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Biblioteka Politechniki Krakowskiej

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DIE

PORTLAND-ZEMENT

FABRIKATION

IN DEN VEREINIGTEN STAATEN

VON AMERIKA.

VON

EMIL MÜLLER

ALSEN, N. Y.

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öffentlichen Arbeiten \

Verlag der TONINDUSTRIE-ZEITUNG, Berlin nw. 21.

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Druck von GOTTLIEB & MÜLLER, Frankfurt a. M.

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KRAKOW

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VORWORT.

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EIM Durchlesen der Fachlitteratur ist mir ? oft der Gedanke gekommen, dass eine kurze Abhandlung, welche die Kauptmomente der Portland-Zementfabrikation schildert, eigentlich fehlt. Wir haben eine ganze Reihe sehr guter umfangreicher Werke, aber oft findet der in die Fabrikation eintretende Techniker keine Zeit zum längeren Studieren derselben. Ich habe nun in Folgendem mich bestrebt, die ganze Fabrikation so kurz als möglich zusammen zu fassen. Mit einer historischen Einleitung beginnend, ging ich zur chemischen Analyse der Rohmaterialien über, einVertrautsein des Lesers mit der allgemeinen Chemie voraussetzend. Im maschinellen Teil sind nur diejenigen Apparate und Maschinen aus einer grossen Zahl herausgegriffen, welche sich in der Praxis bewährt haben und allen modernen Anforderungen entsprechen. Besonders ist eine grosse Vereinfachung und mehr automatischer Betrieb mit der Einführung der Drehrohröfen eingetreten, so dass eine Beschreibung des Ziegelns usw. in Fortfall kommt.

Meinen ganz besonderen Dank muss ich Herrn Ingenieur Kenneth G. Glover an dieser Stelle für seine Bemühungen sagen.

DER VERFASSER.

Alsen, N. Y., Januar 1905.

■ t

'

Die Portland-Zementfabrikation in den Vereinigten Staaten

von Amerika.

war

GESCHICHTLICHES.

Der altbekannte deutsche Zementfachmann Dr. W. Michaelis hat ganz besonders in seinem Werke „Die hydraulische Mörtel“, Leipzig 1869, der Mörtelgeschichte gedacht und die Kapitel der einzelnen Autoren genau angegeben. Hier wollen wir nicht weiter Herodot, die Genesis oderVitruv zitieren. Das Mittel-alter hat wohl die alten Mörtel beibehalten, bis am Anfänge des 19. Jahrhunderts in England der Grundstein zu unserer heutigen Zementfabrikation gelegt wurde. Anno domini 1824 nahm Joseph Aspdin, Maurermeister zu Leeds in England das bekannte englische Patent: „Den Schlamm oder Staub von den mit Kalkstein gepflasterten Wegen, oder wenn dieses Material nicht in genügender Menge zu haben ist, Kalkstein gebrannt und gelöscht, wird mit einer bestimmten Menge Ton mit Hilfe von Wasser durch Handarbeit oder irgend welche Maschinen zu einem unfühlbaren Brei gemischt und in einem Kalkofen gebrannt, bis alle Kohlensäure entwichen ist; das gebrannte Produkt wird durch Mahlen, Kollern oder Stampfen in Pulver verwandelt und ist zum Gebrauch fertig.“ Aspdin nannte das Produkt Portland - Zement, wegen der Ähnlichkeit mit dem in England zu Bauten verwandten Portland stone. Wir wollen hier nicht näher darauf eingehen, wem die Priorität gebührt, zuerst Portland-

Zement fabriziert zu haben. Vicat machte dieselben Versuche. Gefördert wurde die Fabrikation durch General Pasley (1826), der englische Kreide mit blauem Septarienton als Rohmaterialien anwandte. Es wurden dann die ersten Fabriken gegründet; 1845 in Boulogne-sur-mer, 1850 durch Gieron in Stettin, 1852 durch Dr. Bleibtreu in Zülchow. Der Aufschwung der europäischen Zement-Industrie ist genügend bekannt.

Die erste Fabrik in den Vereinigten Staaten zur Herstellung von Portland-Zement ist wohl diejenige von David O.Saylorin Coplay, Pa., welche im Jahre 1865 gegründet wurde. Anfangs wurde natürlicher Zement hergestellt, einige Jahre später wandte man sich der Fabrikation von künstlichem Portland-Zement zu. Hier im Staate New York*) wurde die erste Portland-Zementfabrik 1875-76 von Dunderdale zu East Kingston, Ulster Co. angelegt. Von historischem Interesse für uns wird die 1886 gegründete Wallkili Cement Co. sein, welche zuerst in einer verlassenen Mahlmühle zu Carthage Landing am Hudson mit Trockenkanal und 2 Schachtöfen eingerichtet wurde. Die Fabrikation begann 1881. „Wenn auch nur in kleinen Mengen hergestellt, der Zement von zufriedenstellender Beschaffenheit, so dass ein finanzieller Er-

New York State Museum 1901, Zement-Industrie in New York by Edwin C. Eckel, C. E.

folg und Vergrosserung des Werkes nicht ausbleiben konnte. Das von der Compagnie 1881 bei South Rondout errichtete Werk kam 1883 mit einer täglichen Leistung von 200 — 300 Fass in Betrieb. Gebrannt wurde in 16 Schachtöfen, nach vorangegangenem Trockenprozess. 1888 wurde der erste Drehrohrofen mit Rohöl-Feuerung angelegt. Der eine Ofen genügte, um fast alles Rohmaterial zu brennen und das Produkt war gleich-massig und gut. Auch in verschiedenen anderen Teilen des Landes wurden einige andere Zementwerke errichtet. Alle diese Fabriken arbeiteten nach dem alten Verfahren und brannten in Schachtöfen. Die hohen Arbeitslöhne, der grosse Kohlenverbrauch, vielleicht auch sonst noch unrentables Arbeiten veranlasste mehrere Fabriken zum Schliessen, obschon die Ware an und für sich zur damaligen

Zeit nicht schlecht war. Die Industrie wuchs erst durch die Verbesserungen an den Drehrohröfen, durch welche die Produktionskosten wesentlich vermindert wurden. Abgesehen von einigen kleineren Werken arbeiten die Fabriken im Lehighdistrikt mit Trockenverfahren seit 1890 mit den Drehrohröfen. Im Jahre

1894    wurde in Ohio der Drehrohrofen für das Nassverfahren angewendet. Bis

1895    wurde im Drehrohrofen mit Naphta gebrannt. AngestellteVersuche mit pulverisierter Kohle gaben gute Resultate und die Feuerung wurde der Billigkeit halber allgemein üblich und ist bis auf den heutigen Tag beibehalten worden.

Ein Bild von dem Aufschwung der Portland - Zementfabrikation kann man sich am besten durch folgende Zahlen machen :

Herstellung von Portland-Zement in den Vereinigten Staaten in den Jahren 1901, 1902 und 1903. (Die Zusammenstellung zeigt die einzelnen Staaten in alphabetischer Reihenfolge).

1901.

1902.

1903,

Staat.

"f “ , Menge in ^ahl d.

Fässern.

Werke

Wert.

Anzahl d W erkt

Menge in Fässern.

Wert.

Anzahl d. Werkt

Menge in Fässern.

Wert.

Alabama

California ....

Colorado.....

Georgia.......

Illinois.......

Indiana......

Kansas.......

Michigan.....

Missouri......

New Jersey... New York....

Ohio..........

Pennsylvania South Dakota. Texas .......

Vj vl CC

146,848    8513,968

585,000    643,500

528,925    581,818

218,402    240,242

1,025,718 1,128,290

1,612,000    1,450,800

617,228    617,228

689,852    758,837

7,091,500    6,382,350

195,752    215,327

2    294,156 $431,910

2    82,044    105,016

3    631,151

1    258,773

11,019,352 436,535

4    767,781    977,541

3    536,706    628,244

1    830,050    1,017,824

10    1,577,006    2,134,396

2 2,152,158 2,563,355 10    1,156,807    1,521,553

7    563,113    685,671

15    8,770,454    10,130,432

5 1,257,500 3    1,077,137

1    1,019,682

13    1,955,183

825,257 3    2,693,381

12    1,602,946

729,519 17    9,754,313

1,914,500 1,347,797 1,285,310 2,674,780 1,164,834 2,944,604 2,031,310 998,300 11,205,892

2    165,500    234,950

Virginia......

WestVirginia

1    334,869    433,286

1    538,131    690,105

Zusammen

66 12,711,225 12,532,360

65 17,230,644 20,864,078    78 22,342,973 27,713,319

Im jahre 1889 betrug die jährliche Gesamtproduktion    .    .    . 250,000    Fass

Im Jahre 1896 betrug die jährliche Gesamtproduktion    .    .    1,543,000    Fass

Im Jahre 1900 betrug die jährliche Gesamtproduktion    .    .    8,500,000    Fass

Im Jahre 1901 betrug die jährliche Gesamtproduktion .    . 12,000,000 Fass

Im Jahre 1902 betrug die jährliche Gesamtproduktion    .    .    17,000,000    Fass

Im Jahre 1903 betrug die jährliche Gesamtproduktion    .    .    22,342,973    Fass.

ROHMATERIALIEN.

Portland - Zement wird meistens dargestellt aus einer Mischung von Calciumcarbonat in Form von ' Kalkstein oder Mergel, Ton oder Schiefer, und zwaraus:

1.    Kalkstein mit Ton oder Schiefer.

2.    Kreide oder Mergel und Ton.

3.    Natürlichem Zementstein.

4.    Granulierter Hochofenschlacke mit Kalkstein.

5.    Aus Abfällen der Sodafabrikation mit "Fon.

Reiner kohlensaurer Kalk, Marmor, wird wegen seiner Härte und Dichte wohl nirgends zur Zementfabrikation verwendet ; ebensowenig die selteneren beiden andern Modifikationen: Kalkspat und Aragonit. Dahingegen finden sich in allen sedimentären Formationen Kalkstein verschiedener Arten, so der Übergangskalk, Grauwackenkalk, Bergkalk (Kohlenkalk), die zur Triasformation gehörigen Muschelkalke und der Liaskalk der Juraformation und die Kreide der letzteren Formation, ein erdiges Calciumcarbonat von lockerer Struktur.

Zur Tertiärperiode schliesst sich ferner an der Grobkalk; dem Diluvium und Alluvium angehörend die Siisswasser-kalke und der Wiesenkalk. In der Trias-und Juraformation finden sich auch die

Dolomite, mit mehr oder weniger hohem Gehalt an kohlensaurer Magnesia.

