Titel: | Zur Kenntniss der Thone und Thonwaaren. |
Fundstelle: | Band 239, Jahrgang 1881, S. 469 |
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Zur Kenntniſs der Thone und
Thonwaaren.
(Fortsetzung des Berichtes S. 210 dieses
Bandes.)
Zur Kenntniſs der Thone und Thonwaaren.
C. BischofThonindustriezeitung, 1880 S. 391. Notizblatt, 1880 S. 278. hat in
einigen Steinkohlenschieferthonen Spuren von Kobalt nachgewiesen. – Derselbe
Verfasser berichtet über ein weiteres Bauxit-Vorkommen
südlich von Gieſsen in der Wetterau und am Vogelsberg. Der dortige Bauxit hat
folgende Zusammensetzung:
I
II
III
Thonerde
60,1
51,86
42,6
Eisenoxyd
14,7
15,14
2,9
Kieselsäure
3,0
5,10
29,2
Glühverlust
24,0
26,10
25,0
Hygroskopisches Wasser
–
1,80
–
––––––––––––––––––––
101,8
100,00
99,7.
Derselbe wird zur Zeit von Alberti in Bieberich zur Herstellung von Alaun verwendet (vgl. 1879 233
465).
Das Blasenwerfen des Thones in hoher
Temperatur erklärt H. SegerNotizblatt des Vereines zur Fabrikation von
Ziegeln, 1880 S. 169 und 173. durch die Einwirkung
organischer Stoffe, welche im Steine wegen Mangel an Sauerstoff nicht verbrennen
konnten, auf das Eisenoxyd des Thones. Derselbe bespricht die Beziehungen zwischen der Zusammensetzung der Glasur und des
Scherbens.
Abgesehen von den Fehlern, die durch ungenügende Bearbeitung des Thones, mangelhafte
Mahlung der Glasuren, ungleichmäſsige Mischung der Glasurbestandtheile, durch Fehler
beim Angieſsen, durch Einwirkung der Gase und andere Ursachen entstehen, bleiben
noch drei Glasurfehler übrig, die von der Ausführung dieser Behandlungen vollständig
unabhängig sind und wesentlich in der physikalischen und chemischen Beschaffenheit
der Scherbenmaterialien einerseits und der Glasur andererseits begründet sind,
nämlich das Abblättern der Glasur, das Haarrissigwerden und das gewaltsame
Abspringen der Glasur, welches vielfach zu gleicher Zeit mit Zertrümmerung des
Scherbens verknüpft ist. Der Fehler des freiwilligen Abfallens ist zumeist darauf
zurückzuführen, daſs eine mangelhafte Haftung zwischen Glasur und Scherben
stattgefunden hat dadurch, daſs aus irgend einem Grunde Stoffe zwischen Glasur und
Scherben zwischengelagert sind, die durch die chemische Einwirkung beider nicht
zerstört werden, so daſs eine unmittelbare Berührung nicht stattfinden konnte. Es
kann dies z.B. hervorgerufen werden durch Thonstaub, durch Flugasche u. dgl., welche
bei einer bestimmten Zusammensetzung der Glasur nicht gelöst werden und
gewissermaſsen eine kennende Schicht bilden. Das Haften der Glasur auf dem Scherben
setzt immer voraus, daſs in mehr oder weniger hohem Grade eine chemische Einwirkung der
Glasurbestandtheile auf den Scherben stattgefunden hat, daſs also der Scherben von
der Glasur angefressen worden ist. Ein solches Anfressen wird sich leichter
vollziehen, wenn die Glasbildung auf dem Scherben selbst stattfindet, weniger
leicht, wenn ein fertig gebildetes neutrales Glas auf den Scherben gebracht wird.
