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Biblioteka Politechniki Krakowskiej

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Die

abgekürzte Wetferbesfândigkeifs» probe der natürlichen Bausteine.

öffentlichen Arbeit»!

Die

abgekürzte IMerbeständigkeitsprobe

der natürlichen Bausteine, mit besonderer Berücksichtigung der

Sandsteine, namentlich der Wesersandsteine

uon

Professor Dr. Heinrich Seipp,

Ingenieur und Kgf. Baugewerkschul - Direktor.

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öffentlichen Arbeite» J

Frankfurt a. III,

Verlag non Heinrich Keller.

1905.

Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen,

Vorbehalten.

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Druck der Kgl. Universitätsdruckerei von H. Stürtz in Würzburg.

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«‘-ikav Wb

Dem internationalen Verband für die material* Prüfungen der Technik

zugeeignet.

Vorwort.

Außerordentlich und hocherfreulich ist die Entwickelung, die das moderne Materialprüfungswesen — ein echtes Kind unserer Zeit! — seit seiner eigentlichen Begründung (wenigstens für Deutschland) durch Bauschinger, erfahren hat und noch fortdauernd erfährt. Am spätesten und langsamsten hat dabei die Forschung, unter allen Zweigen ihres ausgedehnten Gebietes, wohl der Wetterbeständigkeitsprüfung der Bausteine sich bemächtigt, um endlich auch hier dem Praktiker schon vor der Verwertung der Materialien ein Urteil über deren mutmaßliches Verhalten während ihrer Verwendung an die Hand zu geben. Die Ursache zu diesem langsameren Fortschreiten nach der genannten Richtung hin ist eine doppelte, nahe genug liegende. Erstlich mochten gar manche andere Untersuchungen, obenan die Festigkeitsprüfungen, meistens dringlicher erschienen sein als die Wetterbeständigkeitsprobe. Hängt doch von den Ergebnissen jener z. B. die Dimensionierung und damit der Materialbedarf und Kostenbetrag und noch mancherlei anderes, in letzter Finie sogar die Formgebung, ab! Also bis auf das ästhetische Gebiet erstreckt sich der Nutzen solcher Festigkeitsprüfungen. Freilich ist es gerade jenes Gebiet, das andererseits auch wieder auf die Notwendigkeit der Wetterbeständigkeitsprüfungen gebieterisch hinweist. Welches nur halbwegs gebildete Auge wäre nicht schon von gelindem ästhetischem Ekel erfaßt worden beim An-

blick jener Fassaden, die bei ihren beginnenden oder fortgeschrittenen Wetterschäden und ihrem Verfall an Farbe und sonstiger Flächenbeschaffenheit nur noch Schattenbilder der einst gewollten und vor nicht langer Zeit noch gewesenen Herrlichkeit sind! Aber jede, noch so geringe, Einbuße an Farbe, Korn, Glanz, Lüster und allem Verwandten infolge der Verwitterung kommt unabweisbar einer Trübung des Materialcharakters und damit der vom Architekten feinfühlig beabsichtigten Wirkung gleich. Der zweite Grund zu jener langsameren Entwickelung der Wetterbeständigkeitsforschung ist in den ihr eigenen, besonderen Schwierigkeiten zu suchen, die von der Inangriffnahme der erforderlichen Aufgaben und Arbeiten wohl abhalten konnten und tatsächlich jedenfalls abgehalten haben. Die Schaffung einer exakt-zahlenmäßigen Grundlage für den Gang der Untersuchung ist eben hier besonders schwierig und heikel. Im gleichen Maße wünschenswert wäre darum auch die Mitarbeit vieler, um — viribus unitis — erfolgreicher und schneller dem erstrebten Ziele allmählich sich nähern zu können. Aber auch in dieser Hinsicht ist die Wetterbeständigkeitsforschung und sogar von seiten des „Internationalen Verbandes für die Materialprüfungen der Technik", ungeachtet seiner Verdienste, im Vergleich zu dessen übrigen Arbeiten, wie mir scheinen will, etwas zu kurz gekommen. Als ein Hauptverdienst der vom genannten Verband für die Bearbeitung der Wetterbeständigkeitsfrage eingesetzten Kommission 7 betrachte ich die scharfe Fixierung des Problems für den Internationalen Kongreß in Zürich 1895. Ein zweites liegt natürlich in der ständigen Anregung, die von der Kommission ausgegangen ist. Auf sie habe ich auch die Entschließung zu meinen eigenen, seit jener Zeit mit erneutem Eifer in Angriff genommenen Untersuchungen und deren stetige Weiterführung dankbar zurückzuleiten. Im gleichen Sinne sehe ich endlich die vorliegende Schrift an, die einen weiteren kleinen Beitrag zur Lösung des Wetterbeständigkeitsproblems liefern soll. Ihr Inhalt umfaßt, kurz gesagt, im wesentlichen die Behandlung der folgenden zwei Aufgaben :

1.    Werden in der Arbeit „neue Vorschläge" für die „abgekürzte Wetterbeständigkeitsprüfung", an der ja der Praktiker ein ganz besonderes Interesse haben muß, abgeleitet, und

2.    wird darin gleichzeitig zum erstenmal eine vollständige exakte Wetterbeständigkeitsprüfung an einer der wichtigsten Gruppen der natürlichen Bausteine, nämlich an der der Sandsteine, oder wenigstens besonders wichtiger Repräsentanten derselben, durchgeführt. Insofern bildet die vorliegende Arbeit ein Seitenstück zu meiner früheren über die Dachschiefer.

Die Bedeutung und Tragweite der Wetterbeständigkeitsforschung bedarf heutigen Tages keiner Begründung mehr. Die Notwendigkeit ihrer Pflege und ihres Ausbaues scheint an den maßgebenden Stellen sicher erkannt worden zu sein und das Interesse an diesem eigenartigen Forschungsgebiet erfaßt ersichtlich immer weitere Kreise. Mehr aber noch vielleicht als für die Gegenwart wird es sich für die Zukunft als ein Hauptfeld wissenschaftlicher und praktischer Betätigung erweisen. Aus beiden Gründen hoffe ich auf eine freundliche Aufnahme meiner Arbeit bei allen, die mit dem Material der natürlichen Bausteine in ihrem Berufe zu tun haben, also bei den entwerfenden und ausführenden Architekten und Ingenieuren sowie den Spezialisten der Steinindustrie: den Steinbruchbesitzern, Steinmetzen und Bildhauern; ferner bei den bauenden und bauüberwachenden Behörden, den Materialprüfungsanstalten usw. usw. Möge die Arbeit sich dem Praktiker praktisch-verwertbar, dem Theoretiker theoretisch - anregend erweisen! Für beide ward sie geschrieben.

Bezüglich der Tafeln des Werkes sei bemerkt, daß deren Abbildungen mit dem mikrophotographischen Apparat der Kgl. Baugewerkschule zu Buxtehude (die ich während des Sommers 1902 geleitet habe) hergestellt worden sind und zwar die 16 Abbildungen der Tafeln IV, V und VI von mir selbst, 8 Abbildungen der Tafeln III und VII von Herrn Oberlehrer Schwarz in Buxtehude nach meiner Anleitung. Ihm spreche ich auch an dieser

Die Abbildung i, Tafel III, ist mit freundlicher Zustimmung des Verlegers meines früheren Werkes:

Stelle meinen Dank aus.

„Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine etc.“, Herrn Costenoble in Berlin, jener Publikation entnommen. Zur Ausführung der mikroskopischen Arbeiten sind außerdem noch Instrumente der Herren Professor Dr. Kreuschmar und Dr. med. T i g g e s in Barmen benutzt worden, die mir freundlichst leihweise überlassen worden waren. Ganz besonderen, wärmsten Dank schulde ich für die tatkräftige Unterstützung meiner Bestrebungen dem Vorstand des „Internationalen Verbandes für die Materialprüfungen der Technik", insbesondere dem hochverdienten und -verehrten Präsidenten dieser Vereinigung, dem leider ihr und der Wissenschaft durch den Tod kürzlich zu früh entrissenen Professor Hofrat v. Tetmajer. Mit besonderem, tiefgefühltem Danke habe ich sodann des verdienstvollen, verehrten Obmanns der Kommission 7 des Verbands, des Herrn Professors Baurat A. Hanisch in Wien, zu gedenken, dessen liebenswürdigen, uneigennützigen Entgegenkommens im Text gebührend Erwähnung geschehen wird. Meinen Dank spreche ich ferner aus der Abteilung für Baumaterialprüfung des Königlichen Materialprüfungsamtes in Grofi-Lichter-felde West für die schwierige Herstellung des Quarzitprobel^lätt- [ U chens (vergleiche S. 68 dieses Buches) mittelst der Diamant- I säge, sowie allen denen, die mir noch sonst helfend zur Seite gestanden haben, ohne daß ich sie alle einzeln hier namhaft machen könnte; endlich der Verlagsbuchhandlung, die allen meinen Wünschen betreffs Ausstattung des Buches bereitwilligst entgegengekommen ist und ebenso der Kgl. Hofkunstanstalt für Lichtdruck von M. Rommel & Co. in Stuttgart, der Kgl. Universitäts-Druckerei von H. Stürtz in Würzburg, und der Firma C. Clos heim in Frankfurt a. M., die alles aufgeboten haben, Bildwerk und Druck würdig zu gestalten.

Die Textfiguren sind in Zinkätzung, die Tafelabbildungen in Lichtdruck ausgeführt, mit Ausnahme der Tafel II, die auf dem Wege der Lithographie hergestellt worden ist.

Eine, erst nach fast beendigter Drucklegung dieser Arbeit vorgenommene pyknoskopische Prüfung der Sandstein-

Probeplatten 3—11, S. 67 d. B., lieferte, bis auf die Nörter Platte, durchweg ein negatives Ergebnis. Das „Röntgen-Bild" der letzteren dagegen zeigte ganz deutlich (als dunklere Schattenbilder) die durch Kalksubstanz gedichteten Stellen, insbesondere den kalkigen Einschluß, Abbildung 5 (vgl. auch S. 84 d. B.).

Zum Schluß muß hier noch die Bemerkung Platz finden, daß, wie ich erst während des Druckes dieser Blätter erfahren habe, von der Firma Ströhlein & Co. („Glasbläserei und Lager chemischer, physikalischer, technischer Apparate und Gerätschaften") in Düsseldorf ein fast 2³Amal so engmaschiges Messingdrahtgewebe (Nr. 250) bezogen werden kann, als das auf S. 29 dieses Buches erwähnte. Ein solches würde allerdings der dort gestellten Forderung wohl in den meisten Fällen genügen. — Zur Trennung der Kieselsäure-Kristalle von den Sandkörnern durch Lévigation in einem Flüssigkeits- oder Gasstrom (s. S. 28 d. B.) dient einer der gebräuchlichen Apparate.

Kattowitz i. O.-Schlesien, im Mai 1905.

Seipp.

Inhalts - Übersieht.

Seite

Abschnitt I.

Einleitung. Übersicht der wichtigeren Wesersandsteine . . .

Abschnitt IL

Petrographische Charakterisierung der zu prüfenden Sandsteinsorten

A. Die physikalischen Prüfungen, einschließlich der Festigkeitserhebungen..............

1.    Porosität, spez. Gewicht ...............

2.    Die Druckfestigkeitszahlen..............

Die chemische Untersuchung...........

Die mikroskopische Untersuchung.........

1.    Carrara-Marmor..................

2.    Quarzit von Weißenstein..............

3.    Obernkircher Sandstein...............

4.    Wrexer Sandstein.................

5.    Mehler Sandstein.................

6.    Osterwalder Sandstein...............

7.    Hardegser Sandstein................

8.    Nörter Sandstein.................

9.    Stadtoldendorfer Sandstein.............

10. Hilssandstein...................

ix. „Sandstein von Essen", frisch............

12.    „Sandstein von Essen", verwittert..........

13.    „Odenwald-Syenit“.................

Anhang (Staudernheimer Sandstein)..........

12

13

14

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20

Abschnitt III. Künstliche Verwitterungsproben

A.    D er Frostversuch.................

B.    Der künstliche oder abgekürzte Wetter beständigkeitsversuch oder die obligatorische A ge ntienprobe

1.    Der Versuchsapparat...............

2.    Die Ausführung des Versuchs............

3.    Die Versuchsergebnisse..............

Seite

C. Verbindung der Ergebnisse des Frostversuehs und der obligatorischen Agentienprobe sowie der petro-graphischen Untersuchung. Endbewertung derStein-sorten ......................

86

Abschnitt IV.

Vorschläge zu einer künftigen verbesserten künstlichen (abgekürzten)

Wetterbeständigkeitsprobe für natürliche Bausteine .... 106

1.    Die Frostprobe.............

2.    Die obligatorische AgentienWirkung .    .

107

. .    109

Abschnitt V.

Schlußwort .

116

5 Tabellen.............

Erklärendes Verzeichnis der Tafeln 12 Tafeln.............

123

139

1—XII

Abschnitt I.

Einleitung’. Übersieht der wichtigeren Wesersandsteine.

Der Sandstein gehört vermöge seiner großen Verbreitung und weitgehenden Verwendungsfähigkeit zu den wichtigsten, geschätztesten und häufigst verwandten Bausteinen. Seine Verbreitung ist größtenteils zurückzuführen auf sein Vorkommen in den meisten Gliedern der geologischen Formationsreihe. Seine vielseitige und ausgezeichnete Verwendungsfähigkeit als Bruch-, Hau- und Skulpturenstein bis zum feineren Statuar, als Fliesenmaterial, (bei kieseligen Sorten) als Mühlstein, Schleifstein und Pflasterstein beruht auf seiner petrographischen Eigenart und seinen Strukturverhältnissen. Ein Quarzgestein (in der Regel), läßt er sich doch nach Maßgabe seiner Bindemittelbeschaffenheit verhältnismäßig leicht bearbeiten. Durch die meistens vorhandene große Gleichmäßigkeit dieses Bindemittels sowie der Quarzkörner ist eine zweite Hauptbedingung für eine hohe Meißelbearbeitungsfähigkeit bei ihm erfüllt. Die Zahl der Sandsteinbrüche und ihre Jahresausbeute sind ungemein groß. Kein anderer Baustein kann sich in dieser Hinsicht entfernt mit dem Sandstein vergleichen. Entsprechend groß ist denn auch die Zahl der Bauausführungen mannigfachster Art aus Sandstein von den ältesten Zeiten des Mittelalters bis auf den heutigen Tag gewesen.

Insonderheit gehört für einen großen Teil Norddeutschlands der Wesersandstein zu den wichtigsten Bausteinen. Völlig

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

unersetzlich ist er naturgemäß für das mittlere Westdeutschland, wertgeschätzt und nicht selten verwandt sogar im Ausland (Holland, Dänemark, Rußland).

Unter dem Namen „Weser sands tein" werden hier alle Sandsteine zusammengefaßt, die den, den oberen und mittleren Weserlauf — etwa von Münden (Hann.) bis Minden (Westf.) — beiderseitig umlagernden Gebirgslandschaften entstammen. Es sind also — neben noch manchen anderen — namentlich folgende Hauptsandsteinsorten hierher zu zählen:

1.    Der Sandstein von Carlsdorf, Gegend von Hofgeismar, Provinz Hessen-Nassau, der Buntsandsteinformation angehörig.

2.    Der Sollingsandstein, das Material des Sollingplateaus, der Buntsandsteinformation angehörig, dessen Fundorte vorzugsweise in der preußischen Provinz Hannover und im Herzogtum Braunschweig gelegen sind. Dahin gehören die Sandsteine von Carlshafen a. d. W. und Trendelburg, noch in der Provinz Hessen-Nassau gelegen, von Hardegsen an der Bahnlinie Carlshafen-Northeim und dem nicht sehr fernen Nörten, beide in der Provinz Hannover; ferner von Dassel (Endpunkt der Bahnlinie Dassel-Salzderhelden) in der Provinz Hannover, aus den Sollingtälern der Rotminde (Fürstenberg b. Höxter) und der Holzminde (Pipping bei Holzminden), von Stadtoldendorf an der Eisenbahnlinie Holzminden—Kreiensen, von Eschershausen und Heyerberg b. Heyen im Emmetal, aus dem Forstbachtal bei Negenborn und Amelunxborn, unweit Stadtoldendorf. Sämtliche Vorkommen vom Fürstenberger Stein bis zum Amelunxborner gehören dem Herzogtum Braunschweig an.

3.    Der Hilssandstein, das Material des Hilsgebirges im Herzogtum Braunschweig, bei Dorf Stroit, Bahnstation Naensen der Strecke Holzminden-Kreiensen, gehört der Kreideformation (dem Neokom) an.

4.    Thüster Sandstein vom Thüster Berg, östlich vom Ithgebirge in der Provinz Hannover, der Juraformation (dem obersten weißen Jura) angehörig.

5.    Der Osterwalder und Mehler Sandstein vom Osterwald bei Osterwald bezw. Mehle, nahe der Bahnlinie

Coppenbrügge-Elze in der Provinz Hannover, der Wealden-formation angehörig.

6.    Der Nesselberger Sandstein vom Nesselberg bei Altenhagen (Fortsetzung der Osterwalder Höhen), unweit Springe in der Provinz Hannover, zur Wealdenformation gehörig.

7.    Der Deistersandstein von Bredenbeck am Ostabhang des Deistergebirges in der Provinz Hannover, der Wealdenformation angehörig.

8.    Der Süntel-Sandstein vom Süntelgebirge bei Münden a. D. in der Provinz Hannover, der Wealdenformation (dem Jura) angehörig.

9.    Der Obernkircher oder Bückeberger Sandstein, auch als Bremer Sandstein (vorwiegend) bezeichnet, vom Bückeberge im östlichen Teil der eigentlichen Wesergebirgskette, östlich von Bückeburg, unweit Obernkirchen, in der Provinz Hessen-Nassau, der Wealdenformation angehörig.

10.    Der Portaer Sandstein von Porta nahe Hausberge, unweit der Porta Westfalica in der Provinz Westfalen, die westliche und östliche Weserkette voneinander scheidet, der Juraformation (dem Dogger oder braunen Jura) angehörig.

11.    Der Ibbenbürer Sandstein von Ibbenbüren in der Provinz Westfalen, am westlichsten Ende der westlichen Weserkette, der Steinkohlenformation angehörig.

12.    Der Teutoburger-Wald-Sandstein, wozu auch der Sandstein der Externsteine bei Horn und der von der Gr o ten bürg unweit Detmold zählen, der Kreideformation (dem Neokom) angehörig. Herzogtum Lippe-Detmold und Provinz Westfalen. Endlich kann allenfalls noch zu den Wesersandsteinen gerechnet werden:

13.    Der Wrexer Sandstein von Wrexen im Fürstentum Waldeck, der Buntsandsteinformation zugehörig, obschon seine Fundstätte schon ziemlich weitab vom eigentlichen Wesergebiet gelegen ist.

Die vorstehende, gedrängte und keineswegs erschöpfende Aufzählung bestätigt, zugleich schon für einen Bezirk von nicht

1*

allzugroßer Ausdehnung, das Vorkommen des Sandsteins in den verschiedensten geologischen Formationen.

Erheblich ist die Mannigfaltigkeit allein schon der Wesersandsteine hinsichtlich ihrer physikalisch-chemisch-technischen Eigenschaften, hinsichtlich Farbe, Bindemittelbeschaffenheit, Wasseraufsaugung, Festigkeit, Wetterbeständigkeit usw. Manches über diese Punkte ist, auch bei den anderen Sandsteinsorten, hinreichend bekannt. Über vieles jedoch, ja über das meiste liegt unsere Kenntnis noch sehr im argen. Bekannt sind die für die wichtigeren Sandsteinsorten in Betracht kommenden allgemeinen geologischen Verhältnisse. Was noch fehlt, ist ein gründliches örtlich-monographisches, petrographisch- und architektonisch-geologisches Eingehen auf diese Verhältnisse, eine vollständige „Steinbruchgeologie" der Sandsteingebiete, sowie eine umfassende Schilderung ihrer steinindustriellen Betriebe nach deren Einrichtungen, ihrer Ausbeute, ihrem Absatz usw. Über die notwendigsten Festigkeitsangaben für die meisten Sandsteinsorten verfügt man (für viele fehlen sie noch); über ihre Bindemittelbeschaffenheit aber sind wir meist ganz im Dunkeln oder auf viel zu allgemeine Angaben angewiesen. Auf dem Gebiete der Wetterbeständigkeitsprüfung gar ist noch so gut wie nichts geschehen, was freilich ebenso auch für alle übrigen Bausteine — mit Ausnahme der Dachschiefer — gilt. Diese Sachlage hat zur vorliegenden Arbeit mit den Anstoß gegeben; insbesondere hielt ich es an der Zeit, endlich einmal der Wetterbeständigkeitsfrage bei den Sandsteinen in exakt-versuchsmäßiger Weise näher zu treten. Verzichten mußte ich dabei leider ganz darauf, den „natürlichen Verwitterungsversuch" anzustellen, sowie auch nicht daran zu denken war, die geplanten „künstlichen oder abgekürzten Verwitterungsproben" auf alle wichtigeren Sandsteinvorkommen, ja nur auf einige Hauptgruppen derselben auszudehnen. Ich mußte mich auf eine einzige Gruppe beschränken und sogar noch unter den einzelnen Sorten derselben Auswahl treffen. Ich entschied mich für die Wesersandsteine, welche ich durch mehrjährigen Aufenthalt im Wesergebiete aus eigener Anschauung in zahlreichen Verwendungsbeispielen, ebenso wie an den Stätten ihrer Gewinnung, genauer kennen gelernt hatte. Es wurden von den oben angeführten 13 Sorten 8, die mir teils bautechnisch besonders wichtig, teils von größerem Interesse für die Prüfung zu sein schienen, herausgegriffen. Auf den folgenden Seiten 6 bis 11 dieses Buches werden zunächst einige wünschenswerte Angaben über Vorkommen und Gewinnung dieser 8 Sandsteine in Tabellenform ganz nach Art des H. Kochschen Werkes: „Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892“, zusammengestellt. Dieser Zusammenstellung liegen die von den betreffenden Steinbruchbesitzern oder -pächtern selbst ausgefüllten Fragebogen zugrunde. Sodann folgt — in Abschnitt II — eine physikalisch-chemisch-petrographische Charakterisierung der 8 Sorten, soweit sie auf Grund der angestellten Untersuchungen möglich war. Hinzugenommen wurde noch eine

9. Sorte (in der Folge als „Sandstein von Essen" bezeichnet). Endlich wurde die Arbeit noch auf 3 andere Gesteine: Carrara-Marmor, eine Quarzitsorte und „O den wald-Sy enit" von Lindenfels, die besonders im Abschnitt III eine wichtige Rolle spielen werden, ausgedehnt. Dieser Abschnitt III endlich ist einer der wichtigsten Aufgaben dieser Arbeit, der Wetterbeständigkeitsprüfung der 9 Sandsteine, gewidmet. Das Hauptergebnis der Arbeit jedoch ist im Abschnitt IV enthalten: die Anleitung zu einer künftigen verbesserten „künstlichen" oder abgekürzten Wetterbeständigkeitsprobe für natürliche Bausteine.

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Preis für das Rohmaterial, das cbm frei

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Laufende Nr.

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Name des Bruchbesitzers oder Pächters

Seit wann

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Betrieb

Bisherige größte Leistungsfähigkeit im Jahre

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überhaupt

jährlich

Quader

abmessung

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Zu welchen Bauzwecken verwendbar

Ausgeführte Bauwerke oder Bauteile früherer und neuerer Zeit

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der im Betriebe beschäftigten Arbeiter

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Preis für das Rohmaterial, das cbm frei

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Betrieb

Bisherige größte Leistungsfähigkeit im Jahre

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überhaupt

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Zu welchen Bauzwecken verwendbar

Ausgeführte Bauwerke oder Bauteile

früherer oder neuerer Zeit

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Laufende Nr.

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Schiffs

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Seit wann

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Betrieb

Bisherige größte Leistungsfähigkeit im Jahre

Größte

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fähigkeit

überhaupt

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Schicht

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Zu welchen Bauzwecken verwendbar

Ausgeführte Bauwerke oder Bauteile früherer und neuerer Zeit

Preis für das Rohmaterial, das cbm frei

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Zahl der im Betriebe beschäftigten Arbeiter

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i860.

4000 cbm.

12 m lang, 10 m breit.

1,50 m.

am

Sollinger

Walde

im

Herzogt.

Braun

schweig.

Werksteine. Viele öffentliche Gebäude wie Bildhauerarbeiten.

Treppenstufen.

Podeste.

Flurplatten.

Dach- und Wand-

Bekleidungen.

Säurefeste chemische Apparate.

Sielböden und Dampfstutzen.

Kirchen, Schulen, Kasernen, Rathäuser, Gerichtsgebäude. Villen und Wohnhäuser.

Eisenbahn- und sonstige Brücken. Lokomotivschuppen.

10 — 40 Mark pro cbm je nach Größe und Qualität.

2—300 Arbeiter.

Zugfestigkeit lufttrocken.

38,7

kg/cm²,

wassersatt ;

36,1

kg/cm²,

ausge-

froren.

8 Hils-gebirge b. Dorf Stroit.

Bahn

station

Naensen.

F. Sotter, Seit i860. Delligsen.

1000 cbm.

2,00 cbm.

1,00.

Zu Bauzwecken verschiedener Art.

Brücken.

3 Kirchen : Stroit,

Ammensen,

Delligsen.

Rathaus in Braunschweig.

45 M. pro cbm

fr.

Bahn

wagen

Naen

sen.

10—40.

Abschnitt IL

Petrographisehe Charakterisierung der zu prüfenden Sandsteinsorten.

Die Wetterbeständigkeitsprobe, namentlich die „natürliche", annähernd aber auch die „künstliche", liefert, in ihrer Vollendung, ein abgeschlossenes und vollständiges Bild des mutmaßlichen künftigen Verhaltens der Steine gegen die Einflüsse der Atmosphärilien und der Rauchgasstoffe. Dessenungeachtet gibt es noch anderweitige Proben und Versuche, die zur Ergänzung der vorigen dienen, wohl auch hie und da etwaige Mängel und Lücken derselben beseitigen und ausfüllen können und darum erwünscht erscheinen. Sie sind als fakultative Prüfungen zu bezeichnen im Gegensatz zu den obligatorischen, nämlich dem „natürlichen" und dem „künstlichen" Wetterbeständigkeitsversuch, unter Umständen aber auch zu gewissen Sonderprüfungen.

Zu den fakultativen Prüfungen gehören :

1.    Die Po rositätsprobe, die mikroskopische Untersuchung, die chemische Analyse und

2.    Die Agentienprobe a) unter Ausschluß der Rauchgas- (S0₂-) Wirkung und b) am gepulverten Material. S.

S. 180*).

*) Ohne weitere Angaben citierte Seitenzahlen beziehen sich stets auf mein früher erschienenes Werk: „Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine und die Wetter beständigkeitsproben usw. Jena, 1900, Costenoble“.

i3

Die fakultativen Prüfungen sind also zur einen Hälfte rein physikalisch- chemisch - petrographischer Art. Ebensolcher Art sind freilich im Grunde genommen auch die Einzelheiten der obligatorischen Prüfungen: des „natürlichen" und „künstlichen" Wetterbeständigkeitsversuches (Feststellung von Farbe, Glanz, Glätte, Rauhigkeit und sonstiger Oberflächenbeschaffenheit vor und nach dem Versuch), ja der ganze „künstliche" Versuch selbst.

Wieder andere solcher Prüfungen sind obligatorisch im Sinne von „speziellen" Prüfungen (s. S. 181), etwa bei ganz ungewöhnlichem Verhalten einer Steinsorte oder mit Rücksicht auf besondere Verwendungsarten des Steins u. dergl. Dahin gehören Abnutzungsversuche bei Treppen- und Pflastermaterial, Prüfung des Verhaltens von Schiefern im Temperaturwechsel und dergl.

Die physikalischen Prüfungen, einschließlich der Festigkeitsermittelung, die chemischen und mikroskopischen Prüfungen, im Verein mit der Feststellung der strukturellen Verhältnisse des Steins, geben gleichsam den Schlüssel zur Erklärung der Veränderungen, die natürliche Verwitterung oder „künstliche" Versuche am Material hervorrufen. In diesem Sinne haben sie besonderen Wert und sollten bei umfassenderen Wetterbeständigkeitsuntersuchungen nicht unterbleiben.

Den allgemeinen petrogr aphischen Ch arakter des Sandsteins und der mitgeprüften Steinsorten als bekannt voraussetzend, werden wir hier nur das den einzelnen Sorten Eigentümliche mitteilen. Zu seiner Feststellung führen der Reihe nach jene Prüfungen.

A. Die physikalischen Prüfungen, einschließlich der F estigkeitserhebungen.

Was von den physikalischen Eigenschaften der insgesamt 12 von mir auf Wetterbeständigkeit geprüften Steinsorten durch die einfache Betrachtung mit dem bloßen Auge und der Lupe (vor und nach dem Versuch) zu ermitteln war, ist in die .Spalten 3 und 14 der Tabelle 3 eingetragen. Das übrige ist Sache besonderer Versuche gewesen.

i. Porosität, spez. Gewicht.

Die Porositätsbestimmung konnte leider nicht in der von mir bei den Dachschieferuntersuchungen durchgeführten doppelten Weise als Erhebung der Hygroskopie und der Imbibition ausgeführt werden. Wir müssen uns daher hier mit den Ergebnissen der Wasseraufnahme- sowie Porositäts-Bestimmung in der einfachen, üblichen Weise begnügen, wie sie der Tabelle 1 zu entnehmen sind. Die Spalten 3, 4 und 5 enthalten die durch Professor Ha ni sch in Wien ermittelten Zahlen für das Wasser-aufsaugevermögen (für die Wasseraufnahme) der Steine, gewichts-und raumprozentisch berechnet, und die Raumgewichte ä, diese als Mittel aus 3 Einzelwerten. Die Wasseraufnahmefähigkeit ist durch allmähliches Wasseraufsaugenlassen durch getrocknete und gewogene Steinwürfel und nachfolgende Wasserlagerung (insgesamt 8 Tage) sowie Zurückwiegen der Steine in bekannter Weise bestimmt worden. Die Spalten 6 und 7 enthalten die von mir ermittelten Porositätsgrößen pg und pv der Steine in Prozenten des Anfangstrockengewichts Gt und des Volumens der Steine bei vollständiger Porenfüllung mit Wasser im Vakuum einer Luftpumpe; in die Spalten 8 und 9 sind die zugehörigen Werte des Raumgewichts ô und des spez. Gewichts A eingetragen. Die Ermittelungen erfolgten auf pyknometrischem Wege. Die bei 125⁰ C getrockneten und dann gewogenen kleinen Steinproben wurden, jede in einem besonderen Gefäße, der Wasserlagerung etwa 7 bis 10 Tage unterworfen, bis keine Gewichtszunahme mehr erfolgte; dann wurde die Wasserlagerung im Vakuum — gleichfalls bis zur Gewichtskonstanz — fortgesetzt. Gw bezeichne das Naßgewicht. Vor der Wägung, im besonderen Wägegläschen, erfolgt jedesmal oberflächliches, vorsichtiges Abtrocknen der Steinproben. Dann wird das Gewicht des Porenwassers und gleichzeitig das Porenvolum durch Gw—Gt angegeben. Es bedeuten noch: P₁ das Gewicht des Pyknometers mit Wasserfüllung, P₂ das Gewicht des Pyknometers mit

Wasserfüllung nach Einführung der wassergesättigten Steinprobe und Vw das Gewicht des hierdurch verdrängten Wassers (= dem Volum der Steinprobe, einschließlich Porenraum). Es besteht nun die Gewichtsgleichheit:

Vw + P₂ = Pi Gt -f Gewicht (= Volum) des Porenwassers und man hat demnach für das Volum Vt der Steinprobe ohne Porenraum :

Vt = Gt + P₁-P₂.

Damit berechnen sich die Größen A, d, pv und pg wie folgt:

i. A =

Gt

Gt + Pi — P₂ ’

2. ô

Gt

3- Pv = ioo .

Gw + Pt-P₂

Gw—Gt Gw -p Pi — P₂ł

[wegen Vw = Vt + (Gw — Gt)j,

4. pg = IOO .

Gw-Gt

Gt ‘

Sind A und ô pyknometrisch ermittelt, so können pv und pg einfach nach 5 und 6 berechnet werden. Denn man hat, da

Vw-V

andererseits pv = 100 . i und Vt=A:

Vw =

o.

Vw

* und pg = 100 .

Vw-Vt

Gt

, wegen

oder 100.    1

5. pv = 100 .

s    A—â ,    (i

* pg = 100 . ^ oder 100 • V

Aus 5 und 6 leitet sich noch ab :

-Er

und

7-

Pg

Hiernach könnte das Raumgewicht ô auch definiert werden als Quotient aus der raum- und der gewichtsprozentigen Porositätsgröße.

Vt

Der Quotient q =

Wert pv abhängt, ist in die Spalte 10 der Tabelle 1 aufgenommen. Für q = i würde nach 5: pv = o folgen. Der Wert q, auch wohl „Dichtigkeitsgrad" genannt, belehrt über

oder =

Vw

-, von dessen Größe der

i6

das Verhältnis des Volumens der porenfreien Maße eines Steins und des von ihm samt seinen Poren erfüllten Raums. Die Zahlen der Spalten 6, 7, 8, 9 und 10 lassen an Zuverlässigkeit zu wünschen übrig. Sie können und sollen nur ein ungefähres Bild der Porositäts- und Dichtigkeitsverhältnisse der zu prüfenden Materialien liefern und ihre Neubestimmung nach einem der vollkommeneren Verfahren wird notwendig sein. Das benutzte Pykrometer war eines von der unvollkommneren Art; die Steinproben waren entsprechend sehr klein und ganz uneben, was das richtige oberflächliche Abtrocknen vor der Wägung nach der Wassersättigung erschwerte. Die Werte für Gw werden daher meist etwas zu groß gefunden sein, was bei der Kleinheit des Probengewichts einen merklichen Fehler bedingen mußte. Schätzungsweise kann er bis zu i°/o betragen haben. Es wäre danach wahrscheinlich ô etwas zu klein, pg etwas zu groß ermittelt worden. Dazu kommen noch sonstige, dem Verfahren, trotz aller angewandten Sorgfalt anhaftende, z. T. sogar erheblichere Fehlerquellen. Auch die Zahl der Proben war zu gering (meist nur = 2). Die Porositätsgrößen für den Nörter Sandstein sind in Wirklichkeit durchschnittlich weit größer als die angegebenen und werden vermutlich denen für den Hardegser Sandstein nahekommen. Es erklärt sich dies einfach daraus, daß die Probesteinchen zufällig zum großen Teil aus einem jener kalkigen Einschlüsse des Sandsteins bestanden, die, gleichsam durch Kalksubstanz gedichtet, weit weniger porös sind als dessen Gesamtmasse. Dies lehrt auch der Vergleich der Zahlen der Spalten 6 und 7 mit denen der Spalten 3 und 4. Die Unterschiede sind für den Nörter nur gering, während sie bei den anderen Sandsteinsorten als das Va- bis 2 fache der kleineren Werte sich darstellen. Die Zahlen der Spalte 3 und die Werte pg, die in vielen Fällen allein ermittelt und in den Handbüchern angegeben sind, erscheinen, da sie sich auf den Vergleich einer Raumgröße (Porenvolum) mit einer Gewichtsgröße (Anfangstrockengewicht) beziehen, weit weniger geeignet zur Beurteilung der Steine als die Größen pv und vor allem wohl die der Spalte 4. Diese beiden sind noch als Ordinaten in das Diagramm der Agentien-probe, Tafel II, Schaulinien II und III, eingetragen. Ein Blick auf die gesamte graphische Darstellung lehrt sofort folgendes. Mit den Sandsteinen zum Vergleich stehen drei andere Steinsorten: Quarzit, „Odenwald-Syenit" und Carrara, die mit jenen auch physikalisch von ganz ungleicher Natur sind. Für sie sind die Werte pv und jedenfalls auch die Größen der Spalte 4 (Tabelle i) nur wenig unter sich verschieden und sehr viel kleiner als für die Sandsteine. Daher die entsprechenden tiefen Täler der Schaulinien II und III. Hiervon abgesehen, kann bei diesen beiden von einer im großen ganzen steigenden Tendenz gesprochen werden, die eine ganz grobe Unterbrechung in beiden Schaulinien nur für „Essen", geringere Störungen außerdem noch bei II für Stadtoldendorf, bei III allerdings für Osterwald, Mehle, Wrexen und Hardegsen erleidet. Bestünde nun zwischen der ununterbrochen ansteigenden Schaulinie I und einer der beiden Schaulinien II und III, z. B. II, völlige Konformität, so wäre daraus auf ein Schritthalten der Agentienwirkung mit der Porosität der Steinsorten, hier der vollen, zu schließen, vorausgesetzt natürlich, daß die Schaulinie I der Inanspruchnahme der vollen Porosität auch wirklich entspräche. Jede Abweichung der Porositätslinie II oder III aber, nach oben oder unten, würde darauf hindeuten, daß bei der betreffenden Sandsteinsorte in höherem oder minderem Maße als bei den übrigen Sandsteinen die Entstehung der durch Schaulinie I dargestellten AgentienWirkung von der Porositätsgröße abhängig gewesen wäre, z. B. bei Osterwald in höherem Maße, soweit volle Wassersättigung, in niederem, soweit Wasseraufsaugung in Betracht käme. Beides widerspricht sich nur scheinbar. Denn es ist wohl denkbar und wahrscheinlich, daß, während die freiwillige Wasseraufsaugung Poren von gewisser Zahl und Art, soweit hierbei eben nur möglich, in Anspruch genommen hatte, bei der vollständigen, zuletzt gleichsam zwangsweisen, Porenfüllung Porengruppen ganz anderer Art und in anderer Zahl, vielleicht auch z. T. die früheren, jedoch in geändertem Maße, in Wirksamkeit getreten sind. Das Tal der Schaulinie II für Stadtoldendorf ließe, tatsächlich volle Porenfüllung mit agentien-

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

i8

sattem Wasser beim Versuch vorausgesetzt, annehmen, daß die rein chemische Angreifbarkeit bei der Agentienwirkung bei jener Steinsorte spezifisch größer wäre als z. B. bei Osterwald und Obernkirchen, wo die chemische Aktion durch größere Porosität mehr unterstützt wird. Dieser Schluß würde sogar noch zutreffen bei wagerechtem und nicht ansteigendem Verlauf der Schaulinie I von Obernkirchen bis Stadtoldendorf. Zu ähnlichen Ergebnissen würde der Absturz der Schaulinie III für Wrexen und Hardegsen führen, falls jene Linie I bei einem Zustand der Steinproben, etwa entsprechend dem beim Wasser-aufsaugeversuch, gefunden worden wäre. Für Diorit und vor allem für Carrara, aber auch für Essen, gelten diese Schlüsse unter allen Umständen. Der Sandstein von Essen zeichnet sich auffallenderweise vor allen mitgeprüften Sandsteinen durch seine erheblich geringere Porosität (Spalte 7) aus. Trotzdem erreicht für diese Sorte die Schaulinie I einen noch höheren Stand als sogar für Hardegsen und wird in dieser Hinsicht unter den Sandsteinen nur noch von Nörten übertroffen. Die rein chemische Aktion muß also bei dem Sandstein von Essen notwendig eine verhältnismäßig sehr große, der Unterstützung durch die Porosität wenig bedürfende, gewesen sein. Fraglich bleibt bei den vorstehenden Betrachtungen indessen noch, ob der Zustand der Probeplatte bei der Agentienprobe mehr dem der Schaulinien II oder III entsprechenden sich genähert haben wird. Eine Entscheidung hierüber kann den vorliegenden Daten nicht entnommen werden. Nach der Art des Versuchs wäre übrigens anzunehmen, daß auch die Hygroskopie-Poren dabei eine wichtige Rolle gespielt haben müssen. Sicheres und Genaueres hierüber ist jedoch erst recht nicht festzustellen, da der Porositäts-Versuch leider nicht nach Imbibition und Hygro-' skopie getrennt werden konnte. Vielleicht ist wegen der mit der Schaulinie I zwar nicht durchweg konformen, aber doch immerhin im ganzen die steigende Tendenz zeigenden Gestalt der beiden Schaulinien II und III der Schluß erlaubt, daß der tatsächliche Wassersättigungszustand der Probeplatten noch ein mittlerer zwischen dem der Schaulinie II und dem der Linie III

-entsprechenden gewesen ist, möglicherweise sogar noch etwas mehr nach II hin neigend. Es ist hier daran zu erinnern, daß die Schaulinie II für Nörten in Wirklichkeit sich sicherlich weit höher erhebt als es die Tafel II zeigt, möglicherweise noch über den Stand für Hardegsen hinaus und daß somit der Linienzug II mit I konformer ist als III, mit Ausnahme einer einzigen Stelle (für Stadtoldendorf). Mit unseren letzten Betrachtungen hatten wir das Gebiet der Vermutungen betreten und es wäre zwecklos, noch länger dabei zu verweilen.