Die Mergel sind Süsswasser-Ablagerungen , meistens verunreinigt durch Quarz, Schwefelkies usw. Man unterscheidet Kalk- und Tonmergel, je nach dem vorherrschenden Verhältnis zwischen Kalk und Ton. Den Ton findet man in allen Sedimentär - Formationen auf primären, häufiger auf sekundären Lagerstätten als Verwitterungsprodukt tonerdehaltiger, meistens der Feldspatgruppe angehörender Gesteine. Für die Portland - Zementfabrikation ist sowohl die chemische als auch plivsikalische Beschaffenheit eines Tones von Wichtigkeit, die früher als so wichtig befundene Plastizität des Tones braucht man beim Drehrohrofenprozess nicht mehr zu berücksichtigen. Dahingegen muss man bei der Wahl eines Tones auf einen möglichst hohen Gehalt an löslicher Kieselsäure achten. Beimengungen, hauptsächlich Sand, wirken schädlich. Statt des Tones wird vielfach mit Vorteil Schiefer angewendet, wie dies in verschiedenen Pennsylvanischen Fabriken geschieht.

Das einfachste und für die Zementfabrikation billigste Rohmaterial ist wohl ein natürlicher Zementstein, in welchem Kalk und "Fon beim Werdeprozess in der Natur sich so fein gemischt haben, wie wir es heute selbst mit unseren besten Maschinen nicht können.

Allerdings sind solche Lager verhältnismässig selten. Wir finden sie in Tirol in Europa. Die besten Naturzementsteine von idealer Zusammensetzung sah ich in Siid-Russland. So in Amprosievka, (Ko-walew) und besonders am Schwarzen Meere in der Gegend von Novorossisk bis Gelendzik, sich über 25 Meilen weit erstreckend. Hier in den Vereinigten Staaten haben leider öfters die Zementsteine einen mehr oder weniger hohen

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2.05 1.60

1.35

1.95

zum

Gehalt an Magnesia. Wir finden sie auch bei Milwaukee, Akron, Louisville und Pennsylvanien. In letzterem Staate wird, um ein gleichmässiges Produkt zu bekommen, Kalk je nach Bedürfnis zugesetzt. Die Naturzemente sind hier nach den Gegenden benannt, in welchen sie Vorkommen, z. B. „Rosendale“, „Lehigh“, „Cumberland“, „Utica“ usw.

Puzzolane, besitzt auch die granulierte Hochofenschlacke hydraulische Eigenschaften und wird sehr viel zur Zement-Fabrikation verwendet. Die Hochofenschlacken werden in feuerflüssigem Zustande „abgeschreckt“ zur Aufschliessung und Überführung der Kieselsäure in die verbindungsfähige Modifikation. Bei normalem Gang des Hochofens ist die Schlacke immer von derselben Zusammensetzung. A. Stein in Wetzlar, Deutschland, verarbeitet die Hochofenschlacke mit Kalkstein. Kalksteine und Schlacke werden getrocknet, im Verhältnis gemischt und gemahlen, zu Ziegeln geformt und in stehenden Öfen gebrannt. Die erhaltenen Klinker werden abgekühlt und wieder gemahlen. Das Produkt ist von ausgezeichneter Beschaffenheit. In Belgien sind eine ganze Reihe ähnlicher Fabriken entstanden. Einige Werke liefern ein minderwertiges Produkt, indem gebrannter Kalk mit gemahlener Schlacke gemischt wird. Aber kein Sachverständiger wird das Portland-Zement nennen. Bis jetzt sind mir hier in denVereinigten Staaten nur 2 Zementwerke bekannt, welche granulierte Hochofenschlacke richtig verarbeiten. Es sind dies: The Clinton Cement-Company, Pittsburg Pa. und die Zementwerke Illinois Steel Company zu South Chicago. Die Werke trocknen die granulierte Hochofenschlacke, mischen und mahlen sie im richtigen Verhältnis mit Kalkstein und brennen dann diese Mischung in Drehrohröfen.

Als letztes Ausgangsmaterial sind noch die Abfälle derSodafabriken zu erwähnen. Die Zementfabrik zu Wyandotte, Mich, setzt diese Kalkbestände (über 100 Tonnen täglich) einem in der Nähe vorkommenden blauen Ton zu und verarbeitet das Gemisch weiter nach dem Nassverfahren.

Folgende Zahlen nach des Verfassers Analysen geben eine Übersicht über die Zusammensetzung einiger bekannten Amerikanischen Portland-Zemente:

Gliih-

Si02    AI2O3    Fe2Ü3    CaO    MgO    S03 vertuet

BESTIMMUNG DES HYDRAULISCHEN MODULS.

1 g Rohmaterial wird über dem Gebläse geglüht. Gewichtsdifferenz ist der Glühverlust. Der Tiegelinhalt wird dann mit verdünnter HCl aufgelöst Kochen erhitzt und mit NH4OH gefällt, sorgfältig ausgewaschen*) und über dem Gebläse geglüht (SiC>2 + R2O3). Das heisse Filtrat wird mit Ammoniak und .(NH₄)₂C204 versetzt und der gefällte Kalk nach einiger Zeit abfiltriert, über dem Gebläse geglüht und als CaO gewogen.

Zur Feststellung des hydraulischen Moduls ermittelte Michaelis durch eine Reihe von Versuchen, dass das Verhältnis der Gesamtsilikate zum Kalk in Portland-Zement annähernd 1 : 2 ist. Die Grenzen schwanken von 1,8 bis 2,2, bei Natur-Zementen bis 2,5. Erdmenger fand (im Jahre 1872) im Durchschnitt 1,9 als die mittlere Zahl. Im Laufe der Zeit sind diese Verhältnisse etwas modifiziert worden und der Kalkzusatz muss bei kieselsäurereichem Rohmaterial grösser sein, als bei solchem, in welchen sich mehr Tonerde und Eisen befindet. Le Chatelier

*) Wenn nötig, wieder in wenig HCl gelöst und nochmals mit NH4OH gefällt.

CaO 4- MgO SiOa— AhOs — Fe O3 Diese Formeln bedeuten chemische Äquivalente und keine Gewichte. New-berrv* > drückt durch folgende Formel das Verhältnis zwischen CaO Kalk, Kieselsäure und Tonerde im Portland-Zement aus :

X (3CaO SiOj) + V (2CaO Al,Oa) oder Gewichte für die chemische Äquivalenz eingesetzt:

Kalk

>3

< 3 und

65,0

14 CaO

10,0

49,3 CaO

116

3,9

Kalk (x)

8.23    70.42

88.00    23.28

100

21.30

13.07.

⁼62.19’y

21.01

= 21.30

26.7 ;

100 Kalkstein brauchen 26.7 Ton.

3,3.

legt in seinem Werke 1887 durch seine bekannten Formeln diese Verhältnisse fest und zwar:

CaO + MgO SiOü-t- AlsOs

SiOü X 2,8 + Al2Os X 1,1

Um bei der Fabrikation von Portland-Zement das richtige Mischungsverhältnis zu finden, ist es angebracht, Probebrände mit verschiedenem Kalkgehalt vorzunehmen. Die Rohmaterialien werden zerkleinert, im Verhältnis gemischt, gemahlen, angefeuchtet und kleine Körper von runder oder eckiger Form angefertigt, welche nachdem sie getrocknet sind, im Versuchsofen gebrannt werden. Der gemahlene Klinker wird dann als Zement am besten auf Volumbeständigkeits - Proben verarbeitet, um die Treibgrenze genau festzustellen. In der Praxis sollte man stets unter dieser Grenze arbeiten, um ein späteres Treiben zu vermeiden, auch dann, wenn die Anfangsfestigkeiten durch hohen Kalkgehalt hohe sind. Durch zuviel Ton in der Mischung zeigt der Zement ausser schlechter Farbe nur geringe Festigkeiten. Man sollte von Anfang an diesen Punkt der Fabrikation berücksichtigen.

Viele Zementtechniker gehen mit ihren Berechnungen vom hydraulischen Modul aus, andere wieder von der Restbestimmung der Rohmischung und wieder andere legen der Berechnung der Rohmischung den Kalkgehalt derselben zu Grunde, was

*) The Constitution of Hydraulic Cements, by S. B. Newberry and W B. Newberry, Journal Society Chemical Industrie, November 30, 1897.

alles auf dasselbe hinauskommt. Geht man vom hydraulischen Modul 2,0 aus, z. B. unter Zugrundelegung folgender Zahlen in den Rohmaterialien :

Ton :

Silikate........ .

Kohlensaurer Kalk 25,0 v. H.

Kalk :

Silikate .......

Kohlensaurer Kalk 88 v. H.

dann ist:

2x65- 14

49,3 — 2x10    29,3

Also auf 4 Teile Kalk kommt rund 1 Teil Ton.

In einer Rohmischung soll der Rest (Gehalt an SiOs> -i- R2O3)    21,30 sein.

Die Rohmaterialien seien folgende:

Ton (y)

SiOs + RüOs CaCOs

8.23 x+ 70.42 y x + y

8.23 (100 — y) + 70.42 y

(70.42-8.23) y 21.30-8.23

X = 100 — 21.01    78.99

78.99 : 21.01 = 100: x;

Geht man dann noch z. B. vom Kalkgehalt in der Zement-Rohmischung aus und zwar soll die Mischung 76, Ov. H. CaCOa haben.

Der Kalkstein (x) hat 78,2 v H. CaCOs; der Kalkgehalt (y) im Ton ist 13 v. H.

0,782 x + 0,13 -y =    6

100 — y

0,782 (100—y) + 0,13 y = 76 78,2 — 0,782 y + 0,13 y = 76 0,782y— 0,13 y = 78,2 — 76 0,652 y =    2, 2

0, 652

Also 100 Teile Kalkstein verlangen 3,3 Teile Ton.

Die Kontrolle über die Mischungsverhältnisse in der Fabrik gibt einesteils die schon früher beschriebene Restbestimmung ; schneller jedoch kommt man zum Ziel durch die volumetrische Bestimmung oder durch Titration des Kalkgehaltes. In früheren Jahren war der Apparat von Scheibler sehr gebräuchlich, jetzt meistens der Apparat von Ditt-rich *) wegen seiner bequemen Handhabung. Die exakteste Bestimmung

*) Vorrätig hei der Tonindustrie-Zeitung. Berlin, N. W. 2i.

bleibt die Titration mit Normal-Salzsäure und '/2 Normal-Natronlauge.

20 ccm Normal HCl 1 g CaCOs ; die Hälfte der ccm Lauge zieht man von der Anzahl der zugesetzten ccm HCl ab; der verbleibende Rest an ccm HCl wird mit 0,050 multipliziert. — Z. B. lg Rohmischung wird abgewogen, 20 ccm Normal HCl zugesetzt, erwärmt, 2 Tropfen Phenolphtalein als Indikator zugegeben und verbraucht 9,2 ccm Lauge; dann

ist (20 — ^-) x 0,050 = 0,77 = 77,00 v. H. kohlensaurer Kalk in der Mischung.

