CXX. I. Notiz uͤber die natuͤrlichen und kuͤnstlichen Puzzolanen. Von Hrn. Girard, Ingénieur des Ponts et Chausées. Aus den Annales de Chimie et de Physique. October 1826. S. 197–204. Girard's, Notiz uͤber die natuͤrlichen und kuͤnstlichen Puzzolanen. Eine Notiz des Hrn. General Treussart, in den Annal. de Chim. et de Phys., Maͤrz 1826 (Polytechn. Journal Bd. XXI. S. 40) enthaͤlt eine in Bezug auf die Theorie der kuͤnstlichen Puzzolanen sehr merkwuͤrdige Thatsache: daß naͤmlich die Puzzolanen, welche durch Calcination des Thones beim Zutritte der Luft erhalten worden sind, sich viel wirksamer zeigen, als diejenigen, welche in verschlossenen Gefaͤßen, oder bloß in einem Kalkofen calcinirt worden sind. Der Hr. General Treussart hat Versuche mit Kieselerde und Bittererde, jeder fuͤr sich, angestellt, und gefunden, daß sie keinen großen Einfluß auf die Resultate zeigen, wenn man sie dem Thone, den man calciniren will, zusezt; dagegen hat er bemerkt, daß die Thonerde, wenn man sie ohne Zusaz anwendet, und beim Zutritte der Luft calcinirt, einen Moͤrtel gibt, welcher viel schneller erhaͤrtet, als einer von gleicher Zusammensezung, bei welchem aber die Thonerde in verschlossenen Gefaͤßen calcinirt worden ist. Er hat daraus gefolgert, daß die in dem Thone enthaltene Thonerde bei einer erhoͤhten Temperatur wahrscheinlich Sauerstoff aufnimmt, und daß eben deßwegen die Caͤmente, welche man aus einem Thone erhaͤlt, wobei diese Bedingung Statt gesunden hat, viel vorzuͤglicher sind, als die gewoͤhnlichen Caͤmente. Leider hat es der Hr. General Treussart unterlassen, die Thonerde nach dem Calciniren beim Zutritte der Luft und nach dem Calciniren in verschlossenen Gefaͤßen zu wiegen. Haͤtte er im ersteren Falle eine Zunahme des Gewichtes erhalten, anstatt der Verminderung, die man wegen der Zersezung des Hydrates erwarten muß, oder wenn auch nur diese Gewichtsverminderung bei der Thonerde, welche beim Zutritte der Luft calcinirt wurde, weniger merklich gewesen waͤre, so waͤre die Absorbtion einer Gasart im lezteren Falle eine fast entschiedene Thatsache gewesen; haͤtte man im Gegentheile gefunden, daß die in verschlossenen Gefaͤßen calcinirte Thonerde einen geringeren Gewichtsverlust erleidet, so muͤßte man die von Hrn. General Treussart angegebene Thatsache einer vollstaͤndigeren Zersezung des Hydrates zuschreiben, und dieses wuͤrde dann mit den Meinungen, die man allgemein uͤber die Wirkung der Calcination hat, uͤbereinstimmen. Abgesehen von dieser rein theoretischen Sache, welche bald aufgeklaͤrt werden duͤrfte, empfiehlt der Hr. General Treussart, um gute kuͤnstliche Puzzolane zu erhalten, die Ziegel aus Thon in einem Reverberirofen zu erhizen, oder, wenn man sich eines gewoͤhnlichen Ofens bedient, den oberen Theil desselben nicht zu verschließen. Diese Methode muß nach den von dem Verfasser angefuͤhrten Versuchen in der That bessere Resultate geben; aber freilich wird nach seiner Verfahrungsart die Fabrikation eines Gegenstandes, der jezt schon zu theuer ist, und der, wenn er zu hydraulischen Bauten angewandt wird, die Kosten derselben betraͤchtlich vermehrt, noch viel kostspieliger. Dennoch sezt dieser Ingenieur hinzu: „die Vortheile, welche ein Thon gewaͤhren kann, der lange Zeit in einem Strome atmosphaͤrischer Luft calcinirt worden ist, lassen sich schwerlich alle voraus sagen.