Mörtelprüfung [1]

Mörtelprüfung. Mörtelmaterialien werden unterschieden in Luftmörtel und hydraulische Mörtel. Die ersteren sind solche, die lediglich unter dem freien Zutritt der Luft, d.h. unter der Einwirkung der atmosphärischen Kohlensäure, erhärten und daher nur zu trockenstehendem Mauerwerk verwendet werden können. Hydraulische Mörtel sind solche, die sowohl unter dem freien Luftzutritt (unselbständig) als auch unter Wasser (selbständig) erhärten und in Wasser nicht löslich sind. Die Nomenklatur der hydraulischen Bindemittel (vgl. [1]–[3]) unterscheidet:

[455] 1. Hydraulische Kalke, die durch Brennen von mehr oder weniger ton- (oder kieselsäure-) haltigen Kalken gewonnen werden und, mit Wasser genetzt, sich ohne erhebliche Volumenveränderung ganz oder teilweise zu Pulver löschen.

2. Romanzemente, welche aus tonreichen Kalkmergeln durch Brennen unterhalb der Sintergrenze gewonnen werden und bei Netzung mit Wasser sich nicht löschen und daher durch mechanische Zerkleinerung in Pulverform gebracht werden müssen.

3. Portlandzemente, die aus natürlichen Kalkmergeln oder künstlichen Mischungen ton- und kalkhaltiger Stoffe durch Brennen bis zur Sinterung und darauffolgende Zerkleinerung bis zur Mehlseinheit gewonnen werden und auf einen Gewichtsteil Hydraulefaktoren mindestens 1,7 Gewichtsteile Kalkerde enthalten. Zur Regulierung technisch wichtiger Eigenschaften ist ein Zusatz fremder Stoffe bis zu 2% des Gewichtes ohne Aenderung des Namens zulässig.

4. Puzzolanzemente, die durch innigste Mischung pulverförmiger Kalkhydrate mit staubfein zerkleinerten hydraulischen Zuschlägen gewonnen werden.

5. Gemischte Zemente, die durch innigste Mischung fertiger Zemente mit geeigneten Zuschlägen gewonnen werden und nach dem Grundstoff und unter Angabe des Zuschlages ausdrücklich als gemischte Zemente zu benennen sind.

6. Eisenportlandzement, Portlandzement mit 30% Zusatz granulierter und feingemahlener Hochofenschlacke.

7. Hydraulische Zuschläge, natürliche oder künstliche Stoffe, welche nicht selbständig, sondern in Verbindung mit Aetzkalk hydraulisch erhärten; z.B. Traß, Puzzolanerde, Santorinerde, Hochofenschlacke, gebrannte Tone, u.s.w.

Die Prüfung der Mörtelmaterialien (Bindemittel) ist am eingehendsten durchgebildet für Portlandzement. Sie erfolgt an Hand sogenannter Normen (s. Normenproben), die zum Teil auch auf die übrigen hydraulischen Bindemittel angewendet werden [3], [4]. Außer den Normenproben gelangen besondere Untersuchungen hinsichtlich der Verwendbarkeit für bestimmte Zwecke zur Ausführung [5]. Die Untersuchungen umfassen chemische und physikalischtechnische Proben.

a) Die chemischen Untersuchungen erstrecken sich je nach der Art des Bindemittels auf die Bestimmung des Gehaltes an Kohlensäure, Kieselsäure, Tonerde, Eisenoxyd, Kalk, Magnesia, Schwefelsäure, Alkalien und beim Schlackenzement ferner auf Eisenoxydul, Manganoxydul und Sulfidschwefel; auf die Bestimmung der Farbenechtheit sowie des Gehaltes an Brennstoffrückständen durch Schütteln der Probe mit Wasser oder Alkohol, wobei die Farbmittel und Rückstände wegen ihres geringeren spezifischen Gewichtes sich nach oben absondern. – Zum Nachweis fremder mehlförmiger Zuschläge, als Kalkstein, Tonschiefer, hydraulischer Kalk, zu Portlandzement dienen nach Fresenius ([6]–[8]): 1. Das spezifische Gewicht, welches beim reinen Portlandzement mindestens 3,1–3,125 betragen soll. 2. Der Glühverlust, welcher durch Glühen von etwa 2 g der Masse im Platintiegel bis zum konstanten Gewicht ermittelt wird und 0,34–2,59% betragen darf, bei Gegenwart von hydraulischem Kalk aber bis auf 18% und darüber steigt. 3. Die Alkalinität der Lösung, d.h. die Abgabe von alkalisch reagierenden Bestandteilen an Wasser. Zu ihrer Bestimmung werden 1 g der bis zur Feinheit von 5000 Maschen (S. 456) gepulverten Masse mit 100 ccm destilliertem Wasser bei gewöhnlicher Temperatur 10 Minuten lang geschüttelt, hierauf durch ein trockenes Filter filtriert und alsdann 50 ccm des Filtrats mit einem Zehntel Normalsalzsäure titriert. Die zulässigen Grenzwerte betragen 4 und 6,25, bei Gegenwart von Schlackenzement weniger und bei hydraulischem Kalk mehr. 4. Der Verbrauch an ein Zehntel Normalsalzsäure, wenn 1 g der wie unter 3. feingepulverten Masse mit einer Mischung von 30 ccm Normalsalzsäure und 70 ccm Wasser 10 Minuten lang umgeschüttelt und 50 ccm des Filtrates mit Normalnatronlauge zurücktitriert werden. 5. Der durch Gegenwart von Schlackenmehl erhöhte Verbrauch an Kaliumpermanganat (Chamäleonlölung), wenn 1 g des feingepulverten Bindemittels mit etwa 150 ccm einer Mischung von 1 Teil verdünnter Schwefelsäure vom spezifischen Gewicht 1,12 und 2 Teilen Wasser behandelt und der Flüssigkeit so viel Chamäleonlösung zugesetzt wird, bis bleibende Rotfärbung eintritt. 6. Die Aufnahme von Kohlensäure, die bei Gegenwart von hydraulischem Kalk als Gewichtzunahme sich ergibt, wenn 3 g des feingepulverten Materials im gewogenen Glasrohr bei Zimmerwärme der Einwirkung eines zuvor über Schwefelsäure getrockneten Kohlensäurestromes bis zum unveränderlichen Gewicht ausgesetzt werden. Um Wasserverluste zu verhindern, ist in das Ausgangsende des Rohres eine Chlorcalciumschicht zwischen zwei Asbestpfropfen einzuführen. – Zur Untersuchung von Traß empfiehlt Pennink, neben Feuchtigkeitsgehalt und Glühverlust den Gehalt an in Salzsäure löslichen Bestandteilen und der in Natronlauge löslichen Kieselsäure zu bestimmen [9], [10].

b) Die physikalischen Untersuchungen erstrecken sich auf die Bestimmung folgender Eigenschaften:

1. Das spezifische Gewicht. Es wird aus dem porenfreien Volumen V der Probe von dem Gewicht G nach der Gleichung γ = G/V berechnet. Zur Bestimmung des Volumens dienen hierbei sogenannte Volumenometer, welche die Flüssigkeitsmenge anzeigen, die das abgewogene pulverförmige Probematerial zu verdrängen vermag. – Bei den Volumenometern von Schumann [3], [8] (Fig. 1) wird die vorher geglühte Probemenge durch das Standrohr B in das zuvor mit Terpentin gefüllte, gläserne Gefäß A geschüttet, so daß das Oel in dem Rohr ansteigt. Letzteres ist in den Hals des Gefäßes sorgfältig eingeschliffen und in ¹/₁₀ ccm eingeteilt. Der Unterschied in den Ablesungen am unteren Meniskus der Terpentinsäule vor und nach dem Einschütten und Untersinken der Probe gibt somit das Volumen des letzteren. Zur Vermeidung von Messungsfehlem müssen der Apparat, das Oel und die Probe gleichen Wärmegrad haben und die Luft vor der zweiten Ablesung aus dem Oel entwichen sein. – Bei dem[456] Apparat von Erdmenger&Mann (Fig. 2) ist das Entweichen der Luft dadurch erleichtert, daß die Bestimmung in einem möglichst kurzhalsigen, gläsernen Kölbchen von 50 ccm Inhalt ausgeführt wird, welches nach dem Einbringen des Oeles und des Probematerials vorsichtig geschwenkt werden kann. Zum Versuch wird das von einem Wasserkühler umgebene, in ¹/₁₀ ccm geteilte Rohr von 50 ccm Inhalt aus einer mit ihm verbundenen Woulfschen Flasche mit Terpentinöl gefüllt und dann so viel Oel in das untergestellte, die Probe enthaltende Kölbchen abgelassen, bis das Niveau der Flüssigkeit in ihm auf 50 ccm steht. Das im Rohr zurückgebliebene Oelvolumen entspricht dann dem Volumen der Probe.