(rr

0.

))

Ja

Chemische Untersuchung der Rohmaterialien, Kalkstein und Zement.¹)

HF1 und 4 Tropfen

cm

Auflösung. 0,500 g der fein pulverisierten Substanz ist abzuwägen; bei Kalkstein oder ungebrannter Mischung in einen bedeckten Platintiegel über starkem Gebläse während 15 Minuten oder bei nicht genügendem starkem Gebläse länger zu erhitzen. Die Probe wird dann in eine Abdampfschale gebracht, am besten in eine Platinschale, um schneller abzudampfen. Der Rückstand wird mit Wasser angefeuchtet und mit 5 —10 ccm starker HCl erwärmt. Zur leichteren Auflösung kann man durch Zerdrücken der einzelnen Teilchen mit einem Glasstab nachhelfen.²) Die Lösung ist dann bis zur Trockne einzudampfen, soweit dies auf dem Wasserbad möglich ist.

SiC>2: Der Rückstand wird nicht weiter erhitzt, sondern mit 5 —10 ccm starker HCl und etwas Wasser angefeuchtet oder gleich mit verdünnter HCl übergossen. Die Schale wird zugedeckt und 10 Minuten auf dem Wasserbad digeriert, wonach die Lösung filtriert und die ausgeschiedene SiC>2 sorgfältig mit heissem Wasser ausgewaschen wird. Das Filtrat wird wieder zur Trockne eingedampft, der Rückstand in HCl erhitzt und mit Wasser aufgenommen. Dann wird die kleine Menge eventuell ausgeschiedener SiC>2 auf einen besonderen Filter gesammelt und ausgewaschen. Die beiden Rückstände werden mit den Filtern feucht in einen gewogenen Platintiegel gebracht, getrocknet, verascht, zuerst über einen Bunsenbrenner, bis das Papier völlig verbrannt ist, und dann 15 Minuten über dem Gebläse geglüht. Man wägt und prüft nochmals, indem man 10 Minuten bis zur Gewichtskonstanz glüht. Wird besondere Genauigkeit verlangt, so wird die SiO¹ im Tiegel m it 10 H2SO4 übergossen und über einer niederen Flamme zur vollständigen Trockne eingedampft. Der kleine Rest wird geglüht, gekühlt und gewogen. Die Differenz aus beiden Wägungen ergibt den wahren Gehalt an SiCü³)

AI2O3 und Fe^Oa: Das Filtrat der zweiten SiOa Abscheidung (etwa 250 ccm), wird mit NH4OH alkalisch gemacht und ein Überschuss desselben durch Kochen verjagt, bis nur noch ein schwacher NH-Geruch bemerkbar ist. Der ausgeschiedene Niederschlag von Al-2 (OHe) und Fe2 (OHe) wird nach dem Absetzen einmal durch Abgiessen und dann auf dem Filter oberflächlich gewaschen. Das Filtrat wird auf die Seite gestellt und der auf dem Filter befindliche Niederschlag in heisser verdünnter HCl gelöst und die Lösung in dem zur ersten Auffüllung benutzten Becherglase gesammelt. Die Fällung mit NH4OH wird dann wiederholt und der Niederschlag auf dem zur ersten Füllung benutzten Filter gesammelt und ausgewaschen. Filter und Inhalt werden feucht in einem gewogenen Platintiegel verascht und bei zu ver-

Bei gewöhnlicher Analyse im Fabrikslaboratorium kann man diese Korrektion vielleicht auslassen, — aber niemals eine zweifache Eindampfung.

mindernder Reduktionsflamme 5 Minuten zugezählt. Der Kalk wird dann mit geglüht, abgekühlt und als AI2O3 und (NHi)2 C2O4 wieder ausgefällt, absitzen

lassen, abfiltriert, ausgewaschen und entweder mit IvMnCb titriert oder auf

tiegel bei möglichst niederer Temperatur hen bis zur Gewichtskonstanz) und als mit zirka 3 — 4 g KHSO4 oder bester NaHS04 geschmolzen und die Schmelze mit so viel verdünnter H2SO4 versetzt

als zur Lösung notwendig ist und erhitzt.

Wird grosse Genauigkeit verlangt, so wird die ausgeschiedene geringe Menge von Si02 abfiltriert, ausgewaschen und mit HF1 nachgeprüft. Das Filtrat wird rauf in Eiswasser gekühlt wird. Tropf en-mit H2S reduziert, dessen Überschuss im weise wird unter Umrühren Ammoniak

kochenden Lösung werden 20 ccm einer gesättigten (NH4 I2 C204-Lösung gegeben terHCl wiedei gelöst, die Lösung aut 100

ccm gebracht, 2 ccm einer gesättigten Na

Hierauf wird geglüht, der Niederschlag vollständig ausgewaschen. Die Lösung

wird auf 250 ccm gebracht und gekocht. Zur kochenden Lösung werden tropfenweise 10 ccm einer gesättigten Ba CI2 Lösung zugesetzt und das Kochen fortgesetzt, bis der Niederschlag die gewünschte Struktur hat. Man lässt über

SO3 :

FeaO.s ⁴) gewogen.

Fe^Oa: Die vereinigten Oxyde von AI2O3 + FegOa werden in einem Platin-

CO2 Strome durch Kochen verjagt, hierrauf wird das Fe durch Reduktion mit KMn04 titrimetrisch bestimmt.⁵)

CaO : Zu den vereinigten Filtraten des Ammoniakniederschlages werden einige Tropfen NH4OH zugegeben und die Flüssigkeit zum Kochen erhitzt. Zur und das Kochen solange fortgesetzt, bis der Niederschlag eine deutliche körnige Beschaffenheit angenommen hat. Man lässt 20 Minuten oder länger absitzen und filtriert. Niederschlag und Filter werden feucht in einen Platintiegel gebracht und auf kleiner Flamme verascht.

in HCl gelöst und die Lösung durch Verdünnen mitWasser auf etwa 100 ccm gebracht. Man versetzt mit einem kleinen Überschuss von Ammoniak und kocht die Lösung. Eine kleine Menge sich ausscheidenden AI2O3 wird abfiltriert, ausgewaschen, verascht und gewogen, und wenn grosse Genauigkeit erzielt werden soll, zu dem vorher gefundenen Werte dem Gebläse in CaO übergeführt (Glü-solches gewogen.

MgO: Die vereinigten Abläufe von der CaOFällung werden mit HCl angesäuert und auf dem Dampfbade bis zu etwa 150 ccm eingeengt. Man versetzt mit 30 ccm einer gesättigten Na(NH4) HPO4-Lösung und kocht einige Minuten, wozugefügt, bis sich der kristallinische Ammonium - magnesium ortho - Phosphatniederschlag zu bilden beginnt, worauf noch im Überschuss Ammoniak zugesetzt wird, indem man das Umrühren noch einige Minuten fortsetzt. Nach einigen Stunden Stehen an einem kühlen Ort wird der

Niederschlag filtriert, in heisser verdünn

(NH4) HPO4 Lösung zugegeben und verfahren, wie bei der ersten Fällung. Man filtriert nach 2 Stunden durch ein Filter, glüht, kühlt und wiegt den Rest als MgaPuCb.

1 g Zement wird in 15 ccm HCl gelöst, abfiltriert und der Rückstand

Nacht stehen, filtriert, verascht und wägt als BaSC>4.

Total S: 1 g Zement wird in einem weiten Platintiegel gewogen und mit Na,CC>3 und etwas KNO3 geschmolzen, wobei zu beachten ist, dass keine Verunreinigung durch den S des Gases stattfindet. Die Schmelze wird im Tiegel mit heissem Wasser behandelt und die Lösung in ein hohes, enges Becherglas gegossen und soviel heisses Wasser nachgegossen, bis sich alles gelöst hat. Die Lösung wird filtriert und der angesäuerte Ablauf, wie oben angegeben, weiter behandelt.

KvO + N02O. Für die Bestimmung der Alkalien wird die bekannte Methode von Prof. I. Lawrence Smidh angewandt.

Glühverlust: 0,500 g wird in einem Platintiegel gewogen und 15 Minuten über dem Gebläse geglüht. Nach dem Abkühlen wird gewogen und nochmals 5 Minuten geglüht und wieder gewogen.

Analysen von Rohmaterialien und Rohmischungen:

Gegend

Si0₂ Al<>03|Fe₂03 CaC03 CaO

MgO CaS0₄ SO3

Ins.

h₂o&

Org.

Best

Lehigh Tal Pennsylv., Naturstein.

„    „    „    Kalkstein

„    „    „    Zement-Kohmi

Lawrence, Pennsylv., Kalkstein . Warren, New-Jersey, Zement-Kohmi

Glena Falls, Kalkstein.....

*    » Ton .......

Warner Mergel.......

n Ton........

Sandusky Mergel......

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Bronson Mergel.......

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a C0₂ 46,98 b Pennsylvauisches geologisches Institut, c Manufactures Analen, d Branner, Proceedings American Institut mining Engineers, e Glühverlust.

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Fabrikations - Methoden.

Im Allgemeinen kann die Portland- dürfte sich aber etwas teurer als das-Zementfabrikation je nach den Rohma- Trockenverfahren gestalten. Das Schläm-terialien und der damit verbundenen men ist da anzuwenden, wo Kreide und

Aufbereitung eingeteilt werden:

weicher Mergel, die sich bekanntlich

1. in die nasse Aufbereitung durch schwer vermahlen lassen, als Ausgangs-Aufschlämmen der Rohmaterialien, material genommen werden.

2. in die trockene Aufbereitung.

Ist der Kalkgehalt eines Schlämm-

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KOLLERGANG von ALLIS-CHALMERS.

DIE NASSE AUFBEREITUNG.

bassins als richtig befunden worden, so 1. Die nasse Aufbereitung, bei welcher geht die Masse nach! den Drehrohr-Ton mit Kalk-Mergel oder Kreide ge- Öfen und wird dort automatisch in die-meinschaftlich unter Zusatz von Wasser selben eingeführt. Früher war ein Trock-in dünnflüssigen Schlamm verwandelt nen des Schlammes nötig, der dann für werden. Dieses Nassverfahren liefert un- feststehende Öfen in Form von Brokstreitig eine äusserst innige Mischung, ken oder Ziegeln gebracht wurde.

