Titel: | Zur Kenntniss des Cementes. |
Fundstelle: | Band 236, Jahrgang 1880, S. 242 |
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Zur Kenntniſs des Cementes.
(Fortsetzung des Berichtes S. 160 Bd. 234.)
Zur Kenntniſs des Cementes.
Verhandlungen der Generalversammlung des Vereines deutscher
Cementfabrikanten.Auf der am 5. und 6. Februar 1880 stattgehabten Versammlung unter dem Vorsitz
von Dr. Delbrück in Züllchow waren 18 deutsche
Cementfabriken vertreten.
Die im J. 1877 zu Stande gekommenen Normen für einheitliche
Lieferung und Prüfung von Portlandcement, welche bekanntlich inzwischen mit wenigen
unwesentlichen Aenderungen vom preuſsischen Handelsministerium angenommen sind,
haben dadurch weitere Verbreitung gefunden, daſs auch das Cultusministerium und die
Postbehörde dieselben angenommen haben. Dagegen prüft das Kriegsministerium immer
noch nach Normen, welche in wesentlichen Punkten von denen des Handelsministers
abweichen, und eine deshalb eingereichte Petition hat eine einheitliche Regelung der
Cementprüfung bis jetzt noch nicht herbeigeführt (vgl. 1879 234 387).
Da sich herausgestellt hat, daſs Normalsande von verschiedenen Fundorten, selbst wenn sie auf das
sorgfältigste hergestellt werden, dennoch verschiedene Festigkeitsresultate liefern
können (vgl. 1879 234 391), so hat sich der Vorstand
veranlaſst gesehen, für die einheitliche Prüfung und insbesondere für streitige
Fälle einen einheitlichen Normalsand herstellen zu
lassen. Der vom Vorstand ausgewählte Normalsand wird von dem Chemischen Laboratorium
für Thonindustrie in Berlin (N. Fennstraſse Nr. 14) vorräthig gehalten und kann von
dort bezogen werden.
Dr. Heintzel spricht sich anerkennend über die
Einführung eines einheitlichen Normalsandes aus und weist an einem Beispiel nach,
wie groſse Fehler bei Benutzung von nicht vorschriftsmäſsigem Sand entstehen können.
Bei 2 Sandsorten, deren Thongehalt 0,2 und 0,7 Proc. betrug, wechselten die
entsprechenden Festigkeitsresultate derart, daſs der erstere 15, der letztere 5k ergab.
Rud. Dyckerhoff hat Normalsande
aus Sand von verschiedenen Fundstätten aufs sorgfältigste hergestellt und
vergleichende Festigkeitsprüfungen damit vorgenommen. Selbst wenn die Sande im Liter
gleichviel Hohlräume enthielten, wichen doch die Festigkeitsresultate bei einigen
beträchtlich ab, während andere wieder völlig gleiche Festigkeit ergaben (vgl. 1879
234 392). Aus Dyckerhoff's Versuchen scheint hervorzugehen, daſs die Oberfläche der
einzelnen Sandkörner von gröſserem Einfluſs auf die Festigkeit ist als die
Korngröſse.
Da es von Wichtigkeit ist, eine staatliche Prüfungsstation zu besitzen, welche in streitigen Fällen die
entscheidende Normenprüfung ausführt, so empfiehlt der Vorstand die kgl. Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin unter
der Leitung von Dr. Böhme als entscheidende Instanz.
Der Verein ermächtigt den Vorstand, sich mit der betreffenden Oberbehörde der
Prüfungsstation in geeignete Verbindung zu setzen.
Rud. Dyckerhoff hatte im vergangenen Jahre gelegentlich
eines Lieferungsabschlusses Veranlassung eine Probe Cement an die kgl.
Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin einzusenden. Gleichzeitig untersuchten
er selbst und Dr. Delbrück denselben Cement. Es wurde
nun nach 28 tägiger Erhärtung gefunden von der
Prüfungsstation 22k,0, von Delbrück 17,8, von Dyckerhoff 18k,4 auf 1qc Festigkeit. Aehnliche Abweichungen ergaben sich bei
einer anderen der Prüfungsstation eingesendeten Cementprobe. Nachdem sich nun Dyckerhoff, um die Ursache der Differenz aufzufinden,
mit Böhme in Verbindung gesetzt und mehrere
vergleichende Versuchsreihen ausgeführt worden waren, ergab sich, daſs die höheren
Zahlen der Station durch den früher benutzten Normalsand und z. Th. auch dadurch
verursacht worden waren, daſs Böhme die Probekörper
ohne Unterlage von Flieſspapier hergestellt und die unteren Flächen derselben durch
Abreiben auf der Glasplatte geglättet hatte. Nachdem die Proben mit demselben vom
Laboratorium für Thonindustrie in Berlin gelieferten Normalsand auf ganz gleiche
Weise hergestellt wurden, stimmten die beiderseitigen Resultate sehr gut überein.
Böhme fand nämlich bei dem gerade vorliegenden
Cement 15,6, Dyckerhoff 15k,5. Der Einschlagemodus auf undurchlässiger Unterlage bis zum
Elastischwerden des Probekörpers ist sonach ein sicheres Kennzeichen für
gleichmäſsige Anfertigung. Die beiderseitigen Versuche zeigen aufs Neue, wie
schwierig die Festigkeitsprüfung von Portlandcement überhaupt ist, andererseits aber
auch, daſs man mittels der Normenprobe zu übereinstimmenden Resultaten gelangt, wenn
die Vorschriften der Normen bei der Anfertigung genau eingehalten werden. Da
abweichend von den Normen, welche für Cement ein einheitliches Sackgewicht von 60k vorschreiben, auch leichtere Säcke von 57½ und
50k sich im Handel befinden, so hatte die
Firma Dyckerhoff und Söhne in Amöneburg den Antrag
gestellt: „Für den in den Handel zu bringenden Cement das in den Normen
festgesetzte Sackgewicht von 60k Brutto
entweder allgemein durchzuführen, oder ein der praktischen Verwendung mehr
entsprechendes Sackgewicht zu vereinbaren und einzuführen.“ Nachdem Gust. Dyckerhoff auf die geschäftlichen Miſsstände
aufmerksam gemacht, welche die leichteren, nicht normengemäſsen Säcke mit sich
bringen, erinnert er daran, daſs die Cementconsumenten ein Interesse daran haben,
daſs die Packung nach Gewicht zugleich eine runde
Maſseinheit darstellt, damit lästiges Umrechnen und verlustbringendes
Abmessen an der Baustelle vermieden werde. 60k
entsprechen nach dem alten Maſs 1,5 Cubikfuſs badisch. Wenn man nun das in den
Normen festgesetzte Gewicht von 60k nicht
beibehalten will, so würde es sich empfehlen, ein Sackgewicht zu vereinbaren,
welches mit dem neuen Maſs besser übereinstimmt. Als geeignetste Packung erscheint
diejenige, welche einem halben Hektoliter entspricht, und als Gewicht hierfür ist
auf Grund verschiedener Ermittlungen das von 70k
zu betrachten. Für den Consumenten und namentlich den groſsen Unternehmer wird es
von hohem Werth sein, wenn das Gewicht eines Sackes Cement zugleich ein rundes Maſs
(hier also 0hl,5) darstellen würde. Da die
Mehrzahl der Mitglieder gegen eine Aenderung des Sackgewichtes ist, zieht Gust. Dyckerhoff seinen Antrag selbst zurück und die
Versammlung spricht sich auf Dyckerhoff's neuerdings
gestellten Antrag dahin
aus, daſs sie an dem vereinbarten Sackgewicht von 60k Brutto festhalten wolle.
Dr. Tomeï hat über die Einwirkung der Bestandtheile der Luft auf den Cement
Versuche gemacht und zunächst den Einfluſs von Kohlensäure, Feuchtigkeit und
Sauerstoff studirt. Der zu den Versuchen dienende Cement band in 20 Minuten ab und
hatte folgende Zusammensetzung:
Kieselsäure
24,02
Eisenoxyd und Thonerde
9,53
Kalk
62,20
Magnesia
0,85
Schwefelsaurer Kalk
0,81
Kohlensäure
0,53
Feuchtigkeit
0,41
Alkalien und Rückstand
1,65
–––––
100,00.
