Titel: | Ueber Thone und Thonwaaren. |
Fundstelle: | Band 258, Jahrgang 1885, S. 271 |
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Ueber Thone und Thonwaaren.
Mit Abbildung.
Ueber Thone und Thonwaaren.
Thon vonBriesen bei Lettowitz in Mähren ist nach C. Bischof (Sprechsaal, 1885 S. 243) reichlich bindend
und erhält bei Platinschmelzhitze die Form vollkommen, so daſs er zu den besten
Hafenerden zu rechnen ist. Bei 120° getrocknet, hat derselbe folgende
Zusammensetzung:
Thonerde
39,62
Kieselsäure, chem. geb.
44,16
Quarz
0,47
Magnesia
0,10
Kalk
0,18
Eisenoxyd
0,62
Kali
1,18
Glühverlust (Wasser und Spur von Kohle)
13,49
–––––––
99,82.
Zur Prüfung auf Wetterbeständigkeit der Ziegelsteine
werden dieselben nach Böhme in der kgl. Prüfungsstation für Baumaterialien in Berlin: 1)
im Wasserbade allmählich bis auf Siedehitze gebracht, einige Zeit auf dieser
Temperatur erhalten und durch Einwerfen in kaltes Wasser plötzlich abgekühlt; 2)
eine Stunde mit 15procentiger Kochsalzlösung gekocht und in dieser Zeit öfter
plötzlich abgekühlt; 3) ½ Stunde mit 5procentiger Natronlauge gekocht; 4) ½ Stunde
in derselben Lösung unter Zusatz von 1 Proc. Schwefelammonium gekocht; 5) ½ Stunde
mit einer 2 Proc.
Eisenvitriol, 2 Proc. Kupfervitriol und 10 Proc. Kochsalz haltenden Lösung gekocht.
Gute Probestücke bleiben bei diesen Behandlungen vollkommen unverändert, ohne einen
Gewichtsverlust und ohne eine Gefüge Veränderung zu erleiden. 6) Es werden ferner 6
andere Bruchstücke der Ziegel auf 75 Stunden in 3 procentiger Salzsäure und weitere
50 Stunden in 5 procentiger Salzsäure gelegt. Gute Probestücke bleiben auch hierbei
unverändert, ein Gewichtsverlust findet nicht statt und ein Einfluſs der Säure ist
am Gefüge nicht zu erkennen. 7) Bei weiterer Behandlung der Bruchstücke dieses
Materials mit reiner 4 procentiger Salzsäure entsteht eine wasserklare Flüssigkeit,
welche, mit Barytsalzen geprüft, die Gegenwart schwefelsaurer Salze – die Ursache
von Auswitterungsproducten – nicht erkennen lassen soll. (Vgl. 1878 228 436.)
Besser ist es jedenfalls, die Steine dem Froste selbst
auszusetzen. Bei einschlägigen Versuchen von A. Blümcke
(Centralblatt der Bauverwaltung, 1885 * S. 379) befanden sich je zwei der
zu prüfenden Steine auf einem einfachen Drahtgestelle T, welches an der Stange S aufgehängt war, in dem
cylindrischen, unten trichterförmig verlaufenden, durch Deckel C verschlossenen Blechgefäſse A; letzteres befand sich in dem gröſseren Gefäſse B von der gleichen Form, so daſs zwischen beiden ein Zwischenraum von 5cm bestehen blieb, welcher mit einer Kältemischung
ausgefüllt wurde. Das innere Gefäſs ruhte auf der Stütze G und wurde in seiner Lage durch die Drähte D. welche an entsprechenden Oesen befestigt waren, festgehalten. Auf B saſs das durch einen Deckel verschlieſsbare 5cm hohe Gefäſs E,
welches ebenfalls zur Aufnahme von Kältemischung diente. Die ganze Vorrichtung stand
auf einem einfachen Gestelle H.