2. Das Volumen- oder Litergewicht der Masse (einschließlich Hohlräume) wird im möglichst lose und im möglichst fest gelagerten, eingerüttelten Zustande durch Messen und Wägen ermittelt. Einheitliche Verfahren für die Ausführung der Versuche bestehen noch nicht. Zur Erzielung möglichst loser Lagerung wird das Material in das Meßgefäß eingesiebt; die Form des Gefäßes und die Fallhöhe des Materials sind hierbei von Einfluß. Bernoully empfiehlt zur einheitlichen Versuchsausführung den Einfülltrichter (Fig. 3) [3]. Der Trichter mit Rührarmen im Innern wird unten durch einen Schieber verschlossen, mit dem Probematerial angefüllt; letzteres läßt man dann nach Ingangsetzen des Rührwerkes in das untergestellte Meßgefäß ablaufen. Nach vollständiger Füllung wird ohne Erschütterung abgestrichen und gewogen Die französischen Normen schreiben die Verwendung eines besonderen Siebtrichters vor [12], bestehend aus einem konischen Gefäß von 225 mm Länge, in dem sich, 80 mm vom oberen Rande entfernt, eine Siebeinlage mit Löchern von 2 mm Durchmesser befindet. Unten ist an den Konus ein Zylinder von 120 mm Länge angeschlossen, der mit einem drehbaren Schieber zu verschließen ist. Das. Probematerial wird in Mengen von 300–400 g auf das Sieb gebracht und mit einem Spatel durchgerührt, Bei geöffnetem Schieber fällt es in das untergestellte Litergefäß, dessen oberer Rand 60 mm von der Ausflußöffnung entfernt ist. Das Durchrühren und Aufgeben neuen Materials erfolgt, bis sich ein vollkommener Kegel über dem Litergefäß gebildet hat, der dann ohne Erschüttern abgestrichen wird, worauf das Gewicht des Gefäßinhaltes festgestellt wird. Gary empfiehlt die allgemeine Einführung dieses Verfahrens; nur wünscht er an Stelle des Utergefäßes mit Höhe gleich Durchmesser das in der Eichordnung § 17 vorgesehene zylindrische Litergefäß [57]. – Die möglichst dichte Lagerung wird durch Einrütteln erzielt. Zum Einrütteln von Hand wird ein Litergefäß von 10 cm Höhe oder das preußische Normallitergefäß benutzt. Fig. 4 stellt ein mechanisches Rüttelwerk von Tetmajer dar, bei dem das zylindrische Litergefäß an einer liegenden Schwinge hängt und mit dieser durch Kurvenstücke, auf welchen die Enden der Schwinge schleifen, von der rechts gelegenen Antriebswelle aus langsam gehoben wird und dann plötzlich herabfällt, so daß es auf die Bodenplatte des Apparates aufschlägt. Die Fallhöhe beträgt etwa 10 mm. Das Litergefäß wird durch löffelweises Nachfüllen des Materials möglichst gehäuft voll gehalten und nach 6000 Stößen, die durch ein Zählwerk angezeigt werden, abgestrichen und gewogen. Der Apparat soll zugleich zur Bestimmung der

3. Feinheit der Mahlung durch Siebversuche dienen. Die Siebe mit Drahtgewebe werden in die von vier stehenden Schwingen (Fig. 4) getragene Platte eingesetzt und durch die links gelegene Kurbel betätigt. Die preußischen Normen schreiben vor, daß Portlandzement auf einem Siebe von 900 Maschen auf den Quadratzentimeter höchstens 10% Rückstand hinterlassen darf, wobei die Drahtstärke 0,11 mm, die Maschenweite 0,222 mm betragen soll. Diese Siebfeinheit ist für den Stand der Fabrikation längst viel zu gering. Daher ist neben dem normalen 900-Maschen-Sieb das mit 5000 Maschen auf 1 qcm wohl allgemein in Deutschland im Gebrauch. Nach den Beschlüssen der Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren werden zwei Siebe verschiedener Feinheit verwendet, und zwar für Portlandzement solche mit 900 und 4900 Maschen und für andre Bindemittel Siebe mit 900 und 2500 Maschen.[457] Die Drahtstärken sollen für diese drei Siebe 0,05, 0,07 und 0,1 mm betragen, d.h. ebenfalls etwa die Hälfte der Maschenweite [1], [8]. Mängel der seinen Drahtsiebe sind, daß sie nicht gleichmäßig im Handel zu haben sind und im Gebrauch sich leicht ändern. Versuche mit Sieben aus gelochtem Blech sind bisher fehlgeschlagen, weil die Oeffnungen sich leicht verstopften. Von erheblichem Einfluß auf das Ergebnis ist auch die Handhabung des Siebes. Gary empfiehlt daher an Stelle des Siebens das Schlämmen oder die Windrichtung [57], [68]. Auf die technischen Eigenschaften ist die Feinheit der Mahlung insofern von Einfluß, als bei gleichscharfem Brande feinere Zemente höhere Anfangsfestigkeit besitzen als gröbere, während letztere größere Endfestigkeit erreichen. Das Haftvermögen, die Wasserundurchlässigkeit und der zulässige Sandgehalt des Mörtels gleicher Fertigkeit nehmen ebenfalls mit der Feinheit der Mahlung zu; ferner fällt der Mörtel bei Mischung nach Raumteilen um so magerer aus, je seiner der Zement gemahlen ist; beim Lagern im kühlen Raum wird besonders fein gemahlener Zement langsamer bindend und durch Aufnahme von Kohlensäure und Feuchtigkeit aus der Luft klumpig und gebrauchsunfähig. Ohne weiteres läßt sich aus der feinen Mahlung nicht auf die Güte des Zementes schließen, zumal geringwertige, schwachgebrannte Zemente weit mehr sehr fein gemahlen vorkommen als gute, scharfgebrannte.