“ Mir scheint es, daß der Hr. General Treussart, indem er sich zu sehr aͤhnlichen Betrachtungen hingibt, den wahren Gesichtspunkt bei Untersuchungen dieser Art aus den Augen verliert. In der That fehlt es in den Kuͤnsten gar nicht an Substanzen, die mit fettem Kalke einen Moͤrtel von sehr großer Consistenz geben, und den hydraulischen Kalk in solchen Gegenden, wo man keinen findet, ersezen koͤnnen; aber das Problem, das eigentlich geloͤst werden soll, ist dieses: mit dem moͤglich geringsten Aufwande hydraulische Moͤrtel zu verfertigen, welche fuͤr jeden besonderen Zwek, wozu man sie bestimmt, Consistenz genug haben. Freilich versteht es sich von selbst, daß es nicht durchaus noͤthig ist, einem Moͤrtel, der bloß die Grundmauer einer Schleuse oder eines Dammes zu tragen hat, das heißt, ein hoͤchstens 5 oder 6 Meter hohes Mauerwerk, denselben Widerstand zu geben, wie demjenigen, der den Saͤulen einer grossen Bruͤke als Grund dienen muß. Es wuͤrde sich also darum handeln, einen Vergleichungspunct festzusezen, zwischen der Haͤrte eines Moͤrtels und dem Widerstande desselben gegen ein Gewicht, das ihn zu zermalmen oder bloß zusammenzudruͤken trachten wuͤrde. Hierbei wird aber die Untersuchung durch alle diejenigen Betrachtungen verwikelt, die sich auf den Widerstand fester mit Enden versehener Koͤrper beziehen. Sie koͤnnte nur durch eine sehr große Anzahl von Versuchen gehoͤrig aufgeklaͤrt werden, womit man sich bis jezt noch nicht beschaͤftigt hat; man koͤnnte jedoch auch, was am wenigsten kostspielig waͤre, das aͤußerste Gewicht bestimmen, welches, wenn man einen Quadratcentimeter von der Oberflaͤche des Moͤrtels damit belastet, keine merkliche Zusammendruͤkung hervorbringt; und ich glaube auch, daß man mit Grund darnach die Last berechnen koͤnnte, die ein solcher Moͤrtel ohne alle Gefahr tragen wuͤrde. Man darf sich jedoch durch die Zahlen nicht taͤuschen lassen, die man durch Vergleichung verschiedener Moͤrtel mit einander erhaͤlt, es sey nun durch das Zermalmen von Prismen oder durch das Eindringen einer Spize. Diese Zahlen zeigen wirklich den Widerstand oder die relative Haͤrte an, aber man lernt durch sie nichts, oder fast nichts, in Bezug auf die Anwendung, welche man von diesen Moͤrteln im Großen machen muß; es konnte sich leicht treffen, daß diejenigen, welche in der Reihenfolge die niedrigste Stelle einnehmen, wenn sie nur am wohlfeilsten zu stehen kaͤmen, gerade fuͤr die Bauten vorzuziehen waͤren, so wie man den gewoͤhnlichen Baustein dem Marmor und Granit vorzieht. Es gibt uͤbrigens Eigenschaften, von welchen die Guͤte eines Moͤrtels abhaͤngt, und woruͤber man noch keine Versuche angestellt hat. Diese Eigenschaften sind die Unaufloͤslichkeit, der Widerstand gegen das Einfressen der Stroͤme und Wasserfaͤlle, und die Undurchdringlichkeit; nun beweißt doch nichts, daß diese Eigenschaften, so wichtig sie auch sind, der Consistenz, die ein Moͤrtel unter dem Wasser erhaͤlt, proportional sind. So ist bekanntlich der reine dichte Thon eben so undurchdringlich und eben so unaufloͤslich, als ein guter Moͤrtel, und dennoch uͤberschreitet er niemals die Consistenz eines festen