Textabbildung Bd. 258, S. 272Die zu untersuchenden Steine wurden unter der Glocke einer Luftpumpe vorher
vollständig in Wasser getaucht. Nach dem Verweilen im Frostgefäſse wurde der Würfel
sofort wieder in die Wanne eingetaucht und in derselben mindestens 3 Stunden
belassen, um wieder auf die Zimmertemperatur zu gelangen. Unmittelbar nach dem
Herausnehmen waren die Steine mit einer Reifschicht vollkommen überzogen; befanden
sie sich alsdann einige Zeit im Wasser, so war bei dem nicht frostbeständigen Material ein Loslösen von kleinen Theilchen
bemerkbar. Bevor man die Steine zum nächsten Male dem Froste aussetzte, wurden alle
Flächen mit einer Feder sanft abgerieben. Blümcke
setzte jeden Würfel dem Gefrieren so lange immer wieder von Neuem aus, bis deutlich
sichtbare Spuren der Verwitterung auftraten, wie Risse, Sprünge, Abblätterungen,
Loslösen von Ecken u.s.w. War ein Stein 10mal dem Froste ausgesetzt worden, ohne
daſs diese sichtbaren Spuren sich zeigten, so wurde die Menge der losgetrennten
Masse nach Verdampfung des Wassers bestimmt und hierauf das Verfahren fortgesetzt,
bis die Zerstörung begann.
Nach Blümcke ist ein Stein um so frostbeständiger, je
geringer das Gewicht der Theilchen ist, welche es bei einer bestimmten Anzahl von
Gefrierungen verliert. Er schlägt vor, eine Frostbeständigkeitsreihe aufzustellen, indem man für eine bestimmte Zahl
von Steinen die durchschnittlichen, durch den Frost verursachten Massenverluste
bestimmt und dann den Verlust des neu zu untersuchenden Materials mit jenen
vergleicht. Verfährt man in dieser Weise, so hat man seiner Ansicht nach nicht
nöthig, bis zur sichtbar werdenden Zerstörung des Steines zu warten. Mit der
Bestimmung des Frostbeständigkeitsgrades ist zugleich eine angenäherte Zeit gegeben,
welche ein Stein bis zu seiner Verwitterung aushalten kann. Es läſst sich nämlich
mit einer gewissen, allerdings rohen Annäherung bestimmen, wie oft in einem
Durchschnittswinter Frost und Thauwetter wechseln. Weiſs man nun, wieviel
Gefrierungen ein Stein aushält, bis er verwittert, so ist damit bekannt, wie viel
Jahre er zu seiner sichtbar werdenden Verwitterung nöthig hat. Benutzt man
vollständig durchtränkte Steine zur Prüfung, so wird sich die so ermittelte Zeit
natürlich auf den allerungünstigsten Fall beziehen, der aber für die meisten
Verwendungen die gröſste Bedeutung haben dürfte.
Von der Kommission zur Vereinbarung einheitlicher
Prüfungsmethoden für Bau- und Constructionsmaterialien wurde in der Sitzung
am 21. September d. J. in München u.a. folgender von H.
Seger ausgearbeiteter Entwurf für die Untersuchung
von Ziegeln angenommen.
Behufs Untersuchung der Ziegel sind einzufordern:
Für die Bestimmung der löslichen Salze
sowie zur Prüfung im Papin'schen
Topfe
5
Steine
gebrannt,
Zur Prüfung der Porosität und
Frostbeständigkeit
10
„
„
Zum Zerdrücken von ungefrorenen trockenen
Steinen
10
„
„
Zur Bestimmung der Porosität der
Oberfläche im Ver- gleiche zur Porosität der Masse
5
„
„
Zur Bestimmung von kohlensaurem Kalk,
Schwefel- kies u. dgl.
2
„
roh.
Im Ganzen 30 gebrannte und 2 rohe
Ziegelsteine.