Bei dem Nassverfahren bedient man sich besonderer Schlämmapparate. Die nasse Aufbereitung war früher mehr verbreitet; sie ist dadurch sehr wertvoll, dass sie eine ungemein innige Mischung der einzelnen Bestandteile ermöglicht. Sie wird dadurch vollzogen, dass man Ton mit Kreide, Wiesenkalk oder Mergel entweder zusammen oder jeden Stoff für sich besonders in Schlämmapparaten auflöst. Es sind dies runde gemauerte Bassins von etwa 3,6 m Durchmesser, 90 cm—1,20 m Höhe, in denen bei ständigem Wasserzufluss ein Rührwerk anderen Sammelbehälter und wird dann nach den Öfen gepumpt.

Vielfach kommt beim nassen Verfahren der Kollergang von Allis-Chalmers als Vormahlapparat in Anwendung. Der Kollergang hat eine feste Bodenplatte und rotierende Läufer. Die Abbildung zeigt einen Kollergang mit Teller, letzterer 10 Fuss = 3,0 m im Durchmesser. Die Läufer sind um eine gemeinschaftliche horizontale Axe drehbar. Der Teller ist aus Hartguss hergestellt, mit auswechselbarer Mahlbahn, an welche sich nach aussen hin das als Sieb dienende gelochte Stahl-

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BRECHWALZE.

rotiert, wodurch ein Zerreiben und Auflösen der im Behälter befindlichen Stoffe erfolgt. Die fertige Schlammmasse fliesst durch ein grobes Sieb ab, während die groben Stücke, vielfach aus Feuerstein bestehend, aus dem Bassin durch ein Becherwerk herausgeholt werden.

Meistens werden beide Materialien gleich zusammen verarbeitet. Der Brei im Sammel-Bassin wird auf Nassmühlen, jetzt meistens auf Kugel- und Rohrmühlen , Griffmmühlen oder Kollergängen vermahlen, (siehe Trockenverfahren). Der feine Schlamm fliesst nun mach Passieren der Mühlen in einen blech anschliesst. Die in den Teller hineinreichenden 2 einander gegenüberliegenden x^bweiser regulieren die Zuführung des Mahlguts. Das Feine fällt in die unten befindliche Rinne und wird weiter gemahlen.

Zum Vorzerkleinern des Tones und der Kohle gebraucht man meistens die Brechwalze, bestehend aus zwei nebeneinander liegenden Walzen; das Zahnrad der einen greift in das der anderen, so dass die Walzen sich gegeneinander drehen müssen. Je nach der Beschaffenheit der Materialien tragen die Walzen Zähne oder Rinnen. Die Walzen selbst

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„GATES“ STEINBRECHER.

bestehen gewöhnlich aus einem gusseisernem Kern, welcher einen Mantel aus Hartguss trägt.

DAS TROCKENVERFAHREN.

Das Trockenverfahren besteht darin, Kalk und Ton zerkleinert zu trocknen und vorzumahlen, im richtigen Verhältnis zu einander zu wägen und bis zur Mehlfeinheit zu zerkleinern. Teils werden die Rohmaterialien bei gleichartiger physikalischer Beschaffenheit direkt zusammen zerkleinert, teils einzeln vorgemahlen, um dann gemischt und zusammen fertig pulverisiert zu werden. Die Mischung geht entweder in Rohmehlbehälter oder direkt nach den Drehrohröfen. Früher war bekanntlich ein Anfeuchten des Mehls mit Wasser, Formen der Masse zu Ziegeln und darauf folgendes Trocknen nötig. Durch den Drehrohrofen fällt das Verziegeln der Rohmischung weg und gestaltet sich der ganze Betrieb bedeutend einfacher.

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„GATES“, STEINBRECHER. Schnitt.

STEINBRECHER.

In manchen Werken werden die Kalksteine direkt im Steinbruch mit Steinbrechern vorzerkleinert, in anderen ist diese Anlage im Werke selbst, was sich immer nach den örtlichen Verhältnissen richtet. Der Maulbrecher wird allmählich durch die bewährte Konstruktion der „Gates“-Brecher von Allis-Chalmers zurückgedrängt und entspricht diese Maschine allen modernen Anforderungen.

Der „Gates¹*-Steinbrecher besteht aus einer senkrechten, an beiden Enden in Lagern laufenden Welle (25), welche unten einen konischen Radkranz (9) trägt, der mit einer Antriebswelle (31) und Riemenscheibe (12) in Verbindung steht. Das Stahlgehäuse besteht im Wesentlichen aus der 'Bodenplatte (1), dem Mittelstück .(2) und dem oberen Ring (3). Das Material wird in den Mühltrichter (7) geschüttet und rutscht von hier aus in das Innere des Brechers. Die nach unten konisch verlaufenden Platten (19) sowie der konische Kopf (18) der Welle sind mit Rinnen versehen und besorgen so durch rasche Rotation die Zerkleinerung. Die genügend feinen Steine fallen durch die Rinne (32) gewöhnlich in einen Elevator, welcher sie in eine rotierende Trommel schüttet. Diese Trommel (siehe Abbildung) aus gelochtem Eisenblech (Öffnungen von 2¹/* Zoll 6,25 cm im Durchmesser) bestehend,

TRANSPORT-VORRICHTUNG IN DER FABRIK.

Die hauptsächlichsten sind:

Die Förderschnecke.

Der Kettenelevator.

Das Transportband.

Verbundene gusseiserne Kasten auf Rollen laufend.

Die Förderschnecke besteht meistens aus horizontal liegendem Eisenblechgehäuse, in dem eine Schraube ohne

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ROTIERENDE TROMMEL.

Tonnen pro Stunde und 10 bis 150 P. S. Kraftverbrauch.

lässt nur Steine von bestimmter Maximalgrösse durch, welche zur Weiterverarbeitung nach den Trocknern wandern, während zu grosse Stücke wieder in den Becher zurückgeführt werden. Die Steinbrecher werden in allen Grössen kon-

struiert, bis zu einer Leistung von 500

Die Umdrehungszahl der Riemenscheibe schwankt je nach Grösse von 600 bis 350 in der Minute.

Ende läuft, durch Rädervorgelege mit Riemenscheibe angetrieben. DieSchnecke vermag pulverförmiges Material undGries zu befördern. Das Material fliesst der Schnecke am Einlaufende zu und wird unterwegs (mittelst Schieber) nach Zwischenstationen oder bis zum Ende weiter geschafft.

Der Kettenelevator,gewöhnlich in senkrechter Stellung angelegt, befindet sich meistens in einem Gehäuse aus Eisen-

FÖRDER-SCHNECKE.

blech. Die Achsenlager sind verstellbar, um die Ketten nachspannen zu können.

Das Transportband, ein starker Gummi-Hanfgurt ohne Ende läuft auf Rollen. Der untere Teil geht gerade über Rollen hinweg und der obere erhält seine hohle Form durch die seitlich schräg gestellten Rollen. Das Band kann an seinen Enden beliebig straff gespannt werden. Durch Einschalten eines besonderen Abwurfwagens kann man d^s Material an verschiedenen Stellen abwerfen. Das Transportband kann auch für verschiedene Steigungen gebraucht werden.

KETTEN-ELEVATOR.

Zum Transport von heissen Zementklinkern benutzt man (siehe Abbildung) auf Schienen laufende kleine Wagen, eine Kette ohne Ende bildend. Die Konstruktion ist so ausgeführt, dass ein Kasten fest am anderen liegt und nichts verschüttet werden kann. Obige Konstruktionen werden von der Jeffrey Manufakturing Co. hergestellt.

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TROCKNEN DER ROHMATERIALIEN.

Trockenöfen, ähnlich den alten Schachtöfen, aus welchen man die Steine mit der Hand entleert, werden wohl kaum noch gebaut. Dahingegen sichern die rotierenden Trockner einen billigen und automatischen Betrieb. Aus einer Reihe von Trocknern möchte ich die Konstruktion Ruggles-Coles, New-York erwähnen, welcher in letzter Zeit hier grosse Anerkennung gefunden hat.

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Paar Laufrollen ruhen und wird der Apparat durch Zahnradantrieb in Bewegung Der innere Zylinder erstreckt

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RUGGLES-COLES-TROCKNER.

Der Ruggles - Coles-Trockner, Figur sich über das Kopfende des äusseren obenstehend, besteht aus zwei fest mit hinaus und ist mit einer feststehenden einander verbundenen konzentrischen Zy- Feuerung und mit Chamottesteinen be-lindern. Der äussere ist mit zwei Laufrin- kleideten Abzug verbunden. Die Feuergen aus Stahl versehen, welche je auf 2 gase gehen durch den inneren Kanal nach

dem hinteren Ende der Maschine und zurück zwischen beiden Zylindern durch das fallende Material zum Abzug. Das zu trocknende Material gelangt in die Trommel am Kopfende zwischen die zwei Zylinder, wird durch an der Innenseite der Aussentrommel angebrachte Flügel emporgehoben und fällt dann auf den heissen inneren Zylinder. Beim Umdrehen fällt die Masse vom inneren Zylinder auf den Boden des äusseren, um wieder aufgehoben zu werden bis zur vollständigenTrocknung und verlässt hier-trockneren Material keine Kondensation der Feuchtigkeit. Beim Zurückgehen der Gase durch das zu trocknende Material absorbieren diese vielmehr die aufsteigende Feuchtigkeit, ausgetrieben durch den Innenkanal, und wandern durch den Exhaustor mit einer Temperatur, welche etwas höher ist als die äussere Atmosphäre. Bei Inbetriebsetzung des Apparates und Passieren der Gase durch den inneren Mantel ist der äussere kalt und geht nur wenig Hitze durch Wärmeausstrahlung verloren.

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RÜGGLES-COLES-TROCKNER.

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auf den Apparat an seinem hinteren Ende. Die Ofengase treten mit einer hohen Temperatur in den inneren Kanal ein, sogleich ihre Hitze dem kalten und nassen Material gebend, welches sich auf der Aussenseite der Innentrommel befindet. Beim Verlassen der Innentrommel haben die Gase auf diese Weise schon teilweise ihre Hitze praktisch verwertet, sind aber noch trocken und auf diese Weise erfolgt beim Zusammentreffen mit dem

Der Trockner wird in manchen Fällen mit einem Staubsammler (Cvklon) entsprechend verbunden.

Ein Versuch zum Trocknen granulierter Hochofenschlacke gab folgende Zahlen:

Dauer des Versuches 1 St. u. 40 Min. Durchschnittstemperatur: der Luft

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Der altehrwürdige Oberläufer - Mahlgang mit seinem jüngeren Bruder, dem Unterläufer haben hier nicht das Feld behaupten können und sind durch moderne Mahl - Apparate ersetzt worden. Wenn auch manchmal, namentlich Kugelmühlen, bei Aufgabe feuchter Materialien hinter den Mahlgängen zurückstehen mussten, da diese für Feuchtigkeit unempfindlicher sind, so hat doch die fortgeschrittene Verbesserung der Trockenapparate dauernd diesen Punkt beseitigt.

