| Titel: | Henry, über die Art und Weise, Baumaterialien zu untersuchen. | 
| Fundstelle: | Band 147, Jahrgang 1858, Nr. LV., S. 199 | 
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                        LV.
                        Henry, über die Art und Weise, Baumaterialien zu
                           untersuchen.
                        Aus 
                           Silliman's american Journal of science and arts,
                              1856, t. XXII Nr. 64, durch die Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des
                                 Gewerbfleißes in Preußen, 1857 S. 206.
                        Henry, über die Art und Weise, Baumaterialien zu
                           untersuchen.
                        
                     
                        
                           Bereits im Jahre 1851 war von dem Präsidenten der Vereinigten Staaten von Amerika
                              eine Commission ernannt worden, um den Marmor zu untersuchen, welcher zum
                              Erweiterungsbau des Capitols der Vereinigten Staaten empfohlen worden war, bestehend
                              aus dem General Totten, dem A. J. Downing vom Patentbureau, dem Architekten und meiner Person. Im Jahre 1854
                              wurde eine andere Commission beauftragt, einige Versuche zu wiederholen und weiter
                              auszudehnen, deren Mitglieder der General Totten, der
                              Professor Bache und ich selbst waren.
                           Ein Theil der Resultate, welche die erste Commission erlangte, wurde dem Secretär für
                              das Innere mitgetheilt und ein mehr detaillirter Bericht sämmtlicher angestellten
                              Untersuchungen durch die Commissionen an den Congreß vorbehalten. Gegenwärtig möchte
                              ich einige Punkte von allgemeinem Interesse, namentlich für diejenigen mittheilen,
                              welche mit ähnlichen Untersuchungen betraut werden.
                           Obgleich die Baukunst seit undenklichen Zeiten ausgeübt wird und stets das Verlangen
                              bekundet wurde, ein Mittel kennen zu lernen, um die besten Materialien zu prüfen, so
                              scheint es doch, als wenn die Art und Weise sich von der Stärke und Dauerhaftigkeit
                              von Steinen zu überzeugen nur eine sehr begränzte wissenschaftliche Aufmerksamkeit
                              erregt hätte, und die Commission, welche diesen Gegenstand vorher nie zu einem
                              besondern Gegenstande ihres Studiums gemacht hatte, war daher nicht wenig von den
                              unvorhergesehenen Schwierigkeiten überrascht, welche ihr fast bei jedem Abschnitte
                              ihrer Arbeit aufstießen, und sie mußte wohl zu der Annahme kommen, daß die bisher
                              zur Lösung dieser Aufgabe gewöhnlich angestellten Arbeiten sich noch in einem sehr
                              untergeordneten Zustande befinden.
                           Man muß sich vergegenwärtigen, daß der Stein für das Gebäude Jahrhunderte ausdauern
                              soll, und daß die gewünschten Beschlüsse und Arbeiten wenigen Wochen zu entnehmen
                              waren. Außerdem kennt man, bei dem gegenwärtigen Zustande der Wissenschaft,
                              keineswegs alle die Einwirkungen, welchen die Materialien von der Natur unterworfen,
                              noch weiß man den Betrag der bekannten vollkommen zu schätzen.
                           Die auflösende Kraft des Wassers, welches selbst Glas angreift, muß wohl mit der Zeit
                              einen sehr bemerkbaren Einfluß selbst auf die festesten Materialien haben,
                              insbesondere wenn es, wie dieß der Fall bei den atmosphärischen Niederschlägen ist,
                              Kohlensäure in Lösung enthält. Das Abreiben durch kieselhaltigen Staub, wenn er
                              gegen ein Gebäude geblasen, oder an den Seiten desselben durch Regen herabgewaschen
                              wird, trägt entschieden dazu bei, die Fläche anzugreifen, wenn gleich der
                              unmerkliche Betrag dieses Angriffs kaum mit dem feinsten Instrumente jeder Zeit
                              ermittelt werden könnte. Eine Untersuchung der Schale, die ursprünglich das Wasser
                              aus der Fontaine am westlichen Eingange zum Capitol auffing und sich jetzt im
                              Patent-Office befindet, kann jedermann überführen, welchen bedeutenden
                              Einfluß Wasser mit Kohlensäure geschwängert ausgeübt hat. Ferner erzeugt jeder
                              Blitzstrahl nicht allein Salpetersäure, welche, mit Regenwasser gemischt, auf den
                              Marmor wirkt, sondern bringt auch durch seine Induction aus der Ferne auf feuchten
                              Wänden chemische Veränderungen hervor, die gegenwärtig außer dem Bereiche der
                              Schätzung liegen. Ebenso geben die beständigen Temperaturwechsel von Tag zu Tag und
                              selbst von Stunde zu Stunde zu Molecular-Bewegungen Veranlassung, die auf die
                              Dauerhaftigkeit des Baumaterials von Einfluß seyn müssen. Die in der Neuzeit
                              angestellten Pendelbeobachtungen haben ergeben, daß das Denkmal auf Bunkerhill kaum
                              einen Augenblick in Ruhe, vielmehr in fortwährendem Biegen und Werfen begriffen ist,
                              lediglich in Folge des Einflusses der wechselnden Temperatur seiner verschiedenen
                              Seiten.