Es erübrigt noch ein Wort über den Zusammenhang der Porositätsverhältnisse der geprüften Steinsorten mit deren Frostbeständigkeit, die, was hier schon ausgesprochen werden muß, durchweg als befriedigend nachgewiesen werden wird (vgl. Abschnitt III). Es scheint dies auf den ersten Blick bei den meisten Sandsteinen im Widerspruch zu stehen mit ihren ziemlich beträchtlichen Porositätszahlen, die sich mit Ausnahme von Essen dem Werte pv = 20 nähern, ihn zum Teil sogar überschreiten. Denn im allgemeinen wird man bei Bausteinen überhaupt, namentlich vielleicht bei Kalksandsteinen und Kalksteinen (was hier mit der größeren Erweichungsfähigkeit Zusammenhängen mag) finden, daß bei einer Porositätszahl von gegen pv = 20 und mehr Prozent die Frostsicherheit meistens eine geringe ist. Es gibt aber, und zwar gerade unter den Sandsteinen, Ausnahmen genug, wozu eben die unserer vorliegenden Untersuchungen gehören. Und dies braucht nicht besonders zu überraschen. Die Frostsicherheit oder umgekehrt Frostgefahr hängt eben nicht nur ab von dem gesamten Porenvol u m pv, sondern auch von der Art der Verteilung und Gruppierung der Poren, ja jedenfalls auch von'der Porengröße und endlich in letzter Linie von den Festigkeitsverhältnissen des Materials. In Betracht kommt dabei wiederum weit weniger die Druckfestigkeit (wie wohl ein vergleichender Blick auf Spalte 11 der Tabelle 1 und auf Tabelle 2 bestätigen wird), als, wie später noch näher zu begründen ist, die Zug- und Scherfestigkeit des Steins. Beim „Sandstein von Essen“ z. B. sind ■die Fes tigkeits Verhältnisse jedenfalls— eine Prüfung nach

*’ 2*

dieser Richtung konnte nicht stattfinden — derart, daß eine erhebliche Frostunsicherheit resultieren mußte

ungeachtet des verhältnismäßig geringen Wertes von pv. Ähnliche

Fälle von Frostunbeständigkeit wie beim „Sandstein von Essen*, auf die erst später (im Abschnitt III) näher eingegangen werden kann, bei gleichfalls mäßiger Porosität pv (io ja 9 und weniger Prozent), haben übrigens bei anderen Sandsteinsorten angestellte Untersuchungen schon manchmal, obschon allerdings seltener, dargetan*). In der Regel mag ja solch niederen Porositätszahlen auch ein höherer Frostsicherheitsgrad entsprechen. Bei pv = i—2 °/o ist er wohl stets oder doch fast immer vorhanden und sicher ist, daß es einen, vorerst nicht näher angebbaren, unteren Grenzwert von pv, vor allem auch der Porengröße, geben muß, mit dem die Möglichkeit der Frostwirkung überhaupt erst beginnt.

2. Die Druckfestigkeitszahlen

(Bruchfestigkeiten) in kg/cm² für die 9 Sandsteinsorten 3 bis 10 sind in die Spalte 11 der Tabelle 1 aufgenommen (vgl. auch Spalte 5 der Tabelle 2). Gesetzmäßige Beziehungen zwischen der Druckfestigkeit und den meisten sonstigen Eigenschaften der Steine bestehen kaum; insbesondere läßt sich z. B. vom spez. Gewicht keineswegs auf die Druckfestigkeit schließen und umgekehrt, wie man früher glaubte und sogar heute noch mitunter behaupten hört. Der Gegenbeweis ist bekanntlich schon durch Böhme erbracht worden (vgl. auch Tabelle 1).

B. Die chemische Untersuchung.

Eine chemische Analyse der zu prüfenden Steinsorten, insbesondere der Sandsteine, hat leider nicht ausgeführt werden können, doch soll der Gang einer solchen, wie er nach unserer Ansicht künftig zweckmäßig sich etwa zu gestalten hätte, im folgenden kurz skizziert werden. Nur, was sich über die chemische Natur der Sandsteinsorten auf Grund der bloßen Be-

*) Beispiele hierzu finden sich u. a. in den im Abschnitt III, A auf Seite 54 dieses Buches zitierten Werken von Ha ni sch und v. Tetmajer.

sichtigung und einfacher, roher chemischer Handproben im Verein allerdings mit den Ergebnissen der mikroskopischen Prüfung, hat feststellen lassen, kann hier mitgeteilt werden. Diese Angaben findet man in diesem Abschnitt unter C.

Jede Sandsteinanalyse ist im wesentlichen eine Sandsteinbindemittel-Analyse. Denn von der Beschaffenheit des Bindemittels eines Sandsteins hängen dessen gesamtes physikalisches und chemisches Verhalten, seine Wetterbeständigkeit, seine Festigkeitsund Porositätsverhältnisse, seine Bearbeitungsfähigkeit usw. fast ausschließlich ab, werden die verschiedenen Eigenschaften der einzelnen Sorten des Gesteins bestimmt. Nur in betreff des technisch wenig wichtigen Arkose-Sandsteins liegt die Sache anders. Dementsprechend ist denn auch für den Praktiker äußerst wichtig und fast ausschließlich belangreich die Einteilung der Sandsteine nach dem Bindemittel. Sie ist ungleich wichtiger als die in den Handbüchern und wenigen existierenden spezielleren Werken über den Gegenstand meist (für den Praktiker!) unverhältnismäßig breit behandelte Besprechung der Sandsteine nach Sorten vom geologischen Standpunkte aus, nach den Formationen. Die Feststellung des Sandstein-Bindemittels, auf die, wie gesagt, die ganze Arbeit des Chemikers hinausläuft, begegnet jedoch gewissen Schwierigkeiten, und schon die bloß qualitative Ermittelung ist — wenigstens in exakterer Weise — nicht immer ohne weiteres, d. h. durch Prüfung mit dem bloßen Auge oder auch mit der Lupe, durch Ritzversuche, chemische Faustproben, Anhauchen usw., möglich. Am leichtesten gibt sich, bei rein-weißer Gesteinsfarbe, noch im Falle eines rein-kieseligen Zementes, dessen Natur als von solcher Art, oder, bei rein-roter Gesteinsfarbe, als Fea0₃ zu erkennen. Und doch fehlt in diesen beiden Fällen die Gewißheit, daß Täuschungen ausgeschlossen sind, falls nicht eine eingehende Prüfung Platz greift. Denn im ersten Falle gibt das Ausbleiben des Aufbrausens beim Betupfen mit HCl noch keine Gewähr, daß das Bindemittel nicht gleichzeitig z. B. teilweise auch tonhaltig ist, im zweiten Falle fehlt die Bürgschaft dafür, daß der Bindestoff nicht z. T. kieselig sei. In den baustofflichen Werken fehlt zwar neben der geologischen Einteilung selten die nach der Natur des Zementes, eine Anleitung, zu dessen Feststellung sucht man jedoch dort vergebens und ist meines Wissens überhaupt in der gesamten einschlägigen Literatur nicht zu finden.

Die bis jetzt ausgeführten Sandsteinanalysen können ihrer Art nach füglich in 3 Gruppen gebracht werden.

Es waren

1.    häufig lediglich Bauschanalysen, die also über die Bindemittelnatur gar nicht oder längst nicht ausreichend Aufschluß geben konnten, oder sie waren

2.    auf die Ermittelung des in HCl Unlöslichen, was als Sandsubstanz, und des in HCl Löslichen, was als Kittsubstanz bezeichnet wurde, gerichtet. Meistens ist dann noch die weitere Zusammensetzung dieser beiden Hauptbestandmassen angegeben worden. Eine gehörige scharfe Trennung von Sand-und Kittsubstanz oder Bindemittel, im wahren Sinne, ist auch hierbei natürlich nicht erreicht, wenn schon das Verfahren dem erstrebten Ziele etwas näher brachte. Solcher Art sind z. B. die Sandsteinanalysen, die Professor L. Tetmajer in den „Mitteilungen der Materialprüfungs-Anstalt am Schweiz. Polytechnikum in Zürich", im 1. Heft (Methoden und Resultate der Prüfung künstlicher und natürlicher Bausteine), 1900, auf Seite 316/319 gibt. Ferner die an demselben Ort, S. 66, mitgeteilte Analyse des Säulenmaterials (Molassesandstein) der Grabkirche zu Königs-felden; ferner die Molassesandstein-Analysen von Professor Dr. Brunner im „Bulletin de la Société vaudoise des ingénieurs et des architectes, Juillet 1895", usw- Endlich hat man

3.    das Bindemittel durch Abschlämmen vom übrigen (im wesentlichen allerdings Sandsubstanz) gesondert und beides für sich analysiert.

Derartige Sandsteinanalysen sind zweifellos die vollkommensten bis jetzt ausgeführten und ihre Ergebnisse werden in vielen Fällen vollkommen genügen. Gleichwohl lassen auch sie noch manches zu wünschen übrig, und eine vollkommen exakte rationelle Sandsteinanalyse ist und bleibt eben keine ganz leichte Aufgabe. Dem Abschlämmen des Bindemittels muß nämlich naturgemäß vorausgehen dessen Abtrennung von der Sandsubstanz, als welche man wohl oder übel die reinen oder allenfalls die noch mit unzersetzten Mineraltrümmern behafteten Quarzkörner anzusehen haben wird. Denn was außer diesem Material als solchem, ihm anhaftend, etwa noch zu dem ursprünglichen, später verkitteten Trümmermaterial gehört haben mag, läßt sich unmöglich nachträglich feststellen. Mithin würde es von einem gewissen Teil der Sandsteinsubstanz zweifelhaft bleiben müssen, ob er zur Sandsubstanz oder zum Bindemittel zu rechnen wäre, wenn man nicht festsetzte, daß alles, was nicht sog. „reine Sandsubstanz“, d. h. reiner Quarzsand ist, oder doch aus solchem nebst anhaftenden, d. h. damit augenscheinlich von Haus aus verwachsenen, unzersetzten Mineraltrümmern — die Erkennung und sichere Feststellung derselben als solcher muß der Lupe und dem Mikroskop überlassen bleiben — besteht, zum Bindemittel oder Zement gerechnet wird. Diese Abmachung soll hier ein für allemal getroffen und im folgenden festgehalten werden, nicht nur weil sie bequem und nach Möglichkeit sicher führend, sondern auch wirklich praktisch ist. Denn alles, was die Wetterbeständigkeit irgendwie, sei es günstig oder ungünstig, beeinflußt, hängt eben in erster Linie von alledem ab, was nicht „reine Sandsubstanz“, nämlich reiner, unter Umständen auch mit unzersetzten Mineraltrümmern verwachsener, Quarzsand ist*). Die erwähnte und unvermeidliche Abtrennung jener vorhin näher definierten sog. „reinen Sandsubstanz“ von dem Bindemittel ist nun aber gerade häufig sehr schwierig. In allen Fällen nämlich, in denen das Bindemittel ganz oder teilweise kristallinisch-kieselig ist, ganz oder teilweise aus sekundär gebildeten Kieselsäurekristallen besteht, was, wie wir sehen werden, oft genug vorkommt, versagt die Abscheidung auf chemischem Wege ebenso wie die direkte chemische Trennung von Quarz und

*) Allerdings wird die Wetterbeständigkeit eines Sandsteins auch noch durch das Vorhandensein von dem reinen Quarzsand etwa anhaftenden, wenn auch unzersetzten Mineraltrümmern etwas herabgesetzt, jedoch wahrscheinlich meist in minderem Maße, als durch das sekundäre Bindemittel, und jedenfalls würde eine Berücksichtigung dieses Umstandes unüberwindliche Schwierigkeiten bereiten.

Mineraltrümmern unausführbar sein würde. Die somit angezeigte mechanische Trennung aber von dem reinen Quarzsand, eventuell nebst Mineraltrümmern, ist, da die kristallisierte Bindemittelkieselsäure jenem stets auch mehr oder weniger fest anhaftet, mit dem Übelstand verknüpft, daß dabei die Quarzsandkörner nur allzuleicht verletzt und alsdann Teile derselben unberechtigterweise zum Bindemittel gerechnet werden. Andererseits werden, wenn die mechanische Zerkleinerung des Materials vor dem Abschlämmen in der üblichen Weise ausgeführt wird, an dem reinen Quarzsand — abgesehen von etwa damit verwachsenen , unzersetzten Muttergesteinsresten — unvermeidlich leicht sonstige Stoffmengen haften bleiben, von denen man nicht weiß, ob sie ursprünglich zum Quarzsand oder zum jüngeren Bindemittel gehören, nach unserer Festsetzung und Definition des Bindemittels aber diesem zuzuzählen sind. Es wird darum vorgeschlagen, künftig von dem gewöhnlichen Abschlämmverfahren mit nachfolgender getrennter Analysierung von Schlämmsubstanz und Rückstand abzusehen und den nachstehend skizzierten Gang der Analyse innezuhalten. Die auch hierbei irgend einmal unabweisbare mechanische Zerkleinerung des Materials soll mit der größten Behutsamkeit und, wenn irgend möglich, nur durch Zerreiben zwischen den Fingerspitzen erfolgen, was weit öfter als man von vornherein annehmen sollte, ausführbar sein wird. Bei den Sandsteinen von Nörten, Hardegsen, Mehle z. B. trifft djes ohne weiteres zu, bei dem Stadtoldendorfer Sandstein dagegen z. B. nicht oder nur in sehr beschränktem Maße. In jedem Falle der letzten Art wird empfohlen, bei der Zerkleinerung wenigstens nur von einem Spachtel aus weichem Holz und von einer ebensolchen Unterlage Gebrauch zu machen und Stein oder gar Metall dabei zu vermeiden. Sicherheit hat man freilich auch dann noch nicht, und überhaupt niemals beim Zerkleinern, daß die fragliche Fehlerquelle ganz ausgeschieden ist; doch ist das den Umständen nach eben Mögliche geleistet. Am besten dürfte es vielleicht sein, statt der durchweg zerkleinerten Sandsteinproben mehrere unzerkleinerte, ganz kleine Sandsteinstückchen zu verwenden und die Wirkungsdauer

der Agentien während des Analysierens entsprechend zu verlängern. Da mit Ausnahme des kieselig-kristallinischen jedes Bindemittel beim nachstehenden Gang der Analyse schließlich in Lösung gebracht wird, so wäre eine mechanische Zerkleinerung wohl nur bei Sandsteinen mit kieseligem Bindemittel zum Schluß unbedingt erforderlich.

Vorschläge für den Gang der chemischen Analyse.

Diese gestaltet sich je nach dem Ergebnis einer vorausgegangenen Handprobe in folgender Weise:

A.    Hat die Vorprobe (Zusatz von HCl zu einer Probe des gepulverten Gesteins im Proberöhrchen oder auch zu einem Steinstückchen) Abwesenheit von Karbonaten ergeben, so kann die Prüfung, nach erfolgter Vorbereitung und Wasserbestimmung (siehe B, a), sofort mit den unter B, c angegebenen Manipulationen beginnen.

B.    Im anderen Falle hat, nach Vornahme der unter a genannten Operationen, die Prüfung unter b vorauszugehen.

a)    Vorbereitung der Sandsteinprobe zur Analyse: Zerkleinerung in der oben beschriebenen und möglichst in der zuerst erwähnten Weise. Bestimmung der Feuchtigkeit und des etwa fester gebundenen Wassers (nebst allenfalls vorhandenen organischen, flüchtigen Beimengungen) in bekannter Weise an einer besonderen Portion des Materials.

b)    Eine zweite nach a vorbereitete, getrocknete Probe wird mit verdünnter HCl bis zur völligen Lösung der Karbonate digeriert, der Rückstand von der Flüssigkeit durch Dekantieren und Filtrieren getrennt und mit H₂0 gewaschen und nach c weiter behandelt. Im Filtrat wird sich außer den gelösten Karbonaten FeO, Fe₂0₃-Hydrat und bei hinreichend langer Behandlung auch das Fe₂0₃, wenigstens zum großen Teil, vorfinden. War das Bindemittel (unserer Definition) rein kalkiger oder MgC0₃-haltiger Art, was nicht gar zu häufig Vorkommen dürfte und was eben auch nicht von vornherein bekannt ist, so besteht der Rückstand aus reinen Quarzsandkörnern, oder aber aus solchen, nebst anhaftenden Mineraltrümmern. Er ist dann zu

2Ó

trocknen und zu wägen und im Filtrat kann die quantitative Bestimmung von CaO, MgO usw. vorgenommen werden. Der Rest von Fe₂0₃ ist aus dem Rückstand noch mit stärkerer HCl auszuziehen.

c) Ist das Bindemittel ein ehemals schlammiges Zersetzungsprodukt irgendwelcher gesteinsbildender Mineralien, ist es teilweise oder ganz toniger oder sonstiger, nur eben nicht rein kalkiger oder dolomitischer Natur: so ist der Rückstand von b mit konzentrierter Schwefelsäure weiter zu behandeln, nämlich in einer Platinschale 15 Stunden lang, oder auch, je nach dem Grad der Zerkleinerung der Probe, entsprechend länger, abzurauchen. Da die Natur des Bindemittels vor der Analyse als unbekannt anzunehmen ist und durch diese erst festgestellt werden soll, so wird man wohl niemals oder höchst selten bei exakten Arbeiten, auch nicht bei ausgesprochenstem Kalkgehalt des Sandsteins, mit b die Untersuchung abschließen können, sondern zunächst stets zu c übergehen und so fortschreiten. Die konzentrierte Schwefelsäure zersetzt das Bindemittel vollständig, ausgenommen in dem Falle, daß es ganz oder teilweise kristallinisch-kieseliger Natur ist, unter Überführung sämtlicher Basen in Sulfate und Abscheidung der chemisch-gebundenen bezw. amorphen Kieselsäure. (Vgl. unten unter 3.) Abgesehen von dem einen genannten Falle, werden also die Quarzkörner (ev. nebst den damit verwachsenen unzersetzten und unzersetzbaren Muttergesteinsresten) von dem anhaftenden Bindemittel befreit und gereinigt und es bleibt somit unverändert nur eben die nunmehr isolierte „Sandsubstanz" zurück. War aber das Bindemittel teilweise oder sogar ganz kristallinisch-kieselig, so bleibt eben auch noch die kristallinische Bindemittel-Kieselsäure, unverändert und z. T. an den Sandkörnern haftend, zurück. Es kann noch der Fäll vorliegen, daß bei der Entstehung des Sandsteins in denselben mit dem Bindemittel etwa noch unzersetzte Mineral-und Gesteinsreste irgendwelcher Art, z. B. Glimmerschüppchen, Chloritteilchen, Tonschieferstückchen usw., hineingekommen oder aber daß dieselben, was häufiger der Fall sein wird, ganz ebenso wie die Quarzkörner, als Muttergesteinstrümmer selbst, ge-

meinsam und gleichzeitig mit jenen, durch den Zement verkittet worden waren. Beide Fälle werden sich kaum in ihrer Verschiedenheit nachweisen und jedenfalls nicht in der Analyse voneinander trennen lassen. Jene freien, dem Quarzsand nicht anhaftenden, unzersetzten Mineral- oder Gesteinstrümmer müssen eben, soweit sie nicht von minimaler Größe, sondern vielmehr etwa von der Durchschnittsgröße der Quarzkörner sind und von der Schwefelsäure unverändert gelassen werden, nicht zum „Bindemittel", sondern zur „Sandsubstanz" gerechnet werden, mit der sie gleichzeitig verkittet wurden, deren Resistenz sie natürlich aber doch mehr oder weniger herabsetzen¹). Hierin liegt natürlich eine Erweiterung der obigen Definition der „Sandsubstanz". Im übrigen ist hinsichtlich der Bindemittel-Beschaffenheit mit folgenden Möglichkeiten zu rechnen:

1.    Das Bindemittel bestand nur aus Fe₂0₃ oder Fe₂0₃-Hydrat, abgesehen von etwa vorhanden gewesenem, unter b ermitteltem Kalkgehalt. Dann hat man es jetzt ganz in Lösung.

2.    Das Bindemittel war, abgesehen von etwa vorhanden gewesenem, unter b ermitteltem Kalkgehalt, rein tonig. Dann ist der Rückstand nach d weiter zu behandeln, was auch bei gemischtem Bindemittel jeder sonstigen Art, also im allgemeinen stets, zu geschehen hat.

3.    Im Falle rein kieseligen und zwar nur amorphen Bindemittels — abgesehen von etwaigem, schon bestimmtem Kalkgehalt — müßte dasselbe von dem reinen Quarzsand nebst den ev. Muttergesteinsresten nach d getrennt und beides: der letztgenannte Bestandteil und das amorphe kieselige Bindemittel einfach gewogen werden. Dieser Fall wird jedoch kaum Vorkommen.

d) Der gesamte Rückstand von c, der nur aus reinem Quarzsand, ev. nebst damit verwachsenen oder auch davon getrennt gewesenen unzersetzten Mineral- oder Gesteinsresten sowie aus chemisch gebundener und amorpher sowie auch kristallisierter Bindemittel-Kieselsäure bestehen kann, wird nun mit einer Lösung von Natriumkarbonat in einer Platinschale längere Zeit gekocht. Dann wird durch ein bei 120⁰ C getrocknetes und gewogenes Filter sehr heiß filtriert und im Filtrat die nunmehr gesonderte und gelöste, gesamte umkristallisierte Bindemittel-Kieselsäure nach bekannter Methode bestimmt. Der Filterrückstand, bei 120⁰ C getrocknet und gewogen, gibt den Quarzsand nebst den etwa vorhandenen, jenem zuzurechnenden Mineral-und Gesteinsresten und die vorhanden gewesene kristallisierte Bindemittel-Kieselsäure, die z. T. noch an den Sandkörnern haften wird.

e) Der Quarzsand und die Mineral- oder Gesteinstrümmer gelten zusammen als „Sand" (S in Gewichtsprozenten) im Gegensatz zum „Bindemittel" (B in Gewichtsprozenten), das bis auf seinen etwaigen Bestandteil b (in Gewichtsprozenten) an kristallisierter Kieselsäure nunmehr ganz abgetrennt ist. Deren weitere Trennung von S aber bildet die letzte Aufgabe und verursacht nebst der Zerkleinerung des Probematerials die Hauptschwierigkeit einer Sandstein-Analyse. Die vollständige Isolierung der Bindemittel-Kieselsäure-Kristalle, die nur z.T. von den Sandkörnern bereits losgetrennt sein werden, kann auf chemischem Wege, da beide Substanzen chemisch gleichwertig sind, zunächst nicht erfolgen. Es bleibt nur übrig, den Rest dieser kristallisierten Kieselsäure mechanisch, d. h. durch andauernd reibende Bewegung des gesamten Rückstandes vollends abzutrennen, auf die Gefahr hin, auch wiederum feine Sandkörner-Splitterchen abzusprengen, worauf die Kieselsäure-Kristalle von den Sandkörnern durch Schlämmen oder mit Hilfe eines Siebes von passender Maschenweite endlich abzusondern wären. Dabei würden allerdings ganz unvermeidlich sämtliche Quarzkörner-Splitter, die als von der gleichen Größe oder von dem gleichen Gewicht mit den Bindemittel-Kieselsäure-Kristallen, mit diesen zusammen abgeschlämmt oder durch die Maschen des Siebes gegangen sind, damit zusammenbleiben und höchstens ihrem Mengenverhältnis nach unter dem Mikroskop abgeschätzt

werden können. Indessen ist es nicht von allzugroßem Belang, wenn man auch nicht die Gewichtsmenge von S und von b einzeln genau kennt, sondern nur deren Summe = S —|— b. Denn diese wird in letzter Linie, wenigstens für den Grad der Wetterbeständigkeit der Sandsteine, in Betracht kommen, während nicht zu verkennen ist, daß z. B. für die Festigkeitsverhältnisse die relative Menge von b und ihre Verteilung und Lagerungsweise wieder mehr zu berücksichtigen sein würden. Auch wird es nicht immer gelingen, die Quarzkörner absolut frei zu machen von den noch anhaftenden Kieselsäure-Kriställchen. Man wird sich also bis auf weiteres damit begnügen müssen, die Summe - genau ermittelt zu haben. Vielleicht ist es aber der Zukunft Vorbehalten, doch noch eine Methode der Trennung von S und b zu finden, beruhend auf dem nach irgend einer noch unerforschten Seite hin dennoch differenten Verhalten der beiden Kieselsäuren. Wäre die Loslösung der Kieselsäure-Kriställchen von den Quarzkörnern in befriedigender Weise gelungen, so würde die Separierung beider wohl am einfachsten durch ein passendes Schlämmverfahren erfolgen. Die üblichen feinen Siebe, wie sie z. B. in der Farbenindustrie Verwendung finden, sind zur Trennung nicht fein genug. Bei den feinsten Sieben dieser Art (Seidengazesiebe sowie auch Messingdrahtgeflechte), die ich erhalten konnte²), beträgt die Weite jeder der feinen Sieböffnungen (die Maschenweite) 0,1 mm, während die feinsten Quarzsandkörner — vgl. z. B. S. 32 — einen weit kleineren Durchmesser zeigen und mithin noch durch das Sieb gehen würden. Einen ungefähren Anhalt für die Menge b der kristallisierten Bindemittel-Kieselsäure eines Sandsteins würde man übrigens, unter Benutzung von Dünnschliff-Mikrophotogrammen, durch das folgende, an die bekannte Delessesche Methode zur Bestimmung der Mengen von Gesteinskomponenten sich anlehnende Verfahren, wenigstens unter besonders günstigen Umständen, voraussichtlich gewinnen können.

3°

Als solche wären anzusehen die größtmöglichste Schärfe und Klarheit der bei hinreichender Vergrößerung (nicht unter i4ofacher) aufgenommenen Mikrophotogrammen, die Lückenlosigkeit derselben (das Fehlen von Löchern im Dünnschliff) und die Abwesenheit von über Kittfuge und über Teile der Quarzkörner sich lagernden Stoffen (Kohleteilchen, Schieferreste und dergl.) im Mikrophotogramm. Man stelle (nach Del esse) durch möglichst genaues Übertragen der Konturen der einzelnen Quarzkörner auf ebensoviel Stanniolblätter, Ausschneiden und Wägen der so begrenzten Teile der Stanniolblättchen die Querschnittsflächen fx, f₂, f₃ . . . . der einzelnen Sandkörner des Mikrophotogrammes fest oder vielmehr das Verhältnis ihrer Summe -f zur Gesamtfläche F des Mikrophotogramms (welche ebenfalls auf Stanniol übertragen worden war). Die Größe 3f wird dabei als Mittel aus dem auf Grund möglichst zahlreicher Mikrophotogramme gewonnenen Ergebnisse vorausgesetzt. Bezeichnet noch ß die aus dem Filtrat von c und d ermittelte gewichtsprozentische Menge des Sandstein-Bindemittels, abgesehen von b, ferner s das spez. Gewicht (2,5—2,8) der Quarzkörner und, wie früher, ö das Raumgewicht des Sandsteins, so berechnet sich die gewichts-

s    2 f

prozentische Menge des „Sandes“ S = -j-.    . 100 und die ge

wichtsprozentische Menge der kristallinischen Bindemittel-Kiesel-

säure: b = 100 —

(/) ‘Q

vf

. -p . 100 — ß oder

o, m

b = 100

Das Vorhandensein irgendwelcher erheblicher, dem „Sand“ oder der „Sandsubstanz“ zuzurechnenden Mengen von Mineraloder Gesteinsresten irgendwelcher Art, z. B. Glimmer, Chlorit, auch Kohle etc., beeinträchtigt natürlich die Richtigkeit dieser Rechnung entsprechend. Aber auch abgesehen davon wird die praktische Ausführung des Verfahrens, das auch aus theoretischen Gründen nur roh approximativ ist, wie schon angedeutet, sich nicht immer leicht und glatt bewerkstelligen lassen. Die * naheliegende Anwendung des Planimeters zwecks Vereinfachung

3i

der Bestimmung von f„ f₂, f₃ . . . . wird sich wegen der Kleinheit der Flächen hier wohl von selbst verbieten.

Eine nach dem vorgeschlagenen Gang ausgeführte Sandsteinanalyse würde nun im allgemeinen dem folgenden Schema entsprechen:

nebst etw. unzersetz-

X. Sand (S), d. h. Quarzkörner ten Mineral- oder Ge.

I steinsresten -]- kristallisierte Bindemittel-Kieselsäure.

Amorphe und gebunden gewesene Bindemittel-Kieselsäure, insgesamt : Si0₂

AI2O3

Fe₂03 FeO MnO

(S -f b)

2. „Bindemittel“ (B), je nach Ausfall der Analyse kalkig, eisen-oxydisch,tonig,kieselig oder gemischt.

MgO

CaO

k₂o

Na₂0

h₂o

co.₂

Organische Substanz

100

C. Die mikroskopische Untersuchung.

B. Der künstliche oder abgekürzte Wetterbeständigkeitsversuch oder die obligatorische Agentienprobe.

Vorschläge zu einer künftigen verbesserten künstlichen (abgekürzten) Wetterbeständigkeitsprobe der natürlichen Bausteine.

Erklärendes Verzeichnis der Tafeln.

¹

Da die Schwefelsäure jene Mineralreste nicht immer völlig unverändert lassen wird, so ist in solchen Fällen eine nur näherungsweise Trennung von Bindemittel und „Sandsubstanz“ unvermeidlich.

²

Die Siebfabrik von Thörner in Elberfeld liefert derartige Siebe in der verschiedensten Art für die Farbenfabriken des Wuppertales.

C. Die mikroskopische Untersuchung.

i. Carrara-Marmor (Blanc-clair),

triassisch, anscheinend ganz reines, weißes CaC0₃ von feinkörnig-kristallinischem Gefüge, unter dem Mikroskop sehr schön die bekannte polysynthetische Zwillingsstreifung der Calcitindividuen zeigend. Quermaß der letzteren 75 /u bis 30,0 (.1 und mehr (1    = 0,001 mm). Vergl. das Mikrophotogramm Nr. 1 auf Tafel III.

2. Quarzit von Weißenstein bei Regen in Bayern,

im Stück rein weißes, äußerst dichtes und hartes, milchglasähnliches Material. Im Dünnschliff unter dem Mikroskop erweist es sich als vollständig farblos und wasserklar, jedoch — bei geringerer Vergrößerung (etwa 80 fach und darunter) — scheinbar von zahlreichen feinen Sprüngen durchzogen. Makroskopisch sind solche Risse in mäßiger Zahl tatsächlich vorhanden. Hier aber handelt es sich, wie bei stärkerer Vergrößerung (etwa 500fach) ersichtlich, um feine, lange, mehr oder weniger geradlinige, parallel oder divergent verlaufende, sich verzweigende oder gekrümmte Schnüre von winzigen, meist ganz unregelmäßig geformten, seltener an Kristallgebilde erinnernden farblosen Quarzkörperchen, die von der übrigen gesamten völlig homogenen Quarzmasse umschlossen werden. Außer jenen Schnüren sind jedoch in der letzteren auch noch zahllose isolierte Quarzkörperchen unregelmäßig verstreut. Der ganze Dünnschliff zeigt zwischen Nikols schwache, aber hübsche chromatische Polarisation. Winzige Hohlräumchen oder vielleicht auch Einschlüsse scheinen vorhanden zu sein. Vgl. Mikrophotogramme Nr. 2 und Nr. 3 auf Taf. III.

3. Obernkircher Sandstein.

(Mikrophotogramm, Abb. 1 und 2, Taf. IV.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner, unter dem Mikroskop durchweg farblos erscheinend, sind meist mehr länglich als kreisrund, unregelmäßig begrenzt, lebhaft chromatisch polarisierend mit andersfarbigen Rändern.

Quermaß im Durchschnitt etwa ,

Größtquermaß etwa .    .

I28 (X

40 (.1 ’

24 ft

Kleinstquermaß

Groß ist in der Regel der Reichtum an mikroskopischen Flüssig-keits- und anderen Einschlüssen, die meist in unregelmäßiger

\/y die Quarzkörner durchsetzen.

Verteilung, öfters aber auch in mehr oder weniger geradlinigen Schnüren

ß) Das farblose Bindemittel

ist rein kieselig und erscheint im Dünnschliff unter dem Mikroskop sowohl als teilweiser Überzug der älteren Quarzkörner als auch

zwischen denselben als Füllmittel der Kittfuge. Dazu treten nur ganz vereinzelt und unwesentlich sehr geringe Mengen von Eisenoxyd, noch seltener von Eisenoxydhydrat, die Kittfuge mit ausfüllend und gleichsam darüber hinwegquellend. Von der nach v. Lasaulx hin und wieder auftretenden radialfaserigen, sphärolithisch struierten chalcedonartigen Substanz habe ich nichts bemerken können. Die kristallisierte Bindemittel-Kiesel- rj säure bildet ein Gewirre entweder a) von mehr oder J/ weniger deutlich ausgebildeten unregelmäßig óeckigen, jedoch meist abgerundeten, Kristallstängelchen (Abb. i) oder b) von winzigen, nicht weiter bestimmbaren Kristallkörperchen von höchstens 3 (.1 Quermaß, wie kleinste Bruchstücke und Splitter von Kristallen erscheinend. Die Kristallstängelchen zeigen zuweilen die für die Rutilmikrolithen charakteristischen knieförmigen Zwillingsbildungen; die gröberen polarisieren zwischen Nikols deutlich. Die Entscheidung, ob und in welchem Maße bei dem Sandstein-Zement es sich um Quarzoder Rutilmikrolithen handelt, würde auf chemischem Wege (Unlöslichkeit der Rutile in Flußsäure) zu treffen sein. Wenn daher hier in der Folge von kieseligem Bindemittel die Rede ist, soll dies immer unter Vorbehalt etwaigen Rutilgehalts zu verstehen sein.