4. Die Abbindeverhältnisse. Die Eigenschaft der mit Wasser zu einem Brei oder mit Sand und Wasser zu einem Mörtel angemachten hydraulischen Bindemittel, an der Luft oder unter Wasser zu erhärten, d.h. infolge chemisch-physikalischer Vorgänge aus dem teigartigen, plastischen in den festen Aggregatzustand überzugehen [55], nennt man das »Abbinden«, und die Zeit vom Anmachen des Breies bis zu demjenigen erfahrungsgemäß festgestellten Grade der Erhärtung, bei dem der Mörtel gegen mechanische Einwirkungen von Wasser und Frost widerstandsfähig ist, die »Bindezeit«. Letztere ist bei der Beurteilung der Verwendbarkeit eines Bindemittels zu einem bestimmten Zweck zu berücksichtigen, und zwar wird man zu einem Mörtel, der sogleich nach seiner Verarbeitung auf Fertigkeit beansprucht werden muß oder zum Betonieren unter Wasser verwendet werden soll, stets schnellbindendes Material (Bindezeit < 2 Stunden) wählen, im übrigen aber dem langsambindenden Material (Bindezeit > 2 Stunden) den Vorzug geben, weil es meist höhere Fertigkeit erreicht und volumenbeständiger ist. Wichtiger als die Bindezeit ist besonders bei Schnellbindern die Dauer bis zum Erhärtungsbeginn, weil der Zement innerhalb dieser Zeit verarbeitet sein muß, falls seine Bindekraft keine Einbuße erleiden soll. Durch Erschüttern des Mörtels kann das Abbinden verzögert werden. Zur Untersuchung der Abbindeverhältnisse werden 300 g des Zementes (diese Menge ist zur Erzielung vergleichbarer Ergebnisse genau innezuhalten) bei Langsambindern 3 Minuten und bei Schnellbindern 1¹/₂ Minute lang mit Wasser zu einem steifen Brei angerührt. Dieser wird nach dem ältesten Verfahren zu einem etwa 15 mm dicken Kuchen auf einer Glasplatte ausgegossen und dann als Bindezeit die Zeit ermittelt, innerhalb welcher der Kuchen so weit erhärtet, daß seine Oberfläche einem leichten Druck mit dem Fingernagel widersteht [14]–[16]. Der Wasserzusatz soll hierbei so groß gewählt werden, daß der Brei erst bei mehrmaligem Aufstoßen der Platte nach den Rändern hin ausläuft. – Zuverlässigere Beurteilung gestattet der Vicatsche Nadelapparat (Fig. 5). Der Mörtel wird in einen Metallring von 40 mm Höhe und 80 mm Durchmesser oder nach dem Vorschlage des Geräteausschusses des Vereins deutscher Portlandzementfabrikanten, um den Einflüssen von Wärmeschwankungen zu begegnen, in eine konische Hartgummidose mit 75 mm oberem und 65 mm unterem Durchmesser bei 40 mm Höhe eingetragen, wobei der Ring oder die Dose auf einer Glasplatte steht, abgestrichen und wiederholt der Einwirkung einer senkrecht geführten, langsam herabgelassenen zylindrischen Nadel mit 1 qmm Querschnitt und 300 g Gewicht ausgesetzt. Hierbei wird an der Eindringtiefe der Nadel beobachtet der »Erhärtungsbeginn« als die Zeit, nach der die Nadel den Kuchen nicht mehr zu durchdringen vermag bezw. nach dem Verfahren des Materialprüfungsamtes 5 mm über dem Boden steckenbleibt, und die »Bindezeit«, nach welcher die Nadel auf der nach oben gekehrten Grundfläche des Kuchens keinen Eindruck mehr hinterläßt [3], [8], [17]; die obere Fläche der Probe zur Bestimmung der Bindezeit zu benutzen ist nicht zweckmäßig, da diese Fläche meist mit einer schlammartigen Haut überzogen ist, die hindert, den Eindruck scharf zu beobachten. – Zur selbsttätigen Feststellung des Abbindeverlaufes und dessen Aufzeichnung zu einer Schaulinie ist von Amsler-Laffon in Schaffhausen nach den Angaben von Tetmajer ein besonderer Apparat gebaut, welcher in bestimmten Zeitabschnitten eine Nadel von 2 mm Durchmesser und 500 g Gewicht auf die Probe herabfallen läßt. Als »Bindezeit« gilt die Erhärtungsdauer, nach welcher die Nadel bei 40 mm Fallhöhe nur noch 2 mm tief in den Kuchen eindringt. Die einzelnen Treffpunkte kommen auf eine Spirallinie zu liegen. Die gleichzeitig verzeichnete Schaulinie bildet ebenfalls eine Spirale, und zwar ist sie bis zum Beginn der Erhärtung und nach Erreichung der Bindezeit voll ausgezogen, für die dazwischen liegende Zeit aber gestrichelt bezw. punktiert [3], [54]. – Beim Goodmannschen Zementsetter [18], [54], [56] wird eine belastete Scheibe auf den Zementbrei gesetzt, der in einen Trog eingetragen ist, welcher mit gleichbleibender Geschwindigkeit mittels eines Uhrwerkes unter der Scheibe fortgezogen wird, Diese Scheibe dringt anfänglich in den Zementbrei ein, wird aber mit dem Beginne der Erhärtung selbsttätig immer mehr angehoben und tritt bei Erreichung der Bindezeit ganz aus dem abgebundenen Brei heraus. Ihre Eindringtiefe wird auf einem Papierstreifen in fortlaufender Linie durch einen Schreibstift verzeichnet, der mit der Achse der Scheibe verbunden ist. – Nach den Untersuchungen des Materialprüfungsamtes stimmen die mit den beiden letztgenannten Apparaten erzielten Ergebnisse mit den Angaben der Vicatschen Nadel nicht überein [54], [57]. – Martens hat einen selbsttätigen Apparat konstruiert, der der Vicatschen [458] Nadel möglichst angepaßt ist und bei dem alle schädlichen Stöße auf das sorgfältigste vermieden sind [54], [58], [59]. Der Apparat besitzt drei Nadeln, die von einem Sperrmagneten getragen werden. Durch ein Uhrwerk mit Signalscheibe wird der Magnet in bestimmten Zeitabschnitten von 1, 5, 15 oder 30 Minuten ausgelöst, und die Nadeln werden dann langsam auf den Zementbrei niedergelassen, der sich in drei länglichen Rahmen befindet. Nach einer halben Minute werden die Nadeln wieder angehoben. Ihre Eindringtiefen werden durch Schreibfedern auf einen Papierstreifen aufgezeichnet. Aehnlich wie die Apparate von Amsler-Laffon und Martens arbeitet der Apparat von Périn [55], s.a. unter Absatz 5. – Für sehr schnell abbindendes Material, welches durch das vorgeschriebene, eine Minute lange Rühren zu sehr langsam bindendem Material werden würde, empfiehlt Michaelis, 20–30 g des Bindemittels in einer kleinen Schale mit Hilfe eines ebenen Stempels bis zur Erzeugung einer ebenen Oberfläche mäßig zusammenzudrücken, vorsichtig 20–25 ccm Wasser daraufzugießen und das Gefäß nun wiederholt stoßweise auf den Tisch zu setzen, bis das Wasser in das Pulver eindringt, und den Beginn der Erhärtung dann mit dem Fingernagel zu bestimmen [19]. – Erfahrungsgemäß nimmt die Abbindezeit mit der Größe des gewählten Wasserzusatzes und mit steigender Wärme der Massen ab, jedoch ohne daß sie zu beiden Umständen in einem einfachen Verhältnis steht [20], [21]. Durch längeres Lagern wird Portlandzement meistens langsam bindend, unter dem gleichzeitigen Einfluß der Wärme kann aber auch langsambindender Zement zum Schnellbinder werden [57], [60], Daher empfiehlt es sich, um zu vergleichbaren Ergebnissen zu gelangen, die Versuche stets bei 15–18° C. und bei einheitlicher Mörtelkonsistenz anzustellen. Um letztere zu erzielen, schlug Bernoully vor, den Wasserzusatz auf 331/3% des Trockengewichtes der Masse zu bemessen [22], während nach Böhme 27–30% hinreichen [23], [24], Nach dem Verfahren von Tetmajer werden 400 g des Probematerials zu einem Brei angemacht, und dieser wird bei Schnellbindern 1 Minute, im übrigen 3 Minuten lang mittels eines löffelförmigen Spatels gleichmäßig durchgearbeitet, in die Dose des obengenannten Vicatschen Nadelapparates ohne Rütteln eingestrichen und dem Druck eines Stempels von 10 mm Durchmesser und 300 g Gewicht ausgesetzt. Die Breikonsistenz gilt als normal, d.h. der Wasserzusatz richtig gewählt, wenn der Stempel etwa 5 mm über dem Boden in dem Kuchen steckenbleibt [1]–[3]. Goslich empfiehlt, nur so viel Anmachewasser zu verwenden, als vom Bindemittel chemisch gebunden wird, und dann durch Benutzung einer allseitig geschlossenen Dose Wasserverluste fernzuhalten, die bei der zweiteiligen Büchse durch Verdunsten und Leckstellen entstehen können. Zugleich soll unter Innehaltung einer bestimmten Anfangswärme für Wasser und Bindemittel die Wärmeentwicklung beobachtet werden. Das Abbinden soll dann nicht mit der Vicatschen Nadel bestimmt, sondern als beendet erachtet werden, wenn der Zementkuchen, ¹/₂ Stunde in destilliertes Wasser gestellt, an dieses keinen Kalk mehr abgibt [25]. Prüssing empfiehlt, auch den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu berücksichtigen. Im Kgl. Materialprüfungsamt zu Lichterfelde wird der richtige Wasserzusatz wie folgt festgestellt: 300 g Zement werden mit einem Messer mit breiter Klinge in einem emaillierten Topf mit ebenem Boden zunächst unter Zusetzen von so viel Wasser gut und schnell durchgerührt, daß der Brei sirupartige Beschaffenheit annimmt, d.h. als langer, dünner Faden von dem Messer abläuft, ohne Klumpen zu bilden. In der Regel sind hierzu 32 bis 38% Wasser erforderlich. Dann wird zur Erzielung der richtigen Dickflüssigkeit so viel Zement zugerührt, bis die Masse beginnt, sich zu ballen, nicht mehr an dem Gefäß zu haften und eine glänzende Oberfläche zu zeigen. In diesem Zustande wird der Brei mit dem Messer auf die Glasplatte gebracht. – Neben der Wärme der Massen und der Luft ist auch der Feuchtigkeitsgehalt der letzteren von Einfluß. Er ist daher mit zu beobachten, wozu am besten Haarhygrometer nach Saussure-Koppe dienen.