                           Ist die glatte Fläche eines Gebäudes in Folge der vorhin erwähnten Ursachen erst
                              einmal rauh geworden, so lagert sich auf derselben der Same kleiner Flechten und
                              Moose ab, der beständig in der Atmosphäre vertheilt ist, und es wird nun durch das
                              Wachsen und Vergehen dieser mikroskopischen hieraus entstandenen Pflanzen eine
                              Farbenveränderung herbeigeführt und Zerstörung befördert. In einem Klima, wie das
                              unsrige, mag vielleicht die Hauptursache zur Zerstörung in den Schwankungen zwischen
                              Gefrieren und Thauen während des Laufes des Winters liegen, und wenn gleich die Wirkung auf
                              guten Marmor verhältnißmäßig bedeutend seyn mag, so erfordert es der vereinigten
                              Wirkung einer Reihe von Jahren, um den Betrag sicher festzustellen. Aus allen diesen
                              Gründen hält sich die Commission für überzeugt, daß das einzige zuverlässige Mittel,
                              sich von der Eigenschaft des Marmors, dem Einflusse des Wetters zu widerstehen, zu
                              überzeugen, darin besteht, den wirklichen Einfluß der Atmosphäre auf denselben an
                              Gebäuden zu studiren, die seit Jahren demselben unterworfen gewesen. In hiesigen
                              Gegenden möchte leider die Gelegenheit hierzu nur selten zu finden seyn. Einige
                              Belehrung kann freilich durch eine Untersuchung der bloßgelegten Flächen von Marmor
                              in dem Ausgehenden eines Bruches geschöpft werden; aber hier ist wieder die
                              Zeitdauer seines Bloßliegens und die Wechseleinwirkungen denen er vielleicht seit
                              langen geologischen Perioden unterworfen gewesen, unbekannt. Und da auch
                              verschiedene Brüche derselben Einwirkung nicht unterlegen haben, so gewähren sie
                              auch nicht verläßliche Daten zur sichern Bestimmung der Dauerhaftigkeit, es sey
                              denn, daß verschiedene Gattungen in einem und demselben Bruche vorkämen.
                           Wie wir vorhin bemerkt, befindet sich die Kunst Steine für Bauzwecke in allen
                              Richtungen zu prüfen, in einem noch unvollkommenen Zustande; die Aufgabe ist, die
                              Einwirkungen der Natur nachzuahmen und gleichzeitig die Wirkung dadurch zu
                              beschleunigen, daß man den Angriff verstärkt. Das Resultat kann aber
                              nichtsdestoweniger nur als annähernd, oder als in einem hohen Grabe wahrscheinlich
                              erachtet werden.
                           Vor etwa 20 Jahren gab Brard
                              Brard in den Annales de
                                       chimie 2. Sér. XXXIX p. 160; im polytechn. Journal, 1829, Bd. XXXI S.
                                    33. ein darauf Bezug habendes Verfahren an, welches in der Anwendung einer
                              gesättigten Auflösung von Glaubersalz besteht, womit der Stein getränkt wird. Beim
                              Trocknen des feuchten Steines krystallisirt das Salz, dehnt sich aus, wodurch ein
                              Abblättern der Oberfläche bewirkt wird, von dem Brard
                              annimmt, daß es eine gleiche Wirkung äußere als der Frost. Obschon man sich auf
                              diesen Proceß verließ und ihn allgemein anwendete, so lassen doch neuere Versuche,
                              von Dr.