Für die amerikanische Zement-Fabrikation kommen hauptsächlich drei Arten von Mühlen in Betracht:

1.    Kugelmühlen.

2.    Rohrmühlen.

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KUGELMÜHLE. Schnitt.

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KUGELMÜHLEN.

Diese Mühlen waren ursprünglich dazu bestimmt, das Mahlgut fertig zu mahlen und deshalb mit feinen Sieben bespannt, der Feinheit entsprechend welche das Mahlgut haben sollte. Die feinen Siebe verstopfen sich öfters und die Leistung des Apparates wurde heruntergedrückt. Erst mit Einführung der Rohrmühle gibt die Kugelmühle wirklich gute Resultate, indem sie zum

Vormahlen benutzt wird, die feinen Siebe fortfallen und Siebe Nr. 10 — 30 in Anwendung kommen.

Die Kugelmühle besteht bekanntlich aus einer Trommel, fest aufmontiert auf eine liegende Welle, welche durch Riemenantrieb angetrieben wird oder direkt mit elektrischer Kraft verbunden ist. Zum Schutze gegen Verschleiss sind die Wände mit Hartgussplatten versehen. Die parallel zur Axe liegenden starken

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Laufplatten haben Löcher und Schlitze, wird bei dem Umgang der Trommel und zu einander stufenförmige Anord- wieder in die Mühle zurückgeführt und nung, entgegengesetzt der Drehungsrichtung, bezweckend, dass Kugeln und Ma-    während das genügend feine Material

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der Mahlung unterworfen,

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terial eine rollende und fallende Bewegung erhalten. Die Mühlen haben jetzt alle automatische Zuführung des Mahlgutes, welches durch diese ins Innere der Mühle fällt und durch die Kugeln soweit zerkleinert wird, dass es die Schlitze in den Laufplatten, resp. die gelochten Siebplatten und Siebgewebe passiert. Das Grobe

die Mühle verlässt. Die Umdrehungszahl ist sehr gering, etwa 22 in der Minute, bei einem Maximalkraftverbrauch 40 P. S. für Kugelmühle Nr. 7 F. L. Smidth & Co. Die Leistung beträgt etwa 4 Tonnen in der Stunde, je nach Beschaffenheit des zu mahlenden Materials.

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23,813 Tonnen Dauer des Versuches 3 Stunden 10 Min.

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Wie die Kugelmühle, wird jetzt vielfach der „Kominutor“ von Smidth & Co. eine langsam laufende Maschine, zum Vormahlen benutzt, bestehend aus einer Trommel, fest verbunden mit horizontaler Welle. Die Materialzuführung ist wie bei anderen Mühlen automatisch und geht das Mahlgut im Mahlkörper über massive Stahlplatten. Die Anordnung der Siebe ist anders wie bei den Kugelmühlen. Diese sind geschlossen und laufen konisch zu. Das Grobe wird durch Schaufeln wieder in die Mitte des Apparates zur nochmaligen Vermahlung geschleudert, während das genügend Feine die Mühle verlässt. Die Mühle leistet bei einem Kraftverbrauch von 45 P. S. 34 bis 40

Fass Zementgries in der Stunde. Ein Mahlversuch mit Rohmaterial ergab folgende Zahlen:

Gemahlen wurde

7,52 Tonnen Feinheit a.Sieb Nr. 100 Nr. 80 Nr. 50

43,5% 45,5% 57,5% Feinheit a.Sieb Nr. 30 Nr. 20 Nr. 10 ~75~5%    95%    99,5%

Ich bemerke, dass die Kugelmühle lediglich zum Vormahlen benutzt wird, ebenso der Kominutor. Das Feinmahlen bleibt den Rohrmühlen überlassen

Als Apparat zum Feinmahlen des von der Kugelmühle kommenden Materials wird die Rohr- oder Griesmühle benutzt aus einem 16 Fuss 5 m langen, zylindrischen Rohr von etwa 5 Fuss Durchmesser bestehend, welches sich horizontal mittelst Zapfen und Lager um seine eigene Axe dreht, oder mit zwei Laufringen versehen ist, welche auf Rollen laufen; der Antrieb erfolgt mit Riemen; in neuester Zeit ist jede Mühle direkt mit einem elektrischen Motor gekuppelt. Durch automatische, verstellbare Zuführung gelangt das Mahlgut in den Zylinder, um durch kleine Stahlkugeln oder Flintsteine fein pulverisiert und gleichzeitig gemischt zu werden.

Eine Rohrmühle Nr. 16 von Smidth & Cv. gebraucht:

Elektrischer Motor 85 P. S.

Umdrehungszahl in der Min. 22—27.

Menge in der Stunde etwa 4 Tonnen.

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Feinheit der Mahlung: auf Sieb Nr. 100 95

New York. Chicago.

98 v. H. Nr. 200 .... 85 v. H.

Diese Mühlen sind auch alle für Nassmahlen eingerichtet. Die verschiedenen Mühlen werden in bekannter Güte fabriziert von:

Friedrich Krupp; A.-G. Grusonwerk Magdeburg - Buckau,

F. L. Smidth & Co. Allis - Chalmers & Co.

DIE GRIFFINMÜHLE.

Die Griffinmühle zum Mahlen von Portland-Zementklinkern wurde seit 1889 zuerst in der American Cement Co., Egvpt, Pa. gebraucht. Mit dem Aufschwung der Zementindustrie nahm die Anwendung dieser Mühle bedeutend zu,

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GRIFFINMÜHLE

und sie ist jetzt über den ganzen Erdball für alle Zwecke der Hartmüllerei verbreitet und wird in der Zementfabrikation sowohl für Nass- als auch für Trockenverfahren gebaut. Die Bauart der Mühle ist sehr kräftig. Der Antrieb erfolgt mit horizontal liegender Riemen- Laufring (70) gegen welchen die Walze scheibe (17), welche durch ein Universal- (31) drückt. Bei Trockenmahlung sind an

gelenk (9) mit der Welle (1) verbunden ist. Der untere Teil der Welle ist mit einer schweren Walze (31), dem eigentlichen Mahlkörper versehen, welcher sich frei in dem Mörser bewegen kann. Derselbe besteht aus dem Becken (24), dem

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GRIFFINMUHLE. Schnitt.

der Walze Sichtflügel angebracht, welche das Auswerfen des genügend feinen Materials durch den Siebrahmen besorgen. Die unter der Walze befindlichen pflugscharartigen Messer ändern den Materialien entsprechend ihre Form. Der Einlauf (50) des Materials in den Apparat erfolgt automatisch durch die Zuführungsschnecke in den Mörser und wird hier das Material zu Pulver zermalmt. Der durch den oberen konischen Blechmantel eingesaugte Luftstrom ergreift das Mahlgut und schleudert es nach den oberhalb des Mahlringes befindlichen Sieben. Das genügend feine Material fällt in den Sammelbehälter und die Transportschnecke, während die gröberen Teile wieder in das Innere der Mühle fallen. Die grössere (36 Zoll 0,91 m) Mühle braucht 25 — 30 P. S., bei etwa 150 Umdrehungen der Welle in der Minute. Die stündliche Leistung ist etwa D/2 bis 2¹ /2 Tonnen Portland-Zement. Dabei ist die Feinheit auf Sieb Nr. 100 95 — 98 v. H.; auf Sieh Nr. 200 etwa 85 v. H.

Das Rohmehl, fertig gemahlen, wird entweder in Behälter geleitet, um als Vorrat zu dienen, resp. Schwankungen im Kalkgehalt zu regulieren, indem man hohes mit tiefem Rohmaterial mischt, oder direkt nach den Öfen geleitet. Die Behälter für Rohmehl und Zement, aus Holz oder Eisen konstruiert, je nach den Grössenverhältnissen einer Fabrik, fassen 60—300 Tonnen Rohmaterial oder Zement. Oben läuft, gewöhnlich in der Mitte eines Behälters, ein Transportband oder Schnecke, mit welchen das Material in die Behälter geschafft wird. Unterhalb derselben ist wieder eine Förderschnecke zum Entleeren angebracht.

BRENNÖFEN.

In Europa hat man noch vielfach die älteren feststehenden Öfen beibehalten. So arbeiten noch in manchen Fabriken die alten Schachtöfen, offen gestanden bis heute noch einen vorzüglichen Zement gebend. Dann sind im Laufe der Zeit eine ganze Reihe verschiedener Ofensysteme gebaut worden, wie der Hoff-mann’sche Ringofen, die Öfen von Dietzsch, Schöfer, Schneider, Stein, der französische Ofen von Bauchere, Bou-logne-sur-mer und andere.

Frederick Ramson erhielt 1885 ein englisches Patent zum Brennen von Zement in Drehrohröfen. In einigen englischen Werken eingeführt, wurde er aber wegen der zu hohen Brennkosten ausser Betrieb gesetzt. Hier in Amerika erfanden wohl gleichzeitig die Herren C. H. Hurry & H F. Seaman durch fortgesetzte Versuche einen Drehrohrofen, welcher heute mit dem besten Erfolg in den Atlas-Zement-Werken zu Northampton, Pa. arbeitet. Erst 1891 begann J. F. de Navarrov den Drehrohrofen in Amerika allgemein einzuführen. Die nachstehende Abbildung zeigt den Drehrohrofen in seiner neuen bewährten Konstruktion von Allis-Chalmers Co. für Trockenprozess. Die Länge des Ofens ist 60 Fuss = 18,2 m, der Durchmesser 6 Fuss = 1,8 m. Wie ersichtlich, läuft der Ofen auf Rollenpaaren und hat Zahnradantrieb mit Vorgelege. Die Umdrehung des Ofens, etwa 1 mal in der Minute, kann jeder Zeit entsprechend geändert werden. Der ganze Ofen ist mit feuerfestem Material ausgefüttert. Das obere Ende der Brenntromme'l mündet in einen gemauerten Kopf, welcher gewöhnlich mit einem etwa 50 Fuss = 15 m hohem Blechschornstein in Verbindung steht. Durch den gemauerten Kopf geht die mit Wasser gekühlte automatische Zuführung des Rohmaterials, (siehe Abbildung auf S. 33).

Die Feuerung des Ofens geschieht mit fein gemahlenem Kohlenstaub, welcher durch ein Rohr in das untere Ende des

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ROHMATERIAL-ZUFÜHRUNG MIT ANGESCHLOSSENEM OFEN.

