X. Notiz des General Treussart über die Bereitung der künstlichen Puzzolanen oder Trasse.Man vergl. hiermit die verschiedenen Abhandlungen uͤber denselben Gegenstand von Vicat, Verthier, Voit u.a. in diesem polytechn. Journale Bd. IV. S. 280. Bd. IV. S. 293. Bd. VII. S. 502. Bd. XI. S. 350. Bd. XI. S. 357. Bd. XI. S. 363. Bd. XII. S. 375. Bd. XII. S. 429. Bd. XV. S. 186. Bd. XV. S. 341. Bd. XVII. S. 481. und Bd. XVIII. S. 126. A. d. R. Aus den Annales de Chemie et de Physique. 1826. Maͤrz. p. 243. Treussart, über die Bereitung der künstlichen Puzzolanen oder Trasse. Hr. Raucourt, Ingénieur des Ponts et Chaussées, gab im J. 1822 zu St. Petersburg ein Werk uͤber die Moͤrtel heraus. Der Hr. Verf. sagt im XXIII. Kapitel, daß der Zutritt der Luft nothwendig sey, um den Thon durch Calcination in gute kuͤnstliche Puzzolane zu verwandeln, ebenso glaubt er, daß der Zutritt der Luft zur Bereitung der kuͤnstlichen hydraulischen Kalke, welche man durch Erhizen von fettem Kalke mit etwas Thon erhaͤlt, noͤthig sey; endlich meint er, daß die Bittererde und alle Metalloxide, wenn sie vorher im Feuer gehoͤrig zubereitet wurden, mit dem Kalke Verbindungen geben koͤnnen, welche im Wasser erhaͤrten. Meine Versuche uͤber die hydraulischen Moͤrtel, welche sich in N. 7. des Mémorial de l'Officier du Génie befinden, zeigten, daß Eisen- und Braunstein-Oxid, so wie Bittererde, dem Kalke keine hydraulische Eigenschaft geben, und daß man bis jezt noch kein Metall-Oxid fand, welches im Stande waͤre, diese Eigenschaft mitzutheilen. Hr. Raucourt fuͤhrt mehrere Versuche an, welche zu beweisen scheinen, daß, wenn man bei Bereitung der kuͤnstlichen hydraulischen Kalke den gewoͤhnlichen Kalk mit einer geringen Menge Thones in Beruͤhrung mit der Luft erhizt, das Erhaͤrten dieser hydraulischen Kalke schneller erfolgt, als wenn man dieselben ohne Zutritt der Luft erhizt; allein er untersuchte nicht, ob der Widerstand der Moͤrtel groͤßer ist. Hr. Raucourt fuͤhrte keinen Versuch an, um den Einfluß der Luft bei Bereitung der kuͤnstlichen Puzzolanen zu beweisen; alle Versuche aber, welche ich seit 1820 hieruͤber anstellte, gaben mir Abweichungen, welche ich nur durch den Einfluß der atmosphaͤrischen Luft erklaͤren kann. Ich halte die Bekanntmachung derselben daher fuͤr nuͤzlich, indem sie beweisen, daß die Luft wirklich großen Einfluß bei der Bereitung der kuͤnstlichen Puzzolanen hat. Ich nahm Thon, den man aus den Gegenden von Frankfurt zur Alaun-Bereitung nach Straßburg kommen laͤßt; diese Erde enthaͤlt, nach der Analyse des Hrn. Berthier, Ingénieur en chef des Mines: Kieselerde 0,500; Thonerde 0,327; Bittererde 0,015; Eisenoxid eine Spur; Wasser 0,160. Die Farbe dieser Erde ist schwarz; allein beim Erhizen durchlaͤuft sie mehrere Schattirungen von Blau, bis sie endlich durch starkes Calciniren weiß wird. Ich nahm davon Stuͤke von der Form und der Groͤße eines mittelmaͤßig großen Ziegels, und ließ sie in dem Alaun-Ofen, wo diese Erden unter Zutritt der Luft calcinirt werden, erhizen; ich ließ ferner andere Stuͤke derselben Erde in einem Kalk-Ofen erhizen, wo die Calcination ohne so bedeutenden Zutritt der Luft geschieht, indem man, um die Hize zu concentriren, den oberen Theil des Ofens mit Schutt verschließt, so daß nur soviel Luft eindringen kann, als zur