                              Owen angestellt, an der vollkommenen Analogie zwischen
                              den Wirkungen des Frostes und jenes künstlichen Mittels zweifeln. Derselbe fand
                              nämlich, daß die Wirkungen des Gefrierens und Aufthauens während eines Theils des
                              Winters auf mehr poröse Gesteine wesentlich von dem Resultate verschieden sind,
                              welches das Trockenwerden jenes Salzes hervorbringt. Es scheint aus diesen Versuchen
                              hervorzugehen, daß die Wirkung des letztern sowohl eine chemische als eine
                              mechanische ist.
                           In Folge dessen hat die Commission es für zweckmäßig erachtet, die Wirkung des
                              Frostes und des Aufthauens durch künstliche Kälte und Wärme hervorzurufen. Das dabei
                              zu beobachtende Verfahren erheischt aber viel Arbeit; jedes Exemplar muß in eine
                              eigene Büchse mit Deckel eingeschlossen werden, die Menge des Abgeblätterten ist
                              aber so geringfügig, daß die Operation mit gutem Marmor mehrere male wiederholt
                              werden mußte, ehe vergleichbare Resultate in einem genügenden Maaße erhalten werden
                              konnten. Im Verfolg dieser Untersuchungen traten unvorhergesehene Umstände ein,
                              welche die genaue Ermittelung der Veränderung behinderten; es ergab sich dabei, daß
                              die Resultate durch Umstände gestört wurden, welche zu Anfange der Versuche nicht
                              vorausgesehen waren.
                           Es schien zu Anfange – und die Commission, als sie die Versuche begann,
                              theilte diese Ansicht – als werde sich nur ein ganz geringer Unterschied in
                              der Festigkeit der verschiedenen Arten Marmor ergeben. Dieß war aber ein Irrthum,
                              die Hauptschwierigkeit lag in der Wahl eines für diesen Zweck ganz geeigneten
                              Instruments. Das von Rennie zu diesem Behufe angedeutete
                              und in den Verhandlungen der königl. Londoner Gesellschaft der Wissenschaften
                              beschriebene Instrument fand die Commission wegen der durch seine Construction
                              bedingten bedeutenden Reibung nicht anwendbar um bestimmte vergleichbare Resultate
                              zu gewinnen. Die Reibung an sich muß in dem Maaße, als der Widerstand, welcher beim
                              Zusammendrücken stattfindet, zunimmt, überwunden werden; nimmt dieselbe im
                              Verhältniß zum Drucke zu, so nimmt es den Anschein, als widerständen die festern
                              Steine einer relativ zu großen zusammendrückenden Kraft.
                           Die Commission prüfte nun zuerst die hydraulische Presse, die zu solchen Versuchen
                              war angewendet worden, fand aber, daß derselbe Tadel, welcher gegen das von Rennie benutzte Instrument war ausgesprochen worden, auch
                              auf die hydraulische Presse Anwendung findet. Später wurde ihr glücklicherweise
                              durch die Gefälligkeit des Commodore Ballard der Gebrauch
                              eines Instruments überlassen, welches der Major Wade
                              angegeben hat und das unter dessen Leitung ausgeführt worden ist, um die Festigkeit
                              des Geschützmetalls zu prüfen. Dasselbe ist eine zusammengesetzte Hebelwaage, die
                              Drehpunkte sind Stahlschneiden, welche auf Platten von gehärtetem Stahl ruhen. Die
                              Commission überzeugte sich von der Genauigkeit und Empfindlichkeit des Instruments
                              durch angestellte Wägungen, und fand, in Uebereinstimmung mit der Beschreibung von
                              Wade, daß Gleichgewicht stattfand, wenn an dem einen
                              Arme 1 Pfund, an dem
                              entgegengesetzten 200 Pfund angehängt waren. Die Commission ist hinsichtlich der mit
                              dieser Waage angestellten Versuche dem Schiffslieutenant Dahlgreen vielen Dank schuldig, der sich mit wissenschaftlichen
                              Kenntnissen ausgerüstet und mit vielem Geschick denselben hingab, ebenso der
                              Liberalität der Direction des Arsenals, welche diese öffentliche Anstalt zur
                              Disposition stellte.
