DAS HANDBUCH DES BAUTECHNIKERS

EINE ÜBERSICHTLICHE ZUSAMMENFASSUNG DER AN BAUGEWERKSCHULEN GEPFLEGTEN TECHNISCHEN LEHRFÄCHER

ZUM GEBRAUCHE FÜR STUDIERENDE UND AUSFÜHRENDE BAUTECHNIKER

UNTER MITWIRKUNG VON ERFAHRENEN BAUGEWERKSCHULLEHRERN

HERAUSGEGEBEN VON HANS ISSEL ARCHITEKT UND KGL. BAUGEWERKSCHULLEHRER

XIII. BANDDIE BAUSTOFFLEHRE

Das Verlagssignet zeigt ein kreisförmiges Emblem, das von einem Eichenkranz umschlossen wird. Im Zentrum befinden sich Symbole des Bauwesens wie Zirkel und Winkelmaß, die Initialen des Verlags 'B.F.V.' sowie das Gründungsjahr '1812'. Unterhalb des Emblems ist der Wahlspruch 'ARBEIT IST LEBEN' zu lesen.

LEIPZIG 1904 VERLAG VON BERNH. FRIEDR. VOIGT.

DIE BAUSTOFFLEHRE

UMFASSEND:DIE NATÜRLICHEN UND KÜNSTLICHEN BAUSTEINE, DIE BAUHÖLZER UND METALLE, SOWIE DIE VERBINDUNGS-, NEBEN- UND HILFSBAUSTOFFE

FÜR DEN SCHULGEBRAUCH UND DIE BAUPRAXIS

BEARBEITET VON PROF. ERNST NÖTHLING ARCHITEKT UND OBERLEHRER AN DER KGL. BAUGEWERKSCHULE ZU HILDESHEIM

MIT ÜBER 300 ABBILDUNGEN AUF 30 TAFELN

Das Signet des Verlages zeigt einen Kranz aus Werkzeugen (unter anderem Zange und Hammer), der die Initialen 'B.F.V.' und die Jahreszahl 1812 umschließt. Ein Schriftzug am unteren Rand trägt das Motto 'ARBEIT IST LEBEN'.

LEIPZIG 1904 VERLAG VON BERNH. FRIEDR. VOIGT.

Vorwort

Von der Verlagsbuchhandlung von Bernh. Friedr. Voigt in Leipzig erhielt ich den ehrenden Auftrag zur Bearbeitung einer Baustofflehre. Reichhaltiges Material stand mir für diese Arbeit zur Verfügung; jedoch der Wunsch der Verlagsbuchhandlung, das Buch als XIII. Band des „Handbuches des Bautechnikers“ erscheinen zu lassen, bedingte größtmögliche Kürze, zumal die Abbildungen allein schon 30 Tafeln erforderten.

Die Verlagsbuchhandlung hat keine Mühe und Kosten gescheut, um dem Buch durch seine vorzügliche Ausstattung bei günstigem Preis eine größtmögliche Verbreitung zu sichern, wofür ich derselben an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank ausspreche.

Da ich bei der Bearbeitung des Buches die neuesten Baustoffe mit in Betracht gezogen habe, so hoffe ich, dass das Werk eine günstige Aufnahme finden wird.

Hildesheim, im Herbst 1903.

Der Verfasser.

Einleitung

Die Baustoffe zerfallen in:

1. Hauptstoffe (Aufbau- oder Konstruktionsstoffe). Hierzu gehören die natürlichen und künstlichen Steine, die Hölzer und die Metalle.
2. Die Verbindungsstoffe. Hierzu gehören die Luft- und Wassermörtel, der Asphalt, die Kitte.
3. Nebenstoffe, Hilfsstoffe oder Ausbaustoffe. Hierzu rechnet man das Glas, die Farbstoffe und Firnisse, den Teer, die Dachpappe, den Kautschuk, Hanfseile, Rohr, Stroh, Moos usw.

In die Baustofflehre werden vielfach einzelne Teile aus der Mineralogie, Geognosie, Chemie, mechanischen Technologie, Botanik, Metallurgie usw. mit hineingezogen, wodurch das Gebiet ins Riesenhafte wächst und die Einheitlichkeit des Stoffes leidet.