A) Gehalt an löslichen Salzen und
schädlichen Verunreinigungen des Thones; Es werden 5 Steine der
Untersuchung auf das Vorhandensein löslicher Salze unterworfen und zwar sollen
solche Steine dazu verwendet werden, die sich als die schwächst gebrannten
charakterisiren. Von diesen werden nur Massentheile aus dem Inneren zur Untersuchung
gezogen. Zu dem Zwecke werden sie nach 3 Richtungen gespalten und von den je 8
Spaltstücken die nach dem Inneren gelegenen Ecken abgeschlagen. Dieselben werden
gepulvert, bis Alles durch ein Sieb von 900 Maschen geht. Durch ein Sieb von 5000
Maschen wird der feine Staub abgesiebt und das zwischen dem 900- und
5000-Maschensieb verbleibende untersucht. Es werden 25g mit 250cc destillirtem Wasser
ausgelaugt, unter ungefährem Ersatze des verdampfenden Wassers eine Stunde gekocht,
filtrirt und ausgewaschen. Die Menge der vorhandenen löslichen Salze wird durch
Verdampfen der Lösung und schwaches Glühen festgestellt. Die Menge der löslichen
Salze ist in Procent vom Steingewichte anzugeben.
In den vorhandenen Salzen soll der Schwefelsäure- und Chlorgehalt
angegeben werden. Zu dem Zwecke wird die Salzmasse mittels Wasser und einiger
Tropfen Salpetersäure in Lösung gebracht, das Chlor durch Silberlösung, die
Schwefelsäure durch salpetersauren Baryt ausgefällt, gewogen und berechnet.
Es sollen nur solche Steine untersucht werden, welche noch nicht
vom Wasser berührt worden sind.
Die Prüfung auf kohlensauren Kalk, Schwefelkies, Marienglas und
ähnliche Stoffe soll in erster Linie am ungebrannten Thon vorgenommen werden, wozu
zwei ungebrannte Ziegel einzuliefern sind. Dieselben werden im Wasser aufgeweicht
und die groben Theile mittels Durchsieben durch ein Sieb von 400 Maschen auf 1qc (etwa ⅓mm
Maschenweite) ausgesondert. Der so gewonnene Sand ist durch die Lupe und durch
Salzsäure auf seine mineralischen Bestandtheile zu prüfen. Finden sich darin
Verunreinigungen von kohlensaurem Kalk, Schwefelkies, Marienglas u. dgl., so sind
Steinstücke im Papin'schen Topfe auf etwaige Schädigung
durch diese zu prüfen. Die Ziegel werden im Papin'schen
Topfe so aufgestellt, daſs sie nicht vom Wasser berührt, sondern nur vom
Wasserdampfe getroffen werden. Der Ueberdruck des Dampfes soll 0at,25 betragen, die Zeitdauer des Versuches 3
Stunden.
Es sind in dieser Weise die Steinstücke zu verwenden, welche von
der Prüfung auf lösliche Salze zurückbleiben. Etwaige Absplitterungen sind mittels
der Lupe festzustellen.
B) Bestimmung der Porosität und Prüfung
auf Frostbeständigkeit: Es werden 10 Steine zur Prüfung auf Porosität und
Frostbeständigkeit bestimmt und zwar gleichfalls schwach gebrannte Steine.
Die Steine werden zunächst auf ihre Aufnahme von Wasser geprüft.
Sie werden auf einer eisernen Platte völlig ausgetrocknet, numerirt und gewogen.
Darauf werden sie 24 Stunden in Wasser gelegt, so daſs dieses höchstens bis zur
Hälfte der Steindicke reicht, dann weitere 24 Stunden ganz mit Wasser bedeckt,
oberflächlich abgetrocknet, gewogen und die durchschnittliche Wasseraufnahme
bestimmt.
Das specifische Gewicht des Steinmaterials ist zu bestimmen.
Die Porosität ist immer auf Raumtheile zu berechnen; doch ist
daneben auch das Gewicht des aufgenommenen Wassers procentisch anzugeben.