                           Es wurden verschiedene Stücke Marmor zu Würfeln von 1 1/2 Zoll Durchmesser
                              bearbeitet, so daß sie eine Grundfläche von 2 1/4 Quadratzoll erhielten. Sie waren
                              von gewöhnlichen Arbeitern gefertigt, die einander entgegengesetzten Flächen waren
                              möglichst parallel gearbeitet und mit der Hand geschliffen worden. Man brachte sie
                              zwischen zwei dicke Stahlplatten; um jedoch einen gleichen Druck zu erreichen,
                              unabhängig von irgend einem Mangel an vollkommenem Parallelismus und Ebnung der
                              entgegengesetzten Flächen, wurden oben und unten zwischen die Stahlplatten und den
                              Stein dünne Bleiplatten zwischengelegt. Dieses Verfahren stimmt mit dem von Rennie beobachteten überein, welches er bei den meisten,
                              wenn nicht bei allen Versuchen angewendet zu haben scheint. Da jedoch das Verhalten
                              des Bleies bei den angestellten Experimenten zweifelhaft erschien, so wurde eine
                              Reihe von besonderen Versuchen angestellt, um dieß zu ergründen. Hierbei ergab sich
                              die merkwürdige Thatsache, daß der Stein in diesem Falle nur den halben Druck
                              erlitt, welchen er sonst, ohne Anwendung jener Zwischenlage, würde zu erleiden
                              gehabt haben. So erlitt z.B. ein Würfel, der zwischen den Stahlplatten, ohne
                              Bleiplatten, zusammengepreßt wurde, einen Druck von etwa 60,000 Pfund, während, wenn
                              jenes Zwischenlager angewendet wurde, sich 30,000 Pfund ergaben. Diese Thatsache
                              wurde durch eine Reihe angestellter Versuche bewiesen, wozu Probestücke von allen
                              Marmorsorten verwandt worden sind, die überhaupt zur Untersuchung bestimmt waren; in
                              keinem Falle ergab sich ein anderes Resultat.
                           Eine Erklärung dieser merkwürdigen Erscheinung ist nicht schwierig. Der Stein hat das
                              Bestreben, dadurch dem Drucke auszuweichen, daß er sich im Mittelpunkte seiner 4
                              perpendiculären Seiten aufbiegt und zwei Pyramiden bildet, deren Spitzen einander
                              entgegengesetzt und deren Grundflächen gegen die Stahlplatten gerichtet sind. Wird
                              nun ein gleichförmiger, nicht nachgebender Druck angewendet, wie dieß der Fall ist,
                              wenn starke Stahlplatten gebraucht werden, so müssen alle Theile einander
                              gegenseitig nachgeben; werden aber Beiplatten zwischen gelegt, so gibt der Stein
                              zuerst in der Richtung des geringsten Widerstandes nach, und der übrig bleibende
                              Druck muß von den centralen Theilen um die senkrechte Achse des Würfels erduldet
                              werden.
                           
                           Nachdem nun diese merkwürdige Thatsache völlig außer allem Zweifel gestellt war, nahm
                              man Abstand davon, Blei und alle anderen Zwischensubstanzen anzuwenden; es wurde ein
                              Verfahren ermittelt, die obere und die untere Fläche der Würfel vollkommen parallel
                              aufzustellen. Man bediente sich dazu eines rechtwinkeligen eisernen Rahmens, in
                              welchen 6 Exemplare eingebracht und mittelst einer Schraube festgehalten werden
                              konnten. Die obere und untere Fläche desselben waren auf einer Hobelmaschine
                              bearbeitet und parallel. Die Steine wurden nun so eingespannt, daß sie auf beiden
                              Seiten ein wenig vorstanden. Hierauf wurden letztere so lange abgeschliffen, bis die
                              Oberfläche der Würfel und die des eisernen Rahmens in gleicher Ebene lagen. Während
                              dieser Bearbeitung wurde dafür Sorge getragen, daß die Flächen der zu schleifenden
                              Steine den natürlichen Schichtungsflächen parallel waren. Alle zu prüfenden
                              Exemplare waren nach dieser Weise behandelt und gaben dann, unter Druck gesetzt,
                              auch übereinstimmende Resultate. Die Stärke des Drucks, um den Marmor zu zerdrücken,
                              ist größer, als er früher ermittelt worden ist. – Auch das specifische
                              Gewicht der einzelnen Marmorsorten ist untersucht, und festgestellt worden wie viel
                              sie Wasser verschlucken.