Es soll deshalb möglichst alles das fortgelassen werden, was in das Gebiet der genannten Hilfswissenschaften hineingreift und nur das rein Bautechnische Berücksichtigung finden.

Prüfung der Baustoffe

Unter den Eigenschaften der Baustoffe sind es namentlich die Elastizität und Festigkeit, die Härte und die Dauer derselben, welche für die Brauchbarkeit der Baustoffe maßgebend sind.

Da nun nicht jeder einzelne Techniker die betreffenden Koeffizienten seiner Baustoffe selbst bestimmen kann, so sind Prüfungsanstalten für Baustoffe entstanden, welche die nötige Auskunft über das Wissenswerte der betreffenden Baustoffe erteilen.

In Berlin besteht seit 1871 eine Prüfungsanstalt zur Prüfung der Festigkeit von Bausteinen, welche seither vergrößert wurde und unter Leitung von Prof. Böhme Verdienstliches geleistet hat. Etwa ebenso alt wie die genannte Berliner Anstalt ist das mechanisch-technische Laboratorium von Prof. Bauschinger in München, welches sich ebenfalls große Verdienste erworben hat. Ferner wurde 1878 die Königliche technische Versuchs- und Prüfungsanstalt in Berlin-Charlottenburg für Baumaterialien errichtet, welche hervorragende Bedeutung erlangt hat. ^1

Prüfungsanstalten für Baustoffe befinden sich auch bei der Kaiserlichen Generaldirektion für Eisenbahnen in Straßburg i. E., in Chemnitz (verbunden mit den Königlichen Sächsischen Staats-Lehranstalten), bei den Kaiserlichen Werften in Kiel und Wilhelmshaven usw.

In Österreich sind die technischen Hochschulen Wien, Graz, Prag und Budapest mit technischen Prüfungs-Versuchsanstalten versehen.

In Frankreich wurden Festigkeitsuntersuchungen zuerst vorgenommen (Rondelet); das statische Institut in Paris hat in 9 Jahren über 10.000 Festigkeitsproben ausgeführt.

In England sind Festigkeitsbestimmungen namentlich von Fairbairn, Barlow, Stephenson usw. ausgeführt worden. In Amerika hat namentlich das Franklin-Institut in Philadelphia und in neuester Zeit Thurston Festigkeitsbestimmungen für Holz und Metall ausgeführt.

In Deutschland bestehen bereits staatlich anerkannte, wenn auch noch nicht gesetzlich vorgeschriebene Normen für Portlandzement; in Österreich auch für Romanzement. Die Feststellung von Normen für die übrigen Baustoffe ist seitens des Verbandes der deutschen Architekten- und Ingenieur-Vereine, des Vereins deutscher Ingenieure usw. schon seit Jahren erstrebt worden.

Erster Teil. Die Hauptbaustoffe

Diese zerfallen in:

1. Bausteine und zwar A. Natürliche Bausteine, B. Künstliche Bausteine.
2. Bauhölzer.
3. Metalle.

I. Die Bausteine

A. Natürliche Bausteine

Die natürlichen oder gewachsenen Steine sind anorganische Teile der Erdrinde, welche meist aus einem Gemenge verschiedener Mineralien bestehen. Man unterscheidet die natürlichen Steine nach der Art und Zeit ihrer Entstehung, nach den Strukturverhältnissen (dem Gefüge) und nach ihrer mineralogischen Zusammensetzung.

Gesteine, Felsarten, Gebirgsarten oder Gesteinsarten werden diejenigen Bestandteile der Erdrinde genannt, welche in bedeutenden Massen auftreten und einen wesentlichen Anteil an der Bildung der Erdrinde nehmen. Die Wissenschaft von den Gesteinen, die Gesteinslehre, Petrographie oder Lithologie bildet somit einen Zweig der Geologie (Lehre vom Bau und der Ausgestaltung des festen Teiles der Erde). Im Wesentlichen stützt sich die Gesteinslehre auf die Mineralogie, weil die Gesteine entweder gebirgsbildende Mineralien selbst oder Gemenge aus mehreren Mineralien darstellen.

Bei den Gesteinen unterscheidet man:

• Ursprüngliche Gesteine, wenn die Gesteine gleichzeitig mit ihren mineralischen Gemengteilen entstanden sind;
• Klastische oder Trümmergesteine, wenn sie aus zusammengekitteten Trümmern früherer Felsarten bestehen.