Der Cement hatte die Eigenschaft, kurze Zeit nach dem Mahlen
langsamer zu binden als einige Zeit später, und ergab beim Beginn der Versuche
folgende Festigkeiten (in k auf 1qc):
Reiner Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage29,4
28 Tage34,4
7 Tage13,8
28 Tage19,3
Nach 4 Wochen bei 15 Minuten Bindezeit und 0,75 Proc. Kohlensäuregehalt wurde
erhalten:
Reiner Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage29,0
28 Tage36,2
7 Tage15,0
28 Tage19,5
Die Kohlensäure wurde aus reinem Marmor und Salzsäure entwickelt, gewaschen und im
getrockneten Zustand in geeigneter Weise über den Cement geleitet. Die feuchte Luft
wurde dadurch gewonnen, daſs Luft mittels eines Aspirators, bevor sie mit dem Cement
in Berührung kam, erst durch Kalilauge und dann durch Gefäſse mit feucht gehaltener
Baumwolle geleitet wurde. Der verwendete Sauerstoff, aus Kaliumchlorat dargestellt,
war ebenfalls gewaschen und getrocknet.
Nach 7 tägiger Einwirkung der Kohlensäure war der
Kohlensäuregehalt des Cementes von 0,53 auf 1,1 Proc. gestiegen, während die
Bindezeit von 20 auf 6 Minuten herabgemindert wurde. Dieses raschere Abbinden
schreibt Tomeï der Einwirkung der Kohlensäure zu. An
Festigkeit wurde gefunden:
Reine. Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage22,8
28 Tage32,9
7 Tage12,9
28 Tage20,7
Nach 14 tägiger Einwirkung der Kohlensäure erhöhte sich der Kohlensäuregehalt auf 1,8
Proc., während gleichzeitig eine Erhöhung der Festigkeit eintrat und die Bindezeit
auf 1¼ Stunde verlangsamt wurde. Die Festigkeitszahlen waren folgende:
Reiner Genant
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage29,7
28 Tage37,7
7 Tage14,3
28 Tage23,0
Bei weiteren, mit Cement aus anderen Fabriken vorgenommenen Versuchen fand Tomeï, daſs bei den drei benutzten Cementsorten nach 7
tägiger Einwirkung der Kohlensäure das Abbinden verzögert wurde und zwar:
bei
Nr. 1
von
30 Minuten
auf
1½ Stunden
„
Nr. 2
„
4 Stunden
„
6 Stunden
„
Nr. 3
„
3 Minuten
„
6 Minuten.
Ebenso bewirkte auch längeres Lagern bei den 3 Cementen eine
Verzögerung des Abbindens. Tomeï zieht daher aus seinen
Versuchen den Schluſs, daſs alle Cemente, welche durch Lagern langsamer bindend
werden, dies auch durch Einwirkung von Kohlensäure werden, während diejenigen
Cemente, die durch Lagern rascher bindend werden, auch nach Zuleitung von
Kohlensäure rascher abbinden. Er glaubt sonach, daſs das Rascherwerden in der
Einwirkung von Kohlensäure seinen Grund habe.Diese Schluſsfolgerung erscheint uns nicht zutreffend. Wenn wirklich die
Einwirkung von Kohlensäure Cement rascher bindend macht, so müſste doch wohl
von den vier geprüften Cementen die Mehrzahl
rascher bindend werden, nicht aber das Umgekehrte statthaben, wie Tomeï dies
gefunden hat. Berechtigter wäre wohl der Schluſs gewesen, daſs die
Kohlensäure die Bindezeit überhaupt nicht beeinfluſst.D. Ref.