Ofens durch ein Gebläse hineingeblasen wird. Der Verschluss des Ofens besteht hier aus feuerfesten Steinen, um welche ein Eisenblechmantel gezogen ist. Der ganze Verschluss läuft auf Schienen und hat in der Mitte zwei kleine Öffnungen, die eine für die Kohlenstaubzufuhr, die andere, um den Gang des Ofens beobachten zu können. Die Zuführung des Kohlenstaubes kann genau vom Brenner reguliert werden, sowohl was die Menge, als auch das Hineinblasen in den Ofen anbetrifft. Der Kohlenstaub für die Öfen wird sehr einfach dargestellt. Die auf einer Brechwalze vorzerkleinerte Kohle wird in einem rotierenden Trockner getrocknet, und hierauf auf der Rohrmühle oder Griffinmühle fein gemahlen. Die Konstruktion des Kohlentrockners ist etwas anders als die der Steintrockner, da die Heizgase hierbei nicht direkt mit der Kohle in Berührung kommen.

Beim Nassverfahren ist die Konsistenz so zu wählen, dass der Schlamm langsam fliesst (etwa 40 v. H. Wasser). Das in die Öfen einlaufende Rohmaterial schreitet in Folge der langsamen Drehung, der Neigung folgend, vor, der am entgegengesetzten Ende befindlichen Feuerung entgegen, erwärmt sich langsam, bis es die Sinterungszone erreicht hat, um sich gegen Ende des Ofens wieder etwas abzukühlen. Der gebrannte Klinker fällt

Regulierung der Abbindezeit.

zur

an. Be-

Pfeiffer

von

dann in ein 20 Fuss langes und 3 Fuss weites Kühlrohr, in welches Luft eingeblasen wird. Am Ende des Rohres wird der Klinker mit Wasser bespritzt. In manchen Werken wird der auf diese Weise gut abgekühlte handwarme Klinker am Ende der Kühltrommel durch eine Brechwalze auf Nussgrösse zerkleinert. Der Klinker geht dann entweder nach dem Schuppen oder direkt nach den Mühlen. Andere Fabriken haben am Ende des Ofens einen starken Kettenelevator, welcher den heissen Klinker zur

keine Lagerung und kann sofort gemahlen werden, wenn nötig, mit etwa 1 —2 v. H. Gips

WIND - SEPARATOR.

Ausser den früher als Hülfsmaschinen für den Mühlenbetrieb sehr häufig gebrauchten Sichtmaschinen wendet man in den letzten Jahren mit Erfolg den Windseparator kanntlich zerkleinert schon eine Kugelmühle etwa 30—40 v. H. zu Feinmehl, welches in die Rohrmühle mit eingeführt wird, um dort den Mahlprozess nochmals

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PFEIFFER SEPARATOR.

Abkühlung ins Freie bringt, wieder andere benutzen kleine gusseiserne Transportwagen, Jum den Klinker fortzuschaffen. Der Kraftverbrauch eines Ofens beträgt etwa 5 P. S. bei einer Leistung von etwa 200 Fass in 24 Stunden bei etwa 25 v. H. Kohlen verbrauch.

Man sollte nicht verfehlen, öfter Proben der Klinker zu nehmen, um sie in einer Laboratoriums-Mühle mahlen zu lassen und den Zement zu prüfen. Ist der frische Klinker volumbeständig, so braucht derselbe durchzumachen. Dem Windseparator wird das von den Kugelmühlen kommende Mehl und der Gries zugeführt. Hier fällt es auf einen schnell in horizontaler Richtung umlaufenden Teller (etwa 200 Umdrehungen in der Minute). Durch die Zentrifugalkraft werden die leichten Teile in den äusseren Mantel, die schwereren gröberen Teile in den Innenmantel geschleudert. Die groben Teile gehen zur Griesmühle, während das abgesonderte Mehl sich später wieder mit dem inzwischen fein gemahlenen Griesen vereinigt. Der Kraftverbrauch des Apparates ist je nach Grösse 1 — 2 P. S. und liefert der Apparat in der Stunde 1800 — 3600 Pfund Feinmehl.

STAUBSAMMLER.

Da durch viele, selbst gut geschlossene Mühlen, Elevatoren, Transportschnecken usw. feiner Staub in’s Freie tritt, wurden

Förder-Schnecken dem Feinmehl zugeführt wird. Durch den Staubsammler wird ziemlich viel Material wieder zurückgewonnen, welches sonst verloren gehen würde.

ANLAGEN UND BETRIEB.

Der grosse Aufschwung der Zement-Industrie, die in manchen Ländern erfolgte Überproduktion bewirkte, dass

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Exhauster. ESHH

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Frankfurt a. M.

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Nach Vorschlägen des Komitees für einheitliche technische Analyse, mit Ratschlägen von W. F. Hillebrand.

²

Etwa Ungelöstes soll getrennt werden, ge

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glüht mit etwas Na2CÜ3, aufgelöst und der ursprünglichen Lösung zugefügt werden.

⁴

enthält noch TiOs, P2O0, MesO-t.

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Auf diese Art wird der Einfluss der Titansäure vermieden und ein genaues Resultat für Eisen erhalten.

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Entrance air with dust.

Discharge o| dust.

BETII-FILTER.

verschiedene Staubsammler konstruiert, von welchen der Staubsammler der Firma W. F. L. Beth in Lübeck in vielen Exemplaren ausgeführt wird, im Wesentlichen bestehend aus einem schrankartigen Gehäuse mit Filterschläuchen. Ein Exhaustor saugt die mit Staub geschwängerte Luft von den Staubquellen (Mühlen usw.) durch ein Rohrsystem nach dem Apparat. Die Filterschläuche, welche fortwährend automatisch gereinigt werden, sondern den Staub nach unten ab, von wo er durch

Finanzleute für neu zu gründende Werke schwer zu haben waren und mit gewissem Recht. Eine grössere Anzahl Werke ist gebaut worden, welche durchaus den Erwartungen nicht entsprachen, welche später ihren Betrieb einstellen mussten oder mit Verlust arbeiteten. Gesunde Ver-hältnisse sind das allerdings nicht, aber die Ursache lässt sich leicht erklären. Vor Errichtung einer Zement - Fabrik müssen verschiedene Hauptpunkte in’s Auge gefasst werden. Erstens die Frage,

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0.0250 0.2021

. . 0.2250 . . 0.0180 0.2430

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0.2130

0.0439

ob das nötige Absatzgebiet gesichert ist. Nach Bejahung dieser Frage muss man an die Beschaffenheit der Rohmaterialien, Kohlen, Bauplatz, Speisewasser für die Dampfmaschine und Verkehrsmittel denken.

Ausgehend von den Rohmaterialien möchte ich erwähnen, dass ein Gestein, welches von Natur aus eine annähernd richtige Mischung enthält, jedem anderen Material vorzuziehen ist. Aber auch die beim Eingang dieser Schrift erwähnten Rohstoffe ergeben gute Resultate. Die Aussuchung der Roh-Materialien muss mit peinlichster Sorgfalt geschehen, sonst können Misserfolge nicht ausbleiben. Bei Übernahme des Baues einer Zement-Fabrik sollte ich, nachdem die Anlage fertig war, aus ziemlich hartem Kalkmergel mit Beimengungen bis zu v. II. feinsten Sandes einen Natur-Zement erbrennen. Die Steine verglasten im Ofen an der Oberfläche, ohne innen gebrannt zu sein. Nach langem Herumreiten fand ich durch Glück und Zufall passendes Material. Auch in Cuba kam Ähnliches vor, wo abgelegen von Verkehrsmitteln ein Werk errichtet wurde, während am Hafen von Havanna gute Rohstoffe vorhanden waren. Die Lage eines Werkes ist immer in der Nähe von Wasserstrassen oder Eisenbahnen zu wählen. Dann sind die Preise der Kohlen in Betracht zu ziehen. Auch ist für eine zu erbauende Fabrik wegen der schweren Maschinen möglichst stabiler Baugrund von Wichtigkeit. Ausgehend von einer nötigen Dampf- oder Wasserkraft, ist die Dampfmaschine oder Turbine jetzt meistens mit Elektrodynamos zusammengekoppelt, welche den grösseren Maschinen direkt ihre Kraft übertragen z. B. der Zahnkranz einer Griesmühle greift in den Trieb eines elektrischen Motors (siehe Abbildung auf S. 38). Auch ist

Gruppenbetrieb gebräuchlich, bei welchem ein Motor eine ganze Anzahl Maschinen treibt. Immer ist aber die treibende Kraft so zu wählen, dass ein Überschuss vorhanden und die Maschine nicht überlastet wird, was sehr leicht in schlecht angeordneten Zementwerken vorkommt.

Die Fabrikationskosten*) für Portland-Zement sind sehr verschieden, hauptsächlich abhängend von folgenden Punkten: Beschaffenheit der Roh-Materialien, der Miihlen-Einrichtung, der Dampfmaschine mit Kessel und Wasserverhältnissen,

Kohlenverbrauch und Kosten derselben,

V erwaltungs-Unkosten,

Arbeitslohn.

Bei der Annahme, dass die Kohle für die Öfen nicht den Preis von $ 2.60 übersteigt (pro Tonne), der für die Kessel-kohle nicht $ 3.00, kann man folgende angenäherte Berechnung annehmen :

Arbeitslohn.

Mühle u. Steinbr. 0.1361 Packhaus . . . 0.0410 Verwaltung und Verschiedenes .

Roh - Material.

Kohle Gips

Verschiedenes.

Reparaturen . . 0.0310 Schmiermittel Verschiedenes . 0.0300 0.0810 0.5261 Zinsen .... 0.0820 Reserve-Fonds . 0.0500 Allgem. Gehälter 0.0810 Abschreibungen ....

Für ein Fass Zement . . .    $ 0.7830

*) Cement and Engineering News, Februar 1904, S. 187.

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Atlas Portland-Zement Co., Northampton Pa. Babcock & Wilcox- Kessel.

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MOTOR, DIREKT VERBUNDEN MIT ROHRMÜHLE.

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Ton

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Brechwalze

trocknen

Vergegenwärtigt man sich nochmals den Betrieb, so sind folgende Manipulationen nötig; die Ausgangs-Materialien seien :

Kalk

brechen mit Steinbrecher

trocknen

mischen fein mahlen

nach Behältern oder direkt nach den Öfen

brennen abkiihlen bespritzen nach dem Klinker-Schuppen oder der Zement - Mühle

Zementsilo

Verpackung.