Erhaltung des Feuers erfordert wird. Ich wiederholte diesen Versuch mehrere Mahle, und nahm aus beiden Oefen jene Stuͤke, welche, nach der Farbe zu schließen, einen gleichen Grad von Calcination erreicht zu haben schienen; ich bereitete nun aus Einem Theile gewoͤhnlichen Kalkes und 2 Theilen dieser calcinirten und gepuͤlverten Thonarten Moͤrtel, und fand, nach meinen seit 1820 angestellten Versuchen, daß jene Moͤrtel, welche mit Frankfurter-Thon bereitet wurden, welcher in einem Alaunofen calcinirt worden, und daher einem Luftstrome ausgesezt war, nach 2–3 Tagen erhaͤrteten, und, nachdem sie Ein Jahr lang in Wasser getaucht gewesen, ein Gewicht von 192–263 Kilogrammen trugen, ehe sie brachen; waͤhrend jene Moͤrtel, welche mit demselben, aber in einem Kalkofen calcinirten, Thone bereitet wurden, erst nach 30 Tagen erhaͤrteten, und unter dem geringen Gewichte von 20–25 Kilogrammen brachen. Einer dieser Moͤrtel war selbst, nachdem er ein Jahr lang in Wasser gewesen, noch sehr weich. Ich machte nun denselben Versuch mit einem anderen Thone, und nahm Thon von Holzheim bei Straßburg, der keinen Kalk und eine bedeutende Menge Eisen enthaͤlt; der Grad seiner Calcination laͤßt sich leicht nach seiner Farbe beurtheilen, denn diese ist nach dem hoͤheren oder geringeren Grade der Hize verschieden. Aus dieser Erde machte ich zwei Ziegel, und zwar einen ohne Zusaz irgend einer anderen Substanz, und den anderen mit einem Zusaze von 2/100 Kalk; diese beiden Ziegel ließ ich nun im Kalkofen, mit den gewoͤhnlichen Ziegeln und an einem Plaze, wo sie mir dem Luftzuge am wenigsten ausgesezt zu seyn schienen, brennen. Hierauf nahm ich einen großen hessischen Tiegel, an dessen Boden ich ein Loch gemacht hatte, und brachte Holzheimer-Thon ohne Zusaz, und mit einem Zusaze von 2/100 Kalk in denselben; die Stuͤke dieses Thones waren von der Groͤße einer Nuß, und nicht zusammengebruͤkt; der kalkhaltige Thon war von jenem, der keinen Kalk enthielt, durch eine durchloͤcherte Schieferplatte getrennt. Diesen Tiegel brachte ich in einen Reverberir-Ofen, sezte das Loch desselben zwischen zwei Stangen des Herdes, und umgab ihn mit Kohlen; hierauf leitete ich das Feuer so, daß die Thonstuͤke kirschrothgluͤhend erhalten wurden. Man sieht wohl, daß auf diese Weise im Tiegel nothwendig ein starker Luftzug entstand, und daß alle Stuͤke des Thones mitten in demselben gut gebrannt wurden. Nach 6 Stunden fand ich, daß dieser Thon dieselbe Farbe hatte, wie der im Kalkofen gebrannte; ich hoͤrte daher auf zu feuern, und puͤlverte nach dem Erkalten die gebrannten Thon-Stuͤke und die zwei im Kalkofen gebrannten Ziegel; hierauf machte ich 4 Kisten Moͤrtel an, und nahm dazu Einen Theil gewoͤhnlichen Kalkes in Teigform, und zwei Theile von dem Caͤmente, von welchem die Rede ist; diese Moͤrtel brachte ich in Wasser; sie sind noch nicht zerbrochen, allein in Bezug auf das Erhaͤrten erhielt ich folgende Resultate. Der Moͤrtel, welcher mit jenem Thon-Caͤmente angemacht wurde, welches ich ohne Zusaz im Kalkofen erhizt hatte, erhaͤrtete erst nach 30 Tagen; jener, der mit demselben Thone angemacht wurde, welcher aber mit Zusaz von 2/100 Kalk im Kalkofen gebrannt worden war, erhaͤrtete nach 17 Tagen. Der Moͤrtel, welcher mit demselben Thone zubereitet wurde, der ohne Zusaz 