Eruptivgesteine sind Gesteine, die ursprünglich aus flüssigen Steinmassen bestanden, durch vulkanische Kraft herausgepresst oder hinausgeschleudert wurden und dann erstarrt sind. Je nach der Zeit ihrer Entstehung nennt man die Eruptivgesteine plutonische oder vulkanische; die plutonischen Gesteine sind die älteren, welche die erste starre Decke auf dem anfangs flüssig gewesenen Erdkörper gebildet haben, während die vulkanischen jüngere Gesteine sind (z. B. Lava). Die Eruptivgesteine nennt man auch Massengesteine oder Erstarrungsgesteine.

Die Sedimentär- oder neptunischen Gesteine, auch geschichtete Gesteine genannt, sind dadurch entstanden, dass Massengesteine durch Verwitterung und Abspülung zertrümmert, die Trümmer aber als Ablagerungen im Wasser und teilweise unter Mitwirkung des organischen Lebens wieder zu festem Stein verbunden wurden. Diese Gesteine zeigen deutliche Schichtung als Folge der Ablagerung aus dem Wasser, wenn die Schichten auch häufig durch nachträgliche Hebungen oder Senkungen aus der ursprünglichen waagerechten Lage gebracht sind. Sie enthalten vielfach Versteinerungen von Pflanzen und Tieren und werden auch Flözgebirge (geflößte Gebirge) genannt.

Eine Einteilung der natürlichen Gesteine kann nach verschiedenen Gesichtspunkten vorgenommen werden. Man kann unterscheiden kristallinische Gesteine und Trümmergesteine. Kristallinische Gesteine werden aus Mineralteilen ein und derselben Art oder verschiedener Arten ohne ein anderes Bindemittel gebildet, weshalb man einfache und gemengte kristallinische Gesteine unterscheidet. Trümmergesteine dagegen bestehen aus Bruchstücken, welche durch Zertrümmerung entstanden und durch ein Bindemittel nachträglich verkittet oder lose gehäuft sind. Eine beliebte Einteilung der natürlichen Steine ist folgende:

a) Einfache kristallinische Gesteine (Quarz, Kalkstein, Dolomit, Gips). b) Gemengte kristallinische Gesteine und zwar α) ungeschichtete (Granit, Syenit, Porphyr, Trachyt, Basalt, Lava), β) geschichtete (Gneis, Glimmerschiefer). c) Verkittete Trümmergesteine (Sandstein, Konglomerate und Breccien, Tuffe, Tonschiefer). d) Lose Trümmergesteine und Erden (Findlinge, Gerölle und Geschiebe, Kies, Sand, Infusorienerde, Ton, Mergel, Dammerde).

Die gewöhnlichsten Bausteine, nämlich Sandsteine und Kalksteine, sowie auch die Dachschiefer und Kalksteine zur Herstellung von Mörtel und Zement, sind teils mechanische, teils chemische Absetzungen aus Wasser und treten als regelrechte Gebirgsschichten, also flözartig auf.

a) Einfache kristallinische Gesteine

α) Quarzit oder Quarzfels

Quarzit ist ein Schichtgestein, welches aus kleinen Quarzkörnern mit quarzigem Bindemittel besteht, also eigentlich ein quarzitischer Sandstein. Grau, grünlich-grau oder weiß, das Korn wechselt zwischen grob und dicht. Enthalten die Steine Glimmer oder Chlorit, so werden dieselben schieferig. Glimmerfreie Quarzite widerstehen der Verwitterung wohl am meisten von allen Gesteinen. Härte 6 bis 7; spezifisches Gewicht 2,5 bis 2,8.

Die Quarzite würden den härtesten und wetterbeständigsten Baustein abgeben, wenn ihre Bearbeitung nicht so schwierig wäre. Deshalb dienen sie nur für raues Mauerwerk, Ufer- und Wasserbauten, zu Pflastersteinen, Beschotterung, zu Schleif- und Mühlsteinen, in eisenfreiem Zustand zur Herstellung von feuerfesten Steinen (Dinas), zur Auskleidung von Schmelz- und Hochöfen, zur Glas- und Porzellanfabrikation usw.