Nach 4 wöchentlicher Einwirkung der Kohlensäure auf den Versuchscement betrug die
Bindezeit 1¾ Stunden, der Kohlensäuregehalt 2,63 Proc., die Festigkeit:
Reiner Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage30,0
28 Tage37,0
7 Tage12,6
28 Tage19,3
woraus Tomeï den weiteren Schluſs
zieht, daſs die Kohlensäure selbst bei beträchtlicher Einwirkung von keinem
nachtheiligen Einfluſs auf den Cement ist.
Nach 7 tägiger Einwirkung von feuchter Luft trat
Verlangsamung des Abbindens auf 45 Minuten ein bei einer Vermehrung des
Feuchtigkeitsgehaltes von 0,41 auf 2,4 Proc. Die Festigkeit betrug:
Reiner Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage31,0
28 Tage35,0
7 Tage15,2
28 Tage19,7
Nach 28 tägiger Einwirkung betrug die Bindezeit 8 Stunden, der Feuchtigkeitsgehalt
6,3 Proc. und die Festigkeit:
Reiner Cement
Normenprobe3 Th. Sand
7 Tage19,0
28 Tage22,8
7 Tage12,8
28 Tage19,2
Der nachtheilige Einfluſs der feuchten Luft zeigt sich
namentlich beim reinen Cement. Deshalb schreibt Tomeï
das Ueberlagern des Cementes hauptsächlich der Einwirkung der feuchten Luft zu.
Sauerstoff war auf den Cement ohne Wirkung. Nur die
Farbe schien etwas gelber geworden zu sein.
Dr. Herzog hat noch nie beobachtet,
daſs Cement durch Lagern schneller bindend wird. – Dr. Heintzel gibt an, daſs er schon vor 2 Jahren (Thonindustriezeitung, 1878 Nr. 10) nachgewiesen habe, daſs Cement durch
Ueberlagern unter gewissen Verhältnissen rascher bindend wird. – Schiffner hat beobachtet, daſs Cement von 2 Stunden
Bindezeit, der in einer gemauerten Kammer lagerte, nach ½ Jahr auf ½ Stunde
Bindezeit herunterging.
Nach Rud. Dyckerhoff's Ansicht ist die Frage, ob ein
Cement nach kurzer Zeit rascher oder langsamer bindend geworden ist, schwierig zu
entscheiden; denn es ist hierzu nothwendig, daſs man die Bindezeit unter absolut
gleichen Verhältnissen bestimmt. Ein Cement z.B., der im Zimmer bei 15° in ½ Stunde
abbindet, braucht im Freien bei 8° zum Abbinden 2½ Stunden.
Dr. C. Schumann hat nie ein Rascherwerden des Cementes
beim Lagern beobachtet, wenn bei Bestimmung der Bindezeit unter gleichen
Verhältnissen gearbeitet wurde. Er glaubt daher, daſs ein vermeintliches
Rascherwerden stets darauf zurückzuführen sei, daſs Cement, Wasser oder Luft eine
höhere Temperatur hatten als bei früheren Bestimmungen.
Zu der Frage, welchen Einfluſs hat die
Art der Zerkleinerung des Cementes auf die Bindekraft desselben, theilt Schiffner mit, daſs er mit Cement, welcher auf der
Schleudermaschine zerkleinert worden war, um 50 Proc. höhere Festigkeit gefunden
habe als mit gemahlenem Cement. Der Cement, der für beide Arten der Zerkleinerung
demselben Brande entnommen war, wurde nach der Zerkleinerung in beiden Fällen durch
ein Sieb von 900 Maschen auf 1qc gesiebt und mit
10 Proc. Siebgrobem vermischt. Die erhaltene Festigkeit betrug ungefähr:
Gemahlen
Geschleudert
Nach
7
Tagen
8k
12k
„
28
„
11
16
Aus den weiteren Verhandlungen ergibt sich jedoch, daſs der Cement, welcher das
900-Maschensieb passirt hatte, mehr ganz feine Theile enthielt, wenn er geschleudert
worden war, mithin die höhere Festigkeit des geschleuderten Cementes darauf
zurückzuführen ist, daſs die Schleudermaschine gegenüber dem Mahlgang mehr absolut
feine Theile geliefert hatte.