Cr)

Abb. i.

Die Abmessungen der Kristallstängelchen betragen häufig 0,4 jU

6,5 P*

Die beschriebenen Kristallgebilde der Bindemittel - Kieselsäure lassen sich, an isolierten Sandkörnern haftend, auch ohne Dünnschliff sehr wohl wahrnehmen, wenn man jene unterm Mikroskop betrachtet (vgl. auch Sandkörner der kalkigen Einschlüsse des Nörter Sandsteins, s. S. 40 dieses Buches). Interessant ist der Vergleich mit Teilchen von Johnsdorfer Mühlensandstein.

Die natürlich sehr wechselnde und nur praeter propter zu bestimmende Stärke der Kittfuge (durchschnittlicher Zwischenraum zwischen den Quarzkörnern) beträgt etwa 1,5 fi, seltener mehr, bis 3 /.i.

nur etwa

i /u

öfters auch ^

8 a’

seltener etwa

20 /ii

E5 Jl

und mehr.

y) An mineralischen Beimengungen (die der Sandsubstanz zuzuzählen wären), ist der Obernkircher Sandstein äußerst arm. Tonschiefertrümmer sind in mäßiger Menge vorhanden. Höchst selten nur beobachtet man unter dem Mikroskop ein Glimmerblattrestchen oder ein opakes Erzteilchen. Erwähnenswert sind die gleichfalls höchst vereinzelt beobachteten winzigen Aggregate (i /u bis zu 3 /u Quermaß) eines schön lasurblauen Minerals, wahrscheinlich von Korund. (Hauyn erscheint seiner leichten Zersetzbarkeit wegen ausgeschlossen, Glaukophan u. a. unwahrscheinlich.) Kristallform wegen der Kleinheit der Gebilde kaum angebbar. Die mikrochemische Prüfung müßte hier entscheiden. Die gleiche Beobachtung war von mir schon bei der Untersuchung einzelner Dachschiefer früher gemacht worden. Nicht selten, wie schon angedeutet, jedoch meist nur in geringeren Mengen, zeigen sich Tonschieferreste, den Sandkörnern anhaftend.

4. Wrexer Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. 3 und 4, Taf. IV.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner sind auch hier an und für sich durchweg farblos, jedoch häufiger mit dichten Mikrolithen-Überzügen, Anhäufungen von braungelbem Eisenoxydhydrat behaftet. Sie erscheinen größer und langgestreckter als beim Obernkircher Sandstein und noch reicher an Einschlüssen wie dort. Sie polarisieren in besonders lebhaften Farben.

Quermaß im Durchschnitt izo/x bis 200 /x,

3°° A

200 (X

Kleinstquermaß 150 fx bis 200 /x.

Größtquermaß

oder

400 ju 150^ ’

ß) Das Bindemittel

ist farblos oder doch nur ganz schwach durch Eisenoxydhydrat pigmentiert. Es kann als vorwiegend kieselig und schwach oxydhydratisch bezeichnet werden. Die Bindemittel - Kieselsäure tritt auch hier in den unter 3 ß bildungsformen auf.

a und b genannten Aus-

Die Kristallstängelchen sind aber viel weniger zahlreich wie beim Obernkircher Sandstein; ihre Abmessungen betragen

meist etwa 15 bis 25 /x auf 3 bis 5 fx, selten mehr, bis

Breite der Kittfuge etwa 2 (x oder 2,5 /n bis 4,5 fx.

y) An mineralischen Beimengungen ist der Wrexer Sandstein nicht arm.

Außer den schon erwähnten Anhäufungen von gelblichen Eisenoxydhydratmassen finden sich ziemlich zahlreich Tonschiefertrümmer von etwa gleicher Größe zwischen die Sandkörner eingestreut. Sie sind zuweilen im reflektierten Lichte sofort als solche erkennbar. Weit spärlicher treten lappig-zerrissene Glimmerblättchen auf (Muskovit, wie fast ausschließlich bei allen hier geprüften Sandsteinsorten. Biotit ist nur — und in höchst geringer Menge — bei dem Sandstein von Staudernheim gefunden worden). Nur ganz selten zeigt sich ein Feldspattrümmerstückchen , durch die Zwillingsbildung im polarisierten Licht gekennzeichnet. Beide Mineralien-Reste unter Sandkorngröße.

Auch schwarze, opake, kugelige und ellipsoidische Erzkörner von 5 (.1 bis 25 (.1 Quermaß, einmal sogar von 40 (.i, kommen nur vereinzelt vor. Die blauen Kriställchen (Korund?) wurden auch hier- beobachtet.

5. Mehler Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. 5 und 6, Taf. IV.)

a) Die, an sich völlig farblosen, klastischen Quarzsandkörner

sind reich an Flüssigkeitseinflüssen und oft mit Mikrolithen und Eisenoxyd sowie Eisenoxydhydrat, mehr noch aber mit braunschwarzer kohliger oder humöser Substanz behaftet. Dieser verdankt das weiße Material auch vermutlich seinen schwach, aber charakteristisch ins Gräuliche gehenden Farbenton, im Gegensatz zu dem reiner weißen, eher schwach gelblich angehauchten Obernkircher Sandstein.

Diè Quarzkörner, ziemlich lebhaft polarisierend, sind von länglicher, besonders unregelmäßiger, oft zerrissener Form und ungleicher Größe, durchschnittlich größer als die Sandkörner des Obernkircher, aber etwas kleiner als die des Wrexer Sandsteins.

Quermaß im Durchschnitt

Größtquermaß .    .

112 (.i bis 150 ^ 75 /.i bis 100 /x ' 225 /x bis 250 ,u 150 f.i bis 225 (.1 ’

Kleinstquermaß etwa

5°ü

ß) Das Bindemittel

ist vorwiegend kieselig. Die Kristallgebilde der Bindemittel-Kieselsäure treten ähnlich wie beim Obernkircher Sandstein, wenn auch nicht in gleicher Menge und Mannigfaltigkeit, in beiden unterschiedenen Ausbildungsformen auf. Die nicht sehr häufigen

bis

IX/4 f-l

. Reichlicher treten die der allerfeinsten

größeren Stängelchen zeigen Abmessungen von

5° A

im Durchschnitt etwa Art auf.

20 (.1

Breite der Kittfuge etwa 1,5^ bis 3^ und mehr.

y) Mineralische Beimengungen.

Außer den erwähnten, auf den Sandkörnern aufsitzenden Eisenverbindungen und namentlich kohligen Massen (s. Abb. 2), Größtquer-

r . .    330 u .    300 LI

maß bis J , 1a -——

200 f.i J 250 (.1

sehr zahlreichen, zerrissenen Tonschiefertrümmer (oft unter Sandkorngröße) ist von Beimengungen nichts zu bemerken. Nur ein einziges blaues Kristallaggregat (5 /x) von Korund (?) und ein vereinzeltes kleines Glimmerläppchen wurde im Dünnschliff aufgefunden.

sowie der

m.

Abb. 2.

Bemerkt sei

jedoch, daß der Mehler Sandstein sonst auch sogar makroskopischen Muskovit enthält.

6. Osterwalder Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. i und 2, Taf. V.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner, farblos, mäßig farbig polarisierend, enthalten ziemlich reichlich Einschlüsse und sind mehr rundlich wie länglich; Korngröße ähnlich der des Mehler Sandsteins, sie häufig um etwas übertreffend.

Quermaß im Durchschnitt

TOO (.1 IOO jU*

Größtquermaß etwa .

250 175^

Kleinstquermaß .    .

5° ft

5° ft

ß) Das Bindemittel

ist vorwiegend kieselig, derart, daß der Osterwalder Sandstein in dieser Hinsicht (abgesehen vorläufig von dem Stadtoldendorfer) dem Obernkircher wohl am nächsten steht. Beigemischt sind, ähnlich wie beim Obernkircher Sandstein, kleinere Mengen von Eisenoxyd und Eisenoxydhydrat, doch etwas reichlicher, namentlich von letzterem. Die Bindemittel-Kieselsäure ist hier vorwiegend in der unter 3/î b erwähnten Ausbildungsform vertreten, obwohl auch die der Kristallstängelchen nicht fehlt. Ihr Quermaß be-

Abb. 3.

trägt

20 [.i bis 25 f-i 25 (.1 bis 8 (i

, ausnahmsweise

60 (.1

10 (.1

(s. Abb. 3).

y) Mineralische Beimengungen. Tonschieferreste sind in meist nur ganz kleinen zerrissenen Partien, aber ziemlich gleichmäßig, im Stein verbreitet.

Häufig sind hier ferner hellgraue bis hellgelbliche opake ioo fi bis 200 fi

Quermaß, dem Anschein

Massen von etwa

TOO fl

nach von amorph kieseliger Natur. Sonst sind, abgesehen von einigen winzigen blauen Kristallaggregaten von 7 fi Quermaß (Korund?), beigemengte Mineralien nicht vorhanden. Glimmer, Feldspäte usw. sind ganz oder so gut wie ausgeschlossen.

7. Hardegser Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. 3 und 4, Taf. V.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner, sehr lebhaft polarisierend, sind von sehr ungleicher Größe, höchst unregelmäßiger, vielfach länglicher Form und zeigen ein

125 fi bis 150 fi 125 fi bis 150 fi

35° ^

150 fi

5° 1“

5°

Durchnittsquermaß von

und

ein Größtquermaß von etwa

ein Kleinstquermaß von .

Sie enthalten reichlich Einschlüsse.

ß) Das Bindemittel

ist (soweit durch das Mikroskop erkennbar) vorwiegend eisen-oxydisch mit kieseliger Beimengung. Auch kohlige Beimengungen fehlen nicht. Sie gehören teils zu den Schieferresten, teils treten

sie in größeren Partien (bis zu

1000 fi 1000 fi

decken dann gewöhnlich die Eisenoxydmassen. Diese sind, wie bei allen Sandsteinen mit vorwiegend oder rein-eisenoxydischem Bindemittel, im Dünnschliff durch bräunlich-weinrote Farbe gekennzeichnet und lassen die Kittfugen, die sie, allenthalben darüber hinausragend, erfüllen, besonders deutlich hervortreten. Ebenso heben sie sich von der Schnittfläche der Quarzsandkörner scharf ab. Abmessungen der Bindemittel-Kristallstängel-

60 fi

Quermaß) auf und be

dien - bis 4° -, in maximo

4 fi

5 f-¹

6 fi

Die Kittfugenbreite kann zu 2,5 fi und mehr taxiert werden.

y) Mineralische Beimengungen treten bei dem Hardegser Sandstein in solcher Menge auf, daß er in dieser Hinsicht nur noch vom „Sandstein von Essen", vom Hilssandstein und vom Nörter Sandstein übertroffen wird. Mitverkittete Tonschiefertrümmer sind massenhaft, obschon oft unter Sandkorngröße, vorhanden. Sehr häufig sind Plagioklasreste von

150 fi 200^ usw ^ durch prächtige Zwillings-

150 fi ’ 100 fi

Streifung im polarisierten Lichte ausgezeichnet; auch Orthoklastrümmer, kaum Sandkorngröße erreichend, finden sich vor.

Lamellare, geknickte G lim me rblättchen    mit zerlappten

Umrissen zeigen sich vereinzelt unter dem Mikroskop; makroskopischer Glimmer (Muskovit) ist gleichfalls nicht sehr reichlich vertreten. Der Kohleanhäufungen ist schon Erwähnung geschehen. Impelluzide Erzkörnchen von etwa 20 fi Quermaß vereinzelt. Feine Aggregate (von 10 ft Quermaß) eines schön blauen Minerals (Korund?) auch hier vereinzelt bemerkbar.

8. Nörter Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. 5 und 6, Taf. V.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner sind farblos, lebhaft chromatisch polarisierend, sehr ungleichmäßig in Größe und Form, — es fallen die zahlreichen, sehr großen und die häufigen sehr kleinen Sandkörner auf —, reich an Einschlüssen und zeigen ein Durchschnittsquermaß von etwa 200ft, oft aber weniger, etwa 150u,

55°A 400 fi

100 fi 400 fi

und

ein Größtquermaß von etwa

ein Kleinstquermaß von etwa

ß) Das Bindemittel

ist gemischt eisenoxydisch-kieselig-kalkig. Der Kalkgehalt ist jedoch nicht als völlig gleichmäßig verteilt im Zement, sondern partienweise verteilt zu denken, wie durch Be-

4° —

handlung der Steinoberfläche mit HCl festgestellt wird und das Mikroskop bestätigt (vgl. Abb. 4). Außerdem finden sich größere Kalkanhäufungen noch vor in Form von besonderen, spärlicher verteilten hellfarbigen Einschlüssen, aus Sandkörnern und eben Kalksubstanz bestehend (Abb. 5). Diese Einschlüsse werden

CL

,1

eA

y/A

Va

ir

Abb. 4.

Abb. 5.

von den Steinmetzen „Dolomiten" genannt. Inwiefern diese Bezeichnung wegen eines etwaigen Gehalts an Mg C0₃ teilweise oder nicht berechtigt ist, kann, da eine chemische Analyse unterbleiben mußte, nicht entschieden werden. Bei wochenlangem Ausziehen dieser Einschlüsse mit HCl bleibt loser, reiner Quarzsand von

Korngröße zurück. Den Sandkörnern haftet,

200 /x bis 400 (.t 200/u bis 300 (x z. T. deutlich erkennbar, Bindemittel-Kieselsäure an.

Der Calcit stellt sich unter dem Mikroskop in Form zusammenhängender, nach den Rändern hin deutlich irisierender Kristall-

etwa

I75j“

100 /.i

form die Raute zugrunde liegt. Ein einzelner derartiger Kristallschnitt mit deutlich rhomboedrischen Spaltflächen hatte 200 (.1 Seitenlange. Das Mikroskop zeigt deutlich, wie die Calcitmasse beim Auskristallisieren zwischen den Quarzsandkörnern, die Kittfuge füllend, der Form jener sich angepaßt hat (s. Abb. 4). Die Kristallstängelchen des kieseligen Binde-mittel-Gemengteils treten jedenfalls zurück gegen den eisen-

gebilde von 25 (.1 bis

Quermaß dar, denen als Elementar-

oxydischen. Die Kristallstängelchen haben höchstens

12 /x bis 18«

1,5/“ bis 25 fx

Quermaß, gewöhnlich aber viel weniger. Die Breite der Kittfuge wird auf etwa 2,5 /x und mehr zu schätzen sein.

y) An mineralischen Beimengungen ist der Nörter Sandstein reich, zumal wenn man die Anhäufungen von Calcit dazu zählt (vgl. unter ß). Es wurden Orthoklasreste von ~ Quermaß beobachtet; häufiger sind Plagioklastrümmer von etwa Sandkorngröße, z. B.    Mikro

skopischen Glimmer zeigte der Dünnschliff kaum; makroskopisch macht er sich deutlich bemerkbar. Massenhaft vertreten sind: Tonschieferreste, in Verkittung mit den Sandkörnern, in verschiedensten, oft sehr minimalen, meist wild zerrissenen Partien. Die Eisenoxydmassen sind häufig von dunkelbrauner Substanz überzogen oder davon durchsetzt, die als Eisenhydroxyd zu deuten sein wird, dabei aber an humöses Material erinnert.

9. Stadtoldendorfer Sandstein.

(Mikrophotogramme, Abb. 1 und 2, Taf. VI.)

a) Die klastischen Quarzsandkörner enthalten zahlreiche Einschlüsse und zeigen

ein Durchschnittsquermaß von 60 (x bis 90 /x und mehr,

und

ein Größtquermaß von etwa ein Kleinstquermaß von .    .    30 (x bis 40 /x.

58q ft

200 (X

ß) Das Bindemittel

ist eisenoxydisch-kieselig und zeigt die charakteristisch bräunlich-weinrote Farbe, deren Intensität hier weit schärfer und deutlicher wie bei irgend einer der übrigen untersuchten Sandsteinsorten die Abgrenzung der Sandkornumrisse zeigt. Das dunkelbraunrote Bindemittel erscheint hier ganz besonders reichlich, nicht nur die Kittfuge ausfüllend, sondern auch, gleichsam wie überquellend, deren Ränder und auch oft die Sandkornfläche z. T. bedeckend. Die hier besonders reichlichen Eisenoxydmassen bedecken gewöhnlich ein außerordentlich dichtes Gewirre

12 (44

zahlloser feiner Kristallstängelchen von bis höchstens

Ab-

¹>5f*.

messungen. Dieselben mögen z. T. den auftretenden Tonschieferresten angehören, sind aber jedenfalls auch im isolierten Zustande in solcher Unmenge vorhanden, daß die obige Bezeichnung des Bindemittels gerechtfertigt ist. Das Eisenoxyd umhüllt oft deutlich die einzelnen Kriställchen. Die unter 3/? b erwähnte Form der Bindemittel-Kieselsäure fehlt auch hier nicht.

Kittfugenbreite etwa 2,5 /.i und mehr. Bei keinem der untersuchten Sandsteinsorten ist das Bindemittel entfernt so reich an reinem Eisenoxyd wie hier.

80 jU

y) Mineralische Beimengungen sind in nur beschränktem Maße vorhanden; so Tonschieferreste von Sandkorngröße und kleiner; von Glimmer (Mus-kovit), der im Stadtoldendorfer Sandstein, namentlich in schichtigen Sorten, häufig in erheblicher Menge makroskopisch vorkommt, wurde im Dünnschliff wenig, z. B. ein zerlapptes Bruchstück von ^ Quermaß, beobachtet. Plagioklas sehr selten;

von

^ bis

100 (44

10. Hilssandstein.

(Mikrophotogramm Abb. 3 und 4, Taf. VI.) a) Die klastischen Quarzsandkörner

sind von meist länglicher, jedoch ziemlich abgerundeter Gestalt, zeigen mäßig viele Einschlüsse und

90^ bis 120 j-i 90 f.i bis 120(14’ 180 (14

90 (44

_45_0_

450

ein Durchschnittsquermaß von

und

ein Größtquermaß von etwa

ein Kleinstquermaß von etwa

ß) Das Bindemittel

3°0.

Stärke der Kitt-

ist dem Anschein nach kieselig-schwacheisenoxydhydratisch. Die Kristallstängelchen bis zu , einmal fuge etwa 1,5 /n oder 2 /.i und mehr.

y) Die mineralischen Beimengungen spielen bei dem Hilssandstein eine besondere Rolle, namentlich ist es der Chlorit, der in prächtig grünen, abgerundeten Blättchen und Schuppen von etwas unter Sandkorngröße bis zu den Ab-

in ziemlich gleichmäßiger Verteilung, gerade-

messungen

210 fl

150 ft

zu dominiert. Es wurde sogar ein Chloritaggregat von etwa xh mm Quermaß beobachtet. Auch an Tonschieferresten

ist kein Mangel. Seltener ist Glimmer (Muskovit) bis zu

210 fl

3° ft

vertreten. Ganz vereinzelt, aber in größeren Aggregaten von etwa 200 ft Quermaß kommen schön dunkel honiggelbe bis nelkenbraune, halbdurchsichtige, unregelmäßig, z.T. krummflächig begrenzte Schuppen vor, die ich für Eisenoxyd oder Eisenoxydhydrat zu halten geneigt bin. Die einzelnen Individuen haben etwa 25 fi Quermaß. An einer Stelle des Dünnschliffes befand

sich ein Aggregat von

75° ft 3°° ft’

ii. Sandstein von Essen im frischen Zustande.

(Mikrophotogramm Abb. 1 und 2, Taf. VII.)

Die im Abschnitt III, A zu besprechende Gefrierprobe mit den vorliegenden Sandsteinen war bereits dem Abschluß nahe oder auch schon beendet und die Vorbereitungen für den im Abschnitt III, B zu schildernden Wetterbeständigkeitsversuch hatten begonnen, als Proben eines Sandsteins in meine Hände gelangten, der wegen an ihm beobachteter Verwitterungserscheinungen mein besonderes Interesse erregte. Sofort entschloß ich mich, ihn der begonnenen Prüfung mit zu unterwerfen, was sich günstigerweise noch eben ermöglichen ließ. Dieses mir so à propos gekommene Material gehört allerdings n i c h t zu den Wesersandsteinen. Seine Provenienz ist noch nicht mit voller Sicherheit festgestellt. Die anfangs mir gemachte Angabe, daß es Ruhrsandstein sei, ist unbedingt falsch. Dann wurde es als Sandstein von Staudernheim an der Nahe angesprochen. Der Vergleich eines Dünnschliffs aus dem fraglichen Material mit einem solchen aus echtem

Staudernheimer Sandstein ergab die wahrscheinliche Richtigkeit dieser zweiten Bezeichnung. Der Stein ist bei der Münsterkirche in Essen a. d. Ruhr verwandt worden. Diese, in ihren ältesten Teilen aus der romanischen Zeit stammend, hatte später einen gotischen Erweiterungsbau erhalten, der 1848 mit schar-rierten Quadern verblendet wurde. Die Verblendung ist aus dem fraglichen, darum hier als „Sandstein von Essen" bezeichneten, Material hergestellt und zeigte (vor der nunmehr erfolgten teilweisen Restaurierung) namentlich an der Ost-, Süd- und Westseite sehr auffallende und weitgehende Verwitterungen. Das äußere Ansehen des Sandsteins ganz im Innern eines Probestückes ist in Tabelle 3 beschrieben. Der mikroskopische Befund nach einem Dünnschliff aus gleichfalls unversehrtem Material ist im folgenden wiedergegeben, wozu die Mikrophotogramme Abb. i und 2, Tafel VII, zu vergleichen sind.

a) Die klastischen Quarzsandkörner, von der gewöhnlichen Beschaffenheit, zeigen

200 f.i bis 300 100 (.1 bis 200 (.L 600 (.1 3°°,«

100 f.i 100 fx

ein Durchschnittsquermaß von

und

ein Größtquermaß von etwa

ein Kleinstquermaß von etwa

ß) Das Bindemittel

ist gemischt schwach kalkig-eisenhydroxydisch-minimal kieselig, ob auch z. T. tonig, wäre durch die Analyse festzustellen.

Die Bindemittelkieselsäure ist jedenfalls höchst spärlich, Kristallstängel chen wurden kaum beobachtet. Irisierende Calcit-Aggregate von etwa 15.^ Quermaß machen sich bemerklich. HCl bewirkt unter der Lupe sichtbares, ganz schwaches Aufbrausen an einzelnen winzigen, jedoch ziemlich gleichmäßig verteilten Stellen der Steinfläche. Kittfuge ungemein dicht. Ihre Breite ist schwer schätzbar und mag höchstens 1 (x betragen.

y) An mineralischen Beimengungen ist der „Sandstein von Essen" ganz besonders reich.

Tonschieferreste finden sich in weit größerer Menge als bei sämtlichen übrigen untersuchten Sandsteinsorten ; sie sind häufig mit massenhaften Kohleeinschlüssen behaftet. Die Schiefertrümmer erreichen oft weit mehr als Sandkorngröße und machen den Quarzkörnern der Quantität nach z. T. den Rang streitig. Glimmer (Muskovit) ist ganz besonders reichlich in sehr stark zerlappten und zerrissenen, oft stark gehäuften

Partien, bis zu ²-°—, ja 35°^ Quermaß vertreten. Grüner Chlorit ioo,« J 50fl

kommt gleichfalls vor, auch wurmförmig in Quarz eingewachsen.

Plagioklas nicht selten, bis zu T5°ft Quermaß.

Braune opake Massen von Eisenoxydhydrat sind häufig. Diese, nebst den Schieferresten und auch den Chloritaggregaten, machen sich schon unter der Lupe als dunkle Flecken bemerklich. Dies trifft auch bei einigen anderen Wesersandsteinen zu:

Außerdem kommen vor vereinzelt oder in geringerenMengen: Zirkon in kleineren Kristallen, Anatas, gelblich-braune

'S |T5

bildend, meistens jedoch

Ć

Pyramiden bis zum Quermaß von —,

Quermaß); Rutil in

weit kleiner (größtes Aggregat von

690 (.1 150 fi

gelben Säulchen, Apatitnädelchen und blauer Korund (?).

12. „Sandstein von Essen“, verwittert.

Der Dünnschliff wurde der sehr starken Verwitterungskruste des in Abb. 7 dargestellten Gesimsstückes entnommen. Das Bild ist ganz ähnlich dem unter 11 beschriebenen. Quarz und Glimmer erscheinen, z. B. völlig unverändert ; dagegen fällt sofort ins Auge, daß die früher dunkelbraunen Eisenoxydhydratmassen jetzt fast durchgängig weit hellfarbiger, gelblich und an den Rändern deutlich verwaschen und ausgelaufen erscheinen. Das Pigment hat sich ersichtlich auf größere Flächen verbreitet. Auch sonst sind einzelne Zeichen der Verwitterung nicht zu verkennen. Z. B. erscheinen die Feldspäte jetzt weniger frisch, was allerdings das Mikrophotogramm, Abb. 3 und 4, Tafel VII, nicht verrät.

13. „Odenwald-Syenit“.

Dieses in der Steinbruch-Industrie so bezeichnete Material ist petrographisch kein Syenit, sondern ein, etwas Quarz führender, Diorit.

Die untersuchte Probe (von Peter Bachem, Witwe u. Cie. in Königswinter geliefert) entstammt sehr wahrscheinlich den Brüchen der Firma Kreuzer & Böhringer in Lindenfels i. Odenwald.

In dem Mikrophotogramm, Abb. 5, Tafel VII (Vergr. 45 fach),

zeigt sich zur Linken und rechts unterhalb des

-großen

²5°A

15

speisgelben Schwefelkieses, im obersten Teil des Bildes, etwas eckiger Quarz. Das zweite, viel kleinere Schwefelkieskorn, rechts unten von dem ersten, wird von einem Quarzkorn (rechts) und einem undeutlichen Plagioklas (links) eingeschlossen. Nach links und unten hin folgen dann gröbere Massen, im Dünnschliff von gewöhnlich licht hellgrüner Hornblende, von den charakteristischen Sprüngen massenhaft durchsetzt. Rechts unten schließen sich sodann größere Plagioklase an, während links unten wieder Hornblende, von etwas Quarz unterbrochen, vorherrscht. Die größten beobachteten Quarzkörner maßen 200 (.1 bis 300 /n.

400 (.1

20 f.i bis 50 (.1

Apatitnadeln kommen bis zu

Quermaß

vor. Kleine Mengen von Magnesia-Glimmer sind vorhanden.

Das zweite Mikrophotogramm, Abb. 6, Tafel VII, (Vergr. 140fach) zeigt einige Quarzkörner des Dünnschliffs, von Feldspat und Hornblende umlagert. Links unten ein Schwefelkies.

Anhang.

Der früher erwähnte Dünnschliff von Staudernheimer Sandstein (von dem ein Mikrophotogramm nicht vorliegt) ergab folgenden Befund :

a) Farblose wasserklare Quarzsandkörner, z. T. mit vielen Einschlüssen.

200 /il 200 f.l}

Durchschnittsmaß .

Größtquermaß etwa .

Kleinstquermaß etwa

H CO !-fc.

125^

ß) Bindemittel

ganz ähnlich wie bei 11.

y) Mineralische Beimengungen.

Orthoklas und Plagioklas, Tonschieferreste, braune opake Massen von Eisenoxydhydrat, Muskovit, selten Biotit; vereinzelt auch grüner Chlorit. Ziemlich reichlich farbloser Zirkon in z. T. größeren Kristallen; Rutil in orangeroten Körnern; brauner und bläulicher Turmalin; hexagonale Apatit-säulchen, vereinzelt.

Abschnitt III.

Künstliche Verwitterungsproben.

Auf die Ausführung des „natürlichen VerwitterungsVersuches" mußte ich zu meinem Bedauern, der Umstände wegen, Verzicht leisten. Außerdem aber lag es in meiner besonderen Absicht, den „künstlichen" Verwitterungsversuch nach meinen eigenen, von mir selbst bis dahin noch niemals realisierten Vorschlägen, in, wenn nötig, verbesserter Form, einmal zur Ausführung zu bringen und die ausgewählten Wesersandsteinsorten boten hierzu ein besonders geeignetes Objekt dar. Nach den Ausführungen auf den Seiten 9/17, 43/44 und 174/177 meines Werkes: „Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine usw.“, von denen ich hier ausgehe, erfordert das in Rede stehende Prüfungsverfahren im wesentlichen zwei Einzelprüfungen :

1.    Den Frostversuch oder die Gefrierprobe und

2.    die obligatorische Agentienprobe.

A. Der Frostversuch.

Die Ausführung des Frostversuchs mit den Sandsteinsorten selbst vorzunehmen, wäre mir wegen gänzlichen Mangels der dazu erforderlichen Einrichtungen leider ganz unmöglich gewesen. Und doch konnte und durfte dieser wichtige Teil der Wetterbeständigkeitsprüfung nicht entbehrt werden. Ich begrüßte es darum mit der größten Freude und dem lebhaftesten Danke, als der verdiente und hochverehrte Obmann der

Kommission des „Internationalen Verbandes für die Materialprüfungen der Technik", Herr Professor A. Hanisch, K. K. Baurat in Wien, auf meine Bitte sich in uneigennützigster und liebenswürdigster Weise bereit erklärte, den Frostversuch für mich auszuführen. Es geschah dies in der Herrn Baurat Hanisch unterstellten behördlich autorisierten Prüfungsanstalt für natürliche und künstliche Steine in Wien I, nach dem dort üblichen, den Beschlüssen der internationalen Konferenzen entsprechenden und im wesentlichen jetzt auch sonst überall gebräuchlichen Verfahren. Dasselbe verdient, wie aus dem folgenden ersichtlich, ohne Zweifel durchaus die Bezeichnung als einer „strengen Frostprobe“. Zunächst wurden aus jeder der 8 Sandsteinsorten i bis 8 (Seite 6 u. f. d. B.), nämlich :

1.    Obernkircher Sandstein

7.    Stadtoldendorfer ,,

8.    Hilssandstein,

je 3 genau gleichbeschaffene Würfel von 6 cm Kantenlänge durch Aussägen aus dem Block hergestellt, dazu noch 3 weitere Würfel aus einer zweiten, etwas schwach rötlichen, mit dunkleren Streifen behafteten Sorte des Wrexer Sandsteins, in Tabelle 2 mit 2a bezeichnet. Die Ausführung dieser Arbeit besorgte die bekannte Firma „Peter Bachem, Wwe. & Komp., Steinbrüche, Steinhauerei und Dampfsteinsägerei, Königswinter a. Rh."

Von je 3 Würfeln der 8 bezw. 9 Sandsteinsorten wurde nun immer je einer im trockenen Zustand der Druckfestigkeitsprobe unterworfen. Die Ausführung erfolgte mittelst Presse nach der zuverlässigen und bewährten A m s 1 e r sehen Konstruktion, _j_ zum Lager. Die Druckfestigkeitsangaben der Tabellen 1 und 2 beziehen sich durchweg auf den völligen Bruch. Die beiden

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

5°

anderen Würfel jeder der 8 bezw. 9 Sandsteinsorten wurden zum Frostversuch selbst benutzt. Zunächst wurden dieselben trocken gewogen und hierauf mit Wasser getränkt und zwar erfolgte die Wassersättigung durch allmähliches Zugießen von Wasser in ein Glas, in dem der Würfel sich befand. Nach 8 Tagen Wasserlagerung fand Wiederwägung statt, zum Zweck der Wasseraufnahme-Bestimmung. Die wassergesättigten Sandsteinwürfel wurden nun in einem Drahtgehänge in den Gefrierraum des Eiskastens gebracht und hier mindestens 4 Stunden einem Frost bis zu — 17 °C ausgesetzt, hierauf in Auftauewasser von Zimmertemperatur gebracht, woselbst sie wieder mindestens 4 Stunden verblieben. Dieses Verfahren wurde 25mal wiederholt, wodurch den Vorgängen der Wirklichkeit tunlichst Rechnung getragen ist, während andererseits die Bedingungen des Versuchs bedeutend schärferer Art waren, wie sie dort vorzuliegen pflegen. Denn wohl niemals wird es sich in Wirklichkeit um stete, gleich häufige Wiederholung einer solch niedrigen, allseitig und bis ins Innere wirkenden Temperatur handeln wie im Versuch, während gleichzeitig der hohe Grad der Wassersättigung beim letzteren von der Wirklichkeit niemals erreicht werden wird. Das Ergebnis der beschriebenen Frostprobe für die Sandsteinsorten war ein durchgehend günstiges. Zunächst wurde keiner der Würfel derart beschädigt, daß eine nachfolgende Druckprobe unmöglich geworden wäre. Das genauere Verhalten der einzelnen Steinsorten beim Frostversuch ist aus Tabelle 2 zu ersehen, die deren ungleichen, äußerlich sichtbaren, nirgends aber erheblichen Veränderungen und ihre ungleichen, aber ziemlich unbedeutenden Gewichtsverluste im Frostversuch erkennen läßt (Spalten 8 und 7). Danach ist das Verhalten der 8 Sorten als ein im großen ganzen ziemlich gleichmäßig günstiges gekennzeichnet und auch der Hilssandstein, der auf den ersten Blick weniger vertrauenerweckend erscheinen könnte, ist davon nicht auszuschließen. Sämtliche 8 Sorten können im Hinblick auf die unzweifelhafte Strenge der beschriebenen Probe als im gewöhnlichen Sinne frostbeständig bezeichnet werden. Die

Rangordnung der Sorten nach den Ergebnissen der verschiedenen Spalten (5, 7 und 8) ist etwa die folgende:

Gemäß Sp. 5 der Tabelle 2

Gemäß Sp. 7 der Tab. 2 Gemäß Sp. 8 der Tab. 2

Osterwalder Sandstein Obernkircher Sandstein Mehler Sandstein Wrexer Sandst. (Sorte 2a) Hardegser Sandstein Stadtoldendorfer Sandstein Wrexer Sandst. (Sorte 2) Nörter Sandstein Hilssandstein

10

15

21

Osterwalder Sandstein Osterwalder Sandstein Obernkircher Sandstein Obernkircher Sandst.

Mehler Sandstein Wrexer Sandstein (S. 2) Hardegser Sandstein Hardegser Sandstein Wrexer Sandst. (S. 2a'] Wrexer Sandst. (S. 2) Nörter Sandstein Wrexer Sandst. (S. 2a) Stadtoldendorfer Sandst. Hilssandstein

Mehler Sandstein

Nörter Sandstein Hilssandstein

Stadtoldendorfer Sandst.

Bemerkung: Die Zahlen der Spalte 1 bedeuten: Druckfestigkeitsabnahmen beim Frostversuch in °/o des Anfangstrockengewichts.

Zu dieser Zusammenstellung ist zu bemerken, daß die Inhalte ihrer 3 Rubriken sich teils nur scheinbar, teils tatsächlich widersprechen und daher zu unbedingt sicheren Vergleichen -und daraus abgeleiteten vollständig bindenden Schlüssen nicht wohl berechtigen können. Und dies ist auch ganz natürlich. Erstlich enthalten die Spalten 1, 2, 3 bei genauerem Zusehen an und für sich keineswegs Antworten auf die gleichen Fragen. Denn während Spalte 1 (oder Spalte 5 der Tabelle 2) gleichsam ein Bild des Gesamtkohärenzverlustes der Sandsteinwürfel als Ganzes als Folge der Frostprobe gegenüber der Wirkung zweier gleichen gegensinnigen Kräfte (Druckbeanspruchung der Würfel) darbietet, stellt Spalte 3 (oder Spalte 8, Tab. 2) den Ausdruck des entsprechenden Verhaltens der Kohärenzgröße einer kleineren Materialpartie und dazu noch unter dem Einfluß einer einseitig nach außen gerichteten Kraftwirkung: des Eisüberdruckes dar, wobei überdies noch ein Unterschied zwischen dem Verhalten der Würfelkanten und Würfelecken besteht und ausschließlich Zug- und allenfalls noch Scherspannungen in Frage kommen, jedenfalls aber gerade reine Druckbeanspru-•chung ausgeschlossen erscheint.