5. Die Wärmeerhöhung beim Abbinden tritt nur bei ganz langsam abbindendem Material nicht ein, erreicht aber im übrigen ihr Maximum beim Beginn der Erhärtung. Der Brei wird mit normalem Wassergehalt (s. vorstehend) angemacht und bei Benutzung des Apparates Fig. 6 in Hartgummidosen gebracht, durch deren Deckel Maximumthermometer in den Brei eingeführt werden. Gleichzeitig ist die Luftwärme an besonderen Thermometern zu beobachten [3]. Gary mißt dem Verhalten des Zementes während seines Abbindens, d.h. ob er nach längerer Zeit plötzlich erstarrt oder unter geringer Wärmeentwicklung allmählich hart wird, ganz besonderen Wert bei und hält es für wichtig, daß ein Zement verarbeitet ist, bevor er seine chemische Energie entwickelt, die sich durch Wärmesteigerung anzeigt. Um die Wärmeentwicklung sowohl beim Brei aus reinem Zement als auch beim Zementmörtel fortlaufend verfolgen zu können, hat Gary einen Apparat konstruiert, mit dem der Höhenstand des Quecksilberfadens eines in den Zementbrei eingelassenen Thermometers von einer Lichtquelle aus auf eine photographische Platte projiziert wird, die durch ein Uhrwerk hinter dem Thermometer fortbewegt wird [54].

6. Die Raumbeständigkeit. Sämtliche hydraulischen Bindemittel quellen unter Wasser und schwinden beim Trocknen an der Luft wieder [26]–[28]. Plötzlicher Wechsel zwischen Quellen und Schwinden veranlaßt Haar- und Luftrisse, und zwar besonders bei fettem Mörtel [29]. Durch geeigneten Sandzusatz und durch sachgemäße Verarbeitung lassen sich Schwindrisse nahezu beseitigen. Ungebührlich große Ausdehnung, die klaffende Risse zur Folge hat, bezeichnet man mit »Treiben«. Sie entsteht bei sogenannten Lufttreibern durch Aufnahme atmosphärischer Feuchtigkeit und bei »Wassertreibern« auch unter Wasser und ist stets eine Folge mangelhafter[459] Zusammensetzung des Materials. Hiernach unterscheidet man »Gipstreiber« mit übermäßigem Gehalt an Calciumsulfid und Calciumsulfat, Stoffe, die eine nachträgliche allmähliche Zersetzung, Oxydation oder Wasseraufnahme erfahren; ferner »Kalktreiber«, die infolge ungenügender Homogenität und fehlerhaften Brandes langsam ablöchenden Aetzkalk enthalten, dessen schädlicher Einfluß aber nach Ducourneau durch Zusatz eines Gemisches von gepulvertem Sandstein, gepulverten Steinen und Schwefelsäure behoben wird [30], und »Magnesiatreiber«. Bei letzteren treten die Treiberscheinungen nach der heutigen Anschauung infolge Ablöschens der Magnesia erst nach längerer Zeit ein, sofern die Magnesia durch Scharfbrand in einen gegen die Einwirkung von Wasser äußerst widerstandsfähigen Zustand versetzt ist [31]. Die Frage des Magnesiatreibens ist indessen noch nicht völlig geklärt. Die entscheidende Probe (s. Normenproben) zur Prüfung der Volumenbeständigkeit ist die Plattenprobe nach Klasen [32]. Bei ihr wird ein Brei aus reinem Zement von der gleichen Beschaffenheit wie bei der Abbindeprobe zu einem in der Mitte etwa 10 mm dicken Kuchen von 80–100 mm Durchmesser auf eine Glasplatte ausgegossen und in der Regel nach 24 Stunden, jedenfalls aber erst nach erfolgtem Abbinden, unter Wasser gelegt. Die Neigung zum Treiben äußert sich im Krümmen des Kuchens und in klaffenden Kantenrissen und bei ganz schlechtem Material in Netzrissigkeit der Oberfläche. Kalktreiber zeigen auch wohl weiße, vorwiegend aus Kalkhydrat bestehende Ausscheidungen in den Rissen. Meißens zeigen sich die Treibriffe schon nach 3 Tagen; maßgebend ist aber der Zustand nach 28 Tagen.