Diese Anschauung wird durch Versuche von Dr. Delbrück bestätigt. Derselbe wollte ermitteln, ob ein
Vorschrotverfahren gegenüber dem jetzigen Mahlverfahren zweckmäſsig sei, d.h. mit
einem Mahlgang erst ganz grob zu mahlen, das ganze Mahlgut abzusieben, dann wieder
feiner zu mahlen, wieder abzusieben u.s.w. Zum Vergleich mit dem durch dieses
Vorschrotverfahren gewonnenen Mahlgut wurde derselbe Cement auf dem gewöhnlichen
Wege ziemlich fein gemahlen. Nachstehende Tabelle zeigt die Vergleichsresultate (in
k auf 1qc):
A) Gewöhnlicher Cement
Erhärtungs-dauer
Fein gemahlen
Geschroten
1 Cem. 3 Sand
1 Cem. 6 Sand
1 Cem. 3 Sand
1 Cem. 6 Sand
7 Tage
14,2
8,9
10,2
5,2
B) Mittelbrand
28 Tage
25,9
16,0
25,6
16,4
90 Tage
30,0
19,3
27,7
18,1
C) Hartbrand
7 Tage
13,5
7,2
6,6
0,0
Alles durch ein 2500-Maschensieb
gefeint.
Es ergab sich also, was theoretisch von vorn herein anzunehmen
war, daſs der fein gemahlene Cement weit mehr ganz
feine Theilchen enthält als der geschrotene, wie dies bei den Sandproben, bei denen
das Feine ja eine so groſse Rolle spielt, ganz klar zum Ausdruck kommt. Leicht
gebrannter Cement kann diese starken Unterschiede nicht zeigen, da dieser wegen
seiner geringen Härte auch beim Vorschroten viel Feines ergibt.
Dr. G. Schumann hat, um die Frage zu entscheiden, ob die
Bindekraft des Cementes eine Veränderung erleidet, je nachdem die Zerkleinerung nur
durch Druck oder Stoſs (Walzen) oder nur durch Schleifen (analog dem Mahlgang)
erfolgt, folgenden Versuch vorgenommen. Zu nuſsgroſsen Stücken zerkleinerter Cement
wurde in zwei gleiche Theile getheilt und die eine Hälfte nur durch Schlagen mit dem
Hammer auf einem Amboſs in Pulver verwandelt, die andere in einer Reibschale zu
Pulver zerrieben. Das Hauptaugenmerk wurde darauf gerichtet, beiden Proben möglichst
gleiche Korngröſse zu geben. Die Proben wurden durch ein Sieb von 900 Maschen
abgesiebt und hatten auf einem 5000-Maschensieb nahezu gleichen Rückstand. Die
Festigkeit fiel bei beiden Proben gleich aus. Ein zweiter Versuch ergab, selbst bei
längeren Erhärtungsfristen, das nämliche Resultat.
C. Schumann zieht daher den Schluſs, daſs die Art der Zerkleinerung auf die Bindekraft des Cementes
ohne Einfluſs ist.
Dr. Heintzel hat mit gemahlenem und
gestampftem Cement ähnliche Versuche angestellt. Beide Cementsorten wurden durch das
900-Maschensieb gefeint und lieſsen dann auf dem 5000-Maschensieb übereinstimmend
23,8 Proc. Rückstand. Die Festigkeit war folgende:
Nach 7 Tagen
Nach 28 Tagen
Gemahlener Cement
14,7
21,3
Gestoſsener Cement
12,0
20,75
Rud. Dyckerhoff zieht aus den gemachten Angaben den
Schluſs, daſs nicht die Gestalt des Kornes, sondern der Feinheitsgrad desselben auf
die Festigkeit von Einfluſs ist; daſs der Feinheitsgrad weder durch ein
900-Maschensieb, noch durch ein 5000-Maschensieb hinreichend genau zu ermitteln ist
und daſs die Feinheit der Mahlung am richtigsten durch die Sandprobe beurtheilt
wird.
(Fortsetzung folgt.)