Dieselben mit Wasser getränkten Steine sind auf ihre
Frostbeständigkeit durch direktes Gefrierenlassen zu prüfen. Zu dem Zwecke werden
sie in einen Eisschrank gelegt, welcher die Hervorbringung einer Temperatur von
mindestens – 15° gestattet und darin 4 Stunden gelassen. Darauf werden sie
herausgenommen und in numerirten Blechkasten mittels Wasser von etwa 20° aufgethaut.
Etwa sich ablösende Theile verbleiben bis zum Ende der ganzen Behandlung in diesem
Kasten. Das Frierenlassen wird 10mal wiederholt, die abbröckelnden Theile
getrocknet, gewogen und auf das Steingewicht bezogen.
Nach dem Frierenlassen der Steine ist eine Druckprobe mit
denselben vorzunehmen. Die Steine werden zu dem Zwecke getrocknet.
Zur Vergleichung der Schwächung, welche die Steine durch das
Frierenlassen erfahren, sind 10 weitere trockene Steine, die nicht einer
Frostwirkung ausgesetzt waren, einer Druckprüfung zu unterwerfen.
Das Frierenlassen der Steine gibt keinen Anhalt für die absolute
Frostbeständigkeit. Der Werth der Untersuchung ist nur ein relativer, weil sie nur
erkennen läſst, welche Steine am leichtesten durch Frostwirkung zerstört werden
können.
C) Prüfung der Porosität der Masse und ihr
Verhältniß zur Porosität der Oberfläche: Die Prüfung wird folgendermaſsen
angestellt. Von den Steinen, an welchen die Oberflächenporosität festgestellt werden
soll, wird auf der einen Hälfte durch Schleifen von 5 bis 10mm Tiefe das Innere freigelegt. Darauf wird ein
viereckiger Messingrahmen von 5cm Kantenlänge und
1cm Höhe die abgeschliffene Hälfte angelegt
und auſsen mit Wachs gedichtet. Ein ebensolcher Rahmen wird auf den nicht
abgeschliffenen Theil aufgelegt und gedichtet Mittels einer Pipette werden darauf
10cc Wasser in die Rahmen eingefüllt und die Zeit bestimmt,
innerhalb deren das Wasser durch Aufsaugung verschwindet. Die Prüfung wird bei 5
Steinen vorgenommen.Die Ergebnisse der Kommissionsarbeiten, die Beschlusse nebst kurzer
Begründung derselben, sollen im November als ein besonderes Heft von Prof.
Bauschinger herausgegeben
werden.]
H. Roeſsler (Sprechsaal, 1885 S. 385) untersuchte die
Verwendung von Metalllösungen zum Färben von
Thonwaaren. Steingutbisquit, in verdünnte Goldchloridlösung getaucht, ist
nach dem Verglühen prächtig roth gefärbt. Bei Temperaturen über Goldschmelzhitze
wird die Farbe schwächer, weil das Gold, welches die Bisquittheilchen einhüllte,
anscheinend zu Kugeln schmilzt und dadurch die Färbekraft verliert. Gemahlener
Quarz, Zinkoxyd, Zinnsäure, namentlich aber Thonerde, mit Goldchlorid getränkt und
erhitzt, wurden schön roth gefärbt. Mit einem Flusse aus Bleioxyd, Kieselsäure und
Borax gemischt, als Schmelzfarbe aufgestrichen und in der Muffel gebrannt, wurden
Farben erhalten, denen aber das gewünschte Feuer fehlte. Dagegen gab Thonerde mit
einer organischen Goldlösung beim Glühen Purpurkörper von wunderbarem Feuer. Massen
mit 5 Proc. Gold sind dunkelblutroth gefärbt und geben mit Fluſs gemengt sehr schöne
Carmine. Um beim Brennen das Umschlagen der rothen Goldfarben nach Blau zu
vermeiden, wird eine organische Silberlösung zugesetzt. Mit Körpern, welche 2 Proc.
