Paul Ney – författare

Die Tatsache, daß mit Wasser angemachte breiförmige Mischungen von ge­ löschtem Kalk und Zuschlagstoffen wie etwa Sand nach dem Austrocknen all­ mählich fest werden und dann dauernd fest bleiben, war schon den Kulturvölkern des Altertums bekannt. Von den Karthagern übernahmen die Griechen und von diesen wieder die Römer die Kunst des Kalkbrennens und der Herstellung von Kalkmörteln. Die Frage nach der Ursache der Erhärtung von Kalkmörteln wurde schon sehr früh gestellt. Der zur Zeit Cäsars und Augustus' in Rom wirkende Architekt VITRUVIUS POLLIO versuchte in seinem Werk »De architectura« eine Erklärung zu geben, aber weder ihm noch den mittelalterlichen Alchimisten ge­ lang es, die Vorgänge richtig zu deuten oder zu erkennen. Wir wissen heute, daß die Erhärtung von Baukalkmörteln je nach ihrer stofflichen Zusammensetzung nach zwei ganz verschiedenen Reaktionswegen verlaufen kann und unterscheiden zwischen einer hydraulischen und einer karbonatischen Er­ härtung. Die hydraulische Erhärtung ist besonders ausgeprägt bei hochhydrau­ lischen Kalken und bei Zementen. Der vorliegende Forschungsbericht befaßt sich ausschließlich mit der karbonatischen Erhärtung und speziell mit den bei ihr statt­ findenden Kristallisationsvorgängen im Mörtel. Bevor eine Begründung für diese mineralogische Betrachtungsweise eines baustoffkundlichen Problems ge­ geben wird, erscheint es angebracht, kurz die bisherige Entwicklung der Kennt­ nisse auf dem Gebiet der karbonatischen Erhärtung aufzuzeigen.

Verwandte Abkürzungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. Grundlagen der Röntgenbeugungsanalyse 6 3. Aufnahmetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3. 1 V orbereitung der Proben und Herstellung der Präparate . . . . . . . . 8 3. 2 Einstellung, Bedienung und Kontrolle des Röntgengerätes . . . . . . 10 3. 3 Einflüsse auf das Analysenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3. 3. 1 Vom Gerät bedingte Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3. 3. 2 Von der Präparation bedingte Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3. 3. 3 Vom Probenmaterial bedingte Einfiüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4. Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4. 1 Qualitative Bestimmung der Phasenzusammensetzung . . . . . . . . . . . 13 4. 2 Quantitative Bestimmung der Phasenzusammensetzung . . . . . . . . . 15 4. 2. 1 Beziehungen zwischen Intensität und Konzentration . . . . . . . . . . . . 17 4. 2. 2 Berechnung des Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . 17 4. 2. 3 Mischungen von mehreren Bestandteilen mit gleichen Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 4 Mischungen von zwei Bestandteilen mit verschiedenen Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 5 Mischungen von mehr als zwei Bestandteilen mit unterschiedlichen Massenschwächungskoeffizienten - Verfahren mit dem »Inneren Standard« - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 6 Praktische Durchführung derIntensitätsmessung . . . . . . . . . . . . . . . 21 4. 2. 7 Beispiel für die Anwendung des Verfahrens mit dem »Inneren Standard« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4. 3 Nachweisgrenzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3 5. Untersuchte Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5. 1 Rohstoffe (natürliche Gesteine) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5. 2 Gebrannte Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5. 3 Gelöschte Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5. 4 Verarbeitete Kalkprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5. 4. 1 Mörtel und Putz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5. 4. 2 Kalksandstein-Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5. 5 Zuschlagstoffe, Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5. 6 Ausblühfähige Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6. SchluBbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 7. Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 8. Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4 1.

Die Tatsache, daß mit Wasser angemachte breiförmige Mischungen von ge­ löschtem Kalk und Zuschlagstoffen wie etwa Sand nach dem Austrocknen all­ mählich fest werden und dann dauernd fest bleiben, war schon den Kulturvölkern des Altertums bekannt. Von den Karthagern übernahmen die Griechen und von diesen wieder die Römer die Kunst des Kalkbrennens und der Herstellung von Kalkmörteln. Die Frage nach der Ursache der Erhärtung von Kalkmörteln wurde schon sehr früh gestellt. Der zur Zeit Cäsars und Augustus'' in Rom wirkende Architekt VITRUVIUS POLLIO versuchte in seinem Werk »De architectura« eine Erklärung zu geben, aber weder ihm noch den mittelalterlichen Alchimisten ge­ lang es, die Vorgänge richtig zu deuten oder zu erkennen. Wir wissen heute, daß die Erhärtung von Baukalkmörteln je nach ihrer stofflichen Zusammensetzung nach zwei ganz verschiedenen Reaktionswegen verlaufen kann und unterscheiden zwischen einer hydraulischen und einer karbonatischen Er­ härtung. Die hydraulische Erhärtung ist besonders ausgeprägt bei hochhydrau­ lischen Kalken und bei Zementen. Der vorliegende Forschungsbericht befaßt sich ausschließlich mit der karbonatischen Erhärtung und speziell mit den bei ihr statt­ findenden Kristallisationsvorgängen im Mörtel. Bevor eine Begründung für diese mineralogische Betrachtungsweise eines baustoffkundlichen Problems ge­ geben wird, erscheint es angebracht, kurz die bisherige Entwicklung der Kennt­ nisse auf dem Gebiet der karbonatischen Erhärtung aufzuzeigen.

Verwandte Abkürzungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. Grundlagen der Röntgenbeugungsanalyse 6 3. Aufnahmetechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3. 1 V orbereitung der Proben und Herstellung der Präparate . . . . . . . . 8 3. 2 Einstellung, Bedienung und Kontrolle des Röntgengerätes . . . . . . 10 3. 3 Einflüsse auf das Analysenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3. 3. 1 Vom Gerät bedingte Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3. 3. 2 Von der Präparation bedingte Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3. 3. 3 Vom Probenmaterial bedingte Einfiüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4. Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4. 1 Qualitative Bestimmung der Phasenzusammensetzung . . . . . . . . . . . 13 4. 2 Quantitative Bestimmung der Phasenzusammensetzung . . . . . . . . . 15 4. 2. 1 Beziehungen zwischen Intensität und Konzentration . . . . . . . . . . . . 17 4. 2. 2 Berechnung des Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . 17 4. 2. 3 Mischungen von mehreren Bestandteilen mit gleichen Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 4 Mischungen von zwei Bestandteilen mit verschiedenen Massenschwächungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 5 Mischungen von mehr als zwei Bestandteilen mit unterschiedlichen Massenschwächungskoeffizienten - Verfahren mit dem »Inneren Standard« - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4. 2. 6 Praktische Durchführung derIntensitätsmessung . . . . . . . . . . . . . . . 21 4. 2. 7 Beispiel für die Anwendung des Verfahrens mit dem »Inneren Standard« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4. 3 Nachweisgrenzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3 5. Untersuchte Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5. 1 Rohstoffe (natürliche Gesteine) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5. 2 Gebrannte Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 5. 3 Gelöschte Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5. 4 Verarbeitete Kalkprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5. 4. 1 Mörtel und Putz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5. 4. 2 Kalksandstein-Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5. 5 Zuschlagstoffe, Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5. 6 Ausblühfähige Salze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6. SchluBbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 7. Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 8. Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4 1.