4*

Ferner sind die Angaben der Spalte 3 bezw. 8 der Tabelle 2 nur ganz grobe, dem bloßen Augenschein entstammende, die der Spalte 5, Tab. 2, aber exakt zahlenmäßige, ein Unterschied, der auch hinsichtlich der Spalten 7 und 8 besteht. Sodann sind auch wiederum diese letzteren doch nicht ohne weiteres miteinander vergleichbar, denn Spalte 2, S. 51 d. B., oder vielmehr Spalte 7, Tab. 2, gibt nicht ausschließlich das gewichtsprozentische Maß für die infolge der Frostwirkung entstandenen Materialverluste, sondern durch die betreffenden Zahlengrößen kommt außerdem noch die, wenn auch noch so geringe, chemische Wirkung des immerhin längere Zeit wirksam gewesenen C0₂- und O-haltigen Aufsaugewassers in den Gläsern vor dem Frostversuch mit zum Ausdruck. Ein kleiner Teil des in Verlust gegangenen Materials ist eben im Aufsaugewasser gelöst zurückgeblieben. Übrigens müßte von den Angaben der Spalte 5 der Tab. 2, strenggenommen, über die Hälfte, nämlich die Angabe für den Hardegser, Osterwalder, Mehler, Wrexer (Sorten 2 und 2a) und Obernkircher Sandstein, ausscheiden, soweit sie sich auf die Frostprobe beziehen. Denn die nach Beendigung derselben bestimmten Druckfestigkeiten hatten sich zum Teil größer ergeben als die Anfangsfestigkeiten. Es wird dies — da natürlich stets das umgekehrte Verhältnis gefunden werden muß — wohl darauf zurückzuführen sein, daß zur Bestimmung der Anfangstrockenfestigkeit nur je ein Würfel benutzt worden ist, der im vorliegenden Falle der Sorten 1, 2, 3, 4 und 5 zufälligerweise je eine etwas geringere Druckfestigkeit ergab als die beiden anderen Würfel der gleichen Sorte oder einer derselben, selbst nach der Frostwirkung. Nicht selten kommen nämlich Schwankungen bis zu 15% in den Festigkeitsergebnissen für verschiedene Würfel desselben Materials vor, zurückzuführen teils auf Ungleichmäßigkeiten des letzteren als solchem, teils aber auf Unebenheiten der Druckflächen zum Versuch und überhaupt auf Bearbeitungsungleichheiten der verschiedenen Probewürfel. Bei Obernkircher und Wrexer Sandstein (Sorten 2 und 2a), Mehler und Hardegser übrtrifft die Anfangstrockenfestigkeit wenigstens die Frostfestigkeit des einen der beiden Probewürfel b und c. Sind nun auch gerade bei den Sorten: Obernkircher, Mehler und Osterwalder Sandstein, sowie auch beim Wrexer (Sorte 2a) die Vorbedingungen für ein zuverlässiges Versuchsergebnis (Spalte 5, Tabelle 2) bei der geringen Anzahl von Probewürfeln, wie es scheint, nicht erfüllt, so ist andererseits doch sehr wahrscheinlich, daß die Frostfestigkeit bei jenen 4 Sorten in Wirklichkeit wenigstens nicht sehr viel kleiner sein wird als die Anfangsfestigkeit, eine Annahme, die auch die verschiedenen Rangordnungen nach den Spalten 1, 2 und 3 der obigen Zusammenstellung in eine gewisse annähernde Übereinstimmung versetzt. Läßt man übrigens z. B. beim Mehler und beim Wrexer Sandstein (Sorte 2a) den Probewürfel b ganz außer acht, so ergibt sich hier tatsächlich nur eine Festigkeitsabnahme von 4,9 bezw. 1,8 °/o beim Frostversuch. Hiernach darf wohl angenommen werden, daß auch die Rangordnung der Rubrik 1 annähernd der Wirklichkeit entspricht und daß also nach dem Frostversuch die 3 Sorten: Osterwald, Obernkirchen und Mehle in jeder Hinsicht an der Spitze rangieren. Ich stehe übrigens nicht an, für die Beurteilung der Frostsicherheit eines Bausteins die Spalten 8 und 7 der Tabelle 2 für charakteristischer und wichtiger zu erklären als die Spalte 5. Denn jene belehren über Veränderungen, welche in Wirklichkeit

ganz so

Kanten und Ecken, von Abblätterungen usw.

in Gestalt von Absprengungen und Absandungen an

wenn auch viel

schwächer und allmählicher wie beim Versuch, an den Steinen infolge des Frostes auftreten können und auftreten. Diese aber, Spalte 5 nämlich, enthält nur Angaben über den Kohärenzverlust des Steins als Ganzes, dazu noch unter der Voraussetzung völliger Durchfrierung, wie sie beim F rostversuch tatsächlich erreicht wird, in Wirklichkeit aber wohl niemals eintreten kann, da der natürliche Frost nur bis zu 'einer verhältnismäßig geringen Tiefe eindringt. Es trifft eben bei der Gewinnung jener Versuchszahlen stets ein Maximum der Druckbeanspruchung (beim Bruch) mit einem Maximum der Frostwirkung zusammen, während in Wirklichkeit im schlimmsten Falle höchstens das letztere, jedoch auch nur äußerlich, vorhanden, die Druckbeanspruchung aber immer eine sehr mäßige, meist annähernd gleiche ist (praktisch zulässige Beanspruchung des Materials).

Nach alledem dürfte jene Art des Kohärenz Verlustes ein zwar sehr wertvolles und strenges, aber doch mehr indirektes Kriterium zur Beurteilung der Frostsicherheit der Steine liefern. Die Angaben der Spalte 8, Tabelle 2 sind jedenfalls noch dadurch besonders wertvoll, daß sie über das individuelle Verhalten der verschiedenen Steine im Frost Licht verbreiten. In den ganz extremen Fällen höchster und minimalster Frostsicherheit würden die Angaben und Werte aller 3 Spalten 5, 7 und 8 der Tabelle 2 wohl allgemeine Übereinstimmung zeigen. Bei mittlerer Frostbeständigkeit braucht dies hinsichtlich der Spalte 5 und der beiden übrigen Spalten keineswegs immer der Fall zu sein, wie z. B. der dichte Kalkstein von Anzenstein in Tirol und der Sandstein von Gablitz in N.-Österreich (vergl. das hier unten citierte Werk von A. Hanisch, Seite 9 bezw. 17) beweisen. Auch hat man zu bedenken, daß sogar ein handgreiflicher Widerspruch zwischen den Resultaten der Spalten 7 und 8 u. U. nur scheinbar sein kann. Denn es ist sehr wohl denkbar, daß. bei ziemlich erheblichem Materialverlust im Frostversuch, sogar in kompakter, jedoch feinteiliger Form, dieser Schaden nicht ohne weiteres sichtbar zutage tritt. Verbesserungsvorschläge für diejenigen Versuche, die zu den Werten der Spalten 5 und 7, Tabelle 2, geführt hatten, finden sich im IV. Abschnitt.

Es ist noch der Nachweis zu erbringen, daß die äußerlichen und innerlichen Veränderungen, welche die frostgeprüften 9 Sandsteinsorten beim Versuch erlitten hatten, wie behauptet, tatsächlich unbedenklicher und unerheblicher Art gewesen sind. Dies kann in dreifacher, sich verstärkender Weise geschehen, indem man einfach die in den Spalten 8, 7 und 5 der Tabelle 2 niedergelegten Frostversuchsergebnisse vergleicht mit den entsprechenden Resultaten, die man für anerkannt frostsichere und auch frostgefährdete Bausteine gefunden hat. Hierher gehöriges, z. T. reichliches Material liefern die bekannten vorzüglichen Arbeiten von A. Hanisch und Tetmajer, nämlich die „Frostversuche mit B austeinen der österreichisch-ungarischen Monarchie, C. Graeser, Wien, 1895" des ersteren und des letzteren: „Mitteilungen der Materialprüfungs-Anstalt am Schweiz. Polytechnikum in Zürich, I. Heft, Methoden und Resultate etc., Zürich, 1900“, ferner die Mitteilungen der Königlich Technischen Versuchsanstalten zu Charlottenburg und anderer Prüfungsanstalten, das Werk von O. Herrmann, Steinbruchindustrie und Steinbruchgeologie usw.

i. Hinsichtlich der durch den bloßen Okularbefund festzustellenden Veränderungen der Steine, d. h. der eigentlich als „Frostschäden" zu bezeichnenden, ist zunächst zu bemerken, daß solche bei den fünf Sorten: Osterwalder, Oberkircher, Mehler, Hardegser und Stadtoldendorfer Sandstein überhaupt nicht vorhanden waren. Die Schäden am Wrexer Sandstein (1. Sorte) und am Nörter sind etwa gleichwertig : es handelt sich nur um geringe Abrundungen der Kanten, also unbedeutende Absandungserscheinungen. Beim Wrexer Sandstein (2. Sorte) erstreckten sich dieselben, jedoch gleichfalls in geringem Maße, auch auf die Ecken. Der Hilssandstein nimmt hinsichtlich seiner sichtbaren Veränderungen beim Frostversuch eine besondere Stelle ein, indem außer Formänderungen an den Ecken auch noch Rißchen sich bemerklich machten. Erstere traten jedoch erst am Schluß des Versuches ein und sind als ganz geringfügig zu bezeichnen. Dasselbe gilt von den Rißchen, welche gleichfalls erst nach längerer Dauer des strengen Versuchs (nach Verlauf der halben Versuchszeit) sich zeigten und augenscheinlich ebenfalls belanglos waren. In allen vier zuletzt genannten Fällen zeigten die Frostschäden keine stärkere Entwickelung als, nach den angegebenen Quellen, solche bei sonst ganz frostbeständigen Bausteinen, z. B. gewissen Graniten und dichten, besseren Kalksteinen, im Frostversuch beobachtet worden sind.

Bei ausgesprochen frostunsicheren und -gefährlichen Steinen : gewissen Sandsteinen, Kalksandsteinen, Kalksteinen usw., treten die Formänderungen im Frostversuch meist nach kurzem Verlauf, oft gleich nach Beginn desselben, auf und sind erheblicherer Art. So geht das Absanden von Ecken und Kanten nicht selten so weit, dass der Probewürfel eine mehr oder weniger kugelige Gestalt annimmt, oder es zeigen sich auf größere Tiefe des Steins Abbröckelungen und Absprengungen von Ecken und

Kanten, stärkere, schließlich zum Zerfall des Steins führende Risse und dergl. und die Druckprobe nach dem Gefrierversuch kann aus dem einen oder anderen Grunde unausführbar werden (vgl. A. Hani sch 1. c. S. 6/7).

2. In betreff der Gewichtsverluste beim Frostversuch ist von vornherein noch einmal zu betonen, daß bei den daraus abzuleitenden Schlüssen auf den Grad der Frostsicherheit der Steine, genau genommen, stets auch dessen jeweilige chemische Angreifbarkeit mitzuberücksichtigen wäre. Im allgemeinen aber trifft, bei der Geringfügigkeit dieses Einflusses, ein größerer Betrag jener Zahlenwerte stets auch mit einem höheren Grad der Frostunsicherheit zusammen und umgekehrt ein kleiner Betrag der Zahlen mit größerer Frostsicherheit. Als noch unbedenklich scheint nach den zahlreichen vorliegenden Versuchsergebnissen (vgl. Hanisch 1. c.) ein Gewichtsverlust von etwa 0,4 °/o, wohl auch noch von 0,5 °/o des Anfangstrockengewichts (1. c., S. 27, betr. Basalt von Muglinau bei Polnisch-Ostrau in Schlesien mit 0,503 °/° Gewichtsverlust) gelten zu dürfen. Steine mit i °/o oder darüber haben jedenfalls schon als sehr verdächtig und bedenklich zu gelten. Jener Grenzwert des Gewichtsverlustes von 0,4% wird nun im Falle der vorliegenden Versuchsreihe bei keiner einzigen der geprüften Sorten, auch nicht der in fraglicher Hinsicht ungünstigsten, erreicht. Denn der Stadtoldendorfer und der Hilssandstein haben nur 0,349 und 0,345°/o Gewichtsverlust im Durchschnitt aufzuweisen, Zahlenwerte, die nur unbedeutend größer sind als beispielsweise der betreffende Betrag für den als frostsicher doch wohl zu taxierenden Baveno-Granit (mit 0,209 °/o Gewichtsabnahme) oder für noch manche andere frostwiderstandskräftige Granitsorten. Für den Nörter Sandstein ist eine Gewichtsabnahme von nur 0,244 °/o festgestellt. Hinsichtlich des Stadtoldendorfer Sandsteins ist überdies noch zu bemerken, daß die für ihn gefundene Gewichtsabnahme sehr wahrscheinlich erheblich zu groß angegeben ist. Dieselbe war als Mittel aus nur zwei sehr ungleichen Einzel-Gewichtsverlusten, nämlich: 0,645 und °,°54°/° festgestellt worden. Bei solchen Unterschieden in den Einzel - Zahlenwerten — der größere beläuft sich auf mehr als das Zehnfache des kleineren — ist jedenfalls bei der Mittelbildung Vorsicht geboten und es scheint mir der kleinere weit mehr Vertrauen zu verdienen als der größere.

Ein ähnliches Verhältnis waltet übrigens auch in betreff des Mehler Materials ob. Ich bin entschieden geneigt, den einen, offenbar zu großen Zahlenwert auf schon vor dem Versuch vorhanden gewesene, verborgene, dem Material als solchem fremde, ihm aber dennoch anhaftende Fehler zurückzuführen, nämlich auf kleinere örtliche Kohäsionsdefekte irgendwelcher Art, herrührend vielleicht vom Transport oder von der Bearbeitung, die immerhin groß genug waren, um den Gewichtsverlust beim Frost versuch entsprechend zu steigern. Ein nachteiliger Einfluß auf das Verhalten des Würfels als Ganzes in der Druckprobe brauchte durch sie noch nicht bedingt zu sein. Die Gewichtsverluste der übrigen frostgeprüften Steinsorten : Obernkircher, Wrexer (i. Sorte), Mehler, Osterwalder und Har-degser Sandstein sind ganz ausgesprochen geringwertig, was auch noch von der 2. Sorte (2 a) des Wrexer Steines behauptet werden darf.

jedoch nicht zu große

3. Auch hinsichtlich der Druckfestigkeitsabnahme beim Frostversuch, die wir allerdings nicht als in erster Linie oder wenigstens nicht, allein entscheidend für die Beurteilung der Frostsicherheit von Steinen anerkennen konnten, sind die Ergebnisse für unsere Sandsteinsorten teils bedingungslos günstig, nämlich für den Hardegser und Stadtoldendorfer Sandstein, teils, wie auf S. 53 d. B. gezeigt, aller Wahrscheinlichkeit nach befriedigend, nämlich beim Osterwalder, Obernkircher, Mehler und Wrexer Sandstein (Sorte 2 a). Allenfalls wäre noch zu erweisen, daß auch den für Wrexer Sandstein (Sorte 2), Nörter Sandstein und Hilssandstein gefundenen Zahlen keine ungünstige Bedeutung im Sinne der Frostbeständigkeit beizumessen ist. Dies könnte, wenn nicht die Darlegungen und Betrachtungen unter 1 und 2 diesen Nachweis entbehrlich machten, etwa wie folgt geschehen. Es ist schon allgemein angedeutet worden, daß überhaupt größere

— Beträge der Druckfestigkeitsabnahme im Frostversuch mit befriedigender Frostsicherheit u. U. verträglich sein können, sowie auch umgekehrt kleinere — jedoch nicht zu kleine — Beträge mit mäßiger Frostsicherheit, und wir würden uns hier füglich auf den Seite 54 d. B. gegebenen Hinweis auf Tatsachen berufen können. Es gibt aber noch eine 2. Art der Begründung, die zu einer präziseren Fassung der Behauptung führen wird, allerdings aber eine etwas weiter ausholende, zunächst allgemeine Betrachtung nötig macht.

Bezeichnet :

ßt in t/cm² (oder auch in kg/cm²) die spezifische Trockenfestigkeit des Materials,

ßn in t/cm² (oder auch in kg/cm²) die spezifische Naßfestigkeit des Materials nach 28-tägiger Wasserlagerung,

ßn* in t/cm² (oder auch in kg/cm²) desgleichen, jedoch nach 24-maliger Frostwirkung, so wird nach Tetmajer der Grad der Erweichung des Materials im Wasser durch den sog. Er-

weichungskoeffizienten : X = ^r> der Grad des Kohäsions-

ßn

Verlustes durch die kombinierte Wasser-Frostwir-kung, durch den sog. Beständigkeitskoeffizienten:

X* = ~- ausgedrückt.

Pt

Diese Koeffizienten sind mit den Druckfestigkeitsabnahmen k und k* in Prozenten des Anfangstrockengewichtes infolge der Wasserlagerung und infolge des Gefrierens verknüpft durch die Beziehungen :

k = 100 ^1—und

k* = 100 (1— x*),

denn es ist k = 100

H)

und

ßt

k* = 100

Die beiden Koeffizienten x und y* gestatten nach Tetmajer gewisse Schlüsse auf das mutmaßliche Verhalten eines stein-

artigen Materials im Frost (vgl. Tetmajer, 1. c, S. 81/82). Tetmajer hat festgestellt, daß von einer Reihe von geprüften Schweizer Sandsteinen diejenigen mit anerkannt frost- und wetterbeständigem Charakter in der Probe durch ein geringes Maß von Erweichungsfähigkeit gekennzeichnet sind. (Erweichungskoeffizient: 1 = 1,05 bis 1,28) — 1. c. S. 321 —. Er gibt an, daß wassersaugende Kalk- und Sandsteine mit einer Trockenfestigkeit unter 400 kg/cm² und einem Erweichungskoeffizienten Z >> 1,3 hinsichtlich ihrer Erostbeständigkeit mindestens zweifelhaft seien. — Wir werden uns vorzugsweise an den, direkt dem eigentlichen Frostversuch entstammenden Beständigkeitskoeffizienten y* halten, dabei aber in den folgenden Betrachtungen zunächst von jenem Grenzwert    oder sicherer

gleich von 1,5 für minderwertigere Steine ausgehen. Zwischen den beiden Koeffizienten % und y* besteht allgemein die Beziehung:

Woraus :

x-x* —

ßn

ßn

oder = x,

X*

= x . ¹ folgt. X

ßn

den man „Schwächungskoeffizient" nennen könnte, läßt erkennen, in welchem Maße das Ausfrieren die Schwächung der Druckfestigkeit durch das Erweichen noch steigert. Er ist für verschiedene Steine verschieden groß (mit größeren Ungleichheiten wiederum zwischen verschiedenen Gesteins s or te n), würde aber unter normalen Verhältnissen stets als echter Bruch gefunden werden müssen, dessen Wert sich der Einheit im allgemeinen um so mehr zu nähern scheint, je dichter und fester das Gestein ist. Für frostunfeste Sandsteine bewegt sich der Wert von x zwischen 0,6 und 0,7. Für solcherlei Material hat man nun nach dem vorigen (mit z//>i,5) die Bedingung:

*

X =

Der Quotient æ =

ßn

x .    oder < x . 0,67.

6o

oder endlich, wenn sicherheitshalber x = o,6 genommen wird :

X* <! 0,4,

was einem Betrag des Kohäsionsverlustes bei der Frostdruckprobe von k* y 60 °/o entspricht. Dieses Ergebnis stimmt in der Tat mit den Resultaten der Tetmajerschen Versuche und auch der Hanischschen, hier unter Ausdehnung auch auf andere Bausteinsorten, recht gut überein. Vgl. bei Tetmajer, 1. c., S. 240/241: Molasse-Sandstein von Bonnefontaine, Kanton Freiburg, mit 7* = 0,34 (bei x = 2,3) und S. 242/243: Marine-Molasse von Immensee mit 2* = 0,32 (bei x = 1,9), beides Sandsteine, die im Frostversuche „erhebliche Ablösungen" zeigten. In betreff der Hanischschen Frostversuchsergebnisse ist vorweg zu bemerken, daß die Angaben der Frostfestigkeit hier stets Trockenfestigkeitsgrößen ß*, nicht Naßfestigkeitszahlen ßn* bedeuten und daß mithin die wahren Größenwerte von x* <Z als die mit jenen

Zahlen zu errechnenden ^ j ausfallen. Die Bestätigung unseres

Ergebnisses entnimmt man nun folgenden Beispielen frostunbeständiger Bausteine bei Hanisch, 1. c. : 1) S. 26, Sandstein von Alt-Moletein, Mähren (Tempelbruch) mit einer Druckfestigkeitsabnahme beim Frostversuch von 79%, also mit x* </

²⁶³ ('“ioo) .

[Die Trockenfestigkeit (263) ist aus „Hanisch,

263

Resultate der Untersuchungen mit Bausteinen der österr.-ungar. Monarchie", S. 13, zu entnehmen]. Oder x* <C 0,21 (während X = i,8, mit den Minimalwerten errechnet). 2) Kalksandstein von Repuzinetz, Bukowina, 1. c., S. 31, wofür der Druckfestigkeitsverlust im Frost = 57 °/o, mithin x* <C (I—joq) °der 'C °>43> a^so wahrscheinlich auch noch < 0,4. 3) Kalksandstein von Winden, Ungarn, 1. c., S. 39, wofür, bei den durch den Frost nicht zerstörten Steinen, der Druckfestigkeitsverlust = 49%, also ^<^0,51, während bei den zerfrorenen Probestücken diesen Größen ein entsprechend viel beträchtlicherer bezw. noch viel geringerer, allerdings nicht bestimmbarer, nur ideeller, Wert zuerkannt werden mußte. Zu

6i

ganz ähnlichen Schlüssen ist man auch bei noch vielen anderen Steinsorten der Hanischschen Versuche berechtigt, nämlich bei allen, bei denen die Druckprobe nach dem Ausfrieren wegen zu weitgehender Deformation nicht mehr möglich gewesen ist, also etwa noch bei etwa 26 Sorten, die dabei durchweg durch starke Gewichtsverluste im Frostversuch charakterisiert sind. Eine aufmerksame vergleichende Betrachtung der Hanischschen Versuchsergebnisse läßt ferner erkennen, daß ein hoher Wert von y* keineswegs immer die volle Frostfestigkeit verbürgt. Als Beispiel gehört dahin schon der Sandstein von Hochbuch b. Gablitz, N.-Österreich, 1. c., S. 19, wofür y* = 0,7 . .. und X=I,33), während die Frostprobe einen Gewichtsverlust von 0,983 % erzielte und schon nach dem 2. Gefrieren das Absanden begann, das zur Abrundung oder Beschädigung der Ecken führte. Ein noch entschiedeneres Beispiel liefert der Sandstein von Rekawinkel, N.-Österreich, 1. c., S. 31. Hier hatte sich ein Gewichtsverlust von 1,583 °/o ergeben, während y* sogar den Maximalbetrag von etwa 1 erreicht (bei y =1,07). Für den Sandstein von Cetechovic, Mähren, betrug der Gewichtsverlust 0,684 und es ist y* = 0,9.. . {y = 1,5 ...); Ecken und Kanten ziemlich stark beschädigt oder doch abgerundet. Für den dichten Kalkstein von Gr. Czerno sek, Böhmen, stellt sich der Gewichtsverlust auf 2,186, y* — 0,9 .. (und y — 1,1), während hier starke, bei einer Probe sogar zur Unmöglichkeit des Druckversuchs führende Frostschäden auftraten. In zweien dieser Beispiele ist die Kleinheit der Erweichungskoeffizienten y auffallend. Umgekehrt wird in manchen anderen Fällen dieser Koeffizient wieder erheblich groß gefunden, z. B. bei dem Sandstein von Hütteldorf, N.-Österreich: y = 1,73 (bei y* <C 1), während der Stein die Frostprobe gut bestand, oder beim bekannten dichten Kalkstein von S. Ambrogio b. Verona (7 = 1,75, y* <T 0,8..). Ja in einem Falle erweist sich sogar ein Wert von y > 2 verträglich mit einem noch befriedigenden Grad von Frostsicherheit, womit natürlich nicht die Vermutung widerlegt wird, daß noch weiter wachsende Werte von y mehr und mehr auf frostunsicheres Material hinweisen werden.

Ó2

In den meisten Fällen allerdings, namentlich bei Graniten und Prophyren, sodann aber auch bei dichten Kalksteinen, trifft ein befriedigender bis hoher Grad von Frostfestigkeit mit günstigen (der Einheit nahe stehenden) Beträgen von x* und / zusammen. — Aus dem Vorstehenden scheint nur das eine mit Sicherheit hervorzugehen, daß ein ganz geringer Wert des Beständigkeitskoeffizienten %* (etwa < 0,4) allerdings Frost-unsicherheit bis Frostgefahr bedingt, und daß letzterer eben nur bei dieser Beschränkung ein zuverlässiges, freilich nur negatives Urteil gestattet, während dies bei höheren Beträgen desselben nicht immer der Fall zu sein braucht. Es erscheint dies auch ziemlich erklärlich, da selbst bei erheblicherer Druckfestigkeit D auch nach dem Gefrieren, die an sich ja weit geringere

Zugfestigkeit Z (z etwa ^ D j und die Scherfestigkeit S eines

Materials, welche beide gleichfalls durch das Ausfrieren geschwächt werden, zumal bei ungünstigen Kombinationen beider, sehr wohl nicht ausreichend sein können, um sichtbare Frostschäden an Kanten und Ecken zu verhindern. Wir sind hiermit also zu einer Bestätigung unserer früheren Auffassung (vgl. S. 51 d. B.) gelangt.

Kehren wir nun endlich behufs Nutzanwendung unserer Ergebnisse zu den in Rede stehenden Wesersandsteinen: Oster-walder, Obernkircher usw. zurück, so erscheint, von den Druckfestigkeitsergebnissen der Frostprobe ausgehend, lediglich die eine, rein negative Aussage statthaft, daß sie zuverlässig nicht zu jenen Bausteinen gehören, die durch ihren Beständigkeitskoeffizienten y* von vornherein als frostunsicher oder frostunbeständig charakterisiert sind, daß ihnen vielmehr durch den höheren Wert ihres Beständigkeitskoeffizienten von vornherein zunächst wenigstens die Möglichkeit der Frostbeständigkeit gesichert erscheint. Die Entscheidung liegt also, in Übereinstimmung wieder mit früher Gesagtem, bei den Zahlenwerten und Aussagen der Spalten 7 und 8 der Tabelle 2. Die Beträge für den Koeffizienten %* für unsere 8 Sandsteinsorten sind annähernd der folgenden Tabelle zu entnehmen, indem man sie nämlich

durchweg sich etwas kleiner zu denken hat als die Zahlen der Spalte 4. Diese stellen ohne weiteres einen nur mit Trocken-festigkeit rechnenden Beständigkeitskoeffizienten : (;(*) dar.

Laufende Nr.

Sandsteinsorte

Druck-

festig-

keits-

verlust

im

(*’)

Bemerkungen

Frost

°/o

Hdssandstein......

Stadtoldendorfer Sandstein

Nörter Sandstein.....

Hardegser Sandstein .    .    .

Osterwalder Sandstein .    .    .

21

iS

vo 00

Mehler Sandstein.....

Wrexer Sandstein (Sorte 2) . Wrexer Sandstein (Sorte 2 a)

10

VO

Obernkircher Sandstein

o,79 o,95 0,85 0,96

wahrscheinlicher unge-i ’ fährer Wert o,9

wahrscheinlicher ungefährer Wert

'1

In betreff der Nrn. 5, 6, 8 und 9 gilt für Spalte 3 und die Folgerungen (Spalte 4) früher Gesagtes.

Es unterliegt nunmehr sicherlich keinem Zweifel, daß sämtliche 8 Sandsteinsorten verdienen, in die 3. Vertikalkolumne meines Prüfungsschemas (vergl. „Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine etc.“, Seite 179), eingeordnet zu werden. Denn hier sind alle diejenigen Bausteine unterzubringen, bei denen die Frostwirkung jedenfalls so vollständig zurücktritt, daß bei der Beurteilung ihrer Wetterbeständigkeit nur noch das Verhalten jener Steine den Agenden gegenüber den Ausschlag geben kann. Bei allen in die 2. Vertikalspalte des Prüfungsschemas einzuführenden Steinen dagegen sind umgekehrt sehr frühe Frostschäden zu erwarten, jedenfalls noch bevor die langsamer fortschreitende Agentienwirkung sich bemerklich machen kann. Die 3. Vertikalspalte ist in der die Gesamtprüfungsergebnisse für unsere Sandsteine enthaltenden Tabelle 4 mit b, die 2. ist mit a bezeichnet. Es könnten nun bei wörtlicher Auffassung der früheren Aufschrift der Spalte b: „erzielt keinerlei Veränderungen“ leicht solche Materialien nach a verwiesen

6\

werden, die allerdings nicht absolut un verändert aus der Frostprobe hervorgehen, aber bei dem minimalen Charakter der Veränderungen unmöglich nach a gehören, sondern vielmehr zum Appell an die Agentienprobe auffordern. Darum erscheint es angemessen, künftig und in unserem Falle die früher etwas zu scharfe Fassung der Aufschrift von Spalte b abzuändern in: „erzielt keinerlei oder nur geringfügige Veränderungen".

Die Rangordnung, nach welcher die 8 Sandsteinsorten in der oberen Hälfte der Rubrik b der Tabelle 4 aufgeführt sind, sucht nach Möglichkeit nach allen im vorigen erörterten Seiten hin den Ergebnissen der Frostprüfung gerecht zu werden. Beim Stadtoldendorfer Stein ist von der offenbar zu großen Gewichtsverlustgröße 0,645, a^so auch von dem Mittelwert 0,349, Sanz Abstand genommen und nur nach dem kleinen Wert 0,054 (bei gleichzeitig völlig unverändertem Aussehen der Probewürfel nach dem Ausfrieren) rangiert worden. Die Wrexer Sandsteinsorte 2a tritt in der Tabelle 5 gar nicht mehr auf, da sie nur dem Frostversuch, nicht aber den übrigen Proben unterworfen worden war.

Die in der Tabelle 4 mitaufgeführten weiteren drei Steinsorten: Quarzit, Carrara-Marmor und „Odenwald-Syenit“, von denen bei den späteren Untersuchungen noch näher die Rede sein wird, sind der Gefrierprobe nicht unterworfen worden. Diese nach ihren physikalischen und technischen Eigenschaften hinreichend bekannten Materialien durften als vollkommen frostsicher ohne weiteres hier vorausgesetzt werden und zwar etwa nach Maßgabe der angegebenen Rangordnung.

Mit dem als „Sandstein von Essen" bezeichneten Material hatte leider die Frostprobe nicht vorgenommen werden können und es wird daher natürlich schwierig sein, demselben seine Stelle im Prüfungsschema zuzuweisen. Die Frostprobe mußte unterbleiben, namentlich deshalb, weil das verfügbare Material zu geringfügig war, um aus dem unversehrten Innern desselben heraus auch nur einen einzigen Probewürfel sägen zu können. Das bloße Aussehen der vorliegenden Verwitterungsprobe ließ jedoch mit einiger Wahrscheinlichkeit darauf schließen, daß bei der gewaltigen Zerstörung des Steins die Frostwirkung eine hervorragende, vorherrschende Rolle gespielt haben muhte. Wenigstens sind ohne sie, auch selbst bei 55jähriger Einwirkung der Atmosphärilien und Rauchgasstoffe, mit denen im vorliegenden Falle zu rechnen ist, die mächtigen Zerklüftungen und sonstigen Zerstörungserscheinungen bei der Homogenität des Materials, ohne großen Kalkgehalt und anderweitige, besonders ungünstige chemische Beschaffenheit desselben, kaum zu erklären. Jedenfalls aber erschien es gerade bei der immerhin obwaltenden Unsicherheit in betreff seines Verhaltens im Frost wünschenswert, den „Sandstein von Essen“ der Agentienprobe mitzuunterwerfen, was denn auch genau so wie mit den ausgesprochen nach b gehörigen Sandsteinen geschehen ist.

B. Der künstliche oder abgekürzte Wetterbeständigkeitsversuch oder die obligatorische Agentienprobe.

Die künstliche oder abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe wurde unter Voraussetzung rauchgashaltiger Luft, nach den in meinem Werke: „Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine usw.“ dargelegten Grundsätzen und im großen ganzen entsprechend der dort beschriebenen Anordnung des Versuchs ausgeführt. Im einzelnen zeigte sie gegen den damaligen Versuch allerdings einige und zwar nicht unerhebliche Abweichungen und es ist nächst der Gewinnung der Versuchsergebnisse selbst gerade die Hauptaufgabe dieses Abschnitts, jene Abweichungen zu begründen und Vorschläge zu einer „verbesserten künstlichen oder abgekürzten Wetterbeständigkeitsprobe“ vorzubereiten, die das natürliche Endziel dieser ganzen Arbeit bilden müssen.

i. Der Versuchsapparat.

Was zunächst den Apparat für den Versuch betrifft, so bestand derselbe in folgendem (vergl. dazu die Tafel i). Genau, wie auf Seite 58—61 meines früheren Werkes angegeben, waren auch diesmal 24 cm hohe und 7 cm weite Versuchsflaschen von wider-

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

standsfähigem, weißem Glase verwendet worden, die zu etwa Vs ihrer Höhe mit (295 cm³) chemisch reinem Wasser gefüllt waren. Durch 3fach durchbohrte Kautschukstopfen waren das Gaszuleitungsrohr bis nahe über den Wasserspiegel und das Gasableitungsrohr bis auf einige cm unterhalb des Stöpselendes in die Flasche eingeführt. Beide Röhren waren, um mehr Raum für die Probeplatten zu schaffen, im Flascheninnern etwas nach außen auseinander gebogen. Die dritte, mittlere Durchbohrung des Kautschukstöpsels nahm den gläsernen Tauchstab mit der Öse für den Platindraht zur Befestigung der Probeplatten auf. Die Gasleitungsröhren waren 5 mm stark, oberhalb des Stöpselendes rechtwinklig umgebogen und durch Kautschukschlauchstücke miteinander verbunden. Solcher Flaschen waren es 10: a, b, c, d, e, f, g, h, i, k. Zwei weitere Versuchsflaschen: a und ß, waren gewöhnliche, glattcylindrische, mit Korkstöpseln verschlossene Gasentbindungscylinder. Die eingeführten Glasröhren waren hier nicht auseinandergebogen. Im übrigen wich auch hier die Anordnung in nichts von der vorher beschriebenen und natürlich ebensowenig in ihrer Wirkung ab. Auch diesmal war je eine 3fach tubulierte Woulffsche Flasche mit etwa im langer Sicherheitsröhre der Flaschenbatterie an beiden Enden vorgelegt. An die W o u 1 f f sehe Flasche des einen wurden die Gaserzeugungsapparate mittelst Kautschukschlauchstücken und Glasröhren vollständig gasdicht angeschlossen. Von der 2. Wo u Iff sehen flasche am Batterieende führte eine Glasröhre, behufs Ableitung der verbrauchten Versuchsgase ins Freie. Der ganze Apparat war in einem Kellerraum (Modellierraum) der Königl. Baugewerkschule zu Barmen-Elberfeld in Barmen-U. auf einem Tische

aufgestellt. Die Reihenfolge der 12 Versuchsflaschen war von den Gaserzeugern nach dem Batterieende fortschreitend folgende:

1.    Carrara-Marmor

2.    Quarzit von Weißenstein

3.    Obernkircher Sandstein

4.    Wrexer Sandstein (1. Sorte)

5.    Mehler „

Flasche k;

1;

erq zr

f;

6.    Osterwalder Sandstein

Flasche e;

d;

7.    Hardegser    „

er o

8.    Nörter    ,,

9.    Stadtoldendorfer ,,

10.    Hilssandstein

11.    „Sandstein von Essen“

a.

12.    „Odenwald-Syenit“

Die zur Verwendung gelangenden Gase wurden in verdichtetem Zustande von renommierten Fabriken fertig bezogen und zwar:

1.    Die Kohlensäure von der Firma „Wesenfeld, Dicke & Cie., chemische Fabrik, rheinisch-westfälisches Kohlensäurewerk in Barmen-Rittershausen."

2.    Der Sauerstoff von der Firma „Max Kaehler & Martini, Fabrik chemischer und bakteriologischer Apparate etc., in Berlin W. "

3.    Die schwefelige Säure stammte von der „Gesellschaft für flüssige Gase von Raoul Pictet & Co. in Berlin.“ Die flüssige S0₂ befand sich in einer gewöhnlichen, mit Rädchenventil verschließbaren, etwa 1 1 Flüssigkeit fassenden, Champagner-flasche. Die beiden anderen Gase waren in verdichtetem Zustand in Stahlbomben der üblichen Art eingeschlossen.

Die Durchleitungsdauer der Versuchsgase während des Versuchs wird später eingehender zu besprechen sein.