Gold neben 2 Proc. Silber enthalten, lassen sich recht schöne „Rosafonds“ und
„Rosenpurpure“ erzielen; man hat nur nöthig, den fertigen Körper mit der
gehörigen Menge eines passenden Bleiflusses zusammenzureiben.
Versucht man Bisquit mit den Lösungen der Chloride von Gold, Platin, Palladium,
Iridium oder anderen Metallen zu bestreichen, so wird man finden, daſs die Lösungen
auf dem Scherben in ungleichmäſsigen Umrissen verlaufen. Man kann sich jedoch damit
helfen, daſs man den Scherben vorher mit einer dünnen Gummilösung bestreicht,
trocknen läſst und dann erst die Chloridlösung verwendet, muſs dann aber den
Scherben vor dem Glasiren nochmals verglühen und erhält doch nicht so scharfe
Ränder, wie man eigentlich zu wünschen berechtigt ist. Wendet man dagegen harzige
Lösungen der Metalle an, so behalten die Ränder ihre genauen Umrisse und ebenso
lassen sich die „Fonds“ vollkommen gleichmäſsig stark legen, so daſs, wenn
nicht gerade das Bisquit an der Oberfläche, die bestrichen werden soll, entweder
durch Contraction oder durch Schweiſs- bezieh. Fettflecken in seiner
Gleichförmigkeit gestört ist, beim Brennen ein gleichmäſsig gefärbter Grundton
entsteht.
Nach H. Seger eignen sich diese Lösungen gut, um
hellfarbigen Grund auf Steingut oder Segerporzellan anzulegen. Besonders schöne
Wirkungen zeigen Teller mit durchbrochenem Rande, wo der Rand zartrosa oder
silbergrau, der innere Teller aber weiſs ist, und bei Vasen, wo das Innere
muschelartig rosa erscheint. Streicht man diese Harzlösung dünn, so hat man den
Vortheil, daſs das damit behandelte Bisquit nicht erst vor dem Glasiren verglüht werden
muſs. Dies läſst sich namentlich bei einer eigenen Ausschmückung durchführen, bei
welcher die verschiedenen Lösungen aufgespritzt werden (vgl. Whipple 1885 257 * 15) und welche einen
Eindruck wie eingespritzter Weiſsbinderanstrich machen.
Am besten kommen diese Farben beim Steingut zum Vorscheine; indessen lassen sich auch
einige ganz gut für Porzellanbisquit verwenden. Für letzteren eignen sich namentlich
Dunkelgrau, Silbergrau und Taubenblau, da die rothen Farben im Porzellanfeuer durch
Zusammenschmelzen des Goldes matt werden. Braune und gelbe Farben sind wenig
geeignet, da Eisenoxyd und Uranoxyd sich mit der Glasur zu einem fast farblosen
Glase vereinigen.
Von all den angeführten Metallen färbt Palladium und Kobalt am stärksten, weshalb
diese sich auch besonders gut für Porzellanbisquit eignen. Palladiumlösung färbt
z.B. so stark, daſs man mit einer Spur derselben das Roth der Goldlösung vollständig
verlöschen kann. Ob bei den Lösungen von Platin, Palladium und Iridium, welche
Bisquit silbergrau, braungrau und schwarzgrau färben, Metall oder Metalloxyd das
färbende Prinzip ist, konnte bis jetzt noch nicht nachgewiesen werden; jedenfalls
tritt beim Glühen des gefärbten Scherbens im Wasserstoffstrome keine Veränderung der
Farben ein.
Vortheilhaft ist es ferner, statt schwarzes Kobaltoxyd Kobaltsalze zu verwenden.
Namentlich wird für Kalk haltige Massen das salpetersaure Kobalt in neuerer Zeit mit
groſsem Vortheile angewendet und bei Farben erzielt man mit salpetersaurem und
schwefelsaurem Kobalt in Lösung eine weit höhere Wirkung als mit der entsprechenden
Menge Oxyd, weil eben diese Lösungen die Farbkörper viel inniger durchdringen und
ihre färbende Kraft mehr zur Geltung kommt.