XVI. Ueber einige natuͤrliche und kuͤnstliche Puzzolanen. Von Hrn. Girard, Ingénieur des Ponts et Chaussées. Aus den Annales de Physique et de Chimie. Octbr. 1826. S. 197. Girard, uͤber einige natuͤrliche und kuͤnstliche Puzzolanen. Ein Aufsaz des Hrn. Generals Treussart im Maͤrz-Hefte der Annales de Phys. et de Chimie Polyt. Journ. B. XXI. S. 40. enthaͤlt eine merkwuͤrdige Thatsache in Bezug auf die Theorie der kuͤnstlichen Puzzolanen; naͤmlich diese, daß Puzzolanen, die man durch Gluͤhung des Thones mitten in einem Luftstrome erhaͤlt, weit kraͤftigere Eigenschaften erlangen, als wenn der Thon in einem geschlossenen Gefaͤße, oder bloß in einem Kalkofen, gegluͤht wird General Treussart fand nicht, daß, nachdem er Kieselerde und Bittererde einzeln versuchte, der Zusaz derselben zu dem gebrannten Thone einen großen Einfluß auf das Resultat zeigte; er fand aber, daß Thonerde allein und in einem Luftstrome gebrannt, einen Moͤrtel gab, der viel schneller erhaͤrtete, als dieselbe Thonerde in geschlossenen Gefaͤßen gebrannt. Hieraus folgerte er, daß es wahrscheinlich ist, daß die in den Thonarten enthaltene Thonerde Sauerstoff verschlingt, und daß dieses die Ursache ist, warum Moͤrtel, in welchen die enthaltene Thonerde Sauerstoff verschlingt, viel besser sind, als gewoͤhnliche Moͤrtel. Es ist zu bedauern, daß der Hr. General seinen Versuchen nicht noch eine einfache Thatsache beifuͤgte, und die unter beistroͤmender Luft, so wie die in einem geschlossenen Gefaͤße, gegluͤhte Thonerde gewogen hat. Wenn, in dem ersten Falle, sich Gewichts-Zunahme, statt, wie man bei der Zersezung des Hydrates vermuthen mußte, Verminderung des Gewichtes gezeigt haͤtte, oder, wenn diese Abnahme an Gewicht bei der in freier Luft gebrannten Thonerde weniger merklich gewesen waͤre; so waͤre die Einsaugung irgend einer Gasart, im lezten Falle, beinahe erwiesene Thatsache geworden; wenn man aber, im Gegentheile, gefunden haͤtte, daß die in einem verschlossenen Gefaͤße gebrannte Thonerde weniger an Gewicht verlor, als die andere, so muͤßte man die von Hrn. General Treussart angefuͤhrte Thatsache einer vollkommneren Zersezung des Hydrates zuschreiben; was den gewoͤhnlichen Ideen uͤber die Wirkung der Calcination mehr entspricht. Mag es nun mit diesem Puncte der Theorie, mit welchem man bald in's Reine kommen wird, wie immer beschaffen seyn, der General empfiehlt, wenn man gute kuͤnstliche Puzzolane erhalten will, die Thonziegel in einem Reverberirofen zu hizen, oder, wenn man sich eines gewoͤhnlichen Ofens bedient, den oberen Theil desselben nicht zu bedeken. Dieses Verfahren soll, nach den Erfahrungen des Hrn. Verfassers, wirklich die besten Resultate geben; man kann sie aber auf diese Weise nicht erhalten, ohne eine schon an und fuͤr sich theuere Sache, deren Anwendung die Wasserbau-Kosten bedeutend erhoͤht, noch theuerer durch die Fabrikation selbst zu machen. Indessen fuͤgt er noch bei: „es haͤlt schwer, alle Vortheile voraus zu sehen, die man von Thonarten, die lang in einem Strome atmosphaͤrischer Luft gebrannt wurden, erhalten kann.