Teiges, wenn man ihn eintaucht. Wenn man sich daher bloß mit der Haͤrte oder dem Widerstande der Moͤrtel beschaͤftigen will, so heißt dieß unter einem einzigen Gesichtspuncte und auf eine sehr unvollstaͤndige Weise eine Frage betrachten, welche viele andere Ruͤksichten umfaßt, und welche zu wichtig ist, als daß sie nicht unter allen ihren Gesichtspunkten untersucht werden sollte. Ich habe in einem Schreiben an den Hrn. Generaldirector der Bruͤten und Chausseen, im November 4824, und seitdem auch in einer Abhandlung, die dem Institute im Maͤrz 1825 uͤbergeben wurde, die sehr merkwuͤrdigen Eigenschaften der fossilen thonhaltigen Sandsteine auseinandergesezt, deren Farbe vom Braunrothen bis zum Gelblichrochen wechselt, und die man unter dem Namen Arénes im Thal Isle (Dept. Gironde) kennt. Dieser Sand hat mehr oder weniger die Eigenschaft Moͤrtel zu bilden, wenn man ihn mit fettem oder magerem Kalke mengt. Die wirksamsten Sandsteine geben, wenn man sie im Verhaͤltnisse von 3 Theilen auf 1 Theil fetten geloͤschten Kalk anwendet, einen vortrefflichen hydraulischen Moͤrtel; diese Sandsteine kommen in jeder Beziehung den besten Caͤmenten gleich, und ihr Preis ist zehnmal geringer. Wenn man mit dieser Sandart nur ein Fuͤnftel fetten Kalk anwendet, so erhaͤlt man, wie ich kuͤrzlich fand, noch ein vorzuͤglicheres Resultat. Wenn die Sandsteine weniger als 30 Procent thonige Erde enthalten, sind sie wenig wirksam und erhaͤrten oft erst nach anderthalb Monaten, aber nach Verlauf eines Jahres und laͤngerer Zeit bemerkt man keinen sehr großen Unterschied zwischen diesen Moͤrteln, welche man traͤge (bétons paresseux) nennen kann, und jenen, welche schneller zu erhaͤrten anfingen. Die Sandsteine sind in Ueberfluß in der Natur verbreitet: man kann sogar sagen, daß sie viel haͤufiger vorkommen, als der reine Sand. Daher ist auch im Allgemeinen der Preiß des aus Sandstein und fettem Kalke in den von mir oben angegebenen Verhaͤltnissen gebildeten Moͤrtels, geringer als der jedes anderen Moͤrtels, er mag ein hydraulischer seyn oder nicht, und ungefaͤhr nur halb so groß, als der Preiß des unter den guͤnstigsten Umstaͤnden mit ausgezeichnet hydraulischem Kalke bereiteten Moͤrtels. Der geringe Preiß des Sandstein-Moͤrtels erlaubt, ihn gewissermassen bei den Bauten zu verschwenden. Die Anwendung, welche man davon schon bei neunzehn Schleusen in der Isle machte hat uns in den Stand gesezt, sein Vermoͤgen dem zerstoͤrenden Einflusse der Stroͤme und Wasserfaͤlle zu widerstehen, beurtheilen zu koͤnnen. Er haͤlt sich selbst da, wo sehr große Felsstuͤke weggerissen werden. Man kann, wenn die Sandsteine wirksam sind, ihn auch als Grundstein und in betraͤchtlichen Massen anwenden, um das Massive von Daͤmmen oder Schleusen zu tragen. Fuͤr die Schiffahrt auf der Isle hat man dieses oͤfters mit gutem Erfolge gethan. Wuͤrde man nur mittelmaͤßig wirksame Sandsteine finden, so koͤnnte man sie mit geringen Kosten in sehr wirksame Sandsteine, das heißt, in vortreffliche Puzzolanen umaͤndern, wenn man sie schwach calciniren wuͤrde. Diese wichtige Thatsache hat Hr. Vicat beobachtet, nachdem er meine Versuche uͤber die rohen Sandsteine kennen gelernt hat. Leztere duͤrften in den meisten Faͤllen hinreichen; wo es aber noͤthig