                           Die Wassermenge, welche die Probesteine verschlucken, muß man als eine der Cohäsion
                              derselben feindliche Kraft betrachten, denn beim Gefrieren hat das verschluckte
                              Wasser ein Streben, den Stein zu sprengen. Bei der Ermittelung der Absorption muß
                              darauf wohl geachtet werden, nur Marmor von möglichst gleicher Textur unter einander
                              zu vergleichen, denn ein grobkörniger Stein wird eine geringere Menge Wasser
                              verschlucken, während das Bindemittel, welches die Krystalle desselben Steins
                              verbindet, eine größere Menge absorbirt. Die Richtigkeit dieser Behauptung ergab
                              sich ganz deutlich bei Versuchen mit grobkörnigem Marmor. Behandelte man nämlich
                              einen solchen mit einer färbenden Flüssigkeit, so war die Färbung um die Ränder der
                              Krystalle stärker, andeutend, daß diese Theile ein stärkeres Absorptionsvermögen
                              besitzen.
                           Der Marmor, welchen man für das Capitol ausgewählt hat, ist ein Dolomit, d.h. eine
                              Verbindung von gleichen Atomen kohlensaurem Kalk und kohlensaurer Magnesia; er
                              besteht nach Torrey aus 54,62 kohlens. Kalk, 43,93
                              kohlens. Magnesia, 0,36 kohlens. Eisenoxydul, einer Spur kohlens. Manganoxydul, 0,47
                              Glimmer, 0,61 Wasser (Verlust). Der Dolomit ist aus einem Bruche südöstlich von der
                              Stadt Lee im Staate Massachusetts, er gehört zur größten Ablagerung von Urkalkstein
                              jener Gegend. Er ist im Allgemeinen weiß von Farbe, gelegentlich blau geadert,
                              feinkörnig, zeigt unter dem Mikroskope farblosen Glimmer, auch hie und da
                              Schwefelkiespünktchen. Sein specifisches Gewicht ist 2,862; ein Kubikfuß wiegt 178,87 Pfund.
                              Ein Kubikzoll absorbirt 0,103 einer Unze Wasser und seine Porosität ist groß im
                              Verhältniß zu der rückwirkenden Festigkeit. Er absorbirt das Wasser nicht allein
                              vermöge der Capillarität, sondern, wie es auch bei anderen Marmorarten der Fall ist,
                              er verschluckt auch Gase und gestattet denselben eine Verbreitung in seiner Masse.
                              Dr. Torrey fand, daß
                              Wasserstoffgas und andere Gase, durch dünne Scheiben des Minerals von einander
                              getrennt, mit beträchtlicher Schnelligkeit sich durch die trennenden Wände
                              verbreiteten.
                           Die Farbe dieses Steins änderte sich, nachdem er vermauert worden war, sehr bald ins
                              Bräunliche, während keine Spur dieses Farbenwechsels vorher eintrat, als die Steine
                              sich noch in den Werkstätten der Steinmetze befanden. Es wurden verschiedene
                              Vermuthungen über die Ursache dieser Erscheinung aufgestellt und Versuche
                              angestellt, endlich einigte man sich dahin, daß dieselbe davon herrühren möchte, daß
                              der Marmor Wasser verschluckt habe, in welchem organische Materien aufgelöst,
                              deßgleichen auch Wasser von dem verbrauchten Mörtel. Man denke sich ein feines
                              Haarröhrchen sey mit dem untern Ende in Wasser eingetaucht, und der Durchmesser
                              desselben sey so gering, daß das Wasser bis zum obern Ende steigen kann. Wirkt nun
                              die Luft darauf, so wird am obern Ende Verdunstung stattfinden und neues Wasser zum
                              Ersatz des verdunsteten aufsteigen. Nach einiger Zeit wird sich dann eine gewisse
                              Menge der im Wasser gelöst gewesenen Substanzen am obern Ende der Röhre
                              niederschlagen. Ist nun das untere Röhrenende nicht mehr eingetaucht, ist kein
                              Wasser mehr vorhanden, so wird ein Verdampfen am obern Ende nicht statthaben, ein
                              Niederschlag fremder Materien nicht erfolgen, obschon die Röhre Wasser enthält,
                              welches mit fremden Stoffen imprägnirt ist. Während des Lagerns in den Werkhütten
                              befand sich der Stein in einem Zustande, daß die feinen Capillarröhren an ihrem
                              untern Ende außer Berührung mit Wasser standen, es konnte kein Aufsteigen
                              stattfinden, und deßhalb war die Verdunstung gering. Wurden aber die Steine
                              vermauert, so zogen sie aus dem Mörtel Wasser an, die inneren Flächen lieferten ein
                              mit färbenden Substanzen geschwängertes Wasser, worauf an der Außenfläche die
                              Färbung eintrat.