Dieses freiwillige Abfallen kommt daher hauptsächlich dort vor, wo man fertig
geschmolzene Fritten ohne irgend welchen Zusatz als Glasur aufträgt, z.B. bei der
gemeinen Fayence, wo das fertig gebildete Zinnemail auf den Scherben aufgetragen
wird. Bei dieser Glasur, welche den Fehler am häufigsten zeigt, wird eine chemische
Einwirkung noch dadurch erschwert, daſs die Glasurschicht durch ihren Zinnoxydgehalt
in der Hitze erheblich dickflüssiger ist, als dies sonst in der Regel bei Glasuren
der Fall ist. Bei denjenigen Industriezweigen, welche aber statt fertig gebildeter
Glasurmischung entweder Mischungen von Fritte mit Bleioxyden und Sand;, Thon u.
dgl., oder nur ungefrittete Glasurrohmaterialien, wie Glätte mit Sand, mit Thon, mit
Kalk u.s.w., verwenden, kann dieser Fehler kaum vorkommen, weil die Glätte, der
kohlensaure Kalk u.s.w. ebenso gut auf den Sand in der Glasur wie auf den Sand und
Thon im Scherben einwirkt.
Das Haarrissigwerden und das gewaltsame Abspringen der Glasur erklären sich durch
ungleiche Ausdehnung des Scherbens und der Glasur. Zieht sich die Glasur stärker
zusammen als der Scherben, so gibt es Haarrisse, zieht sich der Scherben stärker
zusammen, so springt die Glasur ab.
Wenn man nun zur Vermeidung dieser Fehler eine bestimmte Glasur festhält und
verändert nach verschiedenen Richtungen die Beschaffenheit des Scherbens, oder hält
den Scherben fest und verändert die Beschaffenheit der Glasur nach bekannten
Richtungen, so kann man aus den dabei auftretenden Erscheinungen Schlüsse ziehen, in
welcher Richtung sich die Ausdehnung des Scherbens und der Glasur durch die
vorgenommenen Abweichungen verändert. Bekanntlich übt der Brand des Scherbens einen
ganz auſserordentlichen Einfluſs auf die Haltbarkeit der Glasur aus. In der Regel
wird bei schwachem Brand eine Glasur haarrissig; bei stärkerem Brande nimmt die
Haarrissigkeit ab, um schlieſslich vollständig zu verschwinden, weil nun die
Ausdehnungscoefficienten zwischen Glasur und Scherben gleich sind. Im Allgemeinen
nimmt mit der Stärke des Brandes der Ausdehnungscoefficient des Scherbens zu. Wenn
man nun auf ein und denselben Scherben mehrere Glasuren ähnlicher Zusammensetzung,
aber von verschiedener Schmelzbarkeit aufträgt, wird man durchgehend die Beobachtung
machen, daſs diejenigen Glasuren, welche bei einer bestimmten unter einander zur
Vergleichung genommenen Temperatur als die leicht schmelzbarsten sich erwiesen
haben, bei ihrer Haarrissigkeit auch das feinste Maschennetz zeigen und daſs, je schwerer schmelzbar die
Glasuren sind, desto groſsmaschiger die Risse werden und daſs bei einer bestimmten
Schmelzbarkeit die Haarrissigkeit dann überhaupt ganz aufhört. Der
Ausdehnungscoefficient der Glasur wird danach geringer mit der Schwerschmelzbarkeit
und gröſser mit der Leichtschmelzbarkeit der Glasur. Es wird dies natürlich immer
nur dann gelten können, wenn man Glasuren mit einander vergleicht, welche eine
ähnliche Zusammensetzung haben und für ähnliche Verhältnisse dienen.