Während des Abbindens ist der Kuchen gegen schnelles Austrocknen durch Zugluft und Sonnenschein zu schützen, um Schwindrisse zu vermeiden, die in der Regel in der Mitte des Kuchens entstehen. Am besten werden die Proben hierzu in einem bedeckten Kasten oder unter nassen Tüchern aufbewahrt. Ein Mangel der Plattenprobe ist ihre Dauer von mindestens 28 Tagen. Um sie abzukürzen, hat man an Stelle der Erhärtung unter 15° C. folgende Erhärtungsverfahren unter Wärmezufuhr angewendet [3], [34]–[38], [61]–[64]: a) Die englische Darrprobe, bei der 100 g Zement normengemäß mit Wasser angemacht und auf einem feuchten Blatt Fließpapier, das auf einer ebenen Glas- oder Metallplatte liegt, zu einem Kuchen geformt werden, der nach dem Abbinden und nach dem Entfernen des Papiers zunächst bis zu 24 Stunden in einem feuchten Raum aufbewahrt und dann auf einer Metallplatte bei 100° C. im Luftbade gedarrt wird, bis keine Wasserdämpfe mehr entweichen. Bei Anwendung von besonderen Darröfen soll die Hitze nach dem Verdampfen des Wassers mindestens ¹/₂ Stunde auf 105° C. gehalten werden, b) Die Dampfdarrprobe, bei der die Probekuchen unter einer Schale oder in Darrschränken bis auf mindestens 105° C. so erhitzt werden, daß sie stets von Dampf umgeben sind und durch das kondensierte Wasser feucht gehalten werden. Treibende Bindemittel zeigen bei beiden Proben stets Verkrümmungen und Risse, c) Die Glühprobe nach Heintzel wird mit kugelförmigen Proben angestellt, die, auf dünnem Eisenblech ruhend, der allmählich gesteigerten Hitze eines Gasbrenners ausgesetzt werden, bis nach etwa 2 Stunden sich auf einer dicht über die Kugel gehaltenen Glasplatte kaum noch Wasserdampf niederschlägt. Die Kugeln werden hergestellt, indem man 300 g Zement mit Wasser befeuchtet, rasch durcharbeitet und in der hohlen Hand formt. Der Wasserzusatz ist dem Zement anzupassen, er gilt als richtig gewählt, wenn der Zement beim Reiben der Kugel etwas schmiert und letztere unter seitlichem Druck schwach nachgibt. Bis zum Abbinden wird die Kugel auf eine Gipsplatte gelegt. Bei der Beurteilung ist zwischen seinen Schwindrissen und klaffenden Treibrissen zu unterscheiden. d) Bei der Kochprobe von Michaelis [33] werden die Probekuchen von der Form der Glasplattenproben, nachdem sie 24 Stunden in einem mit Wasserdampf gesättigten, bedeckten Räume erhärtet und von der Glasplatte losgelöst sind, in ein kaltes Wasserbad gebracht, das dann langsam in etwa 30 Minuten zum Sieden gebracht wird. Die Proben bleiben 3 Stunden in dem kochenden Bade. Diese Probe ist durch e) Hochdruckdampfprobe erweitert, bei der das Kochen unter Anwendung eines kleinen Dampfkessels bei 30–40 Atmosphären Dampfspannung erfolgt. Mit ihr soll als Maßstab für den Widerstand der Zemente gegen in ihnen dehnend wirkende Einflüsse ermittelt werden, bei welchen höchsten Wärmegraden noch eine Steigerung der Fertigkeit durch das Kochen bewirkt wird und zu welchen Festigkeiten man hierbei gelangt. Die Probekörper müssen daher die Form der Zerreißproben erhalten, f) Die Prüssingsche Preßkuchenprobe. Bei ihr werden 100 g Bindemittel mit 8–10% Wasser schnell innig gemischt und in einer Form mit 50 kg pro Quadratzentimeter Druck zu einem Kuchen gepreßt. Dieser wird sogleich aus der Form genommen, erhärtet dann auf einer Glas- oder Eisenplatte, in einem Kasten gegen Ausdünstung geschützt, 24 Stunden lang und wird nun in kaltes Wasser gelegt. Von zwei solchen Kuchen bleibt der eine zwecks langsamer Erhärtung bis zu 28 Tagen im Wasser, der zweite nur 2 Stunden, und kommt dann zur beschleunigten Volumenbeständigkeitsprobe, falls er noch tadellos ist, in ein Wasserbad von 90–100° C. Erträgt er die Einwirkung des heißen Wassers 4 Stunden, ohne krumm und rissig zu werden, so gilt das Bindemittel im allgemeinen als volumenbeständig; ist der Kuchen auch nach 24 Stunden noch tadellos, so soll das verwendete Bindemittel sicher für die schwierigste Verarbeitungsweise geeignet sein. Am gebräuchlichsten sind die unter a), c) und d) genannten Proben. Indessen ist bisher noch keine von ihnen als maßgebend in die preußischen »Normen« aufgenommen worden.

7. Die Längenänderungen beim Erhärten der Mörtel aus dem reinen Bindemittel und mit Sandzusatz sowie nach verschiedenartiger Aufbewahrung, werden mit Hilfe von Taster- oder Fühlhebelapparaten gemessen. Bei dem Bauschingerschen Apparat erhalten die Probekörper 100 mm Länge und 500 qmm Querschnitt. Sie kommen zwischen eine Mikrometerschraube und einen Fühlhebel, die beide von einem schwebend aufgehängten Bügel getragen werden. Die Schraube mit 0,5 mm Steigung gestattet, die Längenunterschiede bis auf ¹/₂₀₀ mm abzulesen. Die Ablesung erfolgt bei eingelegter Probe, während der Fühlhebel auf der andern Seite genau auf die Nullmarke einspielt. Beim Apparat von Debray stecken die Proben von[460] 800 mm Länge und 230 qmm Querschnitt in einer Glasröhre, an deren oberem Ende der Drehpunkt eines Fühlhebels angebracht ist, der sich mit einem Stift auf die Probe aufsetzt und deren Längenänderungen an einer Kreisteilung anzeigt. Um die Meßpunkte an den Proben festzulegen, werden in deren Stirnflächen kleine Glasplättchen mit Körnermarken eingekittet. Bei dem Verfahren von Le Chatelier, das in den englischen Normen zur Prüfung der Raumbeständigkeit vorgeschrieben ist, wird der Zementbrei in einen Metallzylinder von 30 mm Länge, 30 mm lichter Weite und 0,5 mm Wandstärke eingefüllt, der an einer Stelle längs aufgeschnitten ist und zu beiden Seiten des Schnittes einen Zeiger trägt. Die Zeiger stehen senkrecht zur Achse des Zylinders, ihre Länge, gemessen von Mitte Zylinder, beträgt 165 mm. Beim Einfüllen des Mörtels steht der Zylinder auf einer Glasplatte. Nach dem Füllen wird er mit einer zweiten Glasplatte bedeckt und zwischen beiden, mit einem kleinen Gewicht beschwert, sofort in Wasser von 14 bis 18° C. gebracht. Nach 24 stündigem Stehen wird der Abstand l zwischen den Zeigerenden gemessen und das Wasser wird in 15–20 Minuten auf Siedehitze gebracht und 6 Stunden hierbei erhalten. Dann wird die Probe an der Luft gelagert. Die Veränderung des Zeigerabstandes l darf nach 24 Stunden nicht mehr als 12 mm und nach 7 Tagen nicht mehr als 6 mm betragen. Keller maß die Längenänderungen von Zementproben mittels Schublehre zwischen Glasstäbchen, die senkrecht zur Achse in die Proben eingelassen waren [39]. Martens hat einen sehr handlichen Apparat angegeben, mit dem die Längenänderungen ebenfalls zwischen eingelaufenen Stiften an Druckproben (Würfeln) mittels Fühlhebels gemessen werden [70].

8. Die Porosität wird nach Tetmajer an Körpern von Wallnußgröße ermittelt, die zunächst bei etwa 100° C. bis zum gleichbleibenden Gewicht G getrocknet und dann durch wiederholtes schnelles Eintauchen in flüssiges Paraffin mit einem 1–2 mm dicken, blasenfreien Ueberzug von Paraffin versehen werden. Aus der hierbei erlangten Gewichtzunahme und dem spezifischen Gewicht des Paraffins (= 0,93) wird das Paraffinvolumen V_p berechnet. Das Gesamtvolumen V wird mittels eines Volumenometers bestimmt. Das Raumgewicht der Probe ist dann r = G/(V – V_p). Weiter berechnet sich unter Berücksichtigung des spezifischen Gewichtes s des Bindemittels die Porosität der Probe in Prozenten ihres Volumens zu P = 100(s – G_r)/s [3].

9. Die Wasserdurchlässigkeit wird in der Regel an scheibenförmigen Körpern aus dem reinen Bindemittel oder aus Mörteln untersucht, deren Zusammensetzung der beabsichtigten Verwendungsweise des Bindemittels angepaßt ist und zu deren Herstellung dann auch der auf der Baustelle zu verwendende Bausand benutzt wird. Die Proben werden entweder in Formen gegossen oder eingeschlagen, erhärten außerhalb der Form zunächst 24 Stunden im feuchten Raum und kommen dann unter Wasser oder bleiben auch wohl bis zur Prüfung an der Luft stehen. Zum Versuch werden sie, am zweckmäßigsten mit Hilfe einer Luftpumpe, zunächst vollständig mit Wasser gesättigt und dann, zwischen Gummiringen eingespannt, auf der einen Fläche einem Wasserdruck bestimmter Größe ausgesetzt, und nach gewissen Zeitabschnitten wird die Menge des durchgegangenen Wassers ermittelt. Besondere Apparate hierzu sind diejenigen von Frühling [40], Michaelis [41], Tetmajer [3] und Böhme [42]. Nach Feret [17] hängt die Wasserdurchlässigkeit ab von dem Mischungsverhältnis, von der Korngröße des Sandes und von der Art des Anmachens. Sie nimmt zu bei demselben Sande mit abnehmendem Gehalt des Mörtels an Zement und bei gleichem Zementgehalt mit abnehmendem Gehalt des Sandes an seinen Körnern. Im allgemeinen sind hiernach magere Mörtel mit grobem Sande die durchlässigsten.