“ Es scheint, daß der Hr. General dadurch, daß er sich zu sehr solchen Betrachtungen hingab, sich von dem wahren Zweke der Untersuchungen dieser Art entfernte. Allerdings fehlt es nicht an Koͤrpern, die mit fettem Kalke gemengt, einen Moͤrtel (béton) von sehr großer Festigkeit geben, und die den hydraulischen Kalk in Gegenden, wo man denselben entbehren muß, ersezen koͤnnen; allein, die wahre Aufgabe, um deren Loͤsung es sich hier handelt, ist, hydraulischen Moͤrtel von der zu jedem Zweke erforderlichen Festigkeit mit den moͤglich geringsten Kosten zu verfertigen. Es ist offenbar, daß ein Moͤrtel, der die Waͤnde einer Schleuse oder eines Abzug-Canales von hoͤchstens 5 bis 6 Meter Hoͤhe zu tragen hat, nicht den Widerstand zu leisten hat, den man von. einem Moͤrtel bei hohen Bruͤken-Pfeilern fordert. Es handelte sich darum, einen Vergleichungs-Punct zwischen der Haͤrte eines Mergels und seinem Widerstaͤnde gegen ein Gewicht, das ihn zu zerdruͤken, oder bloß zusammenzudruͤken strebt, zu finden. Allein hier verwikelt sich die Aufgabe in alle jene Ruͤksichten, die man hinsichtlich des Widerstandes fester senkrecht stehender Koͤrper zu nehmen hat. Sie koͤnnte nur durch eine große Anzahl von Versuchen, die man noch nicht angestellt hat, hinlaͤnglich erlaͤutert werden; man koͤnnte jedoch mit geringeren Kosten die Graͤnze des Gewichtes bestimmen, welches, wenn es auf Ein Quadrat Centimeter Moͤrtel-Oberflaͤche druͤkt, dieselbe nicht merklich eindruͤkt, und ich glaube, man koͤnnte nach dieser Grundlage die Last bestimmen, die man den Moͤrtel ohne allen Nachtheil tragen lassen kann. Hierbei kommt es vorzuͤglich darauf an, sich nicht uͤber die Zahlen zu irren, die man durch Vergleichung verschiedener Moͤrtel unter einander erhaͤlt, sey es nun durch Brechung der Prismen derselben, oder durch das Eindringen einer Spize. Diese Zahlen druͤken in der That den Widerstand oder die relative Haͤrte aus, lehren uns aber nichts oder beinahe nichts hinsichtlich der Anwendung, die man im Großen voll diesen Moͤrteln machen muß, und es koͤnnte sich treffen, daß jene Moͤrtel, die auf der Stufenreihe am tiefsten stehen, wenn man dabei am meisten erspart, allen uͤbrigen aus demselben Grunde vorgezogen werden muͤßten, aus welchem man die gewoͤhnlichen Bausteine dem Marmor und dem Granite vorzieht. Es gibt uͤbrigens Eigenschaften eines guten Moͤrtels, uͤber welche man noch keine Versuche angestellt hat. Diese Eigenschaften sind seine Unaufloͤsbarkeit; der Widerstand, den er der Stroͤmung und dem Falle des Wassers in Hinsicht auf das Auswaschen entgegen sezt; seine Undurchdringlichkeit. Wir haben keine Beweise, daß diese uͤbrigens so wichtigen Eigenschaften mit der Festigkeit im Verhaͤltnisse stehen, die der Moͤrtel unter Wasser erhaͤlt. Man weiß z.B., daß dichter reiner Thon so undurchdringlich und so unaufloͤslich im Wasser ist, als guter Moͤrtel; uͤbrigens hat er, unter Wasser, nie mehr Festigkeit, als ein fester Teig. Wenn man sich daher nur mit der Harte und mit dem Widerstande des Moͤrtels allein befaßt, so betrachtet man sie nur einseitig aus einem einzelnen Gesichtspuncte, und