ist, wird man finden, daß die anderen alles leisten, was man von den Puzzolanen verlangen kann. Vergleicht man diese Thatsachen mit den Eigenschaften des natuͤrlichen hydraulischen Kalkes, und erwaͤgt, daß nur wenige Orte weder fossilen thonhaltigen Sand, noch diesen schaͤzbaren Kalk besizen; so muß man daraus folgern, daß die Faͤlle, wo man in den Kuͤnsten genoͤthigt ist, seine Zuflucht mit Kostenaufwand zu den kuͤnstlichen und vulkanischen Puzzolanen zu nehmen (wenn sie naͤmlich weit bezogen werden muͤssen), wenigstens sehr selten sind, so daß die Zeit nicht mehr fern seyn duͤrfte, wo diese Art von Materialien bei den Bauten nicht mehr angewandt werden wird. Der Hr. General Treussart gibt an, beobachtet zu haben, daß die hydraulischen Moͤrtel, welche schnell erhaͤrten, auch in der Folge immer eine groͤßere Consistenz zeigen, als die anderen; so daß man beilaͤufig nach der Zeit, die ein eingetauchter Moͤrtel zum Erhaͤrten braucht, die Staͤrke desselben schaͤzen koͤnnte. Ich muß hier bemerken, daß Hr. Vicat eine bemerkenswerthe Ausnahme von diesem Geseze bei Gelegenheit der hydraulischen Eigenschaften des unvollkommen calcinirten Kalksteines angegeben hat, und daß daher die Versuche des Herrn General Treussart diesem Geseze nicht einmal fuͤr diejenigen Substanzen, welche er untersucht hat, Guͤltigkeit verschaffen koͤnnen. In der That habe ich die Beobachtung gewacht, daß, wenn man einen aus irgend einer Puzzolane und fettem Kalke gebildeten Moͤrtel eintaucht, sich nach und nach eine sehr große Quantitaͤt Kalk aufloͤst; dieses hoͤrte nur dann auf, als er erhaͤrtet war. Sobald dieß geschehen war, war der Moͤrtel unaufloͤslich geworden; da aber der aufgeloͤste Kalk den Moͤrtelschichten, welche unmittelbar mit dem Wasser in Beruͤhrung waren, entzogen war, so ist leicht einzusehen, daß der Widerstand dieser Schichten sich vermindert haben mußte. Die Theile des Moͤrtels, denen eine solche geschwaͤchte Festigkeit zukommt, und die man daher unregelmaͤßig nennen kann, erstreken sich natuͤrlich um so weiter hinein, je langsamer der Moͤrtel erhaͤrtet ist. Bei einigen Versuchen, die ich mit Sandstein-Moͤrteln vermittelst der Durchdringung einer Spize anstellte, gab ein wirksamer Sandstein-Moͤrtel als Vertiefung, in welche die Spize eindrang 0,0055 Meter auf der Oberflaͤche, und nur 0,0047–0,005 Meter unter dieser Oberflaͤche; ein mittelmaͤßiger Sandstein-Moͤrtel gab 0,09 Meter Vertiefung auf der Oberflaͤche, und 0,005 Meter, bis 1 Centimeter darunter. Lezterer Moͤrtel hatte anderthalb Monate zum Erhaͤrten unter dem Wasser gebraucht. Diese beiden Versuche reichen hin, zu zeigen, welche Unsicherheit die so eben angegebene Thatsache in die Vergleichungen bringt, welche man bis auf diese Zeit mit Moͤrteln anstellte, ohne zuvor ihre Oberflaͤche bis auf eine Tiefe von ein oder anderthalb Centimeter weggenommen zu haben. Da nun der Hr. General Treussart den Widerstand der Moͤrtel nach dem Widerstande der eingetauchten Ziegelsteine schaͤzte, die auf allen Seilen der aufloͤsenden Einwirkung des Wassers ausgesezt waren, so mußte er dadurch nothwendig auf das oben angefuͤhrte Gesez kommen, ohne daß man dieses Gesez deßwegen als hinlaͤnglich begruͤndet ansehen koͤnnte. Mucidan den 19ten April 1826.