10. Die Abnutzbarkeit wird auf Schleifapparaten oder, nach Gary, mit dem Sandstrahlgebläse ermittelt wie bei Bausteinen (s. Steinprüfungen). Sie ist für an der Luft erhärtete Zementproben deren Sprödigkeit wegen größer als für die unter Wasser erhärteten und nach 28tägiger Erhärtung nicht wesentlich kleiner als nach 7 Tagen. Proben aus reinem Zement nutzen mehr ab als solche aus gleichen Teilen Zement und Sand; bei größerem Sandzusatz wächst die Abnutzbarkeit, mit zunehmender Mahlungsfeinheit nimmt sie ab [43].

11. Die Bindekraft wird durch Zug- und Druckversuche mit Mörtelproben aus einer Mischung des Zementes mit Normalsand (s.d.) ermittelt; daneben empfiehlt es sich, auch die Fertigkeit des reinen Zementes festzustellen, besonders wenn es sich um den Vergleich von Portlandzementen mit gemischten Zementen und andern hydraulischen Bindemitteln handelt. Die geforderten Festigkeitseigenschaften s. Normenproben. Maßgebend ist die Druckprobe [42]. Das normale Mischungsverhältnis für die Mörtelproben ist 1 Gewichtsteil Zement auf 3 Gewichtsteile Sand (s. Normenproben). Neuerdings wird besonders von Gary [65] empfohlen, auch höhere Sandzusätze zu verwenden, um die Ergiebigkeit des Bindemittels zu erproben. Die Zugproben erhalten nach dem deutschen Verfahren die Form einer Acht (s. Fig. 11) mit 5 qcm Querschnitt an der schwächsten Stelle [44]. Die normalen Druckproben sind Würfel mit 50 qcm Fläche. Die Mörtelproben werden entweder von Hand oder für maßgebende Versuche [51]–[53] mit dem Mörtelmischer Steinbrück-Schmelzer gemischt. Letzterer besteht im wesentlichen aus einer kreisförmig verlaufenden Rinne (Schale) mit halbkreisförmigem Querschnitt, die sich um ihre senkrechte Achse dreht. In ihr ruht eine Rolle von 21,5–22 kg Gewicht, deren wagerechte Achse an der feststehenden Achse der Schale drehbar gelagert ist. Der zu mischende Mörtel wird in die Rinne gebracht und durch Abstreicher so umgeworfen, daß er immer wieder unter die Rolle gelangt. Zum Bereiten des Mörtels von Hand (s. Normenproben) werden 250 g Zement und 750 g trockener Sand zunächst in einer Schüssel mit hölzernem Spatel gut gemischt. Dann wird die trockene Masse auf einer polierten Marmorplatte kegelförmig angehäuft, an der Spitze mit einer Vertiefung versehen und das Wasser von 17–18° C. auf einmal zugegeben und nun mit der Maurerkelle durchgerührt. Zur Herstellung der Mörtelproben 1 : 3 im Mörtelmischer werden 1500 g trockener Normalsand und 500 g Zement in einer Schüssel mit dem Löffel zunächst[461] trocken und dann nach dem Zusetzen des Wassers je eine halbe Minute lang gemischt. Der so vorbereitete Mörtel wird nun in der Rinne des Mörtelmischers gleichmäßig verteilt und durch 20 Schalenumdrehungen bearbeitet. Dann wird er sorgfältig aus der Rinne entfernt und durch Einschlagen in Formen zu Festigkeitsproben verarbeitet. Er reicht für je zwei Druck- und Zugproben hin. Das Einschlagen des Mörtels in die Formen geschieht entweder von Hand mittels Spatels, bis sich Wasser an der Oberfläche des Mörtels absondert, oder maschinell mit dem Böhmeschen Hammerapparat (nach den preußischen Normen) oder mit der Klebeschen Ramme. Tetmajer empfiehlt, die Schlagarbeit der Mörtelmasse proportional zu wählen, um den Zug- und Druckproben gleiche Dichte zu geben [45]. Michaelis schlägt vor, die Druckversuche mit den Bruchstücken aus den Zerreißproben anzustellen, um für beide Versuche Proben gleichen Zustandes zu haben [46], Der Böhmesche Hammerapparat [66], [67] ist ein Schwanzhammer mit selbsttätiger Abstellung nach Ausführung der vorgeschriebenen 150 Schläge. Der 2 kg schwere Hammer (Fig. 7) wird durch ein mittels Vorgelege betriebenes Daumenrad d mit 10 Daumen durch Druck auf den Hammerstiel derartig betätigt, daß er durch jeden Daumen 200 mm hoch angehoben wird und dann frei herunterfällt. Die Abstellvorrichtung besteht aus einer Scheibe s mit einem Ausschnitt im Umfange und einer auf dem Scheibenumfang ruhenden Klinke h, die um die Vorgelegewelle t frei drehbar ist. Die Scheibe trägt seitlich Zähne, an denen sie von dem Daumenrad aus durch den Mitnehmer m bei jeder vollen Umdrehung des letzteren um einen Zahn weiter gedreht wird. Sobald die Klinke h in den Ausschnitt u der Scheibe einfällt, wird das Daumenrad festgestellt. Werden mehrere Hämmer von derselben Welle aus angetrieben, so ist es erforderlich, den Antrieb selbsttätig auszurücken. Sehr geeignet hat sich hierzu die von Goslich angegebene Einrichtung erwiesen, bei der der Antriebsriemen durch eine Spannrolle o angedrückt wird. Sie ist durch ein Gesperre u p mit dem Hebel i verbunden und wird durch die Feder f vom Riemen abgezogen, sobald das Ende des Hebels i, das auf einem mit der Zählscheibe verbundenen Ringe gleitet, in die Aussperrung v des Ringes einschnappt, was gleichzeitig mit der beschriebenen Feststellung des Daumenrades erfolgt [67]. Die Klebesche Ramme [8], [68], Fig. 8 und 9, gleicht einem Friktionshammer. Das Fallgewicht ist an zwei Rundstangen senkrecht geführt und wird an einer hölzernen Hubleiste mittels zweier Reibungsrollen C und D gehoben. Die Hubhöhe ist dadurch begrenzt, daß die Antriebsrolle C (Fig. 9) auf einem Teil ihres Umfanges gerauht ist und die Stange nur um die Bogenlänge dieses Teiles angehoben wird und dann mit dem Gewicht herabfällt, wobei sie frei zwischen den beiden Rollen durchgleitet. Die Hubhöhe beträgt 250 mm, die Schwere des Fallgewichts nebst Stange 2 kg. Nach 150 Schlägen wird die Wirkung des Apparates dadurch selbsttätig ausgeschaltet, daß die Gegenrolle D von der Antriebsrolle C abgerückt wird. Es geschieht dies mittels eines Winkelhebels, welcher das Lager der Rolle D so lange nach links drückt, als die Stellschraube S auf dem Umfang[462] der Scheibe d gleitet. Nach 150 Schlägen tritt S in einen Ausschnitt der Scheibe d ein, die Feder g hebt den Hebel an, und dieser schiebt das Lager der Rolle D nun nach rechts. Der Antrieb der Scheibe d erfolgt von der Achse der Antriebsrolle C aus, indem der Daumen f das Rad e mit 10 Zähnen und ein zweiter Daumen auf der Achse von e das Rad 5 mit 15 Zähnen betätigt. Letzteres sitzt nun mit der Scheibe d auf derselben Achse, so daß diese nach 150 Schlägen immer eine volle Umdrehung zurückgelegt hat.