Die Probeplatten für den Versuch aus den unter 1—12 genannten natürlichen Steinsorten hatten das von mir auf Seite 177 meines Werkes vorgeschlagene „Normalformat“, abgesehen von der Dicke. Diese war, namentlich mit Rücksicht auf den mitexponierten Carrara-Marmor, der von vornherein sehr weitgehende Veränderungen beim Versuch voraussehen ließ, mit 8,5 mm bemessen worden, statt 5 mm, wie a. a. Ort angegeben und für Schieferproben auch stets am Platze sein wird. Die Stärke von 8,5 mm hat sich als durchaus zweckmäßig erwiesen. Die Probeplatten waren aus dem vollständig frischen Steinblock durch die bekannte rheinische Steinindustrie-Firma „Peter Bachem Wwe. & Comp., Steinbrüche, Steinhauerei, Dampfsägerei, Schleiferei und Dreherei, in Königswinter a. Rh.," mit

5*

Hilfe der Säge hergestellt worden. Das Material war der Firma durchweg von mir geliefert worden mit Ausnahme der Proben von „Odenwald-Syenit“ und Carrara-Marmor. Diese hatte die Firma selbst gestellt. Der Quarzit von Weißenstein war durch mich von dem bekannten Mineralien-Kontor des Herrn Dr. Krantz in Bonn a. Rh. bezogen worden; die Sandsteine 3 — 10 hatten mir die auf Seiten 6/11 d. B. genannten Steinbruchinhaber usw. bereitwilligst zur Verfügung gestellt. Das Probeplättchen aus „Odenwald-Syenit" war auf einer der beiden Breitseiten (70/30 mm) poliert, im übrigen fein abgeschliffen. Das Carrara-Plättchen war auf sämtlichen Flächen fein abgeschliffen. Behufs Aufhängung an den Platindrähten der Tauchstäbe waren sämtliche Plättchen etwa i cm vom oberen Rand durchbohrt mit Ausnahme des sehr harten und spröden Quarzitplättchens, welches in einer kreuzförmigen Schlinge aus Platindraht aufgehängt war.

Auch das Trocknen der Platten vor und nach dem Versuch erfolgte im wesentlichen in der früher von mir geübten Weise (vergl. die Seiten 61/63). Genau wie früher beschaffen war das Trockengestell zur gleichzeitigen Aufnahme sämtlicher zwölf Platten während des Trocknens im Thermostaten und während ihrer Aufbewahrung über Nacht im großen Exsikkator. Schon gleich die ersten Wägungen hatten die Unmöglichkeit ergeben, wie früher bei den Dachschiefer-Untersuchungen, vor jeder Wägung alle 12 Platten in dem Gestell aus dem Trockenschrank zu entfernen und im Exsikkator abkühlen zu lassen, um sie dann einzeln demselben wieder zu entnehmen und auf die Wage zu bringen. Denn

1.    fanden bei diesem Vorgehen infolge der bedeutenden Hygroskopizität der Sandsteine sehr erhebliche Gewichtszunahmen der jedesmal zuletzt zu wiegenden Platten dieser Gesteinsart statt. Bei der 12 mal wiederholten Abnahme der Exsikkatorglocke nahmen die hygroskopischen Sandsteine nach und nach sehr nennenswerte Mengen Wasserdampf aus der Luft auf.

2.    Veränderten die Sandsteinplatten vor allem auch schon allein bei längerer gemeinsamer Aufbewahrung im Exsikkator ihr Gewicht bald derart, daß häufig Gewichtszunahmen da eintraten, wo nach der Trocknung entschiedene Gewichtsabnahmen zu erwarten waren, und umgekehrt Gewichtsverluste beobachtet wurden, größer als sie in Wirklichkeit nach der Trocknung stattgefunden haben konnten. Es war dieser Umstand offenbar eine Folge des gegenseitigen Feuchtigkeitsaustausches der Platten.

Die genannten Übelstände wurden gleichzeitig einfach dadurch vermieden, daß die Platten nach Ablauf jeder Trockenschicht einzeln aus dem Trockenschrank in besondere, kleine, handliche Exsikkatoren übergeführt und hier abgekühlt wurden. In der Regel ist so mit 2, zuweilen auch mit 3, dieser kleinen Exsikkatoren nebeneinander gearbeitet worden. Diese Maßregel wird stets da notwendig sich erweisen, wo es sich um Prüfung von Sandsteinen oder ähnlich hygroskopischem Material handelt. Bei dem mitgeprüften „Odenwald-Syenit“, Carrara-Marmor und Quarzit wäre sie entbehrlich gewesen. Der benutzte Thermostat war ein solcher mit Doppelwänden von Eisenblech. Verbunden war mit demselben ein Reichert scher Thermoregulator, der befriedigend funktionierte.

Die Wägungen der Probeplatten wurden selbstverständlich unter Benutzung eines luftdicht verschließbaren Wägegläschens ausgeführt. Die Gewichtskonstanz trat mehr oder weniger gruppenweise, bei der Mehrzahl der Sandsteine jedoch ziemlich gleichzeitig ein. Im Durchschnitt betrug für diese die Trockendauer etwa 230 Stunden, also etwa das 4- bis 5 fache wie für Dachschiefer. Auch hinsichtlich der Trockentemperatur hatte sich sehr bald eine bemerkenswerte Abweichung gegen meinen früheren Gebrauch als notwendig erwiesen. Bei der großen Zähigkeit, mit der die Sandsteine die einmal aufgenommene Feuchtigkeit festhielten, würde das Trocknen bei 105° C, wie es z. B. bei den Dachschiefern ausreichte, sich endlos in die Länge gezogen haben. Es wurde daher sehr bald zur Temperatur von 125⁰ C übergegangen, die für Sandsteine als ganz passend sich erwies. Die geeignete Trockentemperatur ist von Fall zu Fall für jede Gesteinssorte oder wenigstens Gruppe von Gesteinssorten auszuprobieren. Auf jeden Fall muß man sich hüten, damit höher zu gehen, als es das betreffende Material vertragen

7°

kann, d. h. man muß sicher sein, daß infolge des zu plötzlichen oder zu energischen Entweichens von Wasserdampf keine inneren Schäden (Sprengrisse) entstehen. Besser ist es immerhin, lieber einer etwas niedrigeren Temperatur sich zu bedienen und entsprechend länger zu operieren, als die verborgene Gefahr einer zu hohen Temperatur zu riskieren. Wegen der bedeutenden Hygroskopie der Sandsteine mußte auch die Dichtung zwischen der Exsikkatorenglocke und der gläsernen Fußplatte derselben eine besonders sorgfältige sein und es sei bemerkt, daß sich hierfür besser als die übliche Talgung, die Verwendung eingedickten Leinöls erwiesen hatte, wobei die Fußplatte nicht mattgeschliffen, sondern durchaus glatt, dabei aber vollkommen eben war. Daß der Transport der Probeplatten aus dem Thermostaten nach dem Exsikkator und von diesem zur Wage und zurück zur möglichsten Vermeidung von Gewichtszunahmen stets mit tunlichster Schnelligkeit bewerkstelligt worden war, bedarf kaum der Erwähnung.

2. Die Ausführung des Versuchs.

Bevor auf dieselbe eingegangen wird, sei eine

ungefähre Berechnung der wirksamen Volumina CO

O und S0₂ unter der Voraussetzung, daß die ganze Menge der in den Probeplatten enthaltenen angreifbaren Stoffe oder proportionaler Teile derselben in Lösung gehen oder fortgespült werde, versucht. Wir folgen dabei dem Gedankengang der entsprechenden Betrachtung auf S. 50 u. f.

Allgemein sollen, wie dort, das absolute Probeplattengewicht mit g und die prozentischen Mengen der angreifbaren Bestandstoffe :

FeO, MgO, CaO, KaO, Na₂0, Fe₂Os, A1₂03 der Probeplatten mit

ß,

Y,

£,

bezeichnet werden, wobei für den Carrara-Marmor y = 56 gesetzt werden kann.

Für den „Odenwald-Syenit" mögen, da eine spezielle Analyse leider nicht vorliegt, die Durchschnittszahlen (nach Credner):

a = ii,°;    = 6,0; y = 7,5; (5 = 2,5; s = 3,0; ^ = 0; # = 18,5

benutzt werden.

In betreff der 9 Sandsteinsorten, für die es gleichfalls an jeglichem Analysenmaterial gebrach, ist zu bedenken, daß es wegen ihrer außerordentlich wechselnden Zusammensetzung beim Fehlen jeder gesetzmäßigen Assoziation ihrer Gesteinselemente, keinen rechten Sinn hat, einen Analysendurchschnitt für diese klastischen Gesteine zu bilden und zu benutzen. Angemessener erscheint es hier, ungefähr abgeschätzter Maximalbeträge für a, ß, y usw. sich zu bedienen, entsprechend einigermaßen der Natur der einzelnen 9 Sorten. Es mögen dies etwa die Zahlenwerte:

« = ²,o; £ = ²,°; 7 = 3,°; <5 = 3,0; « = 1,0; ^ = 7,0; # = 17,0 sein. Die diesem Verfahren anhaftende, hier aber leider unvermeidliche Willkür hat man sich bei Verwertung der Endergebnisse dieser Betrachtungen gegenwärtig zu halten. Unter Hinweis auf die Bemerkung auf S. 50 werde nur die Einwirkung jedes der einzelnen Agentien C0₂, O und S0₂ für sich, zusammen mit H₂0, auf das Material, in Betracht gezogen, dabei aber von der Berechnung der zur Bildung und Lösung der Neubildungen erforderlichen Wassermengen ganz abgesehen, da dieselben ohne weiteres als in den Versuchsflaschen vorhanden anzusehen sind.

i. C0₂ allein nebst HaO.

Zur Bildung der primären Karbonate sind nach S. 53 allgemein erforderlich:

(0,01222 . a -F 0,02200 . ß -f- 0,01571 . y -j- 0,00936 . ô

+ 0,01419. fi). g

' U9⁸

Vico₂,

für den Carrara-Marmor im besonderen also, da

a = ß = d = s = o:

0,01571 . y . g . oder, wegen y = 56, g = 00 49 g :

0,01571.56.49.-~*

1,98

= 21,8 1 co₂.

als erforderlich.

Für die 9 Sandsteinsorten mit einem ungefähren Durchschnittsgewicht von 40 g sind insgesamt erforderlich:

9 . (0,01222.2,0 -\- 0,02200.2,0 -j- 0,01571.3,0 4- 0,09936.3,0

+ 0,01419.1,0). 40 .    = 28,6 1 CO,.

Für sämtliche Materialien zusammen werden mithin gebraucht :

21,8 -f-12,3 -j- 28,6 = 62,7 1 co₂.

Der Quarzit kann wegen seiner annähernden Unangreifbarkeit durch Säuren hier (und auch später unter 2 und 3) ganz unberücksichtigt bleiben.

2. O allein nebst H₂0.

Es kommt lediglich die chemische Bildungsgleichung: 2 (FeO) + O 4- 3 (H₂0) = Fe₂ (HO)e

oder 0,7 g O,

F ür den „Odenwald-Syenit" ergeben sich mit den obigen Werten für a, ß, y . . . und da hier g = 00 54 g :

(0,01222.11,0 -f- 0,02200.6,0 -f 0,01571.7,5 -f- 0,00936.2,5

+ 0,01419.3,0). 54.

(0,134420 -f 0,132000 -f 0,117825 + 0,023400

= 12,3 1 co₂

oder

-f 0,042570).

54

49⁸

(s. S. 54) in Betracht; doch ist die volle Menge des vorhandenen FeO unter i schon einmal berücksichtigt. Erforderlich sind also für den „Odenwald-Syenit", wegen a — n,o und g = 54: 54.11,0 16

100

für die 9 Sandsteine, da hier a = 2,0 und im Durchschnitt g = 40:

9 .    oder 0,8 g O,

100    144    ö ’

insgesamt also 0,7 -f- 0,8 = 1,5 g O

oder, da 1 1 O 00 1,43 g wiegt:

45

M3

oder 1,11 O.

Auch hier kommen der Carrara-Marmor und Quarzit selbstverständlich gar nicht in Betracht.

3. S0₂ und O nebst H₂0 wirken zusammen mit den unter 1 und 2 erhaltenen Neubildungen [primären Karbonaten und Fe₂(HO)₆], sowie auf die als noch unberührt anzunehmenden Sesquioxyde A1₂0₃

und Fe₂Os.

Das Endergebnis dieses Zusammenwirkens, das bei dem künstlichen Wetterbeständigkeitsversuch tatsächlich periodisch stattfinden wird, ist die Umbildung sämtlicher primären Karbonate sowie die des Fe- und Al-oxyds in Sulfate und es sollen nun die dazu erforderlichen Mengen an S0₂ und O (an H₂0 auch hier nicht) ermittelt werden.

I. Umbildung von FeH₂(COa).

Aufgrund der Bildungsgleichung dieses primären Karbonats,

nämlich :

FeO -f 2 (C0₂) -f H₂0 = FeH₂(C0₃)₂,

waren aus dem „Odenwald-Syenit":

= 14,7 gFeH₂(C0₃)₂

178 54-11

72    100

gebildet worden.

Die 9 Sandsteine hatten zur Bildung von

i7>8 g FeH₂(C0₃)₂

178 40^2 y 72    100

Veranlassung gegeben. Mithin waren, da hierbei Carrara-Marmor und Quarzit wiederum nicht in Betracht kommen, im ganzen i4>7 + U>⁸ = 3²>5 g FeH₂(COs)₂

entstanden. Dieselben werden umgewandelt in Sulfat nach der Gleichung :

2 [FeH₂(C0₃)₂] + 3 (S0₂) + ₄0 = Fe₂(S0₄)₃ + 4 (COa) -f 2 (H₂0), wozu

oder 17,6 g S0₂,

3²,5

3-⁶4 2.178

d. h. — da 11 SOa-Gas 2,862 g wiegt — erforderlich sind.

IL Umbildung von MgH₂(C0₃)₂.

Gemäß der Gleichung:

MgO + 2 (C0₂) + H₂0 = MgH₂(C0₃)₂, waren aus „Od en waid-Syenit" :

n,8 g MgH₂(C0₃)₂

I4⁶. 54-⁶

40    100

gebildet worden.

Die 9 Sandsteine hatten die Bildung von

26,3 g MgH₂(C0₃)₂

146 40.2,0 ⁹ 40    100

veranlaßt. Mithin kamen im ganzen zustande:

11,8 f 26,3 = 38,1 g MgH₂(C0₃)₂.

Die Umwandlung derselben in Sulfat ist vorauszusetzen nach der Gleichung:

MgH₂(C0₃)₂ -f- S0₂ -f- O = MgS0₄ -j- 2 (C0₂) -f- H₂0 und es waren demnach hierzu erforderlich :

oder 16,7 g S0₂ oder

3⁸,¹

J7>⁶

2,862

oder 6,2 1 SOo

. ⁶4

146

16,7

2,862

• . 5,8 1 S0₂.

III. Umbildung von CaH₂(C0₃)₂.

Gemäß der Gleichung:

79,4 g CaH₂(C0₃)₂.

CaO 2 (C0₂) -j- H₂0 = CaH₂(C0₃)2 waren aus dem Carrara-Marmor entstanden: 162,49.56

5⁶

100

= 11,7 g CaH₂(C0₃)₂.

Aus dem „Odenwald-Syenit" hatten sich ebenso gebildet:

162.54 • 7,5

56

100

Die 9 Sandsteine hatten entstehen lassen:

9 '    ' 4C^o- ⁼ 3¹»² g CaH₂(C0₃)₂.

Im ganzen waren also zu stände gekommen:

122,3 8 CaH₂(C0₃)₂.

Die Umwandlung derselben nach der Gleichung: CaH₂(C0₃)₂ + S0₂ + O = CaS0₄ -j- 2 (C0₂) -f H₂0

erforderte :

64

122,3'162 °der 48,3 g S°² °der

48,3 ₌

2,862

. . 16,5! so₂.

IV. Umbildung von KH(C0₃).

Gemäß der Gleichung:

K₂0 + 2 (CO.) + H.0 = 2 [KH(C0₃)] waren aus dem „Odenwald-Syenit“ entstanden: ² •¹⁰⁰.54 • 2,5

94

100

= 2,9 g KH(C0₃);

aus den 9 Sandsteinen:

9-^-^=*3,°gKH(C0₃),

zusammen also:

2,9 + 23,0 = 25,9 g KH(C0₃).

Deren Umwandlung, gemäß der Gleichung:

2 [KH(COs)] + SO. + O - K₂S0₄ + 2 (COa) + H.O,

erforderte

oder 8,3 g S0₂ oder

8,3 ^

2,862

25,9-

. . 2,9 1 so₂.

V. Umwandlung von NaH(C0₃). Gemäß der Gleichung:

NaaO -\- 2 (C0₂) + H.O = 2 [NaH(C0₃)]

liefert der „Oden wald-Syenit“ :

2.84 54.3,0

62

100

4,4 g NaH(C0₃).

?6

9,8 g NaH(C0₃),

Aus den 9 Sandsteinen sind entstanden: 2.84 40.1,0 y 62    100

zusammen also :

44 + 9,⁸ = 14,² g NaH(C0₃).

Zur Umwandlung derselben waren, gemäß der Gleichung : 2 [NaH(C0₃)] -f- S0₂ -f- O = Na₂S0₄ -f- 2 (C0₂) + HaO, erforderlich :

14,2

64

2.84

54 = 2,862

= 5,4 g S0₂ oder

. . 1,9 1 so₂.

VI. Umwandlung des aus dem im „O denwald-Syen it" und den Sandsteinen vorhandenen FeO bereits gebildeten Fe₂0₃, sowie auch des ursprünglich vorhandenen.

In Wirklichkeit entsteht das Hydrat Fe₂(HO)₆. Es ist jedoch für die Ermittelung der verbrauchten S0₂-Menge gleichgültig, ob mit dem Hydrat oder mit Fe₂0₃ gerechnet wird.

Die Menge des letzteren betrug beim „Odenwald-Syenit":

54. u 160 100    144’

bei den 9 Sandsteinen:

zusammen also:

40.2,0 160 9    100    144’

(54-    + 9-4° -2) = 14,6g Fe₂0₃.

160

144.100

Die in den Sandsteinen von Haus aus enthaltenen Mengen von Fe₂0₃ berechnen sich:

₉—-

^ 100

• 4° = ²5>² g (für den „Odenwald-Syenit" war /.i = o).

Zur Umwandlung in Fe₂(S0₄)₃ gelangen also insgesamt

14,⁶ + ²54 oder 39;⁸ g Fe₂0₃,

nach der Gleichung:

Fe₂0₃ + 3 S0₂ + 30 = Fe₂(S0₄)₃.

Mithin sind dazu erforderlich:

. 3 • 64

39-⁸ ,60

oder 47,8 g S0₂ oder

. . 16,7 1 so₂.

_47A ₌

2,864

VII. Die im „Odenwald -Sy enit“ und in den Sandsteinen enthaltenen Al₂0₃-Mengen berechnen sich :

18,5

54-

100

+ 9-

40 • 17

100

= 7L2g.

Ihre Umwandlung in Sulfat, nach der Gleichung: A1₂0₃ -|- 3 S0₂ -f 3 O — A1₂(S0₄)s,

erfordert :

7¹.²’

.64

= 133.⁰ 8 s°2 oder

.    . 46,4 1S0₂.

133.0 ₌

2,864

Alles in allem wurden also zur Sulfatbildung verbraucht: 6,2 + 5,8 + 16,5 + 2,9 + i,9 + 16,7 -f 46,4 = 96,41 S0₂.

Der zur Sulfatisierung erforderliche Bedarf an O beträgt im Falle I: Vs, in allen übrigen 6 Fällen II bis VII: je V* der Gewichtsmenge der verbrauchten S0₂, also zusammen:

\ • 17.⁶ + • (16,7 + 48,3 + 8,3 + 5.4 + 47.8 + i33.°) g O 3    4

= 70,8 g O oder endlich

= 49,51 O.

7°>8 1.43

Der Gesamtverbrauch an O beträgt demnach:

1.1 +49.5 = 50,61.

Unter der stillschweigenden, in Wirklichkeit natürlich nicht entfernt erfüllten Voraussetzung, daß die Versuchsgase auf die ganze Masse der Probeplatten zur Wirkung gelangten und dabei bis auf das letzte Molekül ausgenützt und aufgebraucht würden, wären nach der vorstehenden Berechnung zur völligen

?8

Entführung der löslichen Stoffe der Probeplatten insgesamt erforderlich :

62,7 1 COä-Gas, 50,6 1 O-Gas, 96,4 1 S0₂-Gas.

In Wirklichkeit gelangt natürlich weitaus der größte Teil der Gase gar nicht zur Wirkung, sondern geht ungenützt verloren; nur geringe, ungefähr proportionale Mengen der Versuchsgase beteiligen sich an den unserer Rechnung zugrunde gelegten Reaktionen. Das Raumverhältnis der drei gasförmigen Versuchsagentien stellt sich unter der erwähnten idealen Voraussetzung annähernd wie:

6 : 5 :10 (C0₂ : O : S0₂).

Dabei ist ferner noch die Einwirkung von C0₂, O und S02 auf die Steinproben als eine successive vorausgesetzt, während in Wirklichkeit, d. h. in der Luft in der Nähe menschlicher Feuerungsstätten, ganz besonders aber in Industriestädten und dergl., ein sehr wechselndes Gemisch der drei Gase in Betracht kommt, dessen Einwirkung im Gegensatz zu den hier zugrunde gelegten einfachen Verbindungen und Reaktionen doch Komplikationen bedingen kann, die sich der Rechnung entziehen. Es kann also das obige Ergebnis nur beanspruchen, einen rohen, ungefähren Anhalt für die Ausführung des Versuchs zu bieten. Jedenfalls aber ist es rationeller als die Zugrundelegung etwa der durchschnittlichen tatsächlichen Zusammensetzung des Luftgasgemisches (für einen bestimmten Ort) oder gar eines ganz willkürlich gewählten Verhältnisses der drei Agenden. Denn maßgebend sind eben nicht die Mengen, in denen die einzelnen Agenden vorhanden sind, sondern diejenigen, in denen sie auf das Steinmaterial, entsprechend seiner Natur, einwirken oder doch einwirken könnten. Da übrigens bei dem vorliegenden künstlichen Verwitterungsversuch schließlich doch alles auf Sulfatbildung hinausläuft, so wird auf die Zumessung der genau erforderlichen COa-Menge bei dem Versuch kein so gar großes Gewicht zu legen sein, vorausgesetzt, daß diese Menge nicht eine ganz un verhältnismäßige,

allzugroße ist. Viel wichtiger erscheint es, daß das erforderliche richtige Verhältnis zwischen dem S0₂- und O-Quantum gewahrt werde. Das C0₂-Gas hat mehr wie ein die Endwirkung etwas verzögerndes, gleichsam verdünnendes Agens, gewirkt. Der Gleichzeitigkeit der Wirkung der 3 Gase ist im Versuche durch reichlichen Wechsel in deren Einzeleinwirkungen so viel wie möglich Rechnung getragen.

Nachdem die 12 Probeplatten bei 125⁰ C in der geschilderten Weise bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und hierauf gewogen waren, wurden sie mittelst Platindrähten an den Tauchstäben der Versuchsflaschen befestigt und zunächst sämtlich in das chemisch reine H₂0 der Versuchsflaschen untergetaucht. Nach Verlauf von 1 Stunde, bei hinreichender Wassersättigung der Platten, begann dann um 7²⁰ Uhr abends am 19. August 1903 die Einleitung des C0₂- Gases (bei anfangs noch getauchten Platten). Nachdem dieselbe, abwechselnd mit Einleitung von O-Gas (letztere täglich 1—2 Stunden lang), Tag und Nacht weitergehend, bis zum 23. August gewährt hatte, wurde an diesem Tage mit der SOa-Einleitung begonnen und von da ab, täglich abwechselnd, C0₂-, O- und S0₂-Gas durch die Flaschenbatterie geleitet bis zum 30. August. Die C0₂-Einleitung ging des Nachts weiter, die S0₂- und O-Einlei-tungen fanden nur bei Tage statt. Vom 30. August ab bis zum Schluß des ganzen Versuchs, am 2. September, nachmittags 5 Uhr, gingen nur noch S0₂-und O-Gas zeitweise und abwechselnd, und zwar höchstens je 1 Stunde täglich, durch den Apparat. Die Gesamtdauer des Versuches hatte sich somit etwas über 13 Tage erstreckt, während welcher die Einleitungsdauer der 3 Gase betragen hatte:

1.    für C0₂: 179 Stunden 56 Minuten,

17

24

2.    „ O :

45

3.    „ S0₂ : ii

Die gesamte Gasdurchleitung, also der eigentliche Versuch,

hatte demnach nur 209 Stunden 5 Minuten gedauert, in Wirklichkeit sich also über die Zeit von nur 8³/4 Tagen erstreckt. Die scheinbar längere Ausdehnung rührte lediglich von den zeitweisen Unterbrechungen der Einleitung in der letzteren Zeit des Versuchs her.

Die während der genannten Zeiten durch den Apparat gegangenen Mengen der 3 Gase betrugen :

i. für C0₂: 1350 1,

125 1,

„ O:

» S0₂: 205 1.

Die Durchschnittsmengen pro Stunde betrugen:

i. für C0₂: 7V2 1,

2. „ O :

7¹/⁸ l

3. „ S0₂: 17 ²/ö 1.

Der Gasstrom war häufig auf seine Stärke geprüft und reguliert worden und sollte möglichst gleichmäßig erhalten werden, was auch für C0₂ und O vollständig erreicht worden war. Für S0₂ ist es wegen des mangelhaften Verschlusses der Entwickelungsflasche nicht gelungen; die Durchleitungsgeschwindigkeit belief sich hier auf das 2V3 fache von der der beiden anderen Gase. Die die C0₂-Einleitung unterbrechenden Einleitungen von O und S0₂ fanden, wie schon bemerkt, in regelmäßigen Zwischenräumen täglich statt und zwar so, daß jeder C0₂- und jeder S0₂-Einleitung jedesmal eine O-Einleitung folgte. Jede der verschiedenen Gaseinleitungen geschah teils bei getauchten, teils bei gehobenen Probeplatten. Vor Beginn der S0₂-Einleitung waren bei der C0₂-Einleitung die Platten auf etwa V3 der gesamten Durchleitungszeit gehoben, auf ²k derselben getaucht, bei der O-Einleitung auf V2 der Zeit gehoben, auf V2 getaucht. Nach der ersten SOa-Durchleitung konnte, wegen der mächtigen Einwirkung der nunmehr mitS0₂-gesättigten Tauchflüssigkeit auf den Carrara-Marmor, die Tauchzeit für die Platten stets nur noch eine ganz kurze sein. Sie betrug meist 2—3 Minuten, einigemal auch 6 und einmal 10 Minuten. Da das Verhältnis der Gasmengen, die den Apparat tatsächlich passiert hatten, sich zu

10,8 : i : 1,64 (C0₂ : O : S0₂) ergeben hatte, gegen das errechnete Verhältnis:

1,2 : i : 2,

8i

so ist ersichtlich, daß zwar das Raummengen-Verhältnis zwischen O- und S0₂-Gas im Versuch jedenfalls ziemlich gut getroffen war, daß aber an C0₂-Gas ein bedeutender Überschuß herrschte. Dieser wird jedoch keine nachteilige, sondern nur eine abschwächende Wirkung haben äußern können. ¹/9 der verbrauchten C0₂-Gasmenge würde zum Versuch ausgereicht haben.

Nach Beendigung desselben wurde die Flaschenbatterie auseinandergenommen und jede der Probeplatten in einer besonderen Kristallisationsschale in chem.-reinem H₂ O gewaschen und zuletzt noch über Nacht in H₂ O stehen gelassen, um die letzte Spur der den Platten noch anhaftenden Neubildungen und der Versuchsflüssigkeit sicher zu entfernen. Die beim Waschen von der Carrara-Marmor-Probe sich ablösenden, vorgebildeten, papierdünnen, durchscheinenden Blättchen wurden gleichfalls dem Waschprozeß unterworfen und später besonders getrocknet und gewogen. Die Probeplatte aus Nörter Sandstein ließ sich, trotz ihres starken Beschädigtseins, mit der nötigen Vorsicht noch sehr wohl waschen und auch während der ersten Zeit, lose im Drahtgestell ruhend, trocknen. Später mußte sie, während der Fortsetzung des Trockenprozesses, wegen ihres starken Ab-sandens usw., auf einem großen Uhrglas im Thermostaten und Exsikkator Platz finden.

3. Die Versuchsergebnisse.

Die Ergebnisse des unter 1 und 2 beschriebenen, in der Zeit vom 19. August bis 2. September 1903 angestellten künstlichen Verwitterungsversuchs, entsprechend einer rauchgashaltigen oder vielmehr rauchgasreichen Atmosphäre sind aus den Tabellen 3 und 5 ersichtlich. Erstere gibt ein Bild der äußerlich sichtbaren Veränderungen der Probeplatten in ihrem Fortschreiten während des Versuchs, einschließlich der sichtbaren Veränderungen der Versuchsflüssigkeiten in den Flaschen. Tabelle 5 enthält die gewichts-absoluten und gewichts-prozentigen Veränderungen der Probeplatten und weitere, daraus abgeleitete Zahlen. Tafel II endlich bietet, der besseren Übersichtlichkeit halber, eine graphische Darstellung unserer Versuchsgrößen.

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

Bezüglich der in Tabelle 5 niedergelegten Ergebnisse (Spalte 6) ist folgendes hervorzuheben.

Ein Bodensatz in der Versuchsflasche zeigte sich gar nicht beim Quarzit und ,;0 den wald - Sy en it" und auch beim Oberkircher Sandstein war er kaum bemerkbar. Er war ferner gering und unwägbar bei allen übrigen Probesteinen, mit Ausnahme von Carrara-Marmor und NÖrter Sandstein. Beim ersteren zeigte sich der Bodensatz weitaus am stärksten. Er war hier sehr beträchtlich und bestand aus den Trümmern der abgelösten, papierdünnen Marmorschichten, die von der Versuchsflüssigkeit teils noch nicht aufgelöst waren, teils von der mit Calciumsulfat ziemlich gesättigten Lösung nicht mehr aufgelöst werden konnten. Auch der Bodensatz vom Nörter Sandstein war recht erheblich; er bestand zum Teil aus unlösbaren, mit in Abgang gelangten feinen Sandkörnern.

Die V ersuchsflüssigkeit war in sämtlichenV ersuchsflaschen klar geblieben, jedoch meist mehr oder weniger stark hellgelbgrünlich gefärbt. Legt man zur übersichtlicheren Bezeichnung der Intensität dieser Färbung die Skala:

3 = stark,

2 - mittel, i = schwach und o = farblos

zugrunde, so ergeben sich für die einzelnen Steinsorten die in Tabelle 3, Spalte 13, beigedruckten Zahlen und die Steine rangieren hiernach etwa wie folgt:

Quarzit, „Odenwald-Syenit“, Carrara-Marmor, Obernkircher Sandstein, Stadtoldendorfer, Mehler, Osterwalder, Nörter, Wrexer, Hardegser Sandstein, „Sandstein von Essen“, Hils-sandstein.

Die äußerlich sichtbare Veränderung, die die Probeplatten nach dem Waschen und Trocknen am Schluß des Versuchs gegen ihre Anfangsbeschaffenheit zeigten, war, wieder mit Ausnahme von Carrara-Marmor und Nörter Sandstein, durchweg recht unbedeutend. Näheres besagt die letzte Tabellenspalte.

Der Carrara-Marmor zeigte bereits bald nach Beginn der S0₂-Einleitung, mit der sogleich das schichtenweise Ablösen begann, nämlich schon i Tag nach dieser Einleitung (24. August), vereinzelte Inkrustationen und bald darauf fortschreitende Korrosion der Steinflächen. Ausgesprochenes Abbröckeln trat naturgemäß zuerst unten an der Tropfkante auf (30. August). Besonders lehrreich und interessant ist das Verhalten des Nörter Sandsteins beim Versuch. Zuerst fiel hier die Bleichung der hellen kalkigen Einschlüsse des Materials auf. Sodann trat eine, bereits am 31. August deutlich erkennbare Krümmung der Probeplatte ein, die zu zwei sich mehr und mehr erweiternden Querrissen an der einen, konvex-gekrümmten, dem S0₂-Gasstrom zunächst ausgesetzten Längsseite führte, Abb. 6. Hand in Hand damit ging das zunehmende Ab-sanden des Steins. Alle diese Erscheinungen sind einfach darauf zurückzuführen, daß das etwas kalkige Bindemittel mehr und mehr in Lösung ging, wodurch die allmähliche Isolierung und das Haltloswerden der Quarzkörner herbeigeführt wurde.

■"•SS.

Abb. 6.

(Natürliche Größe.)

Im Zustande der Durchfeuchtung behielt die Probeplatte noch einigermaßen ihre Gestalt, beim darauffolgenden Trocknen dagegen machte der Zerfall schnell wachsende Fortschritte, bis das Täfelchen an der Stelle des unteren, größeren Querrisses in 2 Teile zerbrach. Sehr viel anders würde das Ergebnis bei Anstellung des Versuchs in der alten Freseniusschen Form ausgefallen sein. In diesem Falle würde zwar wohl auch die Lösung eines Teils des kalkigen Bindemittels stattgefunden haben, der größere Teil desselben hätte jedoch sicherlich als ungelöster Gips, dessenBildung und Anhäufung jetzt, des hinreichenden Lösungswassers wegen, ausgeschlossen war, Sprengwirkungen herbeigeführt, wie sie in dieser Art der Wirklichkeit ganz fern liegen. Es muß indessen bemerkt werden, daß selbst bei unserer Versuchsausführung die Bil-

dung ungelösten Gipses, jedoch in minimaler Menge, noch möglich gewesen ist. Die Probeplatte zeigte in der Nähe der Tropfkante einen ganz oberflächlichen, dünnen, weißen Beschlag, der sich unter dem Mikroskop in Haufwerke winziger monokliner Gips-kriställchen von etwa 0,0015 bis 0,0025 mm Quermaß und der gleichen bis 3 fachen Länge auflöste. Auf das Endtrockengewicht der Platte wird der Beschlag keinen nennenswerten Einfluß gehabt haben. Die ziemlich weitgehende Entführung des Bindemittels und der Isolierung der Sandkörner bei der vorliegenden Versuchsausführung konnte auch ohne Lupe sehr handgreiflich daran erkannt werden, daß das Material bei unvorsichtigem Anfassen sofort buchstäblich zu „Sand" zerfiel. Die Bildung der beiden Querrisse scheint durch die Nähe kalkiger Einschlüsse veranlaßt oder begünstigt worden zu sein, als Eolge teils erhöhten Materialverlustes, teils energischerer und reichlicherer COa-Entweichung. In dem Maße, als die letztere in der Wirklichkeit, d. h. in rauchgashaltiger Atmosphäre, ganz allmählich und weit spärlicher als hier erfolgt, würde dort auch der Schaden an der Platte ein weit geringerer und sehr viel später eintretender sein. Auf der Bruchfläche des größeren Querrisses fällt ein stark ausgelaugter kalkiger Einschluß auf, der, umgeben von einer kreisringförmigen Höhlung, nur noch lose haftet. Abb. 5.

In Tabelle 5 geben die Zahlen der Spalte 7 die Gewichte der in Lösung gegangenen Plattensubstanz, also, da — abgesehen von Nr. 8: Nörter Sandstein und Nr. 1: Carrara-Marmor —, Bodensatz in der Versuchsflasche nur unwägbar oder gar nicht vorhanden war, die Gesamtgewichtsverluste der Platten an (s. Spalte 8). Beim Nörter Stein hatte sich ein Bodensatz von 0,3052 g ergeben, während 0,8610 g in Lösung gegangen waren. Der Gesamtgewichtsverlust der Platte betrug demnach 1,1662 g. Das Endtrockengewicht der letzteren nach dem Versuch setzte sich hier zusammen aus dem Trockengewicht der kompakten Platte — 36,3737, die jedoch bei der Entnahme aus der Flasche und den Manipulationen des Trocknens und Wägens bereits 0,9833 g in Form von losem Sand verloren hatte, sowie dem Trockengewicht = 0,9833 g dieses Sandes selbst (vgl. Spalte 5).

Beim Carrara-Marmor betrug der Bodensatz 0,6001 g, die gelöste Substanz 6,0905 g, der Gesamtgewichtsverlust mithin 6,6906 g (Spalte 8). Das Endtrockengewicht setzte sich hier zusammen aus dem Trockengewicht der restierenden kompakten Platte = 40,^651 und dem Trockengewicht des beim Entnehmen aus den Flaschen, dem Trocknen und Wägen sich ergebenden dünnschichtigen Abgangs = 1,7105 g. Der Gesamtgewichtsverlust betrug demnach 6,6906 g. Aus den Zahlen der Spalte 8 sind die Gewichtsverluste der Platten in Prozenten der Anfangstrockengewichte in Spalte 9 berechnet worden, die wir kurz als „Verwitterungsgrößen" der Steinsorten' beim „künstlichen Verwitterungsversuch" bezeichnen wollen. Aus diesen wiederum sind die Werte cp und tp der Spalten 10 und 11 abgeleitet, ersterer, indem die „Verwitterungsgröße" der am wenigsten angreifbaren Steinsorte, des Quarzits, letzterer, indem die „Verwitterungsgröße" der am meisten angreifbaren, des Carrara-Marmors, als Einheit zugrunde gelegt wurde. Die so erhaltenen Zahlenwerte cp und cp' sollen kurz: die „relativen Verwitterungsgrößen" oder noch kürzer: die „Verwitterungskoeffizienten beim künstlichen Verwitterungsversuch" der Steinsorten genannt werden. Es sind, wie die Werte der Spalte 9, reine, vom Gewicht der Versuchsplatten unabhängige Verhältniszahlen. Es ist an sich gleichgültig, wessen der beiden Werte cp und <p' man sich bedienen will. Im allgemeinen wird cp den Vorzug verdienen.