6 Stunden lang im Tiegel, in der Mitte eines Luftstromes, erhizt wurde, erhaͤrtete in 5 Tagen, waͤhrend der zuerst angefuͤhrte 30 Tage hierzu brauchte; jener Moͤrtel endlich, der mit demselben, auf gleiche Weise, aber mit einem Zusaze von 2/100 Kalk erhizten Thone angemacht wurde, erhaͤrtete in 3 Tagen, waͤhrend jener, bei welchem das Gemenge im Kalkofen ohne Luftzug erhizt worden war, 17 Tage dazu brauchte. Es ist mir wahrscheinlich, daß das Erhaͤrten noch schneller erfolgt waͤre, wenn ich ein schwaͤcheres aber laͤnger anhaltendes Feuer gegeben haͤtte, um den Thon im Tiegel auf denselben Grad von Calcination zu bringen, auf dem sich jener im Kalk-Ofen befand; indem dann der Thon laͤngere Zeit mit der Luft in Beruͤhrung gewesen waͤre. Ich nahm mir daher vor, diese Versuche zu wiederholen, und verschiedene Thonarten laͤngere oder kuͤrzere Zeit durch in einem Luftstrome zu brennen, und zwar zuerst ohne Zusaz, und dann mit Zusaz von verschiedenen Mengen Kalk; allein die Veraͤnderung meines Aufenthaltes noͤthigte mich, diese Versuche aufzuschieben. Der Vortheil, den man von Thon erhalten koͤnnte, welcher lange Zeit in Beruͤhrung mit der atmosphaͤrischen Luft gebrannt wurde, laͤßt sich nicht wohl voraussehen. Da der Thon von Frankfurt, von welchem oben die Rede war, viele vegetabilische Ueberreste enthaͤlt, so dachte ich anfangs, daß dieselben beim Brennen Alkalien erzeugen konnten, und ich machte daher die beiden, in N°. 42. und 43. des Mémorial angefuͤhrten Versuche mit Thon, den ich mit etwas Aschenlauge calcinirte. Man hat gesehen, daß dadurch der Widerstand der Moͤrtel nur wenig vermehrt wurde, und daß das Erhaͤrten langsam erfolgte. Seit jener Zeit ließ ich Holzheimer Thon mit verschiedenen Mengen Soda und Pottasche calciniren; die Moͤrtel, welche mit diesen Caͤmenten bereitet wurden, sind zwar noch nicht gebrochen, allein sie erhaͤrteten erst nach 15 Tagen. Ich stellte auch mehrere Versuche an, bei welchen ich denselben Thon mit verschiedenen Mengen Bittererde vermengte, indem der Frankfurter-Thon auch Bittererde enthaͤlt; allein das Erhaͤrten erfolgte dann noch langsamer. Kieselerde endlich, auf dieselbe Weise gebrannt, gibt mit gewoͤhnlichem Kalke keinen Moͤrtel, der im Wasser erhaͤrtet. Aus den angefuͤhrten Erfahrungen mußte ich schließen, daß die Luft auf den Thon waͤhrend dem Brennen eine bedeutende Rolle auf denselben spielt. Hr. Raucourt scheint dieselbe Idee gehabt zu haben; allein er fuͤhrt keinen Versuch an, und wenn er S. 130. seines Werkes sagt: „daß der Zutritt der Luft noͤthig ist, um die, in den Erden enthaltenen, Oxide auf die vortheilhafteste Weise so zu veraͤndern, daß sie mit dem Kalke gute hydraulische Verbindungen geben koͤnnen,“ so sagt er hingegen S. 161: „daß der Sauerstoff keine Wirkung auf die erdigen Oxide habe; woraus sich schließen laͤßt, daß dieses Gas keinen Einfluß auf die hydraulischen Eigenschaften des Kalkes hat.