Die Verpackung erfolgt in Säcken von 96 Pfund = 43,4 Kilo oder Fässern von 380 Pfund 172 Kilo netto. Bekannt ist die Packmaschine von S. Howes Co. Die Maschine, aus starkem Holzgestell und Eisenteilen gebaut, mit senkrecht laufender Zuführungswelle versehen, erhält den Zement aus dem Silo. Das unten auf einen ausbalanzierten Fahrstuhl aufgestellte Fass wird mit einem Hebeldruck über den Zylinder der Maschine in die Höhe gehoben, ln richtiger Stellung ange-langt, öffnet sich die Zuführung und presst den Zement in das Fass. Dieses gleitet beim Füllen, der Schwere entsprechend, wieder hinunter. Im Augenblick, in welchem das Gewicht erreicht • ist, erfolgt selbstätige Abstellung. Der Apparat leistet in der Stunde 75 Fass bei einem Kraftverbrauch von etwa 15 P. S.

Anschliessend an die Fabrikation des Portland - Zements soll noch die Herstellung der Zementfässer erwähnt werden, wenn diese auch nicht zur eigentlichen Portland - Zementfabrikation gehört. Die meisten Werke erhalten die zugeschnittenen Fassdauben und Böden als vorbereiteten Stoff. Die Dauben werden auf einer Lehre zurechtgestellt, durch einen Hebeldruck wird der Fasskörper mittelst eines Seiles auf der Zu-sammziehmaschine fest angezogen und eiserne Arbeitsreifen aufgelegt. Leistung der Maschine 3500 Fass den Tag. Das Auftreiben der eisernen Reifen wird durch eine Reifenanziehmaschine bewirkt, die Fussplatte mit aufgestelltem Fass wird gehoben und gesenkt. Vier kräftige Stahlklauen besorgen ein festes Auftreiben der Reifen. Die Leistung der Maschine beträgt etwa 2000 Fass den Tag. Um die Dauben biegsam und geschmeidig zu machen, kommt das Fass in den auf S.41 unten rechts abgebildeten Ofen. Das Fass wird dann auf der Fasskrösemaschine an beiden Enden gleichzeitig bearbeitet. Hierauf wird der Boden eingesetzt und die Holzreifen mit der Reifenanziehmaschine aufgetrieben, welche auf der Nagelmaschine noch durch Stifte befestigt werden. Der ganze Arbeitsgang geht ungemein schnell von Statten. Die dazu erforderlichen Maschinen auf S. 41 werden in guter Ausführung von der E. B. Holmes Co. geliefert.

DIE PHYSIKALISCHE PRÜFUNG DES PORTLAND -ZEMENTS.

Diese Prüfungen erstrecken sich hauptsächlich auf die 5 folgenden:

1.    Feinheit der Mahlung.

2.    Spezifisches Gewicht.

3.    Volumbeständigkeit.

4.    Abbindezeit.

5.    Zugfestigkeit.

95 v. H.

2,54 qcm und 75 v. FI. des Gewichts durch Sieb Nr. 200.

1. Feinheit. Gewöhnlich wird die Feinheit nach dem auf dem Siebe zurückbleibenden Rückstand gemessen, des Gewichts muss durch ein Sieb Nr. 100

gehen, mit 10 000 Maschen auf den Quadratzoll

2. Spezifisches Gewicht. Dasselbe liegt durchschnittlich bei gut gebranntem rate von Le Chatelier, Candlot, Michaelis, Schumann, Mann und Prof. Seger.

Le Chateliers Apparat. (.Bild S. 42). Die Flasche wird mit Benzin oder Terpentinöl bis zur unteren Marke aufgefüllt und 64 g Zement sorgfältig mittelst des Trichters eingeführt, bis die obere Marke erreicht ist. Die Differenz vom verbleibenden Rest und der angewandten

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ZEMENT PACK-MASCHINE.

Portland-Zement bei 3,0 — 3,2, bei ge-    Menge (64 g) ist das Volumen, welches

schmolzenem Zement höher, andererseits    22 ccm verdrängt hat, oder 64 g Zement

wird es durch Schwachbrand und langes werden ganz eingeführt: Das Benzin steigt Lagern heruntergedrückt. Der Zement ist bis zu den Teilstrichen. 22 ccm + Stand bei genauen Bestimmungen erst vorher    des Benzins abgelesen, ist das Volumen,

auszuglühen. Im Gebrauch sind Appa-    welches 64 g Zement einnehmen.

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MASCHINEN ZUR ANFERTIGUNG DER FÄSSER.

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APPARAT VON LE CHATELIER ZUM BESTIMMEN DES SPEZIFISCHEN GEWICHTS.

Das spez. Gewicht ist dann gleich

dividiert

dem Gewicht des Zements durch den Stand der Flüssigkeit z. B. 64:22 = 2.9.

beständigkeit. (Das natürliche Dehnungs-eines Zements wird hier in

vermögen

Amerika sehr wenig untersucht; zu em

Der Volumenometer von Schumann

bestehend aus einem Glasgefäss und in den Hals desselben eingeschliffener, graduierter Röhre. Der Apparat ist mit Terpentinöl etwas über den Nullpunkt zu füllen, dann werden 100 g Zement langsam eingeschüttet. Nach Beendigung des Einfüllens wird die Röhre verkorkt, nach etwa 5 Minuten das Niveau abgelesen, z. B. Stand des Terpentinöles auf 1,0; nach dem Auffüllen auf

pfehlen ist der„BauschingerTastapparat‘.‘) Dieses Dehnungsvermögen ist nicht zu verwechseln mit anderer Volumveränderung, dem „Treiben“ des Zements, welches auf mangelhafte Aufbereitung zurückzuführen ist und zwar:

1.

2.

3.

32.5; dann ist das spezifische Gewicht

100

4.

= 3.17.

32,5-1

3. Volumbeständigkeit. Die erste Be

5.

dingung eines Zements ist die Volum-

Zu grobe Mahlung der Rohmischung oder des Zements.

Eine nicht homogene Rohmischung.

Zu hohen Kalkgehalt. Schlechtes Brennen.

Zu hoher Gehalt an volumverändernden Stoffen, Schwefel-Verbindungen, Magnesia usw.

Die Zementkuchen

auf bewahrt, oder mit nassem Tuche be-Die Probekuchen dürfen nach

Die hauptsächlichsten Volumbeständigkeitsproben sind:

a.    Die Luft- und Wasserproben. Die zu den Prüfungen verwendeten Kuchen sollen etwa 1 cm hoch und etwa 10 cm im Durchmesser haben und nach aussen flach aus-laufen.

b.    Die Darrproben. Hierbei werden die Kuchen im Darrapparat der Hitze des verdampfenden Wassers 3 Stunden hindurch ausgesetzt.

c.    Kochprobe, werden 3-5 Stunden in bedecktem Gefäss in siedendem Wasser gekocht.

Die für Wasser-, Darr- und Kochprobe zu verwendenden Kuchen werden 24 Stunden nach Anmachen geprüft und bis dahin in feuchter Luft in Blechkasten deckt.

der Prüfung weder Netz-und Kantenrisse noch Verkrümmungen zeigen.

4. Bestimmung der Abbindezeit. Zement mit Wasser angerührt, erstarrt nach einiger Zeit, er „bindet ab“.

Um festzustellen, wieviel Wasser ein Zement bedarf, wird ein Brei von bestimmter Steifigkeit, „Normal - Konsis-tens“ hergestellt. Man rührt zu diesem Zweck Portland-Zement mit einer abgemessenen Menge Wasser an (etwa 24 v. H.). Normalbindende Zemente werden 3 Minuten lang, Schnellbinder während einer Minute gut mit dem Wasser durchgerührt. Der Zementbrei wird in einen konischen Hartgummiring mit untergelegter Glasplatte gefüllt, abgestrichen und unter den Apparat vonVicat gestellt. Man lässt den Schaft mit der stärkeren Nadel B (ohne Teller) (s. Abbild.) langsam in den Zementbrei gleiten. Bleibt der am Schaft befindliche Zeiger zwischen Teilstrich 5 und 7 stehen, so hat der Zementbrei die zur Abbindezeit erforderliche Menge Wasser, „die Normal - Konsis-tens“. Der zum Schaft gehörende Teller

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ZUGFESTIGKEITS-APPARAT VON FAIRBANKS.

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FORM FÜR ZUGPROBEKÖRPER ZUM APPARAT VON FAIRBANKS.

wird dann auf den Schaft gesetzt und die stärkere Nadel mit der schwächeren Nadel H vertauscht; dringt diese Nadel nicht mehr ganz durch den Zementbrei, so bezeichnet dies den Beginn der Abbindezeit; dringt sie gar nicht mehr ein, so ist das Ende der Abbindezeit erreicht. Die Temperaturerhöhung beim Abbinden wird gemessen, indem man in den frisch angemachten Zementbrei ein Thermometer steckt und dieses beobachtet. Gewöhnliche Temperaturerhöhung pflegt bei Normalzementen 3 bis 5° C., bei Schnellbindern 9—12° C. zu betragen. Zur Ermittelung der Abbindezeit sind auch kleine Apparate konstruiert worden, welche den Verlauf des Abbindens graphisch registrieren, z.B. nach Tetmajer, der Apparat von Amsler - Laffon.

In den meisten Laboratorien wird hier die sehr bequeme Gilmore - Nadel gebraucht. Zu diesem Zweck werden die Zementkuchen von 1 cm Höhe und 10

cm Durchmesser wie sie für Luft- und Wasserproben verwendet werden, angefertigt. Kann die kleinere lose und senkrecht auf den Kuchen gehaltene Nadel nicht mehr in diesen eindringen, so ist der Anfang des Abbindens eingetreten; lässt die grössere und schwerere Nadel keine Eindrücke mehr zurück, so ist das Ende des Abbindens vollendet.

5. Zug-Proben. Das Einschlagen der Zugprobekörper erfolgt mit der Hand, seltener maschinell Bei Reinproben verwendet man für 5 Probekörper 700 g Zement mit 20 v. H. Anmachwasser. Der Zement wird gut auf einer starken Glasplatte mit den mit Gummihandschuhen bekleideten Händen durcheinander geknetet, in die Form gepresst und glatt abgestrichen, darauf mit einem feuchten Tuche bedeckt, über Nacht stehen gelassen, aus der Form getan, um nach 24 Stunden 3, 7, 28 Tagen usw. zerrissen zu werden. Um vergleichende Versuche

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ZUGPROBEKÖRPER.

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über die Bindekraft von Zementen anzustellen, werden die Körper am besten aus Zement und Sand im Verhältnis 1 : 3 angefertigt mit 10 v. H. Wasser.

Auch ist ein Arbeiten mit dem Böhmeschen Hammerapparat vorzuziehen ; durch dessen exakte Arbeitsweise (150 Hammerschläge pro Körper, bei stets gleichem Fall des Hammers) regelmässige Resultate sicher sind und wäre eine allgemeine Anwendung dieses Apparates zu wünschen. Als Maschine zum Zerreissen der Zugkörper dient der bekannte Apparat von Fairbanks Co. (s. Bild S. 44).