Nach den Versuchszahlenwerten der Spalten 9 oder 10 rangieren die geprüften 12 Steinsorten, hinsichtlich ihrer Resistenz in der obligatorischen Agentienprobe und entsprechend also in rauchgashaltiger Luft, abgesehen vorerst von der Frostwirkung, wie folgt:

1.    Quarzit,

2.    Obernkircher Sandstein,

3.    Osterwalder    „    ,

4.    Stadtoldendorfer „    ,

5.    „Odenwald-Syenit",

6.    Mehler Sandstein, 7- Hilssandstein,

8.    Wrexer Sandstein,

9.    Hardegser „    ,

10.    „Sandstein von Essen",

11.    Nörter Sandstein,

12.    Carrara-Marmor.

Nach dieser Ordnung sind auch auf Tafel II, mit Quarzit beginnend, die Zahlenwerte cp als Ordinaten in den gleich weit entfernten Teilpunkten der Abszissenachse aufgetragen. Die so erhaltene „Linie der Verwitterungskoeffizienten" oder die „cp-Linie" zeigt bis zur 7. Ordinate (Hilssandstein) einen verhältnismäßig wenig und sehr sanft ansteigenden Verlauf. Es handelt sich eben hier um Steine von bedeutender Resistenz im Versuche. Im nächsten Teil ihres Verlaufs (Wrexer und Hardegser Sandstein) erhebt sich die ^p-Linie, nunmehr etwas stärker ansteigend, zu Punkten von immer noch mittlerer Höhe, während sie von da ab ziemlich steil sich emporbewegt („Sandstein von Essen" und Nörter Sandstein), um in ihrem allerletzten Teile eine Gerade von äußerster Steilheit darzustellen.

C. Verbindung der Ergebnisse des Frostversuches und der obligatorischen Agentienprobe sowie der petro-graphischen Untersuchung. Endbewertung der Steinsorten.

Die Ergebnisse der Frostprobe, die stets die eine, erste Hälfte aller künstlichen Wetterbeständigkeitsversuche bildet, waren für die geprüften 8 Sandsteinsorten, 3—10, Seite 66/67 d B., durchweg recht günstig ausgefallen, so daß die Einreihung derselben in die Frostversuchsklasse b keinem Bedenken unterliegen konnte. Es ist dies gleichbedeutend mit der sicheren Erwartung, daß jene Steine unter dem Einfluß des natürlichen Frostes ohne Hinzutritt der Atmosphärilien- und Rauchgaswirkung eben keinerlei Veränderungen erleiden würden. Ein etwas höheres oder geringeres Maaß von Widerstandsfähigkeit bei diesem günstigen Verhalten der 8 Steinsorten ist daher

8?

für deren weitere Bewertung ziemlich gleichgültig und die letztere wird in Übereinstimmung mit den Ausführungen auf den Seiten 9/17 und 175/179, lediglich nach ihrem Verhalten in der obligatorischen Agentienprobe weiter zu bewerten sein. Diese Weiterbewertung hat demnach zunächst innerhalb der Frostklasse b genau der im Abschnitt III, B, S. 85/86, gefundenen Rangordnung der Steine zu folgen. Dieselbe wird, nach Ausscheiden des „Sandsteins von Essen" und des Carrara-Marmors, ebensowohl für die spezifische Widerstandsfähigkeit der Steine gegen Atmosphärilien-und Rauchgaswirkung allein als auch allgemein gegen die Witterungseinflüsse, einschließlich der Frostwirkung, gelten. (Nur auf die sonstigen Temperaturschwankungen ist dabei keine Rücksicht genommen.) Somit erübrigte nur noch die Verteilung jener 8 Sandsteinsorten, 3—10, auf die Qualitätsgruppen III und II des Prüfungsschemas, Seite 179.

Der Carrara-Marmor wird, wie ich bereits früher vorgeschlagen habe (vergl. Seite 17), am besten einer besonderen Qualitätsgruppe lila zugeteilt. Er gehört in die Gruppe der von mir als Hemipatholithen bezeichneten Bausteine. In betreff des „Sandsteins von Essen" war die Frage, welcher Qualitäts-gruppe er zuzuweisen sei, bis dahin noch offen gelassen worden und auch jetzt kann sie nicht mit der gewünschten Sicherheit beantwortet werden. Allerdings hat die Agentienprobe einen ziemlich erheblichen Betrag der Verwitterungsgröße ergeben, wonach das Material, wenn zur Frostklasse b gehörig, zwischen Hardegser und Nörter Sandstein, dem ersteren jedoch weit näher stehend, rangieren würde. Die Verwitterungsgröße des „Sandsteins von Essen" ist z. T. eine Folge seines, durch die mikroskopische Prüfung und auch durch Betupfen mit HCl festgestellten, schwachen Kalkgehalts. Andererseits aber ist, wie bereits angeführt, die Annahme einer gewissen, erheblichen Frostgefährlichkeit des Steins gar nicht abzuweisen. Zur Erklärung der Verwitterungserscheinungen an den Gesimsen sowie an den Leibungen und dem Maßwerke der Fenster des gothischen Erweiterungsbaues der Essener Münsterkirche mag das Ergebnis der Agentienprobe (<7 = 598) ausreichen. Die gewaltigen Zer-

Störungen der aus dem Jahre 1848 stammenden, scharrierten Quader-Verblendung, meist als Ablösung senkrechter Platten von

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Abb. 7. (Natürliche Größe.)

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2 — 10 mm Dicke auftretend und zwar gleichgültig, ob der Stein auf Lager oder auf Spalt versetzt ist, können dagegen nur durch Frost, z. T. auch unter Hinzutritt der analogen Wirkung von Salz-effloreszenzen zustande gekommen sein, ln diesem Falle tritt die Agentienwirkung entschieden zurück, während sie in dem ersteren Beispiele vorwiegt oder doch mindestens eine sehr wichtige Rolle spielt. Unter diesen Umständen, die beim Fehlen des Frostversuchs nicht mit Sicherheit zu entscheiden gestatten, ob hier ein ausgesprochener R i g o-patholith oder (was allerdings sehr wenig wahrscheinlich) noch ein Che-mikopatholith vorliegt, möge der „Sandstein von Essen" einer Zwischenqualitätsgruppe I/Il zugewiesen werden.

. -m

Abb. 8. (Natürliche Größe.)

Von den plattenförmigen Ablösungen gibt Abb. 8 eine Darstellung; von der anderen Art von Verwitterung zeigt Abb. 7 ein Beispiel. Es rührt von einem gotischen Gurtgesims derSüdseite derKirche her, dessen schräge (obere) und dessen lotrechte Fläche (vorn), letztere bis auf einen Rest ganz links, stark zerstört sind. (Die Kehle befindet sich unten.)

Die vorstehende Beurteilungsweise des „Sandsteins von Essen“ würde m. E. auch dann eine wesentliche Änderung nicht erfahren können, wenn die von mehreren Seiten gehegte Vermutung zutrifft, daß die Steinmetzen die Verblendquader mit Urin behandelt hatten. Es ist dies ein, in dem törichten Glauben, die Steinfarbe so konservieren zu können, in früherer Zeit tatsächlich nicht selten geübter Mißbrauch gewesen. Weiße Salzausblühungen sind an dem schadhaft gewordenen Stein beobachtet worden. Kehren wir nunmehr wieder zu den Sandsteinen zurück, so steht von vornherein fest, daß die Sorten: Obernkircher,

9°

Osterwalder und Stadtoldendorfer mit ihren geringen Verwitterungsgrößen, die noch nicht einmal diejenige des „Odenwald-Syenits“ erreichen, in die Qualitätsgruppe III gehören und in der genannten Rangfolge dem Quarzit nachzuordnen sind. Dieser steht an der Spitze der ganzen Gruppe — nicht nur im Falle des vorliegenden Versuchs, sondern überhaupt! — Seine Verwitterungsgröße = 0,002 bildet (bei der Dauer und den sonstigen Bedingungen unseres Versuches und annähernd jedenfalls überhaupt) den oberen Grenzwert der Verwitterungsgrößen der Steine der Qualitätsgruppe III. Aus diesem Grunde auch ist er mit dem extremes Verhalten zeigenden Carrara-Marmor zusammen der Agentienprobe der Sandsteine mitunterworfen worden. Aus einem ähnlichen Grunde (vergl. Seite 91 d. B.) war dies mit dem „Odenwald-Syenit“ erfolgt. Jenem oberen Grenzwert 0,002 entspricht als Kleinstwert des Verwitterungskoeffizienten (f die Einheit.

Ebenso klar ist es von vornherein, dass der Nörter Sandstein nach dem Betrag seiner Verwitterungsgröße oder seines Verwitterungskoeffizienten der Qualitätsgruppe II zuzuweisen ist. Die Klassifizierung der übrigen Sandsteinsorten wird natürlich abhängig sein von dem unteren Grenzwert der Verwitterungsgröße oder des Verwitterungskoeffizienten der Qualitätsgruppe III oder aber — was dasselbe bedeutet — von dem entsprechenden oberen Grenzwert der Qualitätsgruppe II. Zur passenden und richtigen Wahl dieser Grenzwerte können aber naturgemäß nicht theoretische Erörterungen, sondern nur praktische Erwägungen und Bedürfnisse führen. Als unterer Grenzwert der Verwitterungsgröße der Qualitätsgruppe III (oder als oberer der Qualitätsgruppe II) wird diejenige eines womöglich häufig verwandten, stets leicht zugänglichen Bausteins anzusprechen und festzusetzen sein, dessen natürliches Verwitterungsmaß die Praktiker übereinstimmend noch eben als geringfügig zu erklären vermögen.

Daß hier ein internationales Übereinkommen Platz grqfen und herbeigeführt werden muß, ist klar. Ohne dasselbe

würde die Abgrenzung der Qualitätsgruppen III und II und damit auch mehr oder weniger die Einordnung der Bausteine in dieselben völlig willkürlich bleiben. Auch die internationale Einigung auf ein ganz bestimmtes Material zur Scheidung der Gruppen wird zwar nicht ganz leicht herbeizuführen, sie wird aber sicherlich möglich sein, sobald erst in hinreichender Zahl künstliche Verwitterungsversuche nach den hier befolgten Grundsätzen für solche natürliche Bausteine vorliegen, deren Verhalten gegenüber den Witteru ngseinflüssen und Rauchgasstoffen durch langjährige Beobachtungen an alten Bauausführungen andererseits praktisch unzweifelhaft festgestellt ist. Versuch und Praxis müssen hier, wie überall auf dem Gebiete der Wetterbeständigkeitsforschung, Zusammenwirken und sich gegenseitig ergänzen, man die wichtigeren Bausteine, die zur engeren und definitiven Auswahl zu dem fraglichen Zwecke voraussichtlich vorzugsweise in Betracht kommen könnten, so würde man wohl an Granite mittlerer Resistenzfähigkeit gegen Atmosphärilien und Rauchgasstoffe in erster Linie zu denken haben, ziemlich ähnlich und nahestehend in seinem Verhalten solchen zu bevorzugenden Sorten dürfte der „Odenwald-Syenit“ zu gelten haben. Seine Verwitterungsgröße == 0,197 (rund 0,2) ist daher von mir im Falle unseres Versuches, mangels einer anderen Wahl, als ungefährer unterer Grenzwert für die Verwitterungsmaße der Gruppe III zugrunde gelegt worden. Damit sind denn sogleich Sandstein — noch die Sorten: Mehler Sandstein, Hilssandstein, Wrexer und Hardegserj Sandstein, in dieser Rangfolge und über dem ersteren rangierend, der Qualitätsgruppe II zugewiesen. Mehle steht hart an der Gruppengrenze III/II und es ist bei dem hier eigentlich noch provisorischen Charakter der Grenzbestimmung nicht zu sagen, ob jener Sandstein nicht vielleicht besser doch noch der Gruppe III zuzuzählen wäre. Auch in bezug auf den Hilssandstein könnte diese Frage allenfalls noch aufgeworfen werden. Weiterhin jedoch entschieden nicht mehr. Überhaupt wird bei Objekten mit wenig unterschiedenen Versuchs-

Überblickt

Als

außer dem Nörter

werten eine scharfe Abgrenzung nur auf dem Papier, nicht aber in Wirklichkeit durchführbar sein. Es ist dies ein natürlicher Übelstand aller derartigen Klassifikationen’), der darum jedoch noch keineswegs gegen die praktische Berechtigung der letzteren zu sprechen braucht. Vielmehr deutet er auf eine Unvollständigkeit der Gruppenteilung hin. Für Objekte mit ausgesprochen größeren oder kleineren Versuchsgrößen gibt es solche Schwierigkeiten überhaupt nicht. Wahrscheinlich wird sich, wenn erst einmal reichlicheres Material vorliegt, das Bedürfnis nach einer Zwischengruppe zwischen III und II, die den fraglichen Mangel genügend ausgleicht, geltend machen.

Daß der Carrara-Marmor einer besonderen Gruppe lila zugewiesen worden ist, hindert natürlich nicht, seine Widerstandsfähigkeit gegen rauchgashaltige Luft mit derjenigen der Sandsteine, des Quarzits und des ,,Odenwald-Syenits" zu vergleichen. Er schneidet dabei schlecht genug ab. Das Ergebnis: cp = 6480 ist gewiß sehr interessant und überraschend. Es hat eben bis dahin noch niemals eine exakte Bestimmung der Verwitterungsgröße für dieses kostbare Material stattgefunden, so wenig wie für die übrigen natürlichen Bausteine, mit Ausnahme der von mir eingehend geprüften Dachschiefer. Die schlimmen Erfahrungen, die man mit Carrara als Statuenmaterial bei Verwendung im Freien in unseren Klimaten, namentlich im Rauchgasbereich unserer Städte, gemacht hat, und die trotzdem die Wiederverwendung in größerem Maßstabe, selbst ohne schützende Behandlung, nicht verhindert haben, ermöglichten doch nur ein unklares und unzureichendes Urteil über die Größe der diesem Stein drohenden Gefahren. Die langsam, aber stetig und unerbittlich wirkende Zeit wird bestätigen, was der Versuch mit einem Mal in erschreckender Deutlichkeit vor Augen geführt hat. Überraschend war mir auch, ich gestehe es, das Versuchs-

*) Dahin gehörige Beispiele liefern die Gruppierung der Eruptivgesteine nach ihrem Si0₂-Gehalt in saure, neutrale und basische, die Einteilung von Stoffen, beispielsweise Metallen oder Legierungen, nach dem spez. Gewicht oder nach der Korngröße, wie z. B. die Tonbestandteile bei der Schlämmanalyse, die Klassifikation von Bausteinen nach ihrer Druckfestigkeit, Abnutzbarkeit usw. usw.

ergebnis für den „Odenwald-Syenit“. Ich hätte eine geringere Verwitterungsgröße im Vergleich zu der für die ihm überlegenen drei Sandsteinsorten oder vielmehr für diese eine höhere erwartet. Es handelt sich eben hier um Sandsteine von besonderer Güte. Insbesondere ist der an Resistenz dem Quarzit am nächsten kommende Obernkircher Sandstein ein von alters her geschätztes Material, dessen Güte man an zahlreichen Bauausführungen älterer Zeit studieren kann.

Auch in betreff der übrigen Sandsteine drängen sich mir einige durch Beobachtung und Erfahrung nahegelegte, nachstehend noch mitgeteilte Bemerkungen auf, die die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen ergänzen mögen. Die mit den Qualitätsgruppen abschließende Zusammenstellung dieser Ergebnisse an sich, d. h. also die Endbewertung sämtlicher geprüfter Stein Sorten i —12, zeigt die Tabelle 4, wobei noch auf die Verschiebung hingewiesen sei, die die Rangordnung der Steine nach dem Frostversuch in der Endbewertung erfahren hat.

Es ist hier der Ort, zu bemerken, dass in manchen Fällen bei für zwei Steinsorten a und b durch den Versuch gleichgroß gefundenem Verwitterungskoeffizienten q> dennoch die eine Sorte a entschieden tiefer rangieren kann als die andere b, dann nämlich, wenn Sorte a aus sehr inhomogenem Material besteht, genauer: wenn sie — namentlich gröbere — Gemengteile von sehr ungleicher Angreifbarkeit aufweist. Der Materialverlust im Versuch wird sich dann bei a auf bestimmte Stellen konzentrieren, was im F alle der wirklichen natürlichen Verwitterung zu schwerwiegenderen Veränderungen führen kann als ein gleichgroßer, jedoch gleichmäßiger Material Verlust. Es bleibt in solchen Fällen nichts anderes übrig als die betreffende Steinsorte nach bestem Ermessen in der Rangordnung entsprechend tiefer zu setzen. Wir stehen hier vor einer natürlichen, leider wohl nie ganz zu überwindenden, Schranke unseres exakten Prüfungsverfahrens. Vergl. hierzu S. 121, aber auch S. in/112 d. B.

Den nun folgenden Bemerkungen vorauszuschicken iis die Mahnung, die Ergebnisse unserer und überhaupt aller Wetterbeständigkeitsversuche mit gebührender Vorsicht zu verwerten, und die Warnung, nicht in den Fehler einer zu weitgehenden Verallgemeinerung zu verfallen. Man kann hier leicht, von solidester Grundlage ausgehend, dennoch zu Resultaten gelangen, die die Praxis Lügen straft. Solche sind aber in unserem Falle nicht etwa infolge des Umstandes zu befürchten, daß von jeder geprüften Steinsorte nur ein einziges Probestück dem Versuch (Agentien-probe) unterworfen worden war, obwohl auch ein solches Bedenken sonst stets im Auge zu behalten sein wird. Vielmehr erscheint mir bei einem solch beträchtlichen Grad von Homogenität, wie ihn die geprüften Materialien fast durchweg zeigten und angesichts der peinlich-exakten Versuchsausführung die, übrigens durch die Verhältnisse hier gebotene, Beschränkung auf je ein Versuchsobjekt als ausreichend, ebenso wie s. Z. bei den von mir ausgeführten Dach-schiefer-Prüfungen. Erstrebenswert wirdes natürlich immer bleiben, mit mehreren Probestücken zu arbeiten. Was aber zu besonderer Vorsicht bei der Verwertung der Versuchsresultate auffordert, ist die bekannte Tatsache, daß das Material einer bestimmten Lokalität, aber aus verschiedenen Brüchen derselben, ja aus verschiedenen Schichten desselben Bruches stammend, oft genug große Verschiedenheiten aufweist. Dergleichen Erwägungen dürften z. B. hinsichtlich unserer für den Hardegser und für den Nörter Sandstein gewonnenen Versuchsergebnisse, für die wir andererseits an und für sich volle bindende Kraft in Anspruch nehmen müssen, Platz zu greifen haben. Von beiden Sorten sind mir Bauausführungen bekannt, bei denen sie sich bis jetzt recht gut bewährt haben. Einem Verwendungsbeispiel des Nörter Sandsteins (vom Kapital der Treppenhaus-Fenstersäule in der Dienstwohnung des Baugewerkschuldirektors in Höxter a. Weser) ist die Abbildung der Tafel VIII entnommen. Sie zeigt deutlich die erwähnten hellfarbigen, kalkigen Einschlüsse des Steins, der sich in diesem Falle durch seine Härte und sein sauberes, frisches Aussehen auszeichnet. Die Abbildungen i und 2, Tafel IX, bringen Hardegser Material vom Gewände des Baugewerkschul-Portals in Höxter a. Weser zur Anschauung. Abb. i bezieht sich auf den unversehrten Stein, Abb. 2 auf letzteren, nach Entfernung des fast bindemittelfreien Sandes aus den Sandlöchern. Von der im allgemeinen vorhandenen Unschädlichkeit der letzteren wird beim Stadtoldendorfer Sandstein weiter unten noch näher die Rede sein. Auch die Säulen, die Archivolte, überhaupt das ganze Schulportal bestehen aus dem gleichen, durch besonders schöne helle und dunklere Streifung ausgezeichneten, vollkommen frisch-rot erscheinenden Hardegser Sandstein. Allerdings ist in beiden Verwendungsbeispielen das Alter des Steins ein noch geringes (15 — 16 Jahre) und die weitere Bewährung muß erst abgewartet werden. Auch an dem gleichfalls noch nicht alten Postgebäude in Höxter a. W. ist meines Wissens Hardegser Sandstein verwandt. An dem dem Spritzwasser stark ausgesetzten Sockelmauerwerk zeigt derselbe an einer Stelle, meines Erinnerns, beginnende Verwitterung. Dieselbe ist jedoch in diesem Falle in erster Linie der mißbräuchlichen Verwendung zur Last zu legen. Das Material ist im Gegensatz zu seiner sonstigen Beschaffenheit hier ungünstigerweise ausgesprochen blättrig, und, J_ zum Lager versetzt, zeigt es bereits beginnende Ablösungen dünner Schichtchen.

Die letzten Beispiele bestätigen wieder die manchmal ungleiche Bewährung eines Materials derselben Lokalität und zeigen den Einfluß des Steingefüges hierbei. Ich gestehe, daß mir die hohe Versuchsgröße für den Nörter Stein im Hinblick auf meine Beobachtungen unerwartet hoch erschienen war, wennschon sie durch die kalkigen Einschlüsse und den Kalkgehalt des Bindemittels hinreichend erklärt wird. Man hat übrigens dabei noch zu bedenken, daß der Versuch eben ein „sehr scharfer“ gewesen ist, ähnlich der Frostprobe, und daß ein in diesem strengen Versuch sehr leidendes Material doch in rauchgasarmer oder gar rauchgasfreier Luft sich befriedigend lange unversehrt wird halten können.

Die relative Bewertung der geprüften Materialien auf ihre Resistenz gegen star kr auch gas haltige Luft gemäß unseren Versuchszahlen kann durch diese Erwägung allerdings nicht beeinflußt werden.

Der Stadtoldendorfer Sandstein und in gleichemoder ähnlichem Mähe die Sandsteine der benachbarten Bruchgebiete von Negenborn und Eschershausen — auch der Pipping-Sandstein und andere eigentliche Solling-Sandsteine dürfen im gleichen Sinn hier zum großen Teil genannt werden — sind von alters her geschätzte und beliebte Bausteine, deren Ruf zahlreiche Bauausführungen mannigfaltiger Art aus alter und neuerer Zeit im ganzen Wesergebiet und weit darüber hinaus vollauf bewährt haben. Bekannt und beliebt ist das Sollinger, speziell Stadtoldendorfer Treppenstufenmaterial (neues Realgymnasium in Barmen!), gesucht und bewährt sind die säurefesten Beläge und Behälter für chemische Fabriken aus diesem Material. Berühmtheit und weite Verbreitung genossen früher die mehr und mehr durch Ziegel, Schiefer, Zementsteine, sowie gebrannte Tonfliesen verdrängten „Sollinger Platten" in ihrer Verwendung als Dach-, Wand- und Fußbodenbelag (in zahlreichen Kirchen, in Krankenhäusern, Schlachthäusern usw.). Aber auch zu Wasser- und Futtertrögen, Grabeinfassungen, Abdeckplatten und nicht zum wenigsten zu Bildhauerarbeiten und als Fassadenmaterial der verschiedensten Art hat der Solling ungemeine Verwendung gefunden und als einer der widerstandsfähigsten Sandsteine sich bewährt. Von Bauten aus ganz alter Zeit, die dies bestätigen, seien statt vieler nur 3 erwähnt; Die Klosterkirche von Corvey b. Höxter, die St. Kilianskirche in Höxter aus dem Jahr 1024 und Kirche und Cistercienser-Kloster zu Amelunxborn b. Negenborn, unweit Stadtoldendorf. Das hohe Alter dieser Bauten ist hervorzuheben, während selbst die ältesten mir bekannten Bauausführungen aus Obernkircher Sandstein nicht über 400 Jahre zählen. Von einem der oberen Fenster des südlichen Turmes der Höxterschen St. Kilianskirche stammt die Aufnahme zur Abbildung 1 und zur Abbildung 2, Tafel X. Sie stellen einen kleinen Ausschnitt des Schaftes zweier romanischer Fenstersäulen dar. Die eine Säule ist aus rotem, die andere aus weißem Solling-Sandstein. Die Aufnahme war mit Schwierigkeiten verbunden und ist dementsprechend etwas mangelhaft ausgefallen. Geeignete Aufstellung des photo-graphischen Apparats und passende Beleuchtung sind kaum zu gewinnen gewesen. Immerhin aber ist ein ungefähres Bild der Verwitterungserscheinungen an den Säulen erhalten worden. Die Verwitterung ist, in Anbetracht des hohen Alters der Säulen und ihrer äußerst exponierten Lage auf der Wetterseite, als verhältnismäßig nicht sehr bedeutend zu bezeichnen. Sie stellt sich gleichsam nur als eine mächtige Aufrauhung dar und der Stein zeigt sich an der Verwitterungsstelle vollkommen ebenso hart und fest wie in seinen unversehrten Teilen (nach dem Turm-innern zu). Man glaubt, dem Material den kraftvollen Widerstand ansehen zu können, den es der jahrhundertelangen Wetterwirkung entgegensetzte. Die übrigen Säulen sind gut erhalten. Das Bruchsteinmaterial der Türme ist noch heute in tadellosem Zustande. Prächtig ist hier, wie in vielen anderen Verwendungsbeispielen unseres Materials, und sei es an der schlichtesten und rohesten Bruchstein - Gartenmauer, für ein farbenempfindsames Auge die Wirkung des ins Bläuliche spielenden, schwachen, duftigen Anhauchs des roten Steins.

In manchen Schichten der Solling-, insonderheit der Stadtoldendorfer Steinbrüche ist das Material mit „Sandlöchern" behaftet, ja ich möchte sie in dieser Häufigkeit des Auftretens als eine besondere Eigentümlichkeit des Solling- und Stadtoldendorfer Sandsteins bezeichnen. Es sind dieses stecknadelknopf-bis selbst haselnußgroße, nahezu kugelige Hohlräume im Stein, die mit Sandkörnern ohne oder doch nahezu ohne verkittendes Bindemittel, also mit „Sand", ausgefüllt sind. Da derselbe mit Leichtigkeit sich mechanisch entfernen läßt, so wird er schon in kurzer Zeit nach der Verwendung des Steins durch die Einwirkung von Regenwasser und Wind in Verlust geraten und der Stein an seiner zutagetretenden Fläche jene Hohlräume aufweisen. Auf die sonstige Beschaffenheit des Steins hat dieses Inverlustgehen des Sandlöcherinhaltes nicht den mindesten Einfluß, da die Wandungen der Hohlräume aus vollständig gesundem und unversehrtem Material bestehen wie der übrige Stein. Allerdings würde man ja von 2 Materialien, bei sonst absolut gleicher Beschaffenheit derselben, dem-

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe.

jenigen den Vorzug geben, welches daneben nicht noch mit Sandlöchern behaftet ist. Denn diese werden immerhin Anlaß zur Ansammlung von Wasser, Staub, u. U. auch Algen geben können. Allein die Erfahrung an zahlreichen Verwendungsbeispielen des sandlöcherigen Sollingsteines lehrt doch, daß derselbe dem sandlöcherfreien in bezug auf Wetterbeständigkeit und sonstige Qualität gleichzuschätzen ist. Die Sandlöcher sind mehr nur als Schönheitsfehler, namentlich an nicht scharierten, sondern geschliffenen Stücken, lästig und zu vermeiden. Meines Wissens treten sie mehr an den feinkörnigen Sorten auf. Abb. i, Tafel XI, bringt das tadellos erhaltene Material von einem Torbogen der Umwehrungsmauer des alten Klostergrundstücks bei der Minoritenkirche, (Eckgrundstück, Brüderstrasse, Nr. 5) in Höxter a. W. zur Anschauung. Jene Mauer mit dem Torbogen stammt wahrscheinlich, ebenso wie die gotische Minoritenkirche, aus dem 13. Jahrhundert. Die Mauer- und Bogensteine sind roter Solling mit meist recht großen Sandlöchern (bis zu 1 cm Durchmesser). Solche Beispiele, wo nicht der mindeste nachteilige Einfluß der Sandlöcher wahrzunehmen ist, könnten, wie bemerkt, in großer Menge aufgeführt werden. Erwähnt seien nur noch die Sandsteinfiguren am monumentalen Gartentor des Schlosses Corvey, sowie die 2 Sandstein-Schilderhäuser daselbst. Daß die Sandlöcher bei altem Material im Stadium beginnender oder fortgeschrittener Verwitterung, die beim guten Solling, wenn überhaupt, sehr spät einsetzt und nur mäßig auftritt, ungünstig wirken können, soll nicht geradezu geleugnet werden. Die durch sie erhöhte Wasseraufnahme schadet dem frischen Stein bei dessen Frostsicherheit und der hohen Resistenz seines eisen-oxydisch-kieseligen Bindemittels aber jedenfalls nicht. Die Abbildungen i und 2, Tafel XII, stellen Verwitterungsproben von mit Sandlöchern behaftetem Solling dar, 1 von rotem, 2 von weißem. Sie entstammen dem Sockelgesims der prächtigen gotischen Minoritenkirche in Höxter a. W. und zwar der Westseite dieses Bauwerks. Der größere Teil einer jeden Abbildung, unterhalb der Mörtelfuge, bei der die lotrechte Mauerfläche beginnt, gibt die Schräge des Sockelgesimses wieder. (Die photographische

Platte befand sich während der Aufnahme in paralleler Lage zu dieser schrägen Fläche.) Natürlich war die geneigte Gesims-fläche der Einwirkung der Atmosphärilien weit stärker ausgesetzt als die völlig intakten Steine der Mauer selbst. In Anbetracht dessen und des hohen Alters der Steine ist der Grad der Verwitterung ein noch mäßiger zu nennen. Das Material zeigt sich an der Verwitterungsstelle trotz des beträchtlichen Abgangs als ganz widerstandsfähig und erinnert in dieser Hinsicht etwas an das Beispiel von der St. Kilianskirche. Übrigens zeigen nur einzelne Steine des Sockelgesimses Verwitterungserscheinungen. Warum solche gerade nur an den betrachteten Steinen aufgetreten sind, entzieht sich der Beurteilung. Jedenfalls ergibt sich aus dem Gesagten, daß die Ursache nicht in den Sandlöchern zu suchen sein wird.

Nicht leicht dürfte es sein, eine befriedigende Erklärung für

die sich doch anderenfalls im Stein noch vorfinden

die Entstehung der Sandlöcher zu finden. Die gewöhnliche, am nächsten liegende Erklärung solcher Phänomene im großen, nämlich der Lochhorizonte (vgl. z. B. Abb. i, Tafel I, und Seite 323 in „O. Herrmann, Steinbruchindustrie und Steinbruchgeologie“), nämlich durch Inlösunggehen kalkigen, in rundlichen Partien angehäuften Bindemittels, kann hier nicht in Betracht kommen. Denn das Bindemittel des Solling-, insbesondere Stadtoldendorfer Sandsteins ist ausgesprochen eisenoxydisch-kieselig und enthält, wenigstens in den von mir geprüften Fällen, keine Spur von Kalk

Wir halten

müßte. Auffallend und bei der Entstehungserklärung wahrscheinlich in Betracht zu ziehen ist, daß die Sandlöcher in den Schichten namentlich in der Nähe der Spalten auftreten. folgende Entstehungserklärung der Sandlöcher für nicht unwahrscheinlich, indem wir uns in betreff der Bildung des eisenoxydischen Bindemittels teilweise den Anschauungen W. Springs*) anschließen. Bei der Genesis der Sandsteine handelt

*) Neues Jahrb. f. Mineral., Geol. u. Paläontol., Jahrg. 1899, S. 47 u. f., W. Spring, Über die eisenhaltigen Farbstoffe sedimentärer Erdboden und über den wahrscheinlichen chemischen Ursprung der roten Felsen.

Vgl. auch: Bull, de TAcad. roy. de Belgique (3) 34, p. 578—600, 1897, W. Spring, Sur le rôle des composées ferriques et des matières humiques

IOO

zu-

es sich um die Übereinanderlagerung und Durchdringung zweier von einander chemisch unabhängiger Sedimente: i. Der Quarzsandkörner, event, auch Tonteile und sonstiger Gesteinsreste und -trümmer, die sich auf rein mechanischem Wege auf dem Grund der Seen und Flußmündungen ablagerten, und 2. des Bindemittels, das durch chemische Vorgänge zustande gekommen ist. Die über das erste Sediment sich ergießenden Wässer führten sowohl Eisenverbindungen als auch Humusstoffe (auf die der mikroskopische Befund hie und da noch hinzuweisen scheint) mit sich. Durch Wechselwirkung beider ist dann nächst humussaures Eisenoxydul entstanden oder aber es haben die Wässer Ferrobikarbonate in Lösung mit sich geführt. In beiden Fällen mußte unter der Einwirkung des Lichtes und des O der Luft und unter Ausscheidung von HsO und C0₂ allmählich Fe₂0₃ oder zunächst Eisenoxydhydrat entstehen, das, die Zwischenräume des ersten losen Sedimentes ausfüllend und dessen Bestandteile, nach Maßgabe seiner Verfestigung, verkittend, den Sandstein bildete. Während nun immer neue Ablagerungen zu den alten hinzutraten, mochte, durch den geringeren Druck in der Nähe der Spalten veranlaßt, die C0₂ (und auch das HaO) nach dieser Richtung zu entweichen versuchen und es entstanden, nach Maßgabe örtlicher Bedingungen, sporadische Gasansammlungen, die zu annähernder Kugelform die Sandkörner usw. umgebend, die umhüllenden und verkittenden Stoffe und damit eine normale Zementbildung von diesen fern hielten. Von diesen Stellen aus entwich dann die gasförmige C0₂ allmählich durch die nur langsam sich verfestigenden umgebenden Massen. Unabhängig von diesen Vorgängen und neben ihnen hergehend, wird die etwaige Bildung der kristallisierten Bindemittel-Kieselsäure zu denken sein.

Feine Glimmerteilchen (bei den Sandsteinen meist Muskovit) bedingen, wenn sie in größerer Menge interponiert sind, wie bei allen Bausteinen, in denen sie Vorkommen, Erhöhung der Spaltig-keit. Spaltige Steine erleiden an ihrer, der Spaltebene parallelen

dans le phénomène de la coloration des eaux et sur l’élimination de ces substances sous l’influence de la lumière solaire.

IOI

Ansichtsfläche unter dem Einfluß der Witterung sehr leicht Abblätterungen und sind mit entsprechender Vorsicht zu verwenden. Der Verwitterungs Vorgang zeigt einen besonders schnellen Fortgang und ein scharf charakterisiertes Bild, stets sehr verschieden von dem bei nichtspaltigen Steinsorten. Ein derartiges Beispiel für Sollingssandstein ist in Abb. 2, Tafel XI, wiedergegeben. Es entstammt einem Gartentorpfeiler in der Heiliggeiststraße in Höxter a. W., dessen scharrierte Fläche nach O.S.O gekehrt ist, und führt die erwähnten Abblätterungen sehr deutlich vor. Alter vermutlich etwa 160 Jahre.

In betreff des Ortes der steinbruchmäßigen Gewinnung des erwähnten, jedenfalls selteneren weißen Solling-Sandsteins sind meine Nachforschungen ohne Erfolg geblieben. Als Findling soll er auf der „Lüchtringer Heide" bei Dorf Lüchtringen am rechten Weserufer nahe Corvey Vorkommen. Größere Verwendung zu ganzen Bauausführungen scheint dieses Material übrigens auch nicht gefunden zu haben. Ob die Verblendung des alten Eisenbahn-Stationsgebäudes in Holzminden a. d. Weser daraus hergestellt ist, wie es den Anschein hat, konnte ich nicht feststellen. Von vorstehend oder auf S. 11, Abschnitt I, noch nicht erwähnten Bauausführungen aus Solling- und Stadtoldendorfer Sandstein finden sich in „Koch, Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892“, noch folgende aufgeführt:

Schloß in Bevern (b. Holzminden); Stationsgebäude in Stadtoldendorf, Holzminden (alles), Uelzen, Kreiensen; Post in Aschersleben und Holzminden; Amtsgerichtsgebäude in Krefeld und M. Gladbach, Schule in Cöln; Brücke b. Nörten; Wallbrücke in Bremen, Wallgrabenbrücke in Erfurt; Staatsarchiv, Aurich; Sockel am Museum, Braunschweig; Sockel des Präsidialgebäudes, Schleswig; Bankgebäude, Husum; Bibliothek und Gefängnis, Wolfenbüttel; Rathaus, Barmen; Brücken bei Lauenburg bei Wehrden, der Venlo-Hamburger Bahn von Venlo bis Münster usw.

Bauten älteren Datums aus Osterwalder und Me hl er Sandstein sind mir nicht bekannt. Die Osterwalder, früher fiskalischen Brüche, scheinen noch nicht sehr lange im Betrieb zu sein, ebenso die Mehler. Um so reichlicher sind die

neueren Verwendungsbeispiele in Hannover und der weiteren Umgebung. Die Verwendung beider Materialien an den, Bruchstellen oft sehr fernen Orten scheint für das in dieselben gesetzte Vertrauen zu sprechen, das sich auch vollauf bewährt hat.