“ Der Frankfurter-Thon, mit dem ich die angefuͤhrten Versuche anstellte, enthaͤlt weder Eisen, noch Kalk, und doch erhielt ich beim Brennen in einem Luftstrome ein 10 Mahl schnelleres Erhaͤrten, und einen 10 Mahl groͤßeren Widerstand, als bei dessen Brennen ohne starken Luftzug; ich zeigte, daß Kieselerde und Bittererde, den Erden zugesezt, welche man calciniren wollte, eine schwache Wirkung ausuͤbten; ich mußte daher schließen, daß diese ganze Wirkung die Thonerde betrifft; ich dachte, daß diese Substanz bei einer erhoͤhten Temperatur Sauerstoff aufnehmen koͤnne, und daß sie, in diesem Zustande, mehr geeignet sey, sich auf nassem Wege mit dem Kalke zu hydraulischen Moͤrteln zu verbinden. Um meine Vermuthungen in dieser Hinsicht zu bekraͤftigen, ließ ich Thonerde in einem Luftstrome, und im Kalkofen brennen, puͤlvern, und mengte sie dann mit Kalk von einem weißen Marmor. Der Moͤrtel, der mit der, in einem Luftstrome gebrannten Thonerde, bereitet wurde, erhaͤrtete viel schneller, als jener, zu welchem ich die, im Kalkofen gebrannte, Thonerde nahm; ich bemerkte ferner auch, daß sich, im ersten Falle, die Thon-Erde viel leichter in Schwefelsaͤure aufloͤste, als wenn das Brennen ohne Zutritt der Luft geschah. Ich bin daher veranlaßt zu glauben, daß die, im Thone enthaltene, Thonerde bei einer hoͤheren Temperatur Sauerstoff absorbirt, und daß dieß die Ursache sey, warum die Caͤmente, die damit bereitet werden, mehr geeignet sind, sich auf nassem Wege mit dem gewoͤhnlichen Kalke zu verbinden.Alle unsere, gegen Norden gelegene, Festungen, die mit Ziegeln gebaut sind, erleiden in kurzer Zeit bedeutende Abschaͤlungen; es ruͤhrt dieß vielleicht davon her, daß das Brennen der Ziegel gewoͤhnlich ohne staͤrkeren Luftzug geschieht. Aus den angefuͤhrten Thatsachen erhellt offenbar, daß ein großer Unterschied zwischen jenem Thone, der unter Zutritt der Luft, und jenem, der ohne Zutritt der Luft calcinirt wurde, Statt hat; ich glaube, daß, wenn man beim Brennen der Ziegel den oberen Theil der Oefen nicht so sehr verschließen wuͤrde, als es gewoͤhnlich geschieht, (wie dieß fruͤher, als das Brennmaterial nicht so selten war, der Fall gewesen zu seyn scheint), die Ziegel der Einwirkung der Luft mehr widerstehen wuͤrden; denn sie erleiden jezt eine Art Zersezung, welche dann vielleicht nicht mehr Statt haben wuͤrde; wenigstens waͤre dieser Versuch zu machen. A. d. O. Die, mit dem Holzheimer-Thone angestellten, Versuche beweisen, daß der Kalk das Erhaͤrten befoͤrdert, er mag mit oder ohne Zutritt der Luft gebrannt worden seyn; dieß laͤßt mich vermuthen, daß waͤhrend dem Brennen ohne Zutritt der Luft, der Kalk einen Theil seines Sauerstoffes an die Thonerde abgibt. Die Guͤte der Asche von Tournay scheint mir davon herzuruͤhren, daß die Steinkohle, die man zum Brennen des Kalkes anwendet, eine bedeutende Menge Thonerde enthaͤlt, welche waͤhrend der Verbrennung bei einem starken Luftzuge calcinirt wird. Man hat also zu Tournay schon seit langer Zeit, und ohne daran zu denken, das beste Verfahren zur Bereitung der kuͤnstlichen Puzzolane angewendet. Dem Angefuͤhrten zu Folge, rathe ich zur Bereitung kuͤnstlicher Puzzolanen fett anzufuͤhlenden Thon zu nehmen, welcher etwas Kalkerde enthaͤlt, Ziegel von mittlerer Groͤße daraus zu machen, und diese in einem Reverberirofen calciniren zu lassen, welcher so gebaut ist, daß die Ziegel waͤhrend der ganzen Dauer der Calcinirung einem Luftstrome ausgesezt sind. In Laͤndern, wo Ziegel gebrannt werden, braucht man keinen solchen Ofen zu bauen; denn man kann dann den Thon in den gewoͤhnlichen Oefen calciniren, mit der Vorsicht, daß man den oberen Theil des Ofens nicht