Quarzit vom Rheinischen Schiefergebirge (Koblenz, Oberlahnstein) wird viel zur Straßenbeschotterung verwendet; der Quarzit der Ardennen liefert gute Pflastersteine. Aus Quarzfels entsteht der Sand, Kies und Sandstein. Zu den Quarziten oder Kieselgesteinen gehört: der Quarzschiefer oder Quarzitschiefer, ein durch lagenweise eingebettete Glimmerblättchen schieferig werdender Quarzfels, der Kieselschiefer (Schleifsteine für harten Stahl und Probiersteine für Gold und Silber), Hornstein, zu welchem auch der Feuerstein gehört, Süßwasserquarz, sehr geeignet zu Mühlsteinen.

Der Quarzschiefer der Vereinigten Crummendorfer Quarzschieferbrüche Lange, Lux & Oelsner in Riegersdorf, Kr. Strehlen in Schlesien, eignet sich vorzüglich zur Ausmauerung der Kupolöfenschächte sowie zur Herstellung von Ofengewölben, für Schweiß- und Puddelsöfen, Kalköfen, Zement-Brennöfen, Porzellanöfen, Gasöfen usw. Der Quarzschiefer besitzt eine größere Feuerbeständigkeit als Schamottesteine.

Zu den Quarzen gehört auch der Flintstein oder Hälleflint, welcher meist aus Quarz und Feldspat besteht, bisweilen mit etwas Glimmer. Es ist ein dichtes Gestein, meist hell gefärbt, gelblich, grünlich, rötlich, grau, und ist dem Feuerstein ähnlich. Wegen seiner großen Härte (6 bis 7) eignet es sich zu Straßenbaumaterial, weniger zu Pflastersteinen als zu Kleinschlag und zur Beschotterung.

β) Kalkstein

Kalkstein nennt man ein dichtes, körniges oder erdiges Gestein, welches wesentlich aus kristallinem Kalkspat von verschiedener Korngröße besteht. In vollständig reinem Zustand ist das Gestein selten; in der Regel sind Beimischungen von kohlensaurer Magnesia, kohlensaurem Eisen- und Manganoxydul, Kieselsäure, als Quarz und Hornstein, Ton, Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat usw., auch kohligen und bituminösen Stoffen vorhanden. Bei großem Gehalt von tonigen Beimengungen entstehen Mergel. Kalksteine von mehr als 70 Prozent Gehalt an kohlensauren Salzen kann man nicht mehr als Kalksteine ansehen. Bei großem Gehalt an kohlensaurer Magnesia gehen Kalksteine in Dolomite über; eine scharfe Grenze zwischen beiden besteht nicht.

Durch hohen Gehalt an Sand entstehen kalkige Sandsteine; in ihnen tritt der Kalk nur als Bindemittel zwischen den Sandkörnern auf. Je geringer der Gehalt an färbendem, fein verteiltem Eisenerz und an kohligen Stoffen ist, desto heller sind die Färbungen der Sandsteine. Die genannten Beimengungen erzeugen gelbe, rote, braune und graue Farben. Grüne Färbungen entstehen durch das Vorhandensein von feinen Chloritschuppen oder Serpentin. Vielfach sind die Farben nicht gleichmäßig verteilt, sondern in Streifen, Adern, Flecken, Flammen, Wolken angeordnet.

Alle Kalksteine sind mehr oder weniger deutlich geschichtet. Bei den dichten Kalken ist die Schichtung meist gut erhalten, am regelmäßigsten und feinsten bei den als Lithographiesteinen verwendeten Solenhofener Kalksteinen. Alle Kalksteine, mit Ausnahme der kieseligen, lassen sich leicht mit Hammer und Meißel bearbeiten, auch bohren und zersägen, letzteres durch zahnlose Sägeblätter von weichem Eisen mittels Wasser und Quarzsand. Nach dem Gefüge der Kalksteine unterscheidet man:

1. Körnige Kalksteine oder echte Marmore

genannt, zum Unterschied von dem „Marmor“ der Technik, mit welchem Namen jeder politurfähige gefärbte oder ungefärbte, einfarbige oder bunte Kalkstein bezeichnet wird.