Legen wir nun für eine Vergleichung verschiedener Materialien ein und dieselbe Glasur
zu Grunde und wechseln die Beschaffenheit des Scherbens aus Thonsubstanz und fein
gemahlenem Quarz, so findet man, daſs, wenn Glasurrissigkeit eintritt, die Maschen
um so weitläufiger werden, je gröſser der Gehalt an Quarzsand ist, und um so
engmaschiger, je gröſser der Gehalt an Thonsubstanz ist. Es verhalten sich in dieser
Richtung verschiedene Thonsubstanzen zwar etwas verschieden, indem z.B. bei zwei
Massen von gleichem Gehalt an Thonsubstanz eine solche, welche diese aus Kaolin
enthält, etwas leichter reiſst als eine solche, welche gleichviel Thonsubstanz aus
einem fetten Thon enthält; die Unterschiede sind aber nicht sehr groſs, so daſs man
im Allgemeinen doch sagen kann: Die Haarrissigkeit wird bei Glasuren um so geringer,
je gröſser der Quarzgehalt des Scherbens ist, oder, je reicher an Quarz ein Scherben
ist, eine desto leichtflüssigere Glasur kann er tragen, je reicher an Thon er ist,
desto schwerer flüssig muſs die Glasurschicht sein, damit sie rissefrei und frei von
Absprengungen haften kann. Es spielt hierbei auch die Körnung des Quarzes eine
Rolle, welche sich dahin ausdrücken läſst, daſs, je feinkörniger der Quarz ist,
desto leichtflüssiger die Glasur sein darf, je grobkörniger, desto
schwerflüssiger.
Der häufigste Bestandtheil, welcher zu der Thonsubstanz und dem Quarz hinzutreten
kann, ist Feldspath, der entweder absichtlich zugesetzt wird, oder aber von Natur
entweder im Thon, oder im zugesetzten Sand vorhanden ist und deswegen von dem
Fabrikanten ganz unbewufst in die Masse hineingebracht wird. Nach den Versuchen,
welche Seger in dieser Richtung angestellt hat, übt der
Feldspath die Wirkung aus, daſs mit zunehmendem Feldspathgehalt die Feinmaschigkeit
des Haarrissenetzes zunimmt, daſs man also bei Zunahme des Feldspathgehaltes in der
Masse nur dann zu haltbaren Glasuren kommt, wenn man zu gleicher Zeit den
Schmelzpunkt der Glasur höher rückt, und daſs man mit Abnahme des Feldspathgehaltes
auch wieder zu niedriger schmelzenden Glasuren übergehen kann. Es gilt dies
gewissermaſsen nur für diejenigen Massen, welche nicht so weit sinterten, daſs sie
vollkommen dicht geworden sind, also für solche Massen, die im Brande ihren thonigen
Charakter erhalten haben. Dies gilt auch noch für solche Massen, die Steinzeug
artig, aber nicht mehr für solche, die Porzellan artig geworden sind. Wenn man
nämlich einen Steinzeug artig gebrannten Scherben noch weiter erhitzt, aber nicht
so, daſs er zu einer Schlacke flieſst, so gehen in der Masse noch weitere
Veränderungen vor; bei stark Quarz haltigen Porzellanmassen läſst sich
beispielsweise eine Volumenvergröſserung erkennen, welche sich gegenüber der Glasur
in der Richtung äuſsert, daſs die Glasur erst bei einer solchen Temperatur
haarrissefrei wird, bei der diese Volumenvermehrung eingetreten ist. Diese
Temperatur liegt aber viel höher als diejenige, bei welcher das Porzellan anfängt,
durchscheinend zu werden.
Für gewöhnliche Thonmassen mit geringem Feldspathgehalt kann man im Allgemeinen
sagen, daſs eine gröſsere Haarrissigkeit eintritt, wenn der Scherben über eine
bestimmte Temperatur hinaus gebrannt ist, daſs also, wenn wir von der Glasur als dem
unveränderten Bestandtheil ausgehen, der Ausdehnungscoefficient des Scherbens sich
durch ein Ueberbrennen vermindert hat. Bei Quarz haltigen, von Feldspath freien
Massen läſst sich dies nicht beobachten; vielmehr tritt hier mit dem Ueberbrennen
statt Haarrissigkeit immer das Gegentheil, ein Absprengen der Glasur, ein.