verschließt, damit waͤhrend der ganzen Dauer des Brennens ein hinlaͤnglicher Luftstrom zwischen alle Ziegel gelangt. Ehe man die Operation im Großen unternimmt, wird es gut seyn, in verschiedenen Zeitraͤumen in einem kleinen Reverberir-Ofen eine bestimmte Menge von dem Thone zu brennen, den man anwenden will, um den tauglichsten Grad der Calcination auszumitteln. Den, auf verschiedene Grade calcinirten, Thon laͤßt man sehr fein pulvern, und dann kann man Moͤrtel daraus bereiten, indem man Einen Theil gewoͤhnlichen Kalkes, (in Teigform gemessen), auf 2–2 1/2 Theile dieser Caͤmente anwendet. Diesen Moͤrtel bringt man in Glaͤser, die man unter Wasser taucht, nachdem dieselben in 10–12 Stunden an der Luft halbfest geworden sind. Ist nach 2–3 Tagen die Erhaͤrtung so bedeutend, daß der Moͤrtel bei einem starken Druke mit dem Daumen keinen Eindruk mehr annimmt, (wie dieß bei den natuͤrlichen Puzzolane, und dem Trasse der Fall ist), so kann man uͤberzeugt seyn, daß man eine wahre kuͤnstliche Puzzolane hat. Bei der Fabrikation im Großen muß man dem Caͤmente jenen Grad von Calcination zu geben suchen, bei welchem der gewoͤhnliche Kalk so schnell als moͤglich erhaͤrtet. Dieser Grad laͤßt sich leicht aus der Farbe erkennen, welche das Caͤment bekommt, wenn der Thon Eisen enthaͤlt, wie dieß beinahe immer der Fall ist. Eine große Menge von Versuchen uͤberzeugten mich, daß die, mit gewoͤhnlichem Kalke und kuͤnstlicher Puzzolane angemachten Moͤrtel, welche schnell erhaͤrten, jedes Mahl auch einen großen Widerstand leisten. Es ist zu bemerken, daß man zu Moͤrtel, welchen man bloß zu Bauten in der Luft braucht, oft Caͤmente anwendet, welche dieselben nicht verbessern, und doch sehr theuer sind. Die Erfahrung hat mich in dieser Hinsicht gelehrt, daß alle Caͤmente, welche nicht die Eigenschaft besizen, den gewoͤhnlichen Kalk im Wasser erhaͤrten zu machen, bei dem Moͤrtel, welchen man zu Gebaͤuden in der Luft verwendet, nicht mehr wirken, als Sand allein, waͤhrend jene, welche den gewoͤhnlichen Kalk im Wasser schnell erhaͤrten machen, auch in der Luft treffliche Moͤrtel gaben. Ehe man also irgend ein Caͤment zu Moͤrtel, der der Luft ausgesezt werden soll, anwendet, muß man sich auf die gegebene Weise uͤberzeugen, ob es den gewoͤhnlichen Kalk im Wasser schnell erhaͤrten macht: diese Arten von Caͤmenten sind wahre kuͤnstliche Puzzolanen. Man kann dieselben hydraulische Caͤmente nennen. In Laͤndern, in welchen es natuͤrlichen hydraulischen Kalk gibt, soll man, wie ich bereits im Mémorial gesagt habe, denselben sowohl zu Bauten im Wasser, als in der Luft vorzugsweise vor gewoͤhnlichem Kalke anwenden. Bei wichtigen Gebaͤuden ist es immer gut etwas hydraulisches Caͤment unter den Moͤrtel zu mengen. In Laͤndern, in welchen es keinen natuͤrlichen hydraulischen Kalk gibt, ist es, wie ich aus meinen Erfahrungen uͤberzeugt bin, sowohl in Bezug auf Wohlfeilheit, als in Bezug auf Widerstand der Moͤrtel, besser, keinen kuͤnstlichen hydraulischen Kalk, sondern direct, (aus gewoͤhnlichem Kalke, Sand und hydraulischem Caͤmente), hydraulischen Moͤrtel zu machen; in Straßburg gaben mir 1 Theil gewoͤhnlicher Kalk, als Teig gemessen, 1 1/2 Theile Sand, und 1 1/2 Theile hydraulisches Caͤment, sowohl zu Bauten im Wasser, als in der Luft, einen vortrefflichen Moͤrtel.