimmenden Resultaten zu gelangen, bei einer mittlern Temperatur des Wassers und der Luft von etwa 15 bis 18° vorgenommen, oder, wo dies nicht angängig, die jeweiligen Temperaturverhältnisse immer in Berücksichtigung gezogen werden. Während des Abbindens darf sich langsam bindender Cement nicht wesentlich erwärmen, wohingegen rasch bindende Cemente eine merkliche Temperaturerhöhung ausweisen konnen. Portlandcement wird durch längeres Lagern langsamer bindend und gewinnt bei trockener Aufbewahrung an Bindekraft. Die noch vielfach herrschende Meinung, daß Portlandcement bei längerm Lager an Qualität verliere, ist daher eine irrige und es sollten Contractsbestimmungen, welche nur frische Waare vorschreiben, in Wegfall kommen. III. Portlandcement soll volumbeständig sein. Als entscheidende Probe hierauf soll gelten, daß ein dünner, auf Glas oder Dachziegel ausgegossener Kuchen von reinem Cement, unter Wasser gelegt, auch nach längerer Beobachtungszeit durchaus keine Verkrümmungen oder Kantenrisse zeigen darf. Zu III. Der zur Bestimmung der Bindezeit angefertigte Kuchen wird sammt der Glasplatte unter Wasser gebracht. Bei rasch bindenden Cementen kann dies schon nach ¼ bis 1 Stunde nach dem Anmachen der Probe geschehen; bei langsam bindenden 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 in Folge einer allmäligen Lockerung des zuerst gewonnenen Zusammenhanges unter Volumvermehrung eine beständige Abnahme der Festigkeit statt, welche bis zu gänzlichem Zerfallen des Cementes führen kann. Eine weitere Probe zu gleichem Zweck ist folgende: Es wird der Cement mit Wasser zu einem steifen Brei angerührt und damit auf einem Dachziegelstück, welches mit Wasser vollständig getränkt, jedoch äußerlich wieder abgetrocknet ist, ein nach außen hin dünn auslaufender Kuchen gegossen; je nach der Bindezeit des Cementes wird diese Probe, wie oben angedeutet, nach kürzerer oder längerer Zeit unter Wasser gelegt. Wenn der Kuchen weder in den ersten Tagen, noch später sich vom Stein ablöst, noch auch Verkrümmungen oder Risse zeigt, so wird der Cement beim Bau nicht treiben. IV. Portlandcement soll so fein gemahlen sein, daß eine Probe desselben auf einem Sieb von 900 Maschen auf 1qc höchstens 25 Proc. Rückstand hinterläßt. Zu IV. Da Cement fast nur mit Sand, in vielen Fällen sogar mit hohem Sandzusatz, verarbeitet wird, die Festigkeit eines Mörtels aber um so größer ist, je feiner der dazu verwendete Cement gemahlen war (weil dann mehr Theile des Cementes zur Wirkung kommen), so ist die feine Mahlung des Cementes von nicht zu unterschätzendem Werth. Es erscheint daher angezeigt, die Feinheit des Kornes durch ein feines Sieb von der angegebenen Maschenweite einheitlich zu controliren. Es wäre indeß irrig, wollte man aus der feinen Mahlung allein auf die Bindekraft eines Cementes schließen, da geringe, weiche Cemente weit eher sehr fein gemahlen vorkommen, als gute, scharf gebrannte; letztere aber werden selbst bei gröberer Mahlung stets eine höhere Bindekraft ausweisen als die erstern. V. Die Bindekraft von Portlandcement soll durch Prüfung einer Mischung von Cement und Sand ermittelt werden. Die Prüfung soll auf Zugfestigkeit nach einheitlicher Methode geschehen, und zwar mittels Probekörper von gleicher Gestalt und gleichem Querschnitt und mit gleichen Zerreißungsapparaten. Die Zerreißungsproben sind an Probekörpern von 5qc Querschnitt der Bruchfläche vorzunehmen. Die Probekörper sind in den von Frühling, Michaëlis und Comp. in Berlin construirten Formen anzufertigen und auf dem von der gleichen Firma construirten Zerreißungsapparat, mit Doppelhebel und 50facher Uebersetzung, zu prüfen. Zu V. Da man erfahrungsgemäß aus den mit reinem Cement gewonnenen Festigkeitsresultaten nicht einheitlich auf die Bindefähigkeit zu Sand schließen kann, namentlich, wenn es sich um Vergleichung von Cementen aus verschiedenen Fabriken handelt, so erscheint es geboten, die Prüfung von Portlandcement auf Bindekraft mittels Sandzusatz vorzunehmen. Obgleich nun in der