Leider unterliegen in Hannover die prachtvoll weißen, gegen Schmutz und Ruß naturgemäß sehr empfindlichen Fassaden aus Osterwalder Sandstein, sofern sie nicht durch künstliche Mittel (Testalin von Hartmann & Hauers in Hannover, Keßlersche Fluate) geschützt sind, unter der Einwirkung der Rauchgase der stark rußenden Deisterkohle, sehr bald, oft schon nach einer Heizperiode, einer fatalen Schwärzung. — Auf der Terrasse des „Fichtenwirtes" Herrn Hermann Brand in Osterwald liegt seit 1893 eine Orientierungstafel aus Osterwalder Sandstein. Trotz ihrer horizontalen Lage, also der gesteigerten Wasserwirkung und des Tropfwassers des benachbarten Baumes, zeigt sie keine Spur von Veränderung. Die Stufen einer Freitreppe der Brand sehen Wirtschaft aus dem Osterwalder Bruch liegen seit 1853 und erscheinen heute noch wie vollkommen neu.

Einige Bänke des Osterwalder Sandsteins zeigen Kohleschicht, die in meist papierdünnen, manchmal auch mehrere mm dicken, parallelen, ebenen oder gewellten Lagen auftritt. Dieselbe macht, ebenso wie in anderen Fällen „Stiche“ und „Tonschicht“ es tun, den Stein zum Reißen disponiert und entwertet ihn, wo sie vorkommt. Auch die Gesteinsmasse zwischen den dünnen Kohlelagen ist von Kohlenstoff in fein verteiltem Zustande durchsetzt, so daß das Material hier graulich erscheint. Mitunter kommt es vor, daß eine an sich geringe Kohleanhäufung dadurch unangenehm wird, daß sie sich im Innern eines rohen Blockes verbirgt und erst während oder nach der alsdann unnütz aufgewandten Bearbeitung durch Reißen des Werkstückes sich verrät. Natürlich kommen solche Fälle nur ausnahmsweise vor, sowie ich mich als Seltenheit auch eines mächtigen Blockes aus Mehler Sandstein entsinne, dessen Inneres eine kegelförmige Absonderung des Materials verbarg, die schließlich zum Bruch des Quaders führte. Die Probe befindet sich als ein Geschenk der ehemal. Steinmetzfirma Bleckert, Hannover, m. W., in der Bau-

Stoffsammlung der Königl. Baugewerkschule zu Nienburg a. W. Von bekannten Bauausführungen aus Osterwalder und Mehler Sandstein, die im Abschnitt I, S. 9, sich nicht genannt finden, gibt H. Koch in „Die natürlichen Bausteine Deutschlands, Berlin 1892", noch folgende an:

Aus O sterwalder: Ihmebrücke, Hannover; Lange Brücke, Potsdam; Allerbrücke, b. Verden; Seewarte und Nikolaikirche, Hamburg; Finanzdirektionsgebäude, Hannover; Post, Cassel und Flensburg. — Auch am Theater in Hannover ist der Stein verwandt.

Aus Mehler: Post und Bahnhof, Hannover; Bahnhöfe, Hildesheim und Nordheim; Sockel der Post, Cassel und der Nikolaikirche, Hamburg; Eisenbahnbrücke, Hildesheim; Westbahnhof, Cöln; Hafenbau, Bremerhafen; Turm der Marienkirche, Friedland usw.

Wohl bewährt haben sich auch der Hilssandstein und der Wr ex er Sandstein. Außer den auf S. 7/11, Abschnitt I, angeführten Verwendungsbeispielen finden sich bei Koch noch folgende, z. T. ältere Bauausführungen aufgezählt. Von Hilssandstein: Kirchen in Ammensen, Delligsen und Stroit; von Wrexer (von der Wrexer Sandstein - Kompagnie gepachtete Brüche des Fürstl. Waldeckschen Dominiums): Kirchen in Paderborn, Daseberg, Allagen, Gütersloh, Helmern, Witten, Castrop, Hamburg, Wildungen, Düsseldorf, Essen usw.; Postgebäude in Lemgo, Hofgeismar usw.

Es erübrigt noch, auf die Beziehungen zwischen den Ergebnissen der obligatorischen Agentienprobe und dem petro-graphischen Befund näher einzugehen und damit dessen Einfluß auf die Endbewertung der geprüften Steinsorten festzustellen, also den ursächlichen Zusammenhang zwischen der petro-graphischen Eigenart der Steine und ihrer Rangordnung nach dem künstlichen Verwitterung sversuch (Agentienprobe) nach Möglichkeit aufzudecken. Bezüglich der Wasseraufsaugung und des Porositätsgrades der Steine ist dies bereits, soweit möglich, im Abschnitt II unter A 1 geschehen. Den übrigen Teil dieser Betrachtungen anlangend, muß es — bei dem gänzlichen Mangel an chemischen Analysen der geprüften Steinsorten — genügen, folgende Hauptpunkte festzustellen:

1.    In erster Linie ist es der Kalkgehalt bei den Sandsteinen, sowohl und vornehmlich der des Bindemittels als auch der sporadisch auftretende, der den betreffenden Steinsorten: Carrara-Marmor, Nörter-Sandstein, „Sandstein von Essen“ ihre niedrigere Rangstellung bei der Agentienprobe, also auch bei der Einwirkung der Atmosphärilien und Rauchgasstoffe, anweist.

2.    Sodann muß ausgesprochen werden, daß im übrigen in erster Linie die kieselige Natur des Bindemittels die höhere Widerstandsfähigkeit bei der Agentienwirkung bedingt (Obernkirchen, Osterwald, Mehle), sowie, daß demselben in dieser Hinsicht als nahestehend, ja gleichwertig anzusehen ist

3.    das rein eisenoxydische Bindemittel, falls es in solcher Reinheit und Fülle auftritt wie bei dem Stadtoldendorfer Sandstein. Die Kittkraft des reinen, dichten Eisenoxydes ist augenscheinlich eine ganz ungemeine und seine Angreifbarkeit durch die sauren Luftbestandteile bei deren Verdünnung und der niederen Temperatur eine sehr mäßige.

4.    Ausgesprochen ungünstig wirkt dagegen ein Gehalt des Bindemittels an Eisenoxydhydrat. Ob den besonderen Ausbildungsformen der Bindemittelkieselsäure ein wesentlich verschiedener Einfluß auf die Resistenz der Sandsteine zuzuschreiben ist und welcher, läßt sich ohne weiteres nicht angeben.

5.    Ferner darf ausgesprochen werden, daß im allgemeinen (auf Tonschieferreste und manche Mineralien, wie Rutil, wird sich dies weniger oder nicht beziehen) mit der Menge der mineralischen, Gesteinstrümmer-Beimengungen die Angreifbarkeit des Steins zu wachsen scheint. Vielleicht ist dabei auch noch der höhere oder geringere Grad der Trümmerhaftigkeit und Zerrissenheit derselben von Einfluß und Bedeutung. Kohlige Beimengungen scheinen nicht ungünstig zu wirken. Auffallend und nicht klargestellt erscheint es, daß der Hilssandstein trotz seiner vielen Beimengungen und namentlich der großen Menge von Chlorit mit seinem beträchtlichen Eisenoxydulgehalt (allerdings in Silikat-io5 form) noch unmittelbar hinter Mehle rangiert. Die ziemlich leichte Entführbarkeit des grünen Pigmentes zeigt sich schon beim Betupfen mit HCl.

6.    In Betracht zu ziehen ist bei der Beurteilung und Begründung der Resistenz der Steine auch gegen die Agenden die größere oder geringere, allerdings doch wieder auf die chemische Natur des Bindemittels zurückzuführende, Verbandsfestigkeit, die, hier wenigstens, ungefähr mit der Druckfestigkeit in Einklang steht (bei Oberkirchen trifft dies allerdings nicht recht zu). Sie ist bei Nörten, Wrexen und Hardegsen nicht sehr groß.

7.    Aussagen über den Einfluß des etwaigen Tongehaltes des Bindemittels auf die Resistenz der Sandsteine gegen die Agentien-wirkung müssen hier unterbleiben, da jener dem mikroskopischen Befund nicht zu entnehmen ist und chemische Analysen, die darüber wohl aufklären könnten, fehlen. Die Angaben über die Beschaffenheit des Bindemittels „bei sämtlichen Nummern 3 bis 11 des Abschnittes II, C sind darum vorbehaltlich eines etwa vorhandenen, unbekannten Tongehaltes zu verstehen.

8.    Die verhältnismäßig sehr bedeutende Angreifbarkeit des „Sandsteins von Essen" erscheint (ebenso wie seine wahrscheinlich sehr geringe Frostbeständigkeit) auffallend, wenn er tatsächlich der Gegend von Staudernheim entstammt und sie scheint auf recht ungleichartiges Material der dortigen Brüche hinzudeuten. Denn der Sandstein von Staudernheim gilt im allgemeinen als guter Baustein. Bemerkt sei jedoch, daß in einer Probe eines echten Staudernheimer Sandsteins ein zwar geringer, immerhin aber vorhandener, Kalkgehalt nachgewiesen wurde.

Abschnitt IV.

Vorschläge zu einer künftigen verbesserten künstlichen (abgekürzten) Wetterbeständigkeitsprobe der natürlichen Bausteine.

Ausgehend von dem künstlichen Verwitterungsversuch in der vorliegenden, im vorigen Abschnitt beschriebenen Ausführungsform, soll nunmehr noch als Nutzanwendung des letzteren eine Reihe von VerbesserungsVorschlägen für jede künftige, natürlich nicht auf Sandsteine beschränkte Anstellung des Versuches mitgeteilt werden. Bei gewissenhafter Befolgung derselben, die natürlich weitere Vervollkommnung nicht ausschließen soll, hoffe ich, die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe auf eine solide und für die Bedürfnisse der Praxis hinreichend zuverlässige und exakte Basis gestellt zu sehen.

Es ist möglich, daß, wenn, was höchst wünschenswert wäre, nach den darzulegenden Grundsätzen neue Arbeiten vorgenommen werden, auch wiederum neue Bedürfnisse zutage treten und neue Direktiven sich ergeben. Auf jeden Fall aber ist für die Inangriffnahme und Entstehung solcher Arbeiten hiermit eine berichtigte Grundlage gegeben und wenn dieselbe auch nur einen einzigen kleinen, aber sicheren Schritt vorwärts zu tun gestatten würde, so wäre dies meines Erachtens schon, ein nicht zu unterschätzender Gewinn. Ist doch bei der Schwierigkeit und Eigenart der Wetterbeständigkeitsforschung eine sprungweise Annäherung an das erstrebenswerte Ziel oder gar ein Erreichen desselben mit einem Sprunge gänzlich ausgeschlossen. Unsere Vorschläge werden sich zunächst nach den beiden wesentlichen und stets unerläßlichen Einzeluntersuchungen : der Frostprobe und der obligatorischenAgentienprobe zu gliedern und sodann über die Hauptpunkte beider im einzeln zu verbreiten haben.

i. Die Frostprobe.

a)    Alle Probenkörper sollen, im Interesse einer völlig gleichmäßigen und genau vorschriftsmäßigen Beschaffenheit, in den Prüfungsanstalten selbst, streng nach den maßgebenden Bestimmungen über Gewinnung (mit der Säge), Zahl und Größe (vgl. die Vorschriften über die Benutzung der Königl. Technischen Versuchsanstalten zu Charlottenburg — jetzt Groß - Lichterfelde West), hergestellt werden.

b)    Die Zahl der Probewürfel für die Druckfestigkeitsprobe vor und nach dem Frostversuch betrage nicht unter io. Sie seien aus demselben frischen Block genau vorschriftsmäßig geschnitten. Der Frostversuch werde jedoch, zur Vermeidung von Täuschungen, mit Material aus hinreichend vielen, passend gewählten Schichten desselben Bruches und, wo nötig, der verschiedenen Brüche derselben Lokalität, wiederholt. Eine größere Zahl von Probewürfeln für jede einzelne Frostprobe ist notwendig zur Ausgleichung der Wirkung von Ungleichmäßigkeiten in der Würfelbearbeitung auf das Ergebnis, insbesondere auch, um den Einfluß etwaiger Unvollkommenheiten in der Beschaffenheit der Druckflächen (nicht genau parallel, nicht genau eben) auf die Versuchszahlen möglichst zu paralysieren. Endlich soll dadurch auch etwaigen, selbst bei Würfeln desselben Blockes, immerhin möglichen Ungleichmäßigkeiten des Materials Rechnung getragen werden. Um den Tetmayerschen „Beständigkeitskoeffizienten" /* ermitteln und verwerten zu können, wird man außer der Anfangstrockenfestigkeit die Naßfestigkeit der Steine nach der Frostwirkung zu bestimmen haben.

io8

Die so erhaltenen Versuchszahlen beziehen sich allerdings auf das Maximum der Kohäsionsabminderung. Andererseits wird man es aber vielleicht als zutreffender bezeichnen können, den Versuch in dem gleichen Zustand des Materials zu beendigen, in dem er begonnen worden war, also die Trockenfestigkeit ebenso nach wie vor der Frostwirkung zu ermitteln, wie dies durch Hanisch geschehen ist. An die Stelle von x* tritt dann der Koeffizient (/*), vgl. S. 63 d. B. Auch muß ja zwecks Feststellung des Gewichtsverlustes beim Versuch ohnehin mit dem Trockengewicht abgeschlossen werden.

c)    Da es sich beim Zustandekommen der Frostschäden an Bausteinen, wie schon erörtert, weit mehr um Abminderung oder Aufhebung der Zug- und Scherfestigkeit des Materials (richtiger meist um Kohäsionsverluste bei zusammengesetzter Beanspruchung) handelt als um Schwächung seiner Druckfestigkeit, so empfehle ich, künftig darauf gerichtete Prüfungen vorzunehmen, also Zug- und Scherfestigkeit der Steine vor und nach der Frostwirkung zu ermitteln. Man wird auf diesem Wege zu weiteren, dem Beständigkeitskoeffizienten X* oder (x*) analogen Verhältniszahlen gelangen, die entschieden direktere Schlüsse als jene auf das mutmaßliche Verhalten der Steine im natürlichen Frost gestatten. Durch sie werden die unscharfen, leicht dehnbaren, verschieden deutbaren Ergebnisse des äußerlichen Versuchsbefundes gewissermaßen ins Exakt-Zahlenmäßige übersetzt. Übrigens erscheint es wünschenswert, die allzu mittelbare Wiedergabe der letzteren nur durch das beschreibende, eigentlich umschreibende Wort durch die bildliche Darstellung zu unterstützen und zu ergänzen. Es sollten in diesem Sinne vor Beginn der zweiten Druckfestigkeitsprobe beim Gefrierversuch nach Beendigung der Frostwirkung stets photographische Aufnahmen aller Probewürfel erfolgen. Endlich ist zur Beurteilung der Versuchsfrostschäden und damit des Grades der Frostsicherheit der Steine

d)    von besonderer Wichtigkeit die tunlichst exakte Bestimmung der Gewichtsverluste beim Frostversuch. Es sollte künftig außer dem Gesamtgewichtsverlust G bei

der Frostprobe auch noch in jedem Falle daneben ermittelt werden der Gewichtsverlust des geprüften Materials bei der einfachen Wasserwirkung während einer Zeit gleich der Dauer der Wasserlagerung vor dem Gefrierenlassen der Steine. Der zuletzt genannte Gewichtsverlust ist zunächst in Prozenten des Anfangstrockengewichts an einer beliebigen Probe des Materials durch Wägen vor und nach der Wasserlagerung (unter Anwendung gleicher Trockentemperaturen) festzustellen; er sei mit y bezeichnet. Der Gesamtgewichtsverlust G bestimmt sich direkt an den Frostprobewürfeln. Wird noch das Anfangstrockengewicht des betreffenden Probewürfels g genannt, so berechnet sich der auf die Frostwirkung allein zurückzuführende Gewichtsverlust :

v = G — y- ——.

ioo

Nicht die Werte G, sondern die Werte v sind für die Beurteilung der Steine auf Frostsicherheit zulässig und maßgebend. Von dem vorgeschlagenen Verfahren könnte allenfalls nur dann Abstand genommen werden, wenn die dem Frostversuch vorangehende Wassersättigung unter strengem Luftabschluß (mit O-und C0₂-freiem Wasser) vorgenommen würde.

2. Die obligatorische AgentienWirkung.

a) Die Agentienprobe

werden nicht gerade immer Prüfungsstationen ausführen. Sie kann von Chemikern, in kleinerem Umfang unter Umständen von Interessenten selbst, vorgenommen werden. Die Herstellung der Probeplatten durch Schneiden aus dem frischen Stück kann man jedem mit der Steinbearbeitung Vertrauten, der über die nötige Einrichtung verfügt, überlassen. Doch ist auf gewissenhafte Innehaltung des vorgeschriebenen Formats streng zu halten.

b) Format der Probeplatten.

Es ist durchaus notwendig, auf dem Wege internationaler Vereinbarung ein einheitliches Format für die Probeplatten zur

no

Agentienprüfung festzusetzen. Von besonderer Wichtigkeit aber ist es, über die Dicke der Platten eine einheitliche Bestimmung zu treffen. Das Nächstliegende und Richtigste wäre es wohl, die Dicke so zu bemessen, daß die lösende Wirkung des atmosphärischen Wassers sämtliche Platten in gleicher Weise und vollständig durchdringen kann, d. h. die Plattendicken sämtlich gleich und ganz gering zu wählen. Praktisch ergibt sich jedoch sofort ein gewisses Grenzmaß, bedingt durch die hohe Angreifbarkeit des Carrara-Marmors, der stets mitexponiert werden sollte, oft aber auch schon durch die geringe Widerstandsfähigkeit der Steinsorten selbst, um deren Prüfung es sich eigentlich handelt. Ich schlage vor, für die Plattendicke künftig das Maß 8,5 mm zu wählen und glaube, daß es allen Forderungen entsprechen und sich bewähren wird. Von der bisher stets von mir benutzten Längen- und Breitenabmessung 70/30 mm abzugehen, liegt kein Grund vor. Als „Normalformat" der Platten empfehle ich also bis auf weiteres: 70/30/8,5 mm. Bei Dachschiefern könnte es füglich bei den Dicken der Handelssorten sein Bewenden haben; sicherer ist es auch hier, an einer gleichen (noch näher festzusetzenden) Plattenstärke festzuhalten, die erforderlichenfalls durch Schleifen zu erzielen wäre.

c) Die Zahl der Probeplatten

wird sich nach der Natur und Beschaffenheit der Steinsorten zu richten haben. Je homogener das Material, um so geringer kann sie sein. Erstrebenswert ist es, auch in günstigen Fällen, stets einige, etwa drei Probeplatten, dem Versuch zu unterwerfen. Diese Zahl wird genügen z. B. bei Quarziten, Basalten, Dachschiefern , Sandsteinen, ganz gleichartigen Kalksteinen, den feinkörnig-dichten Graniten, Syeniten usw. Bei Materialien von inhomogener Beschaffenheit, erheblicher und ungleicher Größe der Bestandmineralien, wie z. B. bei grobkörnigen Graniten, Syeniten, bei vielen Porphyren usw., bei stark- und ungleichporigen Gesteinen, ferner auch bei solchen, deren Beschaffenheit in derselben Schicht oder gar am gleichen Block leicht wechselt, ist eine

entsprechend größere Zahl von Probeplatten erforderlich, deren Bestimmung vom einzelnen Fall abhängt. Auch gilt hier die gleiche Bemerkung wie hinsichtlich der Wiederholung des Frostversuches für die verschiedenen Schichten, ja Brüche derselben Lokalität, vgl. i b.

d) Das Trocknen der Probeplatten vor und nach der Agentien Wirkung

ist eine recht zeitraubende, aber unvermeidliche, die größte Sorgfalt und Gewissenhaftigkeit erfordernde Prozedur, die in den üblichen Thermostaten bei wenigstens 105⁰ C vorzunehmen sein wird. Um sie nach Möglichkeit abzukürzen, muß man sich bei den hygroskopischeren Steinsorten entsprechend höherer Trockentemperaturen bedienen, ohne jedoch darin zu weit zu gehen. Vorversuche sind anzuraten. Für Sandsteine und Materialien von gleicher oder ähnlicher Hygroskopizität werden 125⁰ C vorgeschlagen. Für Dachschiefer, Granit, Syenit, Di or it usw., Marmor und andere Kalksteine, überhaupt Steinsorten von ähnlicher Dichtigkeit, genügen 105⁰ C. Daraus, daß bei einer Agentienprobe eine niedere, bei einer anderen eine höhere Trockentemperatur zur Anwendung gekommen ist, kann kein nachteiliger Einfluß auf die Vergleichbarkeit der verschiedenen Versuchsergebnisse erwachsen, wenn nur die Endtrocken temperatur (nach dem Versuch) und die Anfan gstrocken-temperatur (vor dem Versuch) die gleichen gewesen sind und auf das gewissenhafteste bis zur Gewichtskonstanz getrocknet worden ist. Dennoch empfiehlt es sich vielleicht — im Interesse der Beschleunigung des Trockenvorganges — stets der gleichen, höheren Trockentemperatur sich zu bedienen, abgesehen etwa von Fällen besonderer Hygroskopie der Steine, in denen die höchste zulässige Temperatur zur Anwendung kommen könnte.

e) Das Abkühlen der Probeplatten.

Nur bei den ganz dichten Steinsorten kann das Abkühlen vor dem Wägen nach jeder Trockenschicht in einem gemein-

samen großen Exsikkator erfolgen. Hygroskopischere Steinproben müssen aus dem Trockenschrank einzeln in kleinere Exsikkatoren übergeführt und dort abgekühlt werden. Bestimmte Regeln für die einzelnen Steinsorten lassen sich nicht geben. Das Richtige läßt sich in jedem Falle leicht ausprobieren.

f) Vergleichsmaterialien.

Gruppe III a

Jeder Agentienprobe von Bausteinen sind drei solcher Vergleichsmaterialien mitzuunterwerfen, nämlich i. eines, dessen Verwitterungsgröße der oberen Grenze der Qualitätsgruppe III 2. eines, dessen Verwitterungsgröße der unteren Grenze der Qualitätsgruppe II und endlich 3. eines, dessen Verwitterungsgröße der Qualitäts-Gruppengrenze III/II entspricht. Zu 1 wird vorgeschlagen: reiner Quarzit (möglichst chemisch reine Si0₂), zu II: Carrara-Marmor (zugleich typisches Material der eigentlich besser als II a zu bezeichnen —). Das Vergleichsmaterial zu 3, dessen Verwitterungsgröße also der unteren Grenze der Qualitätsgruppe III oder der oberen von II entsprechen soll, bleibt künftigen Erwägungen und Festsetzungen Vorbehalten (vgl. S. 90/91 d. B.). Wird später zwischen den 2 Qualitätsgruppen III und II noch eine dritte Gruppe eingeschaltet, was ich für wahrscheinlich und wünschenswert halte, so treten zu den zwei Vergleichmaterialien (Quarzit und Carrara-Marmor) mit dem Kleinst- und Größtwert der Verwitterungsgröße statt jenes dritten, noch näher festzusetzenden Vergleichmaterials (in unserem Versuche: „Odenwald-Syenit") zwei solcher Vergleichsmaterialien hinzu, entsprechend den Grenzen der Zwischengruppe. Nähere Festsetzung bleibt gleichfalls Vorbehalten.

g) Wirkungsweise der Versuchsgase.

Die drei Versuchsgase sollen an jedem Versuchstage in genau gleicher Weise, regelmäßig alternierend, und zwar — um ihrem Zusammenwirken in der Wirklichkeit wenigstens nach Möglichkeit Rechnung zu tragen — mit möglichst geringen Zwischenzeiten auf die Probeplatte einwirken. Diese Einwirkung hat tagsüber in der Ordnung: C0₂, O;

IT3

S0₂, O; C0₂, O; S0₂, O u. s. f. zu geschehen, während nachts nur die C0₂-Einleitung im Gange bleibt. Die O-Einleitung soll jedesmal nicht weniger als eine Stunde dauern. Die Durchleitungsgeschwindigkeit sei für die drei Gase die gleiche und werde ebenso auch für die verschiedenen Versuche gewählt. Es wird dafür vorgeschlagen: 7^2 1 pro Stunde, also etwas über 2 cm³/Sek.

h) Wirkungsmengen der Versuchsgase.

Um die Ergebnisse verschiedener, d. h. von verschiedenen Forschern oder von derselben Person zu verschiedenen Zeiten angestellter Versuche miteinander vergleichen zu können, ist es unerläßlich, daß bei allen diesen Versuchen zunächst eines der drei Gase, am geeignetsten SOa-Gas, genau in der gleichen Menge und unter sonst gleichen Verhältnissen auf die Probeplatten eingewirkt habe. Zu den gleichen Verhältnissen (gleiches Plattenformat, gleiche Behandlung der Platten usw.) rechne ich auch die gleicheDurchleitungsge-schwindigkeit der Gase. Die passenden Wirkungsmengen der beiden andern Gase : C0₂ und O und somit das zweckmäßige Verhältnis der Wirkungsmengen aller drei Gase werden im allgemeinen je nach der chemischen Natur der Versuchsobjekte variieren und sind streng genommen und zweckmäßig schätzungsweise (wie im Abschnitt III, B 2, gesehen) in jedem einzelnen Falle zu ermitteln. Die êndgültige Festsetzung der bei allen künftigen Versuchen zur Verwendung zu bringenden Wirkungsmenge an SOa-Gas bleibt internationalen Vereinbarungen Vorbehalten. Ich schlage dafür das Quantum 200 1 vor. Es ist dies nahezu die im vorliegenden Versuch zur Wirkung gelangte Menge und es ist aus dessen Ergebnissen zu entnehmen, daß sie durchaus passend getroffen war. Die äußerlichen Veränderungen werden bei dieser Annahme, soweit sie überhaupt in Frage kommen, hinreichend deutlich erkennbar ausfallen, vor allem aber werden durchgängig hinreichend bis reichlich große Gewichtsabnahmen beim Versuche als deutlicher Ausdruck der Verwitterungsgrade sich ergeben. Für Marmor, kalkhaltige

Seipp, Die abgekürzte Wetterbeständigkeitsprobe'.

II₄

• Sandsteine und dgl. würde schon eine erheblich geringere Wirkungsmenge an S0₂-Gas zur Erzielung deutlicher Gewichtsverluste hinreichen, ja sogar bequemer sein als die vorgeschlagene. Diese ist jedoch auch hier keineswegs eine übermäßige, d. h. sie wird nicht zu solchen Veränderungen der Probeplatten führen, die die Trocknung und Schluß-Wägung unmöglich machen. (Sollte dies ja einmal zu befürchten sein, so müßte der Versuch eben rechtzeitig abgebrochen werden.) Andererseits ist die vorgeschlagene Wirkungsmenge an S0₂ für alle nicht kalkhaltigen Steine sehr wünschenswert und im Hinblick auf die jetzt schon minimale Gewichtsabnahme und Verwitterungsgröße des stets mitzuexponierenden Vergleichsmaterials Quarzit sogar notwendig. Eine Beschränkung der S0₂-Wirkung würde für Quarzit schon zu Zahlen führen, die sich unterhalb der Grenze der Beobachtungsfehler halten. Die vorgeschlagene Wirkungsmenge an S0₂-Gas von 200 1 gewährleistet ein Mindestmaß der Versuchszeit, weil sie das für die ungestörte Durchführung des Versuches noch zulässige Größtmaß der Wirkung auf die Platten bedingt. Eine einheitliche Festsetzung für alle künftigen Versuche ist jedoch als eine notwendige Ergänzung des Vorstehenden noch zu machen. Sie betrifft Zahl und Dauer der Tauchungen der Probeplatten in die Versuchsflüssigkeit. Denn von beidem wird die Menge der in Lösung gehenden Stoffe wesentlich abhängen. Ich schlage vor:

täglich drei Tauchungen der Probeplatten von je zwei Minuten Dauer

in gleichen Zwischenzeiten.

i) Vergleichung der Versuche.

Wird die Agentienprobe künftig stets unter genauer Befolgung aller hier gemachten Vorschläge und Regeln ausgeführt, kommen also insbesondere jedesmal 200 1 S0₂-Gas und in den entsprechenden Mengen die beiden anderen Gase zur Verwendung, alle drei bei einer Durchleitungsgeschwindigkeit von 7,5 1/Stunde und finden endlich stets täglich drei Tauchungen

JI5

der Platten von je zwei Minuten Dauer statt: so sind die Ergebnisse aller Versuche ohne weiteres miteinander vergleichbar. Denn es werden sich für die Vergleichsmaterialien Quarzit, Carrara-Marmor usw. jedesmal dieselben oder doch nahezu dieselben Gewichtsabnahmen und damit Verwitterungsgrößen ergeben. Finden Abweichungen in dieser Hinsicht statt, die jedoch bei strenger Befolgung aller Regeln und selbstverständlich bei genauer Übereinstimmung der Vergleichsmaterialien nicht erheblich sein können, so kann dennoch von je zwei Versuchsreihen, die eine an die andere angeschlossen werden Es ist dann eine Reduktion der Versuchswerte der zweiten Reihe im Verhältnis der Gewichtsabnahmen bezw. Verwitterungsgrößen ihrer Vergleichsmaterialien zu denen der Vergleichsmaterialien der ersten Reihe vorzunehmen. Auf diese Weise könnten beliebig viele Versuchsreihen miteinander verglichen werden. Stillschweigende Voraussetzung ist hierbei jedoch die Konstanz der Größe q>, nicht nur für Carrara-Marmor/Quarzit, sondern auch für alle übrigen Materialien, durch alle Versuchsreihen. Diese Konstanz wird bei Carrara-Marmor und Quarzit, auch bei Dachschiefer und anderen homogenen oder nur wenig inhomogenen Gesteinen — vollständige Identität der Materialien immer vorausgesetzt ! — theoretisch wohl ohne weiteres angenommen werden können. Bei den anderen Gesteinen glaube ich sie wenigstens insoweit voraussetzen zu dürfen als sie für deren praktische Wertschätzung ausreichend und erforderlich ist. Von besonderer Bedeutung ist hier eine entsprechend große Zahl von Probeplatten derselben Steinsorte und die Bildung eines möglichst zuverlässigen Versuchsmittels.

Abschnitt V.

Schlußwort.

Am Schluß der vorliegenden Arbeit stehe ich mit Gefühlen eines Wanderers, der nach einem ersehnten, fernen Ziel den Weg durch unbebautes, ja unbetretenes Gelände bergan sich selbst zu bahnen versuchen mußte.

Ob es gelungen? Nein und ja! Nein! Denn der Gipfel ist noch nicht völlig erklommen und wird auch von anderen, gewandteren Bergsteigern nicht so bald und so leicht erklommen werden. Ja! Denn der Gipfel scheint greifbar näher gerückt. Eine neue Staffel mindestens ist erklommen. Der Weg muß nun fortgeführt und ausgebaut werden. Nicht groß ist die Zahl der Pioniere seither gewesen, die Hand an das Werk der exakten Wetterbeständigkeitsforschung gelegt haben. Die Arbeit ist mühsam und im Urwald kann man nur langsam, schrittweise vorwärts gelangen. Um so wichtiger ist hier j eder Schritt vorwärts und so ist gewiß alles, auch das Kleinste, mit Freuden zu begrüßen, was nur irgend patholithologischen Interessen zu dienen sich eignet. Als das weitaus Bedeutendste in dieser Hinsicht, was in den letzten Jahren bekannt geworden ist, hat man, meines Erachtens, Teile des ersten Heftes („Methoden und Resultate der Prüfung künstlicher und natürlicher Bausteine“) der „Mitteilungen der Materialprüfungs-Anstalt am schweizerischen Polytechnikum in Zürich" von Prof. L. Tetmajer anzusehen. Es sind dies vor allem die Abschnitte VIII : „Resultate der Untersuchung der natürlichen Bausteine" und X: „Zur Frage der Kon-ii 7 servierung natürlicher Bausteine", aber auch noch andere Teile des Buches. Mein besonderes persönliches Interesse mußten naturgemäß alle die Äußerungen und Bestrebungen in Anspruch nehmen, die von meinem, 1900 erschienenen Werk: „Die Wetterbeständigkeit der natürlichen Bausteine und die Wetterbeständigkeitsproben etc., Costenoble, Jena" ausgegangen waren. Auf Besprechungen des Buches in Fachzeitschriften und die zahlreichen, aus dem Kreise von Fachmännern und Praktikern mir zugegangenen Zuschriften kann ich hier allerdings nicht ein-gehen; dagegen möchte ich kurz folgendes Dahingehörige zu erwähnen nicht unterlassen. Herr Professor Hannover, Direktor der Dänischen Staatsprüfungsanstalt in Kopenhagen hat in den Mitteilungen dieser Anstalt : „Meddelelser fra Statsproveanstalten V (1902), (Undersogelser vedrorende Restaureringen af Börsen i Kobenhavn"), deutsch im Auszuge im 14. Heft, Jahrg. VII der „Baumaterialienkunde", S. 218/222, Prüfungen auf Wetterbeständigkeit veröffentlicht, die, vor der Wiederherstellung der Börse in Kopenhagen, an Gothländer Sandstein und an Bremer Sandstein (Obernkircher Sandstein) im fluatierten und unfluatierten Zustande nach meiner Methode vorgenommen worden waren. Es handelte sich nämlich auch darum, die wetterschützende Wirkung des Flua-tierens durch die „künstliche Wetterbeständigkeitsprobe" zahlenmäßig festzustellen.

Auf die interessanten Hannoverschen Versuche näher einzugehen, liegt nicht in meiner Absicht. Ich verweise auf die Originalpublikation. Erwähnen möchte ich nur, daß diese Arbeit für mich eine der Anlässe bot, mein Prüfungs-Verfahren (S. S. 174/179 meines Werkes) nachzuprüfen und zu verbessern. Denn dieses hatte bei der Anwendung auf ein Probestück des kalkhaltigen Gothländer Sandsteines einen Mißstand ergeben: Es hatte zu einer derartigen Zerstörung des Probekörpers geführt, daß die Untersuchung nicht bis zum Schluß (Wägung nach dem Versuch) durchgeführt werden konnte. Die Folge für mich war die Forderung, bei solchen Prüfungen die Einwirkungsdauer der Versuchsgase oder vielmehr des S0₂-Gases künftig entsprechend abzukürzen. Zu dem gleichen Schluß nötigten die Ergebnisse

ii8

von Versuchen, die im Chemisch-technischen Laboratorium des kürzlich verstorbenen Herrn Fritz Hauenschild in Berlin, Sohnes des bekannten Professors Hans Hauenschild, nach meinem Muster mit verschiedenen Marmorsorten angestellt worden waren. Auch hier ist die Wirkung der S0₂, wie ich mich selbst durch den Augenschein überzeugen konnte, eine übergroße gewesen.

Sehr beachtenswert und von größtem Interesse sind die „natürlichen Verwitterungsversuche", die nach meinem Vorgang und im wesentlichen meinen früheren Vorschlägen entsprechend, Herr Professor Dr. Rathgen, Chemiker der Königlichen Museen in Berlin, seit 1902 im Auftrag der Generalverwaltung der Königlichen Museen und in dem der Ministerial-Baukommission unternommen hat. Es handelte sich hierbei darum, für Zwecke der Steinkonservierung und Denkmalspflege zu beobachten und festzustellen, welche Veränderungen durch längere Luft- und Wettereinwirkung Marmorproben in geschliffenem und poliertem Zustande, glatt und verschieden profiliert, ungeschützt und mit verschiedenen Schutzmitteln (Fluat, Testalin, Wachs) behandelt, erleiden. Der Marmor der Proben war der gleiche wie er zu den Denkmälern in der Siegesallee in Berlin größtenteils verwandt worden ist. Die Aufstellung der Probeplatten erfolgte an 3 verschiedenen Lokalitäten derart, daß sie den Einfluß verschiedener Bedingungen der Wetterwirkung zu studieren gestattet.

Es sind je 20 Platten exponiert: 1. auf dem Dach des Ethnographischen Museums in der Königgrätzer Straße, 2. auf dem Dach des Pergamon-Museums (Rauchgaswirkung — Nähe der Stadtbahn) und 3. auf einem Gestell in der Nähe eines Wirtschaftsgebäudes auf einem fiskalischen Grundstück im Tiergarten an der großen Querallee (Erhöhte Feuchtigkeit und Algenwucherung. Nähe von Baumgruppen). Mit Spannung darf man den Ergebnissen dieser in größerem Umfang angelegten exakten „natürlichen Wetterbeständigkeitsproben" entgegensehen.