Die körnigen Kalksteine bestehen wesentlich aus einer Häufung von grob- bis feinkörnigen, wasserhellen Kalkspatteilchen, welche fest miteinander verwachsen sind. Die Größe der Körner schwankt zwischen 0,2 und 5 mm. Auf der Bruchfläche zeigt dieses Gestein einen schimmernden Glanz. Der parische Marmor lässt am meisten Licht durch, selbst noch bei einer Plattendicke von 35 mm, der beste carrarische noch bei 25 mm, der pentelische bei 15 mm. Die herrschende Farbe ist weiß in den verschiedensten Tönen, seltener sind dunkle Farben. Die grauen und schwärzlichen Farben werden durch kleine Schuppen von Graphit oder Anthrazit erzeugt. Durch Verringerung der Korngröße geht der körnige Kalk in dichten über.

Die körnigen Kalksteine nehmen eine schöne Politur an und wurden schon im Altertum wegen ihrer reinen weißen Farbe zu den edelsten Bildhauer- und Architekturwerken benutzt. Die antiken Marmore im Gegensatz zu den modernen Marmoren vorwiegend italienischen Ursprungs sind aus den uns erhalten gebliebenen Denkmälern bekannt, und nur einzelne von ihnen werden heute noch benutzt. Man rechnet zu den antiken Marmoren:

1. Den pentelischen Marmor, schneeweiß oder milchweiß, mit einem Stich ins Gelbliche; feinkristallin mit feinkörniger, matter Grundmasse. Derselbe enthält häufig Glimmer- und Eisenerzkörner, welche durch ihre Umwandlung in Brauneisenstein die Bildung einer goldbraunen Patina veranlassen (Erechtheion, Parthenon, Propyläen usw.).
2. Den hymettischen Marmor, grau bis blaugrau (durch feine Kohlenstoffteilchen), feinkörniger und dichter als der pentelische, wenig durchscheinend, Grundmasse vorwiegend (Ornamente und Denkmäler).
3. Den attischen Marmor von Agrilesa, hellbläulich-grau und ebenso gestreift; Grundmasse zurücktretend. Beinahe eisenfrei und daher ohne Patina (Athene-Tempel auf Sunion).
4. Den karystischen Marmor von Karystos auf Euböa; sehr glimmerreich, weiß bis hellgrau, auch grünlich und gelblich, feinkörnig, wellig streifig durch Glimmer (Säulen und Wandverkleidungen in Rom).
5. Den parischen Marmor (marmo greco duro) von Paros. Schneeweiß und sehr rein, zuweilen mit einem Stich ins Bläulich-graue. Gleichmäßig körnig, keine Grundmasse oder größere Kristalle; sehr durchscheinend und sehr fest, glimmerfrei, etwas bituminös. Als bester Statuenmarmor zu den hervorragendsten Bildwerken des antiken Griechenlands verwendet.
6. Den Marmor von Naxos, hellgrau, mit dunkleren Streifen und Flecken, undurchscheinend, grobkörnig, bituminös.

Daran schließt sich als „moderner Marmor“ der in der Renaissance und Jetztzeit beinahe ausschließlich als bester Statuenmarmor verwendete Marmor von Carrara und Seravezza. In den feinsten Arten ist er dem parischen ähnlich; rein weiß, sehr durchscheinend, gleichmäßig zuckerkörnig. Die beste Sorte (Statuario di Falcovaja, Monte Altissimo) besitzt einen Stich ins Gelbliche und im polierten Zustand einen fett- bis wachsartigen Glanz. An der Luft wird er gelblich und bräunlich, und zwar umso rascher, je schlechter die Politur ist. Die zweite Sorte (Statuario Carrara) ist weiß, aber etwas gefleckt, etwas glimmerhaltig und gegen die Einflüsse der Witterung empfindlicher. Die dritte Qualität, die gewöhnlichste (Statuario ravaccione), ist weiß, grau gefleckt oder geädert, undurchscheinend, ziemlich wetterbeständig und bleibt weiß; glimmer- und quarzhaltig. Derselbe wird vorzugsweise in der Architektur verwendet.

Ähnliche Marmore wie Carrara liefern die Umgebungen von Laas und Sterzing in Tirol, Saint-Béat (Hauts-Pyrénées) und Gabas (Basses-Pyrénées) in Frankreich usw. Eine große Anzahl farbiger und bunter körniger Marmore kommt in den älteren Sedimentschichten Deutschlands, Österreichs, Skandinaviens usw. vor.