Praxis Portlandcement fast nur auf Druckfestigkeit in Anspruch genommen wird, so hat doch die Commission wegen der Kostspieligkeit der bis jetzt bekannten Apparate und der schwierigern Ausführbarkeit der Proben von der Prüfung auf Druckfestigkeit Abstand genommen und die weit leichtere und einfachere Prüfung auf Zugfestigkeit gewählt, umsomehr als die hier empfohlenen Proben vor allem die leicht ausführbare Controlirung der Eigenschaften des zum Bau gelieferten Cementes bezwecken soll, und die Zugfestigkeit einen hinlänglich sichern Schluß auf die Druckfestigkeit zuläßt. Die Formen und Zerreißungsapparate von Frühling, Michaëlis und Comp. empfehlen sich wegen ihrer Handlichkeit und Genauigkeit, wodurch dieselben bereits vielfach Eingang gefunden haben. VI. Guter Portlandcement soll bei der Probe mit 3 G. Th. von reinem scharfem Sand auf 1 G. Th. Cement nach 28 Tagen Erhärtung — 1 Tag an der Luft und 27 Tage unter Wasser — eine Minimalzugfestigkeit von 8k für 1qc haben. Der zu dieser Probe zu verwendende Normalsand von bestimmter Korngröße wird dadurch gewonnen, daß man den in der Natur vorkommenden Sand durch ein Sieb von 60 Maschen auf 1qc siebt, dadurch die gröbsten Theile ausscheidet und aus dem so erhaltenen Sand mittels eines Siebes von 120 Maschen auf 1qc noch die feinsten Theilchen entfernt. Die Probekörper müssen sofort nach der Entnahme aus dem Wasser geprüft werden. Bei schnell bindenden Cementen kann die Zugfestigkeit von 8k für 1qc nach 28 Tagen nicht beansprucht werden. Zu VI. Da verschiedene an und für sich gute Cemente hinsichtlich ihrer Bindekraft zu Sand, worauf es in der Praxis ja vorzugsweise ankommt, sich sehr verschieden verhalten können, so ist insbesondere beim Vergleich mehrerer Cemente eine Prüfung mit hohem Sandzusatz unbedingt erforderlich. Als geeignetes Verhältniß nahm die Commissson 3 G. Th. Sand auf 1 G. Th. Cement an, da mit 3 Th. Sand der Grad der Bindefähigkeit bei verschiedenen Cementen in hinreichendem Maße zum Ausdruck gelangt. Es ist, um zu übereinstimmenden Resultaten zu gelangen, durchaus erforderlich, überall den oben beschriebenen Normalsand anzuwenden, da die Korngröße des Sandes auf die Festigkeitsresultate von großem Einfluß ist. Der Normalsand soll rein und trocken verwendet werden, und es sind lehmige und andere fremdartige Bestandtheile durch Auswaschen vorher unbedingt zu entfernen. Bei einem bereits geprüften Cement wird die 7tägige Probe, sowohl des reinen Cementes als des Cementes mit Sandmischung, als Controlprobe ein relatives Urtheil über die gleichmäßige Güte der Waare gewähren. Von ganz besonderm Werthe würde es sein, wenn da, wo dies zu ermöglichen ist, die Zerreißungsversuche an zu diesem Zweck vorräthig angefertigten Probekörpern auf Monate und selbst Jahre ausgedehnt würden, um das Verhalten verschiedener Cemente auch bei längerer Erhärtungsdauer kennen zu lernen. Behufs Erzielung Übereinstimmender Resultate ist es ferner geboten, alle Probekörper nach deren Anfertigung während 24 Stunden an der Luft liegen zu lassen und sie dann bis zur Prüfung unter Wasser zu legen, weil ein kürzeres oder längeres Liegenlassen an der Luft zu beträchtlichen Differenzen in den Festigkeitsresultaten führt. Die Probekörper dürfen, wie in der Resolution erwähnt, erst direct vor der Prüfung dem Wasser entnommen werden, weil ein längeres Verbleiben an der Luft hier ebenfalls zu Schwankungen in den Festigkeitszahlen Veranlassung geben würde. Bei rasch bindenden Cementen kann die Festigkeit von 8k mit 3 G. Th. Sand nicht beansprucht werden, weil sehr rasche Cemente, ihrer Natur nach, in der Regel so hohe Bindekraft nicht besitzen wie langsame Cemente. Beschreibung der Proben zur Ermittlung der Bindekraft. Da es vor allem darauf ankommt, daß bei Prüfung desselben Cementes an verschiedenen Orten möglichst übereinstimmende Resultate erzielt werden, so ist die Commission bemüht gewesen, bestimmte Normen für eine durchaus gleichmäßige Behandlung der Probekörper aufzustellen. Nur bei genauer Einhaltung