Nachteile des Hammers der Ramme gegenüber sind, daß mit fortschreitender Verdichtung des Mörtels die Fallhöhe wächst und die Richtung, in der der Hammer auf das über dem Mörtel gelegene Aufschlagstück aufschlägt, sich ändert. Die Hämmer sind, um zu den gleichen Ergebnissen zu gelangen, vollständig einheitlich auszuführen und vor der Verwendung hierauf zu untersuchen. Ferner sind die Hämmer, um Einflüsse von Erschütterung, um Verluste an Schlagarbeit durch elastische Unterlagen zu vermeiden, möglichst starr aufzustellen, am besten auf einem schweren Mauer- oder Betonklotz. Die Formen zur Aufnahme des Mörtels bestehen beim Böhmeschen Hammer aus einer Unterlagsplatte und je einem Unter- und Oberkasten, die durch Klemmvorrichtungen nach Martens mit der Grundplatte des Hammers und untereinander fest zusammengehalten werden (s. Fig. 10 und 11). Der Unterkasten ist außerdem mit der Unterlagsplatte seitlich verspannt und der Oberkasten durch Stifte gegen Verschieben zum Unterkasten gesichert. Zum Einschlagen werden in die Zugformen 180 g, in die Druckformen 860 g des wie oben beschrieben gemischten Mörtels eingebracht. Auf den Mörtel, der auch den Oberkasten zum Teil füllt, wird ein oben gewölbter, sehr lose geführter Stempel gelegt, auf den der Hammer aufschlägt. Nach 150 Schlägen werden der Stempel und der Oberkasten entfernt, der den Unterkasten überragende Mörtel größtenteils mit einem breiten Messer abgeschnitten und die Oberfläche, dann geglättet, indem man den überschüssigen Mörtel mit dem Messerrücken fortschiebt und mit der Breitseite sanft auf die Oberfläche des Mörtels drückt. Nach dem Glätten werden die Proben, gleichviel wie sie eingeschlagen sind, mit der Form von der Grundplatte abgezogen und auf einer Glasplatte, die mit nassem Fließpapier belegt ist, in einen flachen Zinkkasten abgesetzt. Die Zugproben werden hier sofort nach dem Abbinden entformt, die Druckproben, nachdem sie 24 Stunden in der Form gestanden haben. Zur Wassererhärtung kommen alle Proben 24 Stunden nach dem Einformen unter Wasser, welches nach je zwei Wochen zu erneuern ist. Von wesentlichem Einfluß auf das Ergebnis ist die zum Bereiten des Mörtels verwendete Wassermenge. Sie ist abhängig von der chemischen Beschaffenheit des Zementes und von der Feinheit der Mahlung. Je feiner das Zementmehl ist, desto weniger Wasser ist im allgemeinen erforderlich, damit der Mörtel plastisch wird. Der Wassergehalt wird als richtig gewählt angesehen, wenn beim maschinellen Einschlagen der Druckproben zwischen 90 und 110 Schlägen Wasser aus zwei Nuten austritt, die am unteren Rande der Aufsatzkästen angebracht sind. Die Proben aus reinem Bindemittel werden entweder in einer Schale mit dem Pistill oder auf einer nicht abfangenden (Schiefer-) Tischplatte 5 Minuten lang durchgerührt und dann in die Form gebracht, deren Innenfläche mit einem Gemisch von 1 Teil Rüböl und 2 Teilen Petroleum leicht eingefettet sind. Die Form steht auf einer Eisenplatte und wird ohne Füllkasten stark gewölbt vollgefüllt. Der überstehende Mörtel wird mittels Spatels von 5 × 8 cm Fläche, 35 cm Länge und 750 g Gewicht für Zugproben, 1150g für Druckproben, so lange eingeschlagen, bis an seiner Oberfläche sich Wasser absondert, dann mit dem Messer abgestrichen und die Oberfläche geglättet. Zur Ausführung der Zugversuche dient wohl allgemein der Apparat von Michaelis, ein Hebelapparat mit 50facher Uebersetzung. Die Belastung geschieht durch einen Schrotzulauf, der beim Bruch der Probe durch die herabfallende Gewichtschale selbsttätig geschlossen wird [3], [8], [47]. Weitere Sondermaschinen zur Prüfung hydraulischer Bindemittel auf Zugfestigkeit sind die von Faija mit Federdynamometer [48], von Buignet [49] und Michele [50]. Für die Druckversuche ist neben andern Festigkeitsprobiermaschinen (s.d.) neuerdings besonders die Maschine von Amsler-Laffon in Anwendung.

12. Die Frostbeständigkeit wird durch Zug- und Druckversuche mit normengemäß hergestellten Proben ermittelt, die zuvor mit Wasser gesättigt und in 25 maligem Wechsel bei –18 bis 20° c. ausgefroren und in Wasser von Zimmerwärme wieder aufgetaut werden. Die[463] Ergebnisse sind mit denen für nichtgefrorene Proben gleicher Fertigung und gleichen Alters in Vergleich zu Hellen.

I. Für Portlandzement ist, wie schon hervorgehoben wurde, durch die »Normen« vorgeschrieben, welche der vorgenannten Versuche als maßgebend zur Beurteilung der Güteeigenschaften anzustellen sind. Diese Normen unterliegen zurzeit der Revision.

Für die übrigen Mörtelmaterialien werden ebenfalls einheitliche Prüfungsvorschriften angestrebt, solche bestehen indessen noch nicht. Gebräuchlich sind folgende Verfahren:

II. Traßprüfungen erstrecken sich auf die Bestimmung: 1. des Raum- oder Litergewichtes beim Füllen des Maßes unter Einrütteln und Einlaufenlassen; 2. des spezifischen Gewichtes; 3. des Gehaltes an hygroskopischem Wasser durch Glühen bei 100° C.; 4. des Gehaltes an Hydratwasser durch Glühen, bezogen auf das Gewicht der bei 100° C. getrockneten Masse; 5. der Mahlfeinheit; 6. der Zugfestigkeit und Druckfestigkeit an Traß-Kalk-Sandmörteln. Zur Bereitung des Mörtels werden zunächst Traß und Kalk gemischt und zwar anfänglich von Hand und dann im Steinbrück-Schmelzerschen Mörtelmischer während 40 Umdrehungen der Schale. Hierauf wird der Sand zugegeben und nochmals mit 20 Schalenumdrehungen gemischt. Zu feuchte Mörtel werden zum Abfaugenlassen auf mit Fließpapier belegte Gipsplatten gebracht. Die Erhärtung der Proben erfolgt je nach der beabsichtigten Verwendung des Mörtels an der Luft, unter Wasser oder unter nassen Tüchern. 7. Nadelprobe: Hierzu dient Traßpulver im Anlieferungszustande, nachdem das Grobe durch Absieben auf dem 144-Maschen-Sieb entfernt ist. 2 Gewichtsteile Traß + 1 Gewichtsteil Kalkhydratpulver + 0,9–1,0 Gewichtsteile Wasser werden bei 15–18° C. angerührt, in eine Hartgummidose ohne Boden, die auf einer Glasplatte steht, gefüllt und gut abgestrichen. Die Dose wird dann sofort unter Wasser von 15–18° C. gebracht, und nach 2, 3, 4 und 5 Tagen wird festgestellt, bei welcher Belastung eine Nadel von 1 qmm kreisförmigem Querschnitt den Mörtel durchdringt [71].