Nach vorhergehendem Ausbalanzieren des Apparates wird der Zugkörper zwischen die Klauen gestellt, das Handrad nach rechts gedreht, dadurch beide Hebel angezogen, bis der Becher in die richtige Stellung gebracht ist.

Öffnen eines Schiebers fliesst aus der Röhre des Schrotbehälters feines Schrot in den Becher. Im Augenblick des Zerreissens wird der Schrotzulauf automatisch abgestellt. Der Becher wird dann unter das Gegengewicht gehängt und gewogen.

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KLINKER-BEHÄLTER AUS BETON.

Lieferungs-Bedingungen von Portland-Zement.

Einheitliche „Normen¹¹ wie in Euro- 2. Der Zement soll in starken unbe-päischen Staaten sind bis jetzt noch    schädigten Fässern verpackt sein, gut aus-

nicht in Gebrauch, jede Behörde stellt    gefüttert mit Papier, sodass der Zement

selber die Bedingungen an den Zement,    einigermassen gegen Feuchtigkeit ge-

welche ihr gutdünken. Im Jahre 1885    schützt ist; oder in Säcken aus starkem

hat das Komitee des amerikanischen    Zeug. Jede Verpackung soll gut eti-

Zivil - Ingenieur - Vereins Normen für    kettiert sein, den Namen und die Marke

Portland-Zement aufgestellt, welche im    des Fabrikats tragend. Irgend eineVer-

Grossen Ganzen bis heute noch von    packung, welche zerbrochen ist oder ver-

vielen festgehalten werden. Beifolgende    dorbenen Zement enthält, kann verworfen

Bestimmungen sind aus dem Bericht    oder bedingungsweise angenommen wer-

amerikanischer Ingenieur-Offiziere her-    den, nach Ansicht des betreffenden

ausgenommen (Washington 1902).*)    Staatsbeamten.

3. Lieferanten müssen die Marke an-zu liefern gedenken. Das Recht, einen Antrag für irgend eine Marke zurückzuweisen, ist Vorbehalten, wenn diese Marke sich noch nicht als

1. Der Zement soll amerikanischer

Portland-Zement sein, trocken und frei geben, die sie von Stückchen. Portland-Zement ist ein

stellt hat oder während 3 Jahren oder mehr keine Zufriedenheit bei Anwen-

Produkt, erhalten durch innige Mischung tonhaltiger mit kalkhaltiger Substanzen, entweder natürliche oder künstliche, und erstklassiger Portland-Zement herausge-Brennen dieser Mischung bis zum beginnenden Schmelzen. Das kalzinierte

Produkt soll wenigstens 1,7 mal so viel düng gegeben hat; seien es klimatische Kalk enthalten, wie von den Materialien,

oder andere Bedingungen, die eine Aus-die dem Kalk seine hydraulische Eigen- Schliessung hervorrufen, welche mit glei-schaften geben (hydraulischer Modul) und

eher Strenge denen gegenüber gehand-®oll nach vorerwähnter Kalzinierung fein habt wird, welche die Arbeit gemahlen werden. Darauf sollen Zusätze schlagen, substituierender Art gemacht werden

vorge-

zum Zwecke des Regulierens gewisser Eigenschaften von technischer Wichtig-    Agenten,

keit (Gips); doch soll die Zusatzgrenze 2 v. H. des kalzinierten Produkts nicht

4. Offerten werden nur berücksichtigt von Fabrikanten oder deren autorisierten

über teigen.

5. Das Durchschnittsgewicht soll nicht weniger als 375 Pfund 169,8 kg netto betragen. Vier Säcke sollen ein Fass Zement enthalten. Enthalten diese Säcke

*) Die neuesten Lieferungs-Bedingungen sind im

Juni 1904 herausgekommen Siehe : Report of weniger als 375 Pfund 169,8 kg, durch Committee on Standard Spezifikations for Cement;

June 1904.

Wagen festgestellt, so kann dieser Ze-

ment zurückgewiesen werden, oder mit Einwilligung des Aufsicht führenden Beamten kann von dem Unternehmer freie Lieferung des zu ergänzenden Betrages von Zement verlangt werden.

bindender Zement verlangt wird. Der Zement soll anfangen abzubinden nach 20 Minuten, nicht mehr als 30 Minuten dazu gebrauchen und soll nach 45 Minuten abgebunden haben, höchstens aber in 2¹/« Stunden. Die für Volumbeständigkeit gemachten Proben können gleichzeitig als Abbindeproben benutzt werden. Der Zement hat angefangen abzubinden, wenn eine auf den Kuchen lose haltene Nadel (Gilmore) von ¹ /i2 Zoll mm Durchmesser, belastet mit ¹/4 112g Gewicht keinen Eindruck hinterlässt. Das Ende der Abbindezeit ist erreicht, wenn der Kuchen die Nadel mit Zoll belastet mit 1 Pfund 453 g trägt, ohne Eindruck zu hinterlassen.

b. Prüfungen sollen gemacht werden :

ge-

Von der Feinheit, vom spezifischen Gewicht, Volumbeständigkeit, Abbindezeit und Zugfestigkeiten des Zements.

2,12

7.    Feinheit. 92 v. H. des Zements muss durch ein Sieb gehen, welches aus Draht,

Pfund

Nr. 40 (Stubb’s Mass), gemacht ist.

1000 Öffnungen für den Quadratzoll =

2,54 qcm habend.

1,0b mm Durchmesser,

11. Zugfestigkeiten. Proben aus reinem Zement gemacht, nachdem sie an der Luft 24 Stunden unter feuchtem Tuche aufbewahrt sind und die andere Zeit in Wasser, sollen folgende Zugfestigkeiten für 1 Quadratzoll haben: Nach 7 Tagen 450 Pfund (31,05 kg), nach 28 Tagen 540 Pfund (37, 2b kg).

Probekörper aus einem Teil Zement und drei Teilen Normal-Sand sollen

8.    Spezifisches Gewicht. Das spezifische Gewicht des Zements, bestimmt aus einem sorgfältig getrockneten Muster, soll zwischen 3,10 und 3,25 sein.

folgende Zugfestigkeiten für 1 Quadratzoll haben: Nach 7 Tagen 140 Pfund. (9,bb kg), nach 28 Tagen 220 Pfund (15,18 kg).

Im Falle, wenn Schnellbinder verlangt wird, sollen folgende an die Stelle obiger Zugfestigkeiten treten: Reine Körper, nach 7 Tagen 400 Pfund (27, bO kg) nach 28 Tagen 480 Pfund (33,12 kg).

Körper aus einem Teil Zement und drei Teilen Sand, nach 7 Tagen 120 Pfund (8,28 kg) nach 28 Tagen 180 Pfund (12,42 kg).

12. Das höchste Resultat von jedem

9.    Volumbeständigkeit. UmdieVolum-beständigkeit eines Zements zu untersuchen , nimmt man wenigstens zwei Proben aus der Verpackung, gemischt während fünf Minuten mit ungefähr 20 v. H. Wasser. Die Kuchen sollen auf Glasplatten gelegt werden; jeder Kuchen von 3 Zoll im Durchmesser und V2 Zoll Dicke in der Mitte nach den Rändern hin flach zulaufend- Die Kuchen sind unter feuchtem Tuche bis zum Ende der Bindezeit aufzubewahren, dann tut man einen davon in frisches Wasser zur Beobachtung für 28 Tage. Der zweite Kuchen soll in Wasser gelegt werden, welches während 6 Stunden kocht. Nach dem Erkalten soll die Kochprobe weder Verkrümmungen noch Risse zeigen. Diese Kochprobe kann je nach der Ansicht des Ingenieurs berücksichtigt werden oder nicht.

10.    Abbindezeit. Der Beginn des Abbindens soll nicht vor 45 Minuten erfolgen und muss innerhalb 10 Stunden das Ab- Satz zu gleicher Zeit gemachter Zugbinden vollendet sein. Der folgende Para- körper ist als das Massgebende zu be-graph ist hinzugefügt im Falle ein schnell- trachten. Jeder Zement, welcher keine Zu-

ge-

nähme zwischen 7 und 28 tägigen Körpern zeigt, soll zurückgewiesen werden.

13.    Bei Anfertigung von Zugkörpern soll gut getrockneter Zement und Sand gebraucht werden. Reiner Zement soll mit 20 v. H. Wasser und Sand und Zement mit 12¹ ,'2 v. H. Wasser mischt werden. Nach gutem Durcheinandermischen während fünf Minuten soll der Zement oder Mörtel in vier gleichen Mengen in die Form getan und jede dieser Mengen wird durch 30 Stösse mit weichemMessing- oderKupfer-Stössel von ³/4 Zoll Durchmesser (oder ⁷/10 Quadratzoll) mit abgerundeten Kanten, 1 Pfund wiegend, eingestampft. Es ist dabei erlaubt, das Instrument auf die Mischung etwa */2 Zoll fallen zu lassen. Wenn das Einschlagen beendigt ist, soll der Überschuss von Zement noch aufgestrichen und das Gesamtquantum mit einer Kelle abgeglättet werden, die man ungefähr horizontal halten und mit genügend Druck zurück streichen soll, dass die Kante dieser Kelle die Oberfläche der Mulde stets voll und gleichmässig berührt.

14.    Obige Erfordernisse sind als Minimum anzusehen. Wenn ein Zement erst kurz vorher von dieser Behörde verarbeitet wurde, so müssen die Lieferan

ten vor der Eröffnung der Angebote einen Probesack zum Zweck der Untersuchung liefern. Zeigt dieses Muster höhere Ergebnisse als oben erwähnt, so müssen die von nachfolgenden Verschiffungen gemachten Untersuchungen die gleichen Ergebnisse liefern, wie bei der Probe gefunden wurde.

15. Das Versagen irgend eines der oben erwähnten Erfordernisse kann die Zurückweisung des Zementes zur Folge haben. Ein Vertreter des Lieferanten kann bei der Vornahme der Untersuchungen zugegen sein, diese können in seiner Gegenwart wiederholt werden, wenn irgend eine derselben vorher Fehler zeigte. Auf Wunsch des Lieferanten kann der aufsichtführende Beamte, falls er glaubt, im Interesse der Vereinigten Staaten zu handeln, irgend eine oder alle Untersuchungen in einer als zuverlässig anerkannten Untersuchungsstation in der oben angegebenen Weise machen oder wiederholen lassen. Alle Kosten solcher Untersuchungen sind vom Lieferanten zu tragen. Alle diese Untersuchungen sind von solchen Proben vorzunehmen, welche durch den leitenden Ingenieur von dem ihm tatsächlich gelieferten Zement genommen wurden.

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