dieser im Nachstehenden gegebenen Regeln wird es möglich sein, zu übereinstimmenden Zahlen zu gelangen. Man legt auf eine zur Anfertigung der Proben dienende Metall- oder Marmorplatte fünf mit Wasser getränkte Blättchen Fließpapier und setzt hierauf fünf vorher gut gereinigte und mit Wasser angenetzte Formen. Man wiegt 250g Cement und 750g trockenen Normalsand ab und mischt beides in einer Schale gut durch einander. Hierauf bringt man 100g Wasser hinzu und arbeitet die ganze Masse mit einem Spatel so lange durch, bis dieselbe ein gleichmäßiges Ansehen zeigt. Man erhält auf diese Weise einen sehr steifen Mörtel, welcher das Aussehen von frisch gegrabener, feuchter Erde hat und sich in der Hand grade noch ballen läßt. Mit diesem Mörtel werden die Formen auf ein Mal so hoch angefüllt, daß sie stark gewölbt voll werden. Man schlägt nun mittels des Anmachspatels, anfangs schwach, dann stärker den überstehenden Mörtel in die Formen so lange ein, bis die letztern dicht und fest gefüllt sind. Ein nachträgliches Aufbringen und Einschlagen von Mörtel ist nicht statthaft, weil Probekörper von gleicher Dichtigkeit hergestellt werden sollen. Man streicht nun das die Formen Ueberragende mit einem Messer ab und glättet mit demselben die Oberflächen. Nachdem die Proben hinreichend erhärtert sind, löst man durch Oeffnen der Schrauben die Formen ab und befreit die Proben von dem noch anhaftenden Fließpapier. Wo es darauf ankommt, in kurzer Zeit eine größere Anzahl von Probekörpern herzustellen, kann man bei einiger Uebung auch so verfahren, daß man die Formen sammt Inhalt mittels einer drehenden Bewegung abhebt, auf eine andere Platte absetzt, durch Aufklopfen lockert und unter leisem Rütteln die Formen lothrecht abzieht. Um richtige Durchschnittszahlen zu erhalten, sind für jede Prüfung mindestens 10 Probekörper anzufertigen. Nachdem die Probekörper 24 Stunden an der Luft gelegen haben, werden dieselben unter Wasser gebracht, und hat man nur darauf zu achten, daß sie während der ganzen Erhärtungsdauer stets vom Wasser bedeckt bleiben. Am Prüfungstage werden die Proben unmittelbar vor der Prüfung aus dem Wasser genommen und auf dem Frühling-Michaëlis'schen Apparat sofort zerrissen. Man bringt das Probestück vorsichtig in die Klammern und stellt den Wagebalken durch Anziehen der untern Klammer mittels des Handrädchens horizontal ein. Die den Bruch bewirkende Belastung des an dem Hebelarm hängenden Eimers, welche durch Wasser, Sand oder seinen Schrot erfolgen kann, soll gleichmäßig und ohne Stöße vor sich gehen und bei erfolgendem Bruch sofort der Zulauf abgestellt werden. Beim Apparat mit Doppelhebel ergibt das zehnfache Gewicht des Eimers sammt Inhalt das in Kilogramm auf 1 Quadratcentimeter ausgedrückte Bruchgewicht. Letzteres kann durch eigenes Wiegen oder bequemer durch Ablesen auf einer Federwage ermittelt werden. Das Mittel aus sämmtlichen 10 Bruchgewichten ergibt die Festigkeit des geprüften Cementmörtels. Befinden sich jedoch unter den erhaltenen Zahlen abnorm niedrige, so sind diese, als durch Fehler in der Darstellung der Probekörper verursacht, von der Berechnung auszuschließen. Gegen diese vom Vereine für Fabrikation von Ziegeln etc. en bloc angenommenen Resolutionen wurde indessen seitens Dr. W. Michaëlis und fünf bedeutender Cementfabriken, weil deren Amendements zur Abstimmung im Vereine nicht zugelassen wurden, folgender Protest erhoben. Die Unterzeichneten halten die von der Commission aufgestellten Resolutionen für nicht umfassend genug, insbesondere die stipulirte Minimalfestigkeit für zu niedrig; sie erachten sich durch dieselben, auch dem Auslande gegenüber, beeinträchtigt und halten aus diesen Gründen ihre zu den Resolutionen V und VI gestellten Amendements aufrecht und geben dieselben hiermit zu Protokoll. „Amendement zu Resolution V. Die Bindekraft von Portlandcement soll durch Prüfung des reinen Cementes und eines Mörtels aus 1 G. Th. Cement und 3 G. Th. Sand ermittelt werden. Diese Prüfung soll auf Zugfestigkeit nach