Gelegentlich des Budapester Internationalen Kongresses der Festigkeitstechniker im September 1901 hatte mir der

¹¹9

Direktor des Königlichen Material-Prüfungsamtes der Technischen Hochschule Berlin in Groß-Lichterfelde West, Herr Geh. Reg. Rat Professor Martens, mitgeteilt, daß seitens der Versuchsanstalt nach Vollendung des Neubaues derselben in Groß-Lichterfelde meine Prüfungsvorschläge insofern Berücksichtigung finden sollten, als der von mir befürwortete „natürliche Verwitterungsversuch" dort künftig zur Ausführung gelangen würde. Nach Schluß einer Sitzung der Kommission ib des „Deutschen Verbandes für die Materialprüfungen der Technik", die am 17. Juni 1903 in einem Raum des Neubaues der Mechanisch-technischen Versuchsanstalt in Groß-Lichterfelde West abgehalten worden war, fand unter Führung des Herrn Geheimrat Martens eine Besichtigung der Anstalt seitens der Kommissionsmitglieder statt. Bei dieser Gelegenheit sah ich mit Genugtuung und Freude das umfängliche Versuchsfeld, auf dem Probeplatten aus den verschiedensten Gesteinssorten dem „natürlichen Verwitterungsversuch" unterworfen werden sollen. Mit Freude und Dank ist der wichtige Schritt zu begrüßen, den die Prüfungsanstalt somit auf dem Gebiete der Wetterbeständigkeitsprüfung vorwärts und meines Wissens allen anderen Prüfungsinstituten voran getan hat. Möchten diese dem Beispiel jener bald folgen, zugleich im Sinne eines internationalen Zusammenschlusses der Einzelarbeiten, der allein auch zu der wissenswerten genaueren Kenntnis des Einflusses der verschiedenen klimatischen Verhältnisse führen könnte! Auch der Einfluß der verschiedenen Lage nach den Himmelsrichtungen und anderer lokaler Verhältnisse wäre (wie bei den Berliner Museumsproben) mitzubeobachten. Ich kann hier nur die Forderung wiederholen, die ich schon 1895 in meinem Züricher Kongreßreferat auf S. 48 ausgesprochen hatte: „Es müßten nach Art dermeteorologischen Versuchsstationen an geeigneten Orten möglichst zahlreiche Stationen für natürliche Verwitterungsversuche vorhanden sein, die nach vereinbarten einheitlichen Bestimmungen über Größe und Aufstellungsart der zu exponierenden Probestücke usw. zu arbeiten hätten".

120

Aber nicht nur die „natürliche Wetterbeständigkeitsprobe" harrt der allgemeinen Anwendung und planmäßigen Verwertung: auch dem exakten „abgekürzten oder künstlichen Verwitterungsversuch" sollten die Prüfungsanstalten endlich allgemein näher treten und ihn energisch in ihre Pflege nehmen. Nur dann, wenn dies geschieht, wird das wünschenswerte schnellere Tempo im Gang der Wetterbeständigkeitsforschung überhaupt und die möglichste Ausgestaltung und Festigung des Verfahrens, damit aber die Ausfüllung einer schreienden und empfindlichen Lücke unseres Prüfungswesens, zu erhoffen sein.

Am Schluß dieser Betrachtungen angelangt, drängt sich mir unwillkürlich noch die Frage auf, nach welcher Richtung hin wohl die Wetterbeständigkeitsforschung in Zukunft sich weiter entwickeln und ausbauen könnte. Wie jedes Ding von verschiedenen Seiten sich betrachten läßt und wie für jedes wissenschaftliche Problem, je nach dem Standpunkt und der Individualität der Forscher und den besonderen Hülfsmitteln, über die sie verfügen, verschiedene Lösungen oder wenigstens verschiedene Wege zu seiner Lösung sich darbieten, so werden auch auf unserem Gebiete möglicherweise mit der Zeit neue Bahnen sich öffnen und neue Wege gangbar gemacht werden. Vielleicht wird man dazu übergehen, die Ergebnisse der interessanten Arbeiten von A. Rosiwal (K. K. geol. Reichs-anst. 1896, 1898 und 1899), also die von ihm definierten und vorgeschlagenen Maßgrößen „Frische" (F) und „Verwitterungsgrad" (V) zu verwerten. Sicher ist aber jetzt schon, daß diese Verwertung, da es sich bei der Wetterbeständigkeitsprüfung schließlich stets um die Gewinnung relativer, unter genau gleichen Bedingungen zu ermittelnder Zahlenwerte handelt, doch wieder entweder den natürlichen oder den künstlichen (abgekürzten) Wetterbeständigkeitsversuch voraussetzen muß. Die Erhebung der Rosiwal sehen Größen würde dementsprechend also wohl vielleicht ein zweites, jedenfalls zur Kontrolle schätzbares Hilfsmittel zur Feststellung des Verwitterungsmaßes, neben dem Gebrauch der Wage, abgeben können, wobei allerdings nicht außer acht zu lassen sein dürfte,

121

daß dort doch immerhin eine Beschränkung auf die Oberflächenveränderungen infolge des Verwitterungsvorganges vorliegt. Übrigens wird die fragliche Probe in den niedersten Rangstufen der Rosiwalsehen Gesteinseinteilung (Stufen größter Verwitterungsmaße), woselbst sich viele geringere Sorten zusammendrängen werden, die scharfe Trennung derselben wohl kaum leisten können. Welches aber auch immer die Hülfsmittel zur Fixierung und Vergleichung der Verwitterungsergebnisse in Zukunft sein mögen, die Bedeutung des natürlichen sowohl wie des abgekürzten Wetterbeständigkeitsversuches wird bestehen bleiben. Verwitterung — ihrer chemischen Seite nach — ist gleichbedeutend mit Materialumwandlung und Materialverlust, die durch den Okularbefund festgestellt und durch die Wage gemessen werden, und durch die weiterhin erst die Abnahme der Festigkeitseigenschaften, zu denen ja auch die Härte gehört, bedingt wird. Den Rosiwal-schen Erhebungen würde darum bei der Wetterbeständigkeitsprobe — wenigstens bei den Chemikopatholithen — zunächst nur ein indikatorischer Charakter beizumessen sein. — Vielleicht werden sie sich aber gerade in diesem Sinne zu einer exakteren Korrektur der Rangordnung von Steinen als sie der bloße Okularbefund gestattet, in den auf S. 93 d. B. erwähnten Fällen nützlich verwerten lassen. Es würden nämlich dort für die sehr ungleichwertigen Gemengteile der Steinsorte a noch die sehr ungleichen Härteverluste: H — h (wobei H die Härte vor und h die Härte nach dem Versuch) und damit die

sehr ungleichen Verwitterungsgrade: V —

— oder

H-h a    I \

oder 100 11 — J

nach

prozentisch: 100.

Rosiwal zu ermitteln sein. Auf eine ähnliche Verwertung des Härtemaßes habe ich übrigens schon vor 5 Jahren, ohne die Rosiwalsehen Arbeiten damals gekannt zu haben, hingewiesen (vgl. S. 104).

Tabellen 1 bis 5.

-

CI

Bemerkungen

Da die Spaltenwerte

Pg, Py> o, d, ^

nicht auf eine hinreichende Stellenzahl berechnet, sondern abgerundet sind, so kann eine g e-naue Übereinstimmung untereinander, gemäß den Formeln 5 und 6, Abschn. II, A, i, nicht erwartet werden.

Druck

festigkeit

kg/cm²

573

507

446

IOI5

898

560

402

653

613

10

q=

0,982

0,980

0,796

0,769

0,779

0,786

0,786

0,769

0,786

o,75o

o,9i3

0,976

Spez.

Gewicht

2,78

3,54

2,3

2,6

2,7

2,8

2,6

2,6

2,8

2,4

2,63

2,96

Raum-

Gewicht

2,73

2,49

1,83

2,0

2,1

2,2

2,0

2,2

2,2

1,8

2,40

2,89

Tabelle 1.

Porosität in

Raum-

°l 0

Pv

1,88

5I‘S

19,0

22,2

21,9

21,5

24.1 !7,i 17,8

22.1 8,81

2,02

Gewichts-

Pg

0,69

0,85

10,7

10,95

i‘oi

IO

12,2

8,0

7,o

11,8

3,67

1,0

Raum

gewicht

2.13

2,01

2,00

2,16

2,16

2,04

1.97

2.14

1.98

Wasseraufnahme

Raum-

°/o

11,27

14,90

14,17

7,03

8,84

12,51

17,63

12,76

16,70

Gewichts-

°/o

5,i7

9 £‘L

7,03

3,24

4,09

6,13

9,02

5,5i

8,44

Bezeichnung

der

Steinsorte

Carrara-Marmor .    .    .    .

Quarzit.......

Obernkircher Sandstein Wrexer Sandstein .    .    .

Desgl........

Mehler Sandstein.    .    .

Osterwalder Sandstein . Hardegser Sandstein Nörter Sandstein . Stadtoldendorfer Sandstein

Hilssandstein.....

„Sandstein von Essen“. „Odenwald-Syenit" .

OJ

On

Ta-

belle 2.

Laufende Nr.

Be-

Steinsorte

zeich- Gewicht nung von 10 cm3 des Probestücks

in kg

Trockenfestigkeit kg/cm³

Wasseraufnahme

in

in

Lager

Gewichts- °/o

Raum- °/o

Gewichtsverluste durch den Frostversuch in Anfangstrockengewichts- °/o

Verhalten und Aussehen während und

nach dem 25 maligen Gefrieren

Bemer

kungen

Mittel

Mittel

Mittel

Mittel

Mittel

Obernkircher Sandstein

o er p

in Oi r-

Oh.«

cf cf cf

2,13

573

899

497

j 698 j

anfangs nach dem Frostversuch

5,20

5U4

5U7

n,39

11,15

11,27

0,060

0,050

} 0,055

Unverändert durch den Frost. Desgl.

to

Wrexer Sandstein .    .

1,98

2,07    2,01

507

523

1,98

384

454

anfangs

nach dem Frostversuch

7A5

7,36

14,80

14,90

7,57

14,99

0,076 0,098 )

0,087

Durch den Frost sämtliche Kanten etwas abgerundet.

Desgl.

Wrexer Sandstein .    .

2 a a 2 ab

i,99

2,01    2,00

446

2,02

492 )

465

438 1

anfangs

nach dem Frostversuch

7,16

H,3o

0,156

6,90

7,03

I4,i7

13,94

0,176

0,166

Durch den Frost Ecken und Kanten etwas abgerundet. Desgl.

co

Mehler Sandstein

cs .o o CO CO CO

cf cf cf

-J vl (Jl

1015 2,16    1105

965

T°³⁵ {

anfangs nach dem Frostversuch

3,32

3,i6

3,24

7,20

6,86

7,03

0,020

0,122

0,071

Unverändert durch den Frost. Desgl.

Osterwalder Sandstein .    .

VO VO vo cf cf cf

2, i6

898

1024

1075

1050

anfangs ( nach dem \ Frostversuch

4,08    }

4,io I

4,09

8,81

8,86

)    8,84

0,041

0,031

} 0,036

Unverändert durch den Frost. Desgl.

Cn

Hardegser Sandstein .    .

5b

'<r ^ IO

q. q. °

cf cf cf

2,04

560

509

567

l}⁵³⁸ I

anfangs nach dem Frostversuch

6,13

6,10

6,13

12,51

12,51

} 12,51

0,099

0,100

j 0,099

Unverändert durch den Frost. Desgl.

VO

Nörter Sandstein

U99

6 b 1,95    1,97

1,96

402 I 365 I

321 \i

342

anfangs

\ nach dem I Frostversuch

8,91

9,02

17,34

9U3

17,89

17,63

0,278

0,210

0,244

Durch den Frost sämtliche Kanten etwas abgerundet.

Desgl.

Stadtoldendorfer Sandstein

10\0 H

cf cf cf

2,14

653

622

614

il⁶¹⁸ !

anfangs nach dem Frostversuch

5,04

5,98

5,51

12,89

12,62

} 12,76

0,645

0,054

o,349

Unverändert durch den Frost. Desgl.

00

Hilssandstein

8b

U99

U97

1,98

613

495

anfangs

8,60

16,94

0,266

482

nach dem Frostversuch

8,44

16,70

o,345

L99

468

8,27

16,46

o,345

Nach dem 16. Gefrieren bildet sich ein kleines Rißchen längs der Kante einer Lagerfläche, das sich jedoch nicht weiter entwickelt. Am Schlüsse 2 Ecken etwas abgerundet.

Gefrieren kleines

Nach dem 14.

Rißchen an einer Ecke sichtbar.

Nach dem 25 maligen Gefrieren beide Ecken ein klein wenig beschädigt.

Kein einziger Probewürfel wurde durch den Frost derart beschädigt, daß eine Druckprobe unmöglich

geworden wäre.

belle 3.

Laufende Nr. I w

10

12

13

Bezeichnung

der

Platten

Beschaffenheit der Platten vor dem Versuche

23. August 1903

(4 h nachmittags) 24. August (TagnachS0₂-Einleitung)

25. August

26. August

27. August

29. August 30. August 31. August

i. September

2. September (letzter Tag des Versuchs)

Beschaffenheit der Platten nach dem Versuch (nach dem Trocknen bei 125⁰ C)

Carrara-

Marmor

(k)

Rein weiß, von feinkörnig - kristallinischem Gefüge. Auf allen Flächen fein abgeschliffen. S charfkantig und scharfeckig.

20 Minuten nach der i. S0₂-Einlei-tung (ca. 6⁵⁵ h am 23. VIII. beginnend) löst sich, deutlich sichtbar, eine Schicht von der Platte ab und sinkt in die Flüssigkeit hinab, in derselben sich auflösend. Beim Tauchen der Platte starke C0₂ - Entwickelung an derselben und Ablösungen.

DiePlatte zeigt in ihrem oberen Viertel deutliche Inkrustationen oder Efflores-zenzen, die beim Tauchen verschwinden (sich lösen).

Alles unverändert.

Große, farblose Tropfen hängen an der Tropfkante der Platte. Die Politur des Marmors erscheint, abgesehen von den Efflores-zenzen, sonst fast intakt. Flüssigkeit ist und bleibt farblos.

Tropft stark, farblos. Platte erscheint am Abend des 27. VIII. auf den Breitseiten (7/3 cm) zerfressen. Am Abend sank ein größeres Stück, das sich von der Platte abgelöst hatte, zu Boden. Es war dünn-scheibig.

Platte an der Tropfkante stark zerfressen und

mürbe erscheinend. Starkes Tropfen, farblos.

Es hat sich jetzt ein ziemlich kräftiger, weißer Bodensatz in der Flasche angesammelt. Die Platte bröckelt an der Tropfkantemehr und

mehr ab.

Bodensatz hat zugenommen.

Bodensatz hat weitere Vermehrung erfahren.

Platte durchaus rauh und uneben geworden und von stumpfem Aussehen, nicht mehr kantendurchscheinend, sondern völlig opak.

Flüssigkeit farblos und klar (o). Sehr starker Bodensatz aus Resten abgelöster Schichten bestehend, die ungelöst geblieben sind (Gips).

Beschaffenheit der Platte wie zuletzt.

Quarzit

(i)

Blendend weiße, vollständig scharfkantige und scharfeckige Platte, von vereinzelten gelblichen Adern durchzogen , kantendurchscheinend; Flächen gesägt und glänzend.Milchglasartig.

Bis zum Beginn der i. S0₂-Einleitung scheinbar unverändert, nur infolge der W asserdurchträn-kung dunkler erscheinend.

Tropft fast gar nicht.

Tropfwasser

gänzlich

farblos.

De sgl.

Wie am 24. VIII. Flüssigkeit farblos.

Tropft nicht.

Schwach

tropfend.

Tropf

wasser

farblos.

Geringes Tropfen. Die Platte erscheint völlig wie frisch, mit glänzenden Schnittflächen.

Unver

ändert.

Unverändert. Die einzige Veränderung während des ganzen Versuches (bis zum Schluß desselben) ist ein Dunklerwerden der geringfügigen gelblichen Adern des Quarzits.

Platte vollständig unverändert; Glanz der noch kanten-durchscheinenden Schnittflächen intakt; nur die spärlichen Adern sind etwas dunkler geworden. Flüssigkeit vollständig farblos und klar (o). Kein Bodensatz.

erscheint

Beschaffenheit Platte genau wie zuletzt und, abgesehen von den feinen Äderchen, wie vor dem Versuch.

der

co

Obern-

kircher

Sandstein

(h)

Fast rein weiß, hierin nur etwa vom Osterwalder Sandstein übertroffen, etwas ins Hellgraulich-Gelbliche fallend, entschieden weißer als Mehler Sandstein ; feinkörnig und zwar mehr noch als dieser. Glimmer minimal.

Desgi.

Tropfwasser

gänzlich

farblos.

Desgi.

Wie am 24. VIII. Tropft fast gar nicht. Flüssigkeit farblos.

Kein

Tropfen.

Tropf

wasser

farblos.

Mäßiges

Tropfen.

Starkes

Tropfen,

farblos.

Starkes Tropfen, farblos. Die Kanten der Platte erscheinen etwas heller als das übrige der Platte.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit fast ganz farblos (0,1) und klar.

Fast unmerklicher, unwägbarer Bodensatz.

Farbe der Platte ein wenig dunkler geworden, sonst keinerlei Veränderung sichtbar.

Laufende Nr. I *-<

Bezeichnung

der

Platten

Beschaffenheit der Platten vor dem Versuche

23. August 1903

(4 h nachmittags)

24. August (Tag nach SO2-Einleitung)

25. August

26. August

27. August

29. August

10

30. August

31. August

12

i. September

13

2. September (letzter Tag des Versuchs)

14

Beschaffenheit der Platten nach dem Versuch (nach dem Trocknen bei 125⁰ C)

Wrexer

Sandstein

(g)

Hellgelb mit schwach rötlichem Anhauch, Korngröße ähnlich wie beim Hardegser Sandstein (etwas beträchtlicher). Glimmer spärlich. Zum Sanden neigend.

Bis zum Beginne der i. S0₂-Einleitung scheinbar unverändert, nur infolge der W asserdur chträn-kung dunkler erscheinend.

Tropfwasser fast farblos.

Alles unverändert.

Wie am 24. VIII, kaum tropfend. Flüssigkeit zeigt kaum eine Färbung.

Die Platte, die bis dahin ein wenig gelblicher wie im frischen Zustande erschienen war, zeigt jetzt blaß rötliche Kanten und Ecken. Kein Tropfen.

Tropf

wasser

gelblich.

Starkes

Tropfen.

Starkes

Tropfen.

Unverändert, Platte wie zuletzt.

Flüssigkeit nicht unbeträchtlich gelb-grünlich gefärbt (2) und klar.

Geringer, nicht wägbarer Bodensatz.

doch

erscheinen Kanten und .Ecken der Platte noch deutlich hellrötlich wie vorher (seit dem

27. August).

F arbe derPlatte etwas dunkler geworden, in stärkerem Mähe als beim Mehler und Osterwalder Sandstein; der gelbliche Anhauch ganz verschwunden. Platte erscheint etwas ausgelaugt ; Glimmerblättchen treten j etzt deutlicher zutage.

Ln

Mehler

Sandstein

(f)

Graulich weiß, feinkörnig wie Osterwalder Sandstein. Glimmer kaum bemerkbar. Korngröße übertrifft die von Hils-und Obernkircher Sandstein. Hartes Material.

Desgl.

Sehr starkes Tropfen. Tropfwasser fast farblos.

Desgl.

Kaum tropfend. Flüssigkeit fast farblos.

Tropft nicht. Tropft fast farblos.

Unver

ändert.

Schwa

ches

Tropfen.

Kein Tropfen.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit ganz schwach hellgelb - grünlich gefärbt (0,5) und klar.

G erin ger, unwägbarer Bodensatz.

Platte kaum merklich verändert. Farbe ein klein wenig dunkler geworden.

vo

Osterwalder

Sandstein

(e)

Rein weiß, schwach gelblich angehaucht. Glimmer fast nicht sichtbar. Korngröße ähnlich der beim Hardegser Sandstein (etwas geringer). Ziemlich hartes Material.

Desgl.

Schwaches

Tropfen.

Tropfwasser

farblos.

Desgl.

Tropfwasser nicht mehr ganz farblos. An der Flüssigkeit ist eine Färbung kaum bemerkbar.

Tropfen,

dunkelfarbig.

Tropft

dunkel

farbig.

Unver

ändert.

Starkes

Tropfen.

Schwaches Tropfen. Die Kanten und Ecken der Platte erscheinen jetzt deutlich heller als die übrige Masse der Platten.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit schwach (1,0) gelb-grünlich gefärbt, aber klar. Ganz

geringer, unwägbarer Bodensatz.

"arbe hat kaum eine sichtbare Veränderung erlitten, ist nur ein klein wenig dunkler geworden.

Hardegser

Sandstein

(d)

Hübsch rot, doch etwas weniger frisch rot wie der Stadtoldendorfer Sandstein, etwa ebenso wie Nörter Sandstein (jedoch ohne weiße Flecken). Korngröße etwas geringer als dort, und im Durchschnitt wohl etwas erheblicher als beim Stadtoldendorfer Sandstein. Glimmergehalt mäßig.

Desgl.

Tropfwasser

schwach

rötlich.

Desgl.

Platte wie am 24. VIII. Flüssigkeit hat sich sehr schwach gelblich gefärbt.

Tropft

schwach

hellgrünlich.

Unver

ändert.

Unver

ändert.

Schwa

ches

Tropfen.

Unverändert.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit deutlich und nicht unbeträchtlich gelb-grün gefärbt (2), aber klar. Geringer, nicht wägbarer Bodensatz.

Farbe der Platte sehr getrübt, ins Gräuliche spielend und etwas dunkler geworden, sprüngliche ist verloren gegan-Sonst keine

Die ur-Frische

gen.

sichtbaren Verände

rungen. An einer Längsseite (70/3,5) ist ein wenig weißer, schwacher Be-

ganz

schlag, sowie eine schwache Furchung

entstanden, entsprechend der Schich

tung.

Laufende Nr. I w

10

12

13

14

Bezeichnung

der

Platten

Beschaffenheit der Platten vor dem Versuche

23. August 1903

(4 h nachmittags)

24. August (TagnachS0₂-Einleitung)

25. August

26. August

27. August’

29. August 30. August

31. August

i. September

2. September (letzter Tag des Versuchs)

Beschaffenheit der Platten nach dem Versuch (nach dem Trocknen bei 125⁰ C)

00

Nörter

Sandstein

(c)

Hübsch rot, doch etwas weniger frisch rot als Stadtoldendorfer Sandstein, mit grünlich-weißen Flecken von 2 bis 5 mm Quermaß, in Abständen von 1 bis 10 cm; ziemlich glim-merig, Korn im Durchschnitt entschieden gröber als beim Stadtoldendorfer Sandstein. Zum Sanden neigend.

Die hellen Flecken des Sandsteins erscheinen schon bald nach Beginn der i. S0₂-Einlei-tung noch heller.

Tropfwasser

rötlich.

Helle Flecken jetzt leuchtend weiß.

Alles unverändert.

Platte wie am 24. VIII.

Flüssigkeit hat sich hell gelblich-grünlich gefärbt.

Tropft schwach, dunkelfarbig. Auf dem Flaschenboden sind jetzt abgelöste Steinteilchen sichtbar.

Tropft

schwach.

Schwaches Tropfen. Die hellen Flecken wie am 24. VIII.

Tropft nicht. Die Platte ist jetzt schwach, aber deutlich sichtbar gekrümmt. Bodensatz stärker geworden.

Tropft nicht. Die Platte ist deutlich gekrümmt, es erscheinen Querrisse an derselben. Bodensatz stärker geworden.

Infolge der Krüm-der Platte

mung in ihrer Längsrichtung haben sich 2 große Querrisse gebildet, auf ¹/i Plattenbreite sich erstreckend.

Platte neigt jetzt ganz außer-ordentlich zum Sanden und bröckelt bei Entnahme aus der Flasche stark. Flüssigkeit deutlich, aber ziemlich schwach (i,75), gelblichgrün gefärbt und klar. Bodensatz ziemlich bedeutend.

Farbe kaum verändert , eher etwas heller geworden. Platte jetzt mürbe und bröckelnd. Die Sandkörner hängen meistens n u r n o c h lose an einander. Das Bindemittel ist fortgelöst. Ein Teil des Steines vollständig zu Grus zerfallen. Das übrige liefert bei unvorsichtigem Anfassen nur lose Sandkörner und Glimmerblättchen. Am unteren Ende schwache, weiße Ausblühungen.

vö

Stadtolden

dorfer

Sandstein

(b)

Schön und frisch sattrot, mit äußerst schwacher, doch charakteristischer Hinneigung zum Bläulichen (darum dunkler wie die übrigen Sandsteine erscheinend), im Block etwas schichtig, mit ziemlich häufigen, glänzenden Glimmerblättchen, ziemlich uu-gleichkörnig, z. T. ähnlich feinkörnig wie Hils-sandstein, z. T. ähnlich grobkörnig wie Nörter. Sehr gleichmäßiges, hartes Material.

Bis zum Beginne der i. SO2- Einleitung scheinbar unverändert, nur infolge der Wasserdur chträn-kung dunkler erscheinend.

Tropfwasser von schwach rötlichem Schimmer.

Desgl.

Tropfwasser fast farblos. Flüssigkeit fast farblos, nur von ganz schwach rötlichem Schimmer.

Tropft ziem- Mäßiges lieh stark und Tropfen, ziemlich Flüssigkeit dunkelfarbig. farblos.

Tropft

nicht.

Schwa

ches

Tropfen.

Schwaches

Tropfen.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit fast farblos (0,25) und klar

(schwacher, hellgrünlicher Schimmer). Ganz

geringer, unwägbarer Bodensatz.

Farbe nur sehr wenig mehr

verändert, braunrot geworden, ohne viel von der Frische des Aus-

sehens verloren zu haben.

IO

12

<L)

Bezeichnung

der

Platten

Beschaffenheit der Platten vor dem Versuche

23. August 1903

(4h nachmittags)

24. August (Tag nach S0₂-Einleitung)

13

25. August¹ 26. August

27. August

29. August 30. August 31. August 1. September

2. September (letzter Tag des Versuchs)

Beschaffenheit der Platten nach dem Versuch (nach dem Trocknen bei 125⁰ C)

10

Hils-

Sandstein

(a)

Schmutzig hellgrau, mit hellgelblichen Streifen und Flecken, sehr feinkörnig, neben Obern-kircher die feinkörnigste der Sorten 3— 11. Unter der Lupe zahlreiche schwarze Punkte sichtbar.

Bis zum Beginne der i. S0₂-Einleitung scheinbar unverändert, nur infolge der W asser durchträn-kung dunkler erscheinend.

Tropfwasser rauchgrau bis grünlich.

Alles unverändert

Tropfwasser dunkler geworden. Flüssigkeit hat sich ziemlich lebhaft gelblich gefärbt (am stärksten von allen Flascheninhalten).

Tropft nicht. Flüssigkeit am lebhaftesten gelblich gefärbt von allen Flascheninhalten.

Mäßiges

Tropfen.

Flüssigkeit

gelbgrün.

Tropft

nicht.

Schwa

ches

Tropfen.

Schwaches

Tropfen.

Platte wie zuletzt. Flüssigkeit lebhaft gelbgrünlich gefärbt (3I, am lebhaftesten von allen Flüssigkeiten, aber klar.

Ganz geringer wägbarer Bodensatz.

Platte

u n-

entschieden viel dunkler geworden, fast bräunlich und jetzt stärker dunkel gefleckt erscheinend. Ansehen unter der Lupe stark ausgelaugt.

„Sandstein von Essen“

(ß)

Hellgrau mit zahllosen, selbst ohne Lupe noch sichtbaren dunklen wodurch

Desgl.

Tropfwasser

hellgrünlich.

Desgl.

Pünktchen Ansehen fein gesprenkelt, wohl die grobkörnigste der Sorten 3 —ii, jedoch sehr dicht erscheinend.Ziemlich hartes Material.

Tropfwasser dunkler grünlichgeworden. Flüssigkeit in der Flasche färbt sich ganz hell gelblich.

Tropft ziemlich stark. Flüssigkeit ganz hell gelblich gefärbt.

Tropft

schwach.

Flüssigkeit

hellgelb.

Stärkeres

Tropfen.

Schwa

ches

Tropfen.

Schwaches

Tropfen.

Flüssigkeit erscheint jetzt dunkler gelblich gefärbt.

Platte hat in der Mitte einer Breitseite einen schwachen, gelblich-grünen Fleck erhalten.

Flüssigkeit ziemlich stark (2,75), gelb-grünlich gefärbt, aber klar.

Geringer,

unwägbarer

Bodensatz.

Ganze Platte viel dunkler und gleichfarbiger, fast bräunlich-grau geworden. In der Mitte einer ihrer Breitseiten ein 35/15 mm großer, gelber Fleck; stark gerauht, macht den Eindruck des Ausgelaugtseins, wenigstens unter der Lupe.

12

„Odenwald-

Syenit“

(Diorit)

(«)

Feinkörnig, dunkelschwarz , grün (fast schwarz) und weiß gesprenkelt. Dichtes, festes und hartes Material, scharfkantig und scharfeckig, von ziemlich feinkörnigem kristallinischem Gefüge. Eine Breitseite poliert, die übrigen fein abgeschliffen.

Desgl.

Tropfwasser farblos. Platte scheinbar unverändert.

Desgl.

Platte unverändert. Flüssiger Flascheninhalt farblos.

Tropft sehr stark, aber fa rblo s, wie bisher.

Unver

ändert.

Unver

ändert.

Starkes

Tropfen.

Flüssigkeit

farblos.

Unverändert.

Kanten und Ecken der Platte unverändert scharf.

Flüssigkeit vollständig klar und farblos geblieben (o), zeigt keinen Bodensatz.

Aussehen bis auf die Farbe vollständig unverändert, Glanz der Politurfläche durchaus in takt, doch erscheinen die Schnittflächen ein wenig rauher als vor dem Versuch.

Farbe nicht unbeträchtlich verändert : die vorher grau-weißen Stellen (Plagioklase) jetzt leuchtend weiß, z. T. mit etwas rötlichem Anhauch.

Kanten und Ecken tadellos scharf wie zuvor.

Tabelle 4.

Gesamtprüfungsergebnis.

a/b

erzielt keinerlei oder nur geringfügige Veränderungen.

Veränderungen mittlerer Art, zwischen a und b bei:

erzielt sehr I. Die Frost- bedeutende

oder auch mäßige Ver-änderungen bei:

probe

Bemerkungen

Äußeres Verhalten beim Frostversuch

Gewichtsverlust im Frostversuch in °/o

Steinsorte

#JN

Erfahrungsgemäße Annahme; dem Frostversuch nicht unterworfen.

( Wahrscheinlich viel \ höher rangierend.

M 00    Os Th

CO U0 VO ON

Frostsicher

bezw.

unverändert im Frostversuch.

0,036

0,055

0,054

0,071

1J5 Sorte.

bei :

Geringfügige V eränderungen an Ecken und Kanten.

0,099

0,087

0,244

o,345

Quarzit......

Carrara-Marmor „Odenwald-Syenit“ .    .

Osterwalder Sandstein . Obernkircher Sandstein . Stadtoldendorfer Sandstein Mehler Sandstein . Hardegser Sandstein . Wrexer Sandstein Nörter Sandstein . Hilssandstein ....

„Sandstein von Essen“,

wahr

scheinlich

hierher

gehörig.

Dem Frostversuche nicht unterworfen.

Gewichtsverlust in °/o

ogo'o

soo'o

0,120

o,i45

0,197

10

erzielt erheblichere bis sehr beträchtliche Veränderungen erzielt nur ganz bei :

Steinsorte

*JN ’J™!

d)

Gewichtsverlust in °/o

Steinsorte

-Jiuri

Quarzit von Weißenstein . Obernkircher Sandstein Osterwalder Sandstein . Stadtoldendorfer Sandstein „Odenwald-Syenit" .

(M CO Th iO

Carrara-

Marmor.

Gewichts

verlust

13,608,

6480.

d>

98

goi

183

211

1441

0,215

0,226

S8S‘°

0,503

3,027

Mehler Sandstein

Hilssandstein.....

Wrexer Sandstein (ibLSorte) Hardegser Sandstein Nörter Sandstein

Cl 00 rh io

Einzelbewertung nach 2, wie hierüberstehend

III

lila

II

ist zur Beurteilung wünschenswert gewesen und darum hier ausgeführt

„Sandstein von Essen“. Gewichtsverlust = G²56 °/o, 598.

o5

Bewertung nach i, mit Berücksichtigung der Agentien-probe

Ii/I

unterbleibt bei :

2. Die Agen-tienprobe

Bewertung lediglich nach i

Qualitäts

gruppe

der Bausteine:

CO

00

X/6480

X/lT0

98/

⁸/rVi

«/x

SIl/t

"/j

10

6480

CO CO CO 00 CO ON I/O

1441

69

8°i

598

94

Gesamt

gewichts

verlust

in

Anf-Gew.-

°'o

8°9'£i

isoo'o

ogo‘o

0,385

9os‘o

0,120

0,503

L so‘S

o,H5

0,226

1,256

0,197

Gesamt

gewichts

verlust

9o69‘9

0,0011

0,0292

0,1404

0,0843

0,0494

0,1782

1,1662

0,0627

0,0878

0,5983

0,1074

In

Lösung

gegangen

6,0905

0,0011

0,0292

0,1404

0,0843

0,0494

0,1782

0,8610

0,0627

0,0878

0,5983

0,1074

Tabelle 5.

Bodensatz in der Flasche

0,6001

unwägbar

0,3052

unwägbar

unwägbar

unwägbar

Abgang bei der Entnahme aus den Flaschen oder später

1,7105

0,9833

Endtrockengewicht nach dem Versuch, bei 125⁰ C.

42,4756

51,2639

36,4218

36,3741

40,9640

41,1625

35,2148

37,3570

43,0420

38,7582

47,0441

54>3274

Anfangstrockengewicht bei 125° C.

49,1662

51,2650

36,45io

36,5145

41,0483

41,2119

35,3930

38,5232

43,1047

38,8460

47,6424

54-4348

Bezeichnung

der

Probeplatten

Carrara-Marmor

Quarzit von Weißenstein

Obernkircher Sandstein .

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Erklärendes Verzeichnis der Tafeln.

Tafel I. Laboratoriumsansicht.

„ II. Schaulinien.

Tafel III, Abb. i: Carrara-Marmor. Vergr. 105:1.

2: Quarzit von Weißenstein. Vergr. 45:1.

„ IV,

3: Quarzit von Weißenstein. Vergr. 140:1. i : Obernkircher Sandstein. Vergr. 45 :1.

2: Obernkircher Sandstein. Vergr. 140:1.

3: Wrexer Sandstein. Vergr. 45:1.

4: Wrexer Sandstein. Vergr. 140:1.

5: Mehler Sandstein. Vergr. 45:1.

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6 : Mehler Sandstein. Vergr. 140 :1. i : Osterwalder Sandstein. Vergr. 45 :1.

2: Osterwalder Sandstein. Vergr. 140:1.

3: Hardegser Sandstein. Vergr. 45:1.

4: Hardegser Sandstein. Vergr. 140:1.

5: Nörter Sandstein. Vergr. 45:1.

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6: Nörter Sandstein. Vergr. 140:1. i : Stadtoldendorfer Sandstein. Vergr. 45 :1.

2: Stadtoldendorfer Sandstein. Vergr. 140:1.

3: Hilssandstein. Vergr. 45:1.

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4: Hilssandstein. Vergr. 140:1. i : „Sandstein von Essen", frisch. Vergr. 45 :1.

2: „Sandstein von Essen“, frisch. Vergr. 140:1.

3: „Sandstein von Essen“, verwittert. Vergr. 45:1.

4: „Sandstein von Essen“, verwittert. Vergr. 140: 1.

5: „Odenwald-Syenit“. Vergr. 45:1.

6: „Odenwald-Syenit“. Vergr. 140:1.

Tafel VIII: Nörter Sandstein. Vom Kapital der Treppenhaus-Fenstersäule der Baugewerkschul - Direktordienstwohnung in Höxter a. W. Natürl. Größe.

Tafel IX, Abb. 1: Hardegser Sandstein, unversehrtes Material. Vom Baugewerkschul-Portal in Höxter a. W. Natürl. Größe.

„ IX, Abb. 2: Hardegser Sandstein, Sandlöcher ausgebohrt. Vom Baugewerkschul-Portal in Höxter a. W. Natürl. Größe.

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Tafel X, Abb. i (Verwitterungsbild): Sollingsandstein, rot. Von einer Turm-Fenster Säule der St. Kilianskirche in Höxter a. W. Natürl. Größe.

„ X, Abb. 2 (Verwitterungsbild): Sollingsandstein, weiß. Von einer Turm-Fenstersäule der St. Kilianskirche in Höxter a. W. Natürl. Größe.

Tafel XI, Abb. 1: Sollingsandstein, rot, mit Sandlöchern. Von einem Torbogen in Höxter a. W. Natürl. Größe.

„ XI, Abb. 2 (Verwitterungsbild): S o 1 li n g s a n d s t e i n, rot, schichtig, verwittert. Von einem Torpfosten in Höxter a. W. Natürl. Größe.

Tafel XII, Abb. 1 (Verwitterungsbild): Sollingsandstein, rot, mit Sandlöchern, angewittert. Vom Sockelgesims der Minoritenkirche in Höxter a. W. Natürl. Größe.

„ XII, Abb. 2 (Verwitterungsbild): Sollingssandstein, weiß, mit Sandlöchern, angewittert. Vom Sockelgesims der Minoritenkirche in Höxter a. W. Natürl. Größe.

Tafel I.

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