loͤst daher eine Frage, die viele andere Ruͤksichten umfaßt, und die zu wichtig ist, als daß man sie nicht von allen Seiten betrachten sollte, nur sehr unvollstaͤndig. Ich habe in einem Schreiben an den General-Director der Bruͤken und Chausséen, im November 1824, und zeither in einem bei dem Institute im Maͤrz 1825 niedergelegten Mémoire die hoͤchst ausgezeichneten Eigenschaften des gegrabenen thonigen Sandes, dessen Farbe vom braun Rochen bis zum gelblich Rochen spielt, und den man im Isle Thale (Dptt. de la Gironde) Arènes nennt, beschrieben. Dieser Sand besizt mehr oder minder die Eigenschaft, mit fetten und mit mageren Kalken Moͤrtel zu bilden. Der kraͤftigste Sand dieser Art (der Uebersezer wird ihn fortan Arèn-Sand nennen), bildet in dem Verhaͤltnisse von 3 Theilen auf 1 Theil fetten geloͤschten Kalk vortrefflichen hydraulischen Moͤrtel. Dieser Arèn-Sand kommt in jeder Hinsicht dem besten Moͤrtel gleich, und kommt zehn Mahl wohlfeiler. Man kann selbst nur ein Fuͤnftel fetten Kalkes mit diesem Arèn-Sande mengen, wie ich mich zeither uͤberzeugte, und man erhaͤlt dadurch noch ein guͤnstigeres Resultat. Wenn dieser Arèn-Sand weniger als 30 p. Cent Thonerde enthaͤlt, so hat er wenig Kraft, und bindet sich oͤfters erst nach anderthalb Monaten; nach Einem Jahre und spaͤter aber bemerkt man nicht mehr viel Unterschied zwischen diesen sogenannten faulen Moͤrteln, und denjenigen, die sich schneller anfiengen zu binden. Solcher Arèn-Sand ist haͤufig uͤber der Erde verbreitet, und man kann sagen, daß er viel haͤufiger vorkommt, als reiner Sand. Der Preis des Moͤrtels aus solchem Arèn-Sande und fettem Kalke in den angegebenen Verhaͤltnissen, mag er nun schlechter seyn als anderer hydraulischer Moͤrtel oder nicht, ist immer beinahe um die Haͤlfte geringer als jener eines Moͤrtels, den man unter den guͤnstigsten Umstaͤnden mit ausgezeichnet hydraulischem Kalke erhaͤlt. Der niedrige Preis des Arèn-Moͤrtels erlaubt gewisser Massen, denselben bei dem Baue zu verschwenden. Die Anwendung, die man von demselben bei 19 Schleusen am Isle-Flusse machte, ließ seine Eigenschaften hinsichtlich des Widerstandes gegen das Auswaschen durch Stroͤmung und durch Fall des Wassers beurtheilen. Er haͤlt sich dort, wo große lose Steine fortgeschwemmt werden. Man kann diesen Arèn-Sand, wenn er kraͤftig ist, auch in bedeutenden Massen und als Moͤrtel-Lager fuͤr die massiven Mauerwerke der Schleusen und Abzugs-Canaͤle anwenden. Davon hat man mehrere Beispiele an dem Flusse Isle, wo man sich solcher Grundlager mit dem groͤßten Vortheile bediente. Wenn sich irgendwo nur mittelmaͤßig starker Arèn-Sand findet, so kann man denselben mit geringen Kosten dadurch sehr stark machen, d.h., eine ganz vortreffliche Puzzolane dadurch erhalten, daß man ihn etwas leicht gluͤht. Diese wichtige Thatsache wurde von Hrn. Vicat bemerkt, nachdem er von meinen Versuchen mit rohem Sande Kenntniß erhielt. Im Allgemeinen wird lezterer hinreichen; im Nothfalle findet man aber an dem anderen Alles, was sich von Puzzolanen erwarten laͤßt. Wenn man diese Thatsachen mit jenen