Der dem Thon beigemischte kohlensaure Kalk scheint sich ganz so zu verhalten wie
Quarz, so daſs er ihn in der Masse gewissermaſsen ersetzen kann. Bei höherer d.h.
einer Temperatur, die über dem Schmelzpunkt des Feldspaths liegt und bei welcher
vollständige Verkieselung und Verschmelzung des Kalkes eingetreten ist, zeigt der
kohlensaure Kalk dasselbe Verhalten wie der Feldspath, also die Rissigkeit wird
vermehrt. Wenn man einen Thonscherben, welcher viel Kalk enthält, nur so weit
brennt, daſs er noch stark porös bleibt, so ist er bei sonst feiner und an Thon
armer Beschaffenheit im Stande, eine leichtflüssige Glasur zu tragen. Wenn wir diese
Glasur nun auf einen Scherben setzen, der viel stärker gebrannt ist, so wird hier in
diesem Fall ein Haarrissigwerden der Glasur eintreten, während in dem Fall, daſs das
Magerungsmittel nicht aus kohlensaurem Kalk, sondern einzig und allein aus Quarz
besteht, der umgekehrte Fall eintritt, daſs nämlich ein Abreiſsen der Glasur
eintritt.
Zur Beseitigung der Haarrissigkeit oder Absprengung der Glasur soll man die Glasur
schwerflüssig machen, den Scherben stärker brennen oder reicher an Quarz machen, den
Quarz feiner nehmen, oder den Feldspathgehalt verringern. Beim Abreiſsen der Glasur
kann man dadurch zu einer haltbaren Glasur kommen, daſs man statt der schwerer
schmelzbaren nur leichter schmelzbare Glasuren nimmt. Der Scherben kann dahin
geändert werden, daſs der Thongehalt vermehrt, der Quarzgehalt verringert, daſs
gröberer Quarz zugesetzt, der Feldspathgehalt erhöht, oder daſs schwächer gebrannt
wird.
Schlieſslich ist noch zu bemerken, daſs Glasuren im Allgemeinen um so stärker und
früher haarrissig werden, je dicker sie liegen. Wenn eine Glasur zum Scherben nicht paſst, also nicht
denselben Ausdehnungscoefficienten hat, so wird, wenn die beiden Gröſsen nicht weit
aus einander liegen, bei einer dicken Glasur der Bruch sofort eintreten, sobald die
Abkühlung bis zu einem bestimmten Grade geschehen ist, häufig schon im Ofen oder
beim Herausnehmen oder kurz darauf; bei dünner Glasurschicht geschieht dies erst
später. Je dünner die Glasurschicht, desto länger kann sie rissefrei erhalten
werden; aber der Bruch wird immer eintreten und man kann die Glasurrissigkeit nicht
dadurch heben, daſs man die Glasur dünn legt. Für den Verkauf kann es ganz praktisch
sein, die Glasur dünn zu legen und sie dadurch erst nach einigen Monaten haarrissig
werden zu lassen; aber sonst ist es besser, man legt die Glasur dick und sieht
gleich in den ersten Tagen, ob sie haarrissig wird und verkauft dann entweder
billiger, oder zerschlägt das Stück.
Ueber die Festigkeit der
Ziegelsteine im Vergleich zu Bruchsteinen macht Prof. BöhmeVerhandlungen des Vereines zur Beförderung des
Gewerbefleiſses, 1880 S. 253., Vorsteher der kgl.
Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin, folgende Angaben:
Ziegelsteine
MittlereDruckfestigkeitnach
denVersuchen von
Bruchsteine in Würfeln
MittlereDruckfestigkeitnach
denVersuchen von
1877
1878
1877
1878
k auf 1qc
k auf 1qc
Gewöhnliche Hintermaue- rungssteineBessere Ziegelsteine
(Mit- telbrand)Klinker (Hartbrand)Poröse
VollsteinePoröse LochsteineSchwemmsteineDachsteine auf
BruchLochsteine
150247354124 39 29106–
206252379184 84––194
GranitPorphyrSandsteinSyenitSandsteinquarzBanc
RoyalKalksteine
(belgisch)QuadersandsteinBasaltlavaBasalt
900 790 24710161533 73 600–––
11071302 460–1523–– 679 3911382