III. Stückkalk wird zur Prüfung auf Wallnußgröße zerkleinert, auf einem Siebe mit einer Masche auf den Quadratzentimeter abgesiebt und dann wird ermittelt: 1. Das Raumgewicht durch Einfüllen in ein Gefäß von 10 l Fassungsraum. 2. Das Verhalten beim Ablöschen. Hierzu werden 5 kg des Stückkalkes auf dem Boden eines mit Zink ausgeschlagenen Holzkastens von 31,7 × 31,7 cm Grundfläche und 40 cm Höhe (Inhalt gleich etwa 40 l) ausgebreitet und mit so viel Wasser von 20° C. übergossen, bis der Kalk gerade bedeckt ist. Nach Beginn des Löschprozesses (Eintritt des Kochens) wird unter ständigem Rühren so viel Wasser zugesetzt, bis alle Teile gelöscht erscheinen und ein steifer Brei entstanden ist. Nach beendetem Ablöschen wird der Kasten gegen Erschütterung gesichert, 24 Stunden lang bedeckt gehalten und hierauf 7 Tage offen stehend. Alsdann wird das Aussehen des Kalkes (rissig, dicht u.s.w.) festgestellt. Ferner ist anzugeben der zum Ablöschen erforderliche Wasserzusatz, bezogen auf das Gewicht des ungelöschten Kalkes, der Beginn des Löschens und dessen Ende in Minuten und das Verhalten beim Löschen, d.h. der Verlauf des Löschprozesses. 3. Die Ergiebigkeit, sie wird beurteilt nach der Menge des von 5 kg Stückkalk erhaltenen Teiges in Litern. 4. Das Litergewicht des Teiges. 5. Der Gehalt an steinigen Rückständen ermittelt in Hundertteilen des ungelöschten Kalkes mittels Durchgießens durch ein 120-Maschen-Sieb. 6. Das Raumgewicht des bis auf einen zu bestimmenden Wassergehalt abgesaugten Kalkteiges, zu ermitteln im 1-l-Gefäß. Mit Mörteln aus dem Kalk werden schließlich ermittelt 7. die Wasserdichtigkeit und 8. die Festigkeit durch Zug- und Druckversuche. Die Bereitung des Mörtels entspricht hierbei in der Regel der praktischen Verwendung. Die zweckmäßigste Zusammensetzung des Mörtels ist 1 Teil Kalk auf 2,5–3,0 Teile Sand. Mit wachsendem Sandzusatz nimmt das Setzen das Mauerwerkes ab.

Literatur: [1] Bauschinger, Mitteilungen aus dem mechanischtechnischen Laboratorium zu München, Heft 14. – [2] Beschlüsse der Konferenzen über einheitliche Untersuchungsmethoden bei der Prüfung von Bau- und Konstruktionsmaterialien auf ihre mechanischen Eigenschaften, München 1887, S. 37. – [3] Tetmajer, Mitteilungen der Anstalt zur Prüfung der Baumaterialien am Eidgen. Polytechnikum zu Zürich, Heft 6, 1893. – [4] Mitteilungen aus den Kgl. mechanisch-technischen Versuchsanstalten zu Berlin 1890, S. 256. – [5] Tonindustrieztg. 1891, S. 908. – [6] Verhandlungen des Ver. deutsch. Zementfabrikanten, 1884, S. 8–16. – [7] Dinglers Polyt. Journ. 1884, Bd. 252, S. 429. – [8] Rudeloff, Hilfsmittel und Verfahren der Materialprüfung, Leipzig 1889. – [9] Deutsche Bauztg. 1893, S. 634. – [10] Tonindustrieztg. 1893, S. 1228. – [11] Ebend. 1893, S. 919. – [12] Ebend. 1895, S. 639. – [13] Deutsche Bauztg. 1894, S. 450. – [14] Preußische Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandzement, 1887. – [15] Wochenschr. des Oesterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1881, S. 8. – [16] Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing. 1881, S. 128. – [17] Tonindustrieztg. 1893, S. 1. – [18] Ebend. 1895, S. 415. – [19] Ebend. 1893, S. 1089. – [20] Ebend. 1893, S. 115, 187 u. 214. – [21] Ebend. 1894, S. 846. – [22] Dinglers Polyt. Journ. 1882, Bd. 245, S. 459. – [23] Böhme, Beziehungen zwischen den Ergebnissen von 12 deutschen nach den preußischen und russischen Normen untersuchten Zementen, 1882, S. 4. – [24] Verhandlungen des Ver. deutsch. Zementfabrikanten, 1886, S. 46. – [25] Tonindustrieztg. 1894, S. 861. – [26] Bauschingers Mitteilungen u.s.w., Heft 8, S. 13. – [27] Dinglers Polyt. Journ. 1881, Bd. 241, S. 301. – [28] Ebend. 1882, Bd. 245, S. 503. – [29] Tonindustrieztg. 1893, S. 96. – [30] Repertorium der Chemikerztg. 1890, S. 266. – [31] Verhandlungen des Ver. deutsch. Portlandzementfabrikanten 1893. – [32] Wochenschr. des Oesterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1881, S. 7. – [33] Tonindustrieztg. 1891, S. 994. – [34] Ebend. 1891, S. 356 u. 994. – [35] Ebend. 1893, S. 262. – [36] Ebend. 1894, S. 298 u. 582. – [37] Ebend. 1895, S. 365 u. 666. – [38] Ebend. 1896, S. 2. – [39] Ebend. 1894, S. 469. – [40] Ebend. 1879, S. 369. – [41] Dinglers Polyt. Journ. 1879, Bd. 233, S. 319. – [42] Mitteilungen aus den Kgl. technischen Versuchsanstalten zu Berlin 1893, S. 228. – [43] Tonindustrieztg. 1891, S. 233. – [44] Ebend. 1896, S. 145. – [45] Ebend. 1895, S. 722. – [46] Desgl. 1895, S. 763. – [47] Pichler, Die Materialprüfungsmaschinen der Pariser Weltausstellung,[464] Leipzig 1879, S. 14. – [48] Tonindustrieztg. 1891, S. 700. – [49] Le Génie civil 1889, Bd. 15, S. 475. – [50] Engineering and Mining Journ. 1891, Bd. 2, S. 11. – [51] Zentralbl. der Bauverwalt. 1892, S. 237, und 1893, S. 76. – [52] Tonindustrieztg. 1893, S. 93. – [53] Ebend. 1894, S. 894. – [54] Apparate zur Bestimmung der Abbindezeit von Zement; Gary, Mitteilungen aus dem Kgl. Materialprüfungsamt zu Groß-Lichterfelde 1906, S. 225. – [55] Le Ciment 1906, S. 7. – [56] Protokoll des Ver. deutsch. Portlandzementfabrikanten, 1895, S. 55. – [57] Gary, Der gegenwärtige Stand der Zementprüfung in Deutschland, Mitteilungen aus den Kgl. technischen Versuchsanstalten 1901, S. 189. – [58] Protokoll des Ver. deutsch. Portlandzementfabrikanten, 1897, S. 165. – [59] Denkschrift aus dem Kgl. Materialprüfungsamt, S. 339. – [60] Mitteilungen aus den Kgl. technischen Versuchsanstalten 1900, S. 160. – [61] Ebend. 1897, S. 224. – [62] Desgl. 1899, Ergänzungsheft I. – [63] Ebend. 1900, S. 57. – [64] Ebend. 1901, S. 197. – [65] Ebend. 1904, S. 81. – [66] Ebend. 1885, S. 43. – [67] Ebend. 1896, S. 155. – [68] Mitteilungen aus dem mechanisch-technischen Laboratorium zu München, Heft 14, S. 291. – [69] Mitteil. aus dem Kgl. Materialprüfungsamt 1906, S. 72. – [70] Ebend. 1905, S. 203. – [71] Ebend. 1901, S. 8.

Rudeloff.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3, Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10 und 11.