2. Dichter Kalkstein

Die Kalkspatkörnchen, aus denen er zusammengesetzt ist, sind so klein, dass sie sich mit bloßem Auge nicht unterscheiden lassen. Die Bruchflächen sind matt, nicht schimmernd, flachmuschelig und splitterig. Die dichten Kalksteine treten in allen Formationen auf, besonders reich sind die marinen Schichten des Mittel- und Oberdevons, des Kohlenkalkes, des Zechsteins, Muschelkalkes, der Juraformation, der Trias in den Alpen. Die Bezeichnungen Alpenkalk, Jura-, Muschelkalk usw. geben nur die Herkunft oder Zugehörigkeit zur Formation an, bedeuten aber sonst keine Abart hinsichtlich der stofflichen oder strukturellen Zusammensetzung.

Als Abänderungen des dichten Kalksteins hinsichtlich der stofflichen Zusammensetzung gelten:

1. Dolomitischer Kalkstein mit mehr oder weniger Gehalt an kohlensaurer Magnesia, von höherem spezifischem Gewicht als Kalkstein, zuweilen porös, gelblich-grau.
2. Kieselkalk, durch hohen Gehalt an Kieselsäure (bis 48 Prozent) ausgezeichnet, welche teils gleichmäßig, teils in Nestern und Adern als Hornstein oder Calcedon im Kalkstein auftritt. Hierdurch erhält der Stein einen hohen Härtegrad (bis Härte 6). Solche Kalksteine sind zu Bauzwecken und als Straßenbaumaterial sehr gut zu verwenden. Eine gleichmäßige Politur nehmen sie wegen der weit auseinanderliegenden Härtegrade (3 und 6) nur dann an, wenn die Kieselsäure gleichmäßig im Stein verteilt ist (Neubeurer Marmor, Granitmarmor). Zum Brennen ist der Kieselkalk untauglich.
3. Toniger Kalkstein, bis 25 Prozent kieselsaure Tonerde enthaltend, meist gelb oder grau, ziemlich weich, oft erdig und in Mergel übergehend. Wegen seiner großen Weichheit selten politurfähig, dagegen oft zur Herstellung von Zement geeignet.
4. Faserkalk (Kalknierenschiefer, Nierenkalk, dichte Kalklinsen oder Nieren) sind mit Tonschiefer wellig durchflochten und verwachsen. Sind Kalk und Schiefer verschieden gefärbt und ist das Gestein gleichzeitig fest, so werden solche Faserkalke als Marmore verschliffen und poliert.
5. Stinkkalk, reich an Bitumen und beim Anschlagen, Erwärmen, Ritzen danach riechend, ist ein meist grauer, gelblicher oder brauner Kalkstein. Meist ist Ton beigemengt, vielfach enthält der Stinkkalk auch Asphalt und es werden bitumenreiche Stinkkalke auch zur Asphaltgewinnung benutzt.

Diejenigen dichten Kalksteine, welche sich polieren lassen, werden auch als Marmore bezeichnet und zeichnen sich in der Regel durch bunte, dunklere Farben und Zeichnungen (Aderung, Bänderung, Streifung, Fleckung, Tigerung) aus. Ihre Verwendung zu Wandverkleidungen, Balustern, Treppenstufen, Säulen, Kapitellen, Gesimsen, Sockeln für Denkmäler usw. ist eine sehr ausgedehnte, besonders in Italien. Die Farben sind oft nicht wetterbeständig und ändern sich; es eignet sich dieses Material daher vorwiegend für Innendekoration. Man unterscheidet:

• Lichten Marmor, weiß, gelblich, hellrot oder hellgrau. Hierher gehören: Marmo cipolazzo, weiß und violett; Marmor fior di Persico, weiß und grau mit roten Flecken; Marmo di sette basi, weiß mit roten Adern; Marmo Rezziato, weiß mit gelben Streifen; Marmo Palombino, weiß; Untersberger Marmor vom Untersberg bei Salzburg, hellrötlich mit weißen Flecken; Karstmarmore von Nabresina (Nabresinastein), hellgrau mit schwarzen Punkten; Istriener Marmore, hellgelblich; Großkunzendorfer Marmor (Schlesien), hellgelblich bis weiß.
• Gelber Marmor (Marmo giallo): Antike aus Makedonien und Algier, dottergelb; Giallo di Siena (Italien) viel verwendet.
• Brauner Marmor: Marmo Occhio di Pernice, mit weißen Flecken; von Adneth bei Salzburg und von Mecklinghausen (Westfalen), letzterer von dünnen dunkelgrauen Streifen von Tonschiefer durchzogen.
• Roter Marmor: Marmo rosso antico (Ägypten), dunkelrot mit schwarzen Punkten, sehr wertvoll und berühmt; Marmo fiorito (bei Carrara), rot und weiß gefleckt; Marmo africano, ebenso gefärbt; Marmo rosso broccatello von Verona; rote Marmore von Kaufungen in Schlesien, Blankenburg am Harz, Diez in Nassau, Enzenau in Bayern (sehr fest).
• Grüner Marmor, ziemlich selten; Marmo verde pagliocco, antikes Material, grüngelb; Marbre de Maurin (Basses Alpes, Frankreich).
• Blauer Marmor, sehr selten: Marbre bleu des Grisons et du Valais (Schweiz).
• Grauer Marmor, von Köflach in Steiermark, von Vilmar in Nassau, Rübeland und Blankenburg am Harz (mit roten Flecken), Raeren bei Aachen (sehr fest), Neubeuren in Südbayern (sehr fest, hellgrau), St. Annenmarmor von Maubeuge, schwarzgrau mit weißen Adern und Flecken, zu Tischplatten und Wandverkleidungen viel gebraucht.
• Schwarzer Marmor: Marmo nero d’Egitto von Lesbos, ein antiker Marmor, weiße Adern in blauschwarzem Grund, zu Skulpturen verwendet, ebenso Breccia pavonazza mit weissen Flecken; zahlreiche Fundorte in Frankreich, Belgien, Italien, Vorarlberg (Au, Auerkalk).

Hieran schließen sich die aus Muschelresten und Bruchstücken von Versteinerungen oder von Kalkstein selbst bestehenden Muschel-Marmore und Breccien- oder Trümmer-Marmore mit größeren Bruchstücken sowie Broccatello, Scherbenkalk mit kleineren Bruchstücken. Unter den ersteren sind die Muschel-Marmore von Bleiberg in Kärnten, von Solothurn, unter den Breccien diejenigen von Seravezza bei Carrara, von St. Antonin in Frankreich zu nennen. Die Muschelmarmore erhalten ein außergewöhnliches Farbenspiel, wenn der Perlmutterstoff der verkitteten Schalen noch erhalten geblieben ist.

Als Ruinen- und Florentiner Marmor wird ein dichter gelblicher oder graubrauner Kalkstein bezeichnet, welcher auf den Schliffflächen Zeichnungen enthält, die Ruinen oder Felsen ähneln und durch erdigen, fein verteilten Brauneisenstein erzeugt werden.

Muschelkalk besteht hauptsächlich aus Muschelversteinerungen. Muschelkalk ist ein schweres hartes, oft toniges Gestein, manchmal in dünnen, welligen Schichten (Wellenkalk) oder porig (Schaumkalk). Die Farbe ist grau, gelb, rötlich bis schwarz. Muschelkalk ist ein dauerhafter und fester Baustein, der sich zu Brücken und Monumentalbauten (Würzburg, München, Breslau, Hannover, Berlin) eignet. Zuweilen ist er politurfähig und wird dann statt Marmor verwendet. Er wird auch zum Kalkbrennen und der tonhaltige zu Wassermörtel verwendet. Muschelkalk findet sich häufig in Franken, Thüringen, im Harz, Wesergebirge, Rüdersdorf bei Berlin.

Oolithische Kalksteine. Runde, schalige oder radialfaserige, hirse- bis erbsengroße Kalkkörner sind durch eine Kalkmasse verkittet. Werden die Kalkkörner aufgelöst, so entstehen Hohlräume und der Kalkstein erhält ein schaumiges, poröses Aussehen, z. B. im Schaumkalk (Krötenstein) der Muschelkalkformation. Treten die Oolithkörner gegen die Zwischenmasse zurück, so entstehen Übergänge zu dichtem Kalk, wie in dem sehr festen Hornkalk. Rogensteine sind Oolithe mit mergeligem oder kalkigsandigem Bindemittel. Feste Rogensteine werden wie Marmor geschliffen und poliert.