                           Nachdem man die Ursache dieser Erscheinung kennen gelernt hatte, wurde auch ein
                              Mittel ergründet, das Uebel zu beseitigen; man überzog den Stein, bevor er in Mörtel
                              gelegt wurde, mit Asphalt. Dieses Verfahren hat sich bewährt. Die Färbung verschwand
                              allmählich und nach und nach wird wohl auch die letzte Spur beseitigt seyn.
                           Marmor dieser Beschaffenheit, ebenso andere Sorten, wurden fünfzigmal hintereinander
                              dem Gefrierprocesse unterworfen. Man ließ dieselben volle 24 Stunden in der
                              Frostmischung und oftmals wurde zweimal an demselben Tage die Procedur wiederholt.
                              Die Menge, welche die Probestücke dadurch verloren, betrug 0,00315 einer Unze. Aus
                              diesem Ergebnisse ermittelte Meigs, indem er die Tiefe zu
                              berechnen suchte, bis auf welche die Abblätterung durch das 50malige Gefrieren sich
                              erstreckt haben mochte, daß dieselbe ziemlich nahe 1/10000 Zoll betragen haben
                              müsse. Nehmen wir an, daß im Laufe eines Jahres das Gefrieren und Aufthauen 50mal
                              stattfindet, was für die Breite, unter welcher wir leben, nicht zu hoch gegriffen,
                              so würden 10000 Jahre dazu gehören, den Marmor auf einen Zoll Tiefe zu zerbröckeln.
                              Diese Thatsache ist sowohl für den Geologen, als auch für den Baumeister von
                              Interesse.
                           In der Versammlung der Mitglieder der Gesellschaft zur Beförderung der Wissenschaften
                              zu Cleveland hielt ich einen Vortrag über die Cohäsion; da derselbe nicht
                              veröffentlicht worden ist, so erlaube ich mir hier die durch fernerhin angestellte
                              Versuche erhärteten Resultate vorzutragen.
                           Durch eine Reihe von Versuchen, die ich vor 10 Jahren anstellte, that ich dar, daß
                              die gegenseitige Anziehung der Theilchen eines Körpers in flüssigem Zustande eben so
                              groß ist als im starren Zustande; es beruht daher der Unterschied zwischen Flüssigem
                              und Festem nicht in einer Verschiedenheit der anziehenden Kräfte, durch die
                              Repulsion der Wärme verursacht, sondern in der vollkommenen Beweglichkeit der
                              Theilchen, oder einer Seiten-Cohäsion (lateral
                                 cohesion). Man kann dieß aus der Annahme einer beginnenden Krystallisation
                              der Atome zu Molekülen erklären, wenn man sich die erste Wirkung der Wärme darin
                              bestehend denkt, diese Krystalle zu zerbrechen, wodurch jedem Atome die Möglichkeit
                              gewährt wird, sich um jedes andere frei zu bewegen. Ist nun dieser krystallinische
                              Zustand vollkommen und den Atomen eine Seitenbewegung nicht gestattet, so ist der
                              Körper als ein vollkommen starrer (fester) zu bezeichnen. Als ein Beispiel kann
                              Gußstahl aufgestellt werden, in welchem keine Verschiebung der Theilchen unter
                              einander stattfindet, auch keine materielle Verlängerung der Masse. Findet durch
                              eine Ausdehnung ein Brechen statt, so wird ein Stab in die Quere zerbrochen, und die
                              Bruchfläche ist von gleicher Größe, als der ursprüngliche Querschnitt desselben. In
                              diesem Falle ist ein Atom von dem andern getrennt und das das Zerbrechen bedingende
                              Gewicht kann als das Maaß der Cohäsion der Theilchen des Metalls betrachtet werden.