einheitlicher Methode geschehen und zwar an Probekörpern von gleicher Gestalt und gleichem Querschnitt und mittels gleicher Zerreißungsapparate. Der Querschnitt soll 5qc betragen. Als Zerreißungsapparat und-Form sind die von Frühling Michaëlis und Comp. construirten angenommen worden. Amendement zu Resolution VI. Die Minimalzugfestigkeit von reinem Portlandcement soll nach 7 Tagen 25k für 1qc, nach 28 Tagen 35k betragen, bei Anwendung von 33 G. Th. Wasser auf 100 G. Th. Cement und bei Anwendung der Absaugungsmethode. Eine Mischung von 1 G. Th. Cement und 3 G. Th. Sand soll nach 7 Tagen 6k für 1qc, nach 28 Tagen 10k Minimalzugfestigkeit besitzen, bei Anwendung von 12 G. Th. Wasser auf 100 G. Th. Trockensubstanz. Der zu diesen Proben verwendete Normalsand soll dadurch gewonnen werden, daß reiner scharfer Grubensand mittels zweier Siebe abgesiebt wird, eines solchen mit 60 Maschen und eines solchen mit 200 Maschen auf 1qc, so zwar, daß nach letzterm der Sand völlig liegen bleibt, ersteres aber vollständig passirt. Die Probekörper müssen die ersten 24 Stunden an der Luft, von da ab bis unmittelbar vor der Prüfung unter Wasser aufbewahrt werden. Von schnell bindenden Cementen können die genannten Festigkeiten nicht beansprucht werden.“ Die wesentliche Differenz in diesen Amendements beruht in dem Verlangen, gleichzeitig mit der von der Commission beantragten Prüfung eines Mörtels aus 1 Cement und 3 Sand auch die Prüfung des reinen Cementes auf Zugfestigkeit und mit der Prüfung nach 28 Tagen auch eine solche nach schon 7 Tagen vorzuschreiben. Wenn man die Praxis der Engländer, Franzosen und Amerikaner zu Rathe zieht (es liegen uns die Arbeiten von Grant, Shedd, Colson, Mann u. A. vor), so findet man bei denselben fast ausschließlich die Prüfung des reinen Cementes und zwar nach 7 Tagen oder kürzerer Frist vorgeschrieben. Wenn nun auch Michaëlis die hervorragende Wichtigkeit der Prüfung von Sandmischungen nachgewiesen hat, so ist doch die ausschließliche Prüfung von Sandmischungen nicht minder bedenklich als die des reinen Cementes. Eine Waare darf nicht mit der dreifachen Menge eines so ungemein verschiedenen andern Körpers vermischt werden, wenn dieselbe richtig und einheitlich beurtheilt werden soll. Viele Eigenschaften des Cementes gehen in einer solchen Verdünnung geradezu unter. Sodann — und hierauf ist besonders Gewicht zu legen — scheint es, daß aus der Forderung, nur Sandmischungen zu prüfen, die Hinausschiebung des Prüfungstermines bis auf 4 Wochen als nothwendige, jedenfalls sehr verwerfliche Consequenz sich ergeben hat. Für die Praxis kommt dem Nutzen der 7tägigen Probe nichts gleich. Grant, Mann, selbst Colson wahren alle dieser Probe, ihrer praktischen Wichtigkeit halber, eine dominirende Stellung. Auch in dieser Hinsicht sind die gestellten Amendements beachtenswerth. Was das in der Begründung zu den Amendements aufgestellte Motiv, die stipulirte Minimalfestigkeit sei zu niedrig gegriffen, angeht, so ist demselben kein großes Gewicht beizulegen. Wer prüft und vergleicht, wird kaum auf die Minimalfestigkeit, sondern im Gegentheil auf die Maximalfestigkeit Rücksicht nehmen. Die Erwägung, man habe eine hohe Grenze für die Minimalfestigkeit aus dem Grunde nicht stecken wollen, um nicht einzelne durch ihre Leistungen hervorragende Fabriken ein zu großes Uebergewicht auf Kosten der andern Fabriken erlangen zu lassen, ist nicht stichhaltig. Höhere Leistungen einiger Fabriken sind doch nur dann möglich, wenn das Rohmaterial ein vorzüglich geeignetes ist, oder wenn sorgfältiger und damit auch kostspieliger fabricirt wird. Beiden Umständen ist aber in der Werthschätzung einer Waare jedenfalls Rechnung zu tragen, der Cement ist also nach Qualität zu handeln. Hoffentlich wird sich auf der gegebenen guten Grundlage, welche die obigen Beschlüsse zusammen mit den Amendements bilden, eine allen Bedürfnissen entsprechende Norm im weitern Verfolg dieser Angelegenheit ergeben. (S. 189 Z. 9 v. o. ist zu lesen „Sterncement“ statt „Steincement“.)