Jurakalk ist ein meist deutlich geschichteter Kalkstein mit zahlreichen Versteinerungen. Er kommt häufig vor im fränkischen Jura, in der Rauhen Alb in Württemberg, im Schweizer Jura, Salzburg, Wien, Tegernsee. Jurakalk ist ein guter Baustein und wird zu Säulen, Treppenstufen, Verkleidung von Prachtbauten (Propyläen zu München, Opernhaus in Wien, Walhalla in Regensburg, Schloss in Stuttgart), zu Bildhauerarbeiten, zu Wasserbauten (Donaukorrektion), Festungsbauten (Ulm) usw. verwendet; er eignet sich vorzüglich zum Kalkbrennen. In den oberen Lagen ist er stellenweise sehr eben geschichtet, rein und gleichmäßig und eignet sich dann zu Lithographiesteinen (Solenhofen in Bayern).

Plattenkalk ist ein gut spaltbarer, ebenflächiger, hellgelber bis hellgrauer Kalk der oberen Juraformation (Franken, Schwaben), der in Platten bricht. Plattenkalksteine werden in besonders feinen Lagen auch zu Lithographiesteinen benutzt (Solenhofen).

Kreidekalk entsteht durch schichtenweise Ablagerung von mikroskopischen Kalkpanzern aus dem Meer. Er bildet eine weiße, leicht zerreibliche Masse, die sich weniger als Baustein, sondern mehr zum Kalkbrennen, zur Herstellung von Portlandzement, Schlämmkreide usw. eignet. In den tiefsten Schichten der Kreidelager kommt dichter und fester, oft mergeliger oder sandsteinartiger Kreidekalk, der sogenannte Plänerkalk, vor, der sich teilweise als sehr fester Baustein verwenden lässt. Vorkommen: Insel Rügen, englische und französische Küste, im unteren Elbtal, Oberbayern (Regensburger Dom), Westfalen (Dom zu Münster), Istrien.

Grobkalk, calcaire grossier, ist ein Kalkstein, der namentlich in der Umgebung von Paris vorkommt. Die zu Bausteinen verwendeten Steine sind ziemlich weich, von unregelmäßig grobem Korn, lassen sich in feuchtem Zustand leicht bearbeiten, mit der Säge schneiden und hobeln. Ornamente lassen sich mit Leichtigkeit an diesem Stein herstellen und sind dann trotzdem sehr haltbar. Die Farbe ist gelblich-weiß, ockergelb, auch grau. Die Druckfestigkeit ist nur gering, 30 bis 90 kg auf 1 qcm. Die besten Steine haben gleichmäßiges Korn und werden zu feinen Steinmetzarbeiten benutzt. Für gewöhnliches Mauerwerk wird der eigentliche Grobkalk (Lambourde) verwendet. Auch härtere Lagen fehlen nicht und diese haben ein dichteres Korn bei einer Druckfestigkeit von 150 bis 400 kg auf 1 qcm.

Vorkommen im Pariser Becken, Savonnières in Lothringen, bei Mainz, Wien (Leithakalk).

Leithakalk ist ein der jüngeren Tertiärformation angehöriger Kalkstein der Wiener Gegend, der fast ganz aus versteinerten organischen Resten besteht. Er ist dicht oder porös, gelblich-weiß, ziemlich fest, leicht zu bearbeiten. Die dichten, hellgrauen bis weißen Arten (Wöllersdorf bei Wien) sind die härtesten und auch politurfähig; sie werden zu Sockeln, Treppenstufen und Säulen verwendet. Die Druckfestigkeit des Letzteren beträgt trocken 1127 kg, wassergesättigt 974 kg auf 1 qcm. Poröse Arten lassen sich leichter bearbeiten, sind aber nicht sehr frostbeständig und werden zu ornamentalen Arbeiten verwendet. Der Leithakalk ist im Allgemeinen der wichtigste Baustein Wiens.

Poröse Kalksteine sind vorzugsweise Absetzungen aus süßem Wasser, besonders von Quellen. Hierzu gehören hauptsächlich die Kalktuffe. Diese sind hellgrau, gelblich, feinkörnig oder erdig und häufen sich am Austritt kalkhaltiger Quellen der Kalkgebirge an, bisweilen in so mächtiger Ablagerung, dass sie als Bausteine Verwendung finden können, namentlich zu Gewölben. Das geringe spezifische