uͤber den natuͤrlichen hydraulischen Kalk vergleiche und wenn man bedenkt, daß es wenige Gegenden gibt, die zugleich weder solchen Arèn-Sand noch diesen kostbaren Kalk besaͤßen; so wird man sich uͤberzeugen, daß die Faͤlle, wo es erlaubt seyn kann in den Kuͤnsten zu dem kostbaren Gebrauche kuͤnstlicher und vulcanischer Puzzolane seine Zuflucht zu nehmen, sobald leztere weit her gehoͤhlt werden muß, nur sehr selten vorkommen muͤssen, und daß die Zeit nicht mehr sehr fern ist, in welcher man diese Art von Materialien in der Baukunst nicht mehr anwenden wird. General Treussart hat, wie er sagt, bemerkt, daß die hydraulischen Moͤrtel, die sehr schnell erhaͤrten, spaͤter und immer weit fester blieben, als die uͤbrigen Moͤrtel, so daß man beinahe nach der Laͤnge der Zeit, die der Moͤrtel von dem Augenblike seiner Einsenkung in Wasser bis zur vollendeten Erhaͤrtung braucht, die Staͤrke des Moͤrtels beurtheilen kann, den man anwenden will. Dagegen will ich nur zuerst bemerken, daß Hr. Vicat eine wichtige Ausnahme von dieser Regel uns kennen lehrte, und zwar bei Gelegenheit der hydraulischen Eigenschaften des unvollkommen gebrannten Kalkes; daß ferner die Versuche des Hrn. Treussart nicht hinreichen, dieses Gesez selbst fuͤr jene Koͤrper geltend zu machen, die er untersuchte. Ich habe wirklich bemerkt, daß, wenn man einen aus was immer fuͤr einer Puzzolane und fettem Kalke gemengten Moͤrtel in Wasser bringt, nach und nach sich eine große Menge Kalkes aufloͤst: eine Erscheinung, die nur dann aufhoͤrte, wann der Moͤrtel erhaͤrtete. In diesem Augenblike wurde der Moͤrtel unaufloͤslich; da aber der aufgeloͤste Kalk den Moͤrtel-Lagen unmittelbar entzogen ward, wenn er in Beruͤhrung mit dem Wasser kam, so ließ sich leicht vermuthen, daß der Widerstand dieser Lagen endlich dadurch geschwaͤcht werden mußte; dieser Zustand von Festigkeit, den man den unregelmaͤßigen nennen koͤnnte, erstrekt sich desto weiter, je langsamer der Moͤrtel erhaͤrtet. In einigen Versuchen mit Aͤren-Sand Moͤrtel durch Eindringen einer Spize gab ein Moͤrtel aus starkem Arèn-Sand fuͤr die Groͤße, in welcher die Spize eindrang, 0,0055 Meter an der Oberflaͤche, und nur 0,0047 Meter bei 0,005 Meter unter dieser Oberflaͤche. Moͤrtel aus mittlerem Sande gab 0,009 Meter Vertiefung an seiner Oberflaͤche, und 0,005 Meter bei einem Centimeter unter derselben. Dieser lezte Moͤrtel brauchte anderthalb Monathe, um unter dem Wasser zu erhaͤrten. Diese beiden Versuche reichen hin, um zu beweisen, wie sehr die Ursache, die ich angegeben habe, Ungewißheit uͤber die Vergleichungen verbreitet, die man bisher uͤber Moͤrtel anstellte, von welchen man die Oberflaͤche bis auf Ein oder anderthalb Centimeter Tiefe abgekrazt hat. Hr. General Treussart, der den Widerstand des Moͤrtels nach daraus gebildeten und unter Wasser gebrachten Ziegeln bemaß, deren Oberflaͤchen alle auf ein Mahl der aufloͤsenden Einwirkung des Wassers ausgesezt sind, mußte dadurch nothwendig auf jenes Gesez kommen, von welchem ich oben sprach, ohne daß man deßwegen dieses Gesez, als hinlaͤnglich begruͤndet, betrachten darf.