                              Die Wirkung ist aber eine ganz andere, wenn wir versuchen einen Bleistab zu
                              zerreißen; die Theilchen des Metalls verschieben sich aneinander, der Stab nimmt an
                              Länge zu, an Stärke ab, während eine Trennung erfolgt. Wenden wir nun statt Blei
                              noch weichere Materialien an, als Wachs, Glaserkitt u.a.m., so gelangen wir zuletzt auf
                              Substanzen in flüssiger Form. Letztere sind die äußersten Glieder an einem Ende,
                              während die starren und festen das andere Extrem bilden; zwischen beiden gibt es
                              Substanzen von der verschiedensten Abstufung des Cohärenzzustandes.
                           Ich habe behauptet, der Unterschied in der Festigkeit des Stahls und des Bleies
                              beruhe nicht in der anziehenden Cohäsion der Atome, sondern in der Fähigkeit, sich
                              aneinander verschieben zu lassen. Es folgt hieraus: daß die Form des Materials
                              einigen Einfluß auf die Festigkeit äußern möchte, daß daher die Festigkeit eines
                              Materials zu einem gewissen Grade von dem Verfahren abhängig ist, welchem man es
                              unterwirft. Ich habe beispielsweise ermittelt, daß weichere Substanzen, bei denen
                              die äußeren Theilchen Freiheit der Bewegung besitzen, während die inneren durch den
                              Druck der äußeren mehr beengt sind, ungleich brechen; die inneren Fasern, wenn ich
                              die Reihe der Atome so benennen darf, geben zuerst nach und trennen sich gänzlich,
                              während die äußeren nur geringe Anzeigen einer derartigen Veränderung zu erkennen
                              geben.
                           Wenn ein Bleistab von 3/4 Zoll im Durchmesser auf einer Drehbank an einer Stelle auf
                              etwa 1/2 Zoll Stärke abgedreht worden ist, und dann durch eine in der
                              Längendimension wirkende Kraft zerrissen wird, so wird sich eine cylindrische
                              Höhlung längs der Achse bilden, 1/2 Zoll lang, und von mindestens 1/10 Zoll
                              Durchmesser. Bei Materien von größerer Festigkeit ist diese Wirkung weniger
                              auffallend, sie ist aber selbst bei Eisen bemerkbar; die inneren Fibern eines
                              eisernen Stabes werden gänzlich getrennt, während die Oberfläche noch keine Spur
                              einer Veränderung erkennen läßt.
                           Hieraus scheint zu folgen, daß die Metalle beim bloßen Strecken sich nicht ausdehnen,
                              wohl aber beim Drahtziehen oder Walzen. Ein Draht, oder ein Eisenstab muß stets
                              durch eine Kraft geschwächt werden, die stetig eine Zunahme in der Längendimension
                              bedingt, ohne denselben gleichzeitig zusammen zu drücken.
                           Eine andere Wirkung der Seitenbewegung der Theilchen eines weichen schweren Körpers,
                              wenn er mit einem Hammer von geringen Dimensionen in Bezug auf die Masse des Metalls
                              zusammengeschlagen wird, z.B. wenn eine starke Eisenbarre mit einem gewöhnlichen
                              Schmiedehammer bearbeitet wird, besteht in einem Bestreben, die Oberfläche dermaßen
                              auszubreiten, daß sie sich von den mittleren Theilchen trennt. Das Innere der Masse
                              verhält sich dabei, vermöge der inwohnenden Trägheit, gleichsam wie ein Amboß,
                              zwischen welchem und dem Hammer die äußeren Theilchen in die Länge und Breite
                              ausgedehnt werden.
                           
                           (Der Verfasser legte ein Stück Eisen vor, von einem Quadratstabe von 4 Fuß Länge
                              entnommen, welches so unter dem Hammer bearbeitet war, daß ein Canal durch die ganze
                              Länge des Stabes in der Richtung der Achse entstanden war. Man konnte durch den
                              Stab, gleich als wäre er ein Fernrohr, hindurchsehen.)
                           Diese Thatsache scheint mir von großer Wichtigkeit in praktischer Beziehung zu seyn,
                              und im Zusammenhange mit bedauernswerthen Ereignissen zu stehen, die sich bei
                              Locomotiv- und Wagenachsen nicht selten ereignen. Sie sollten stets auf
                              Walzwerken gefertigt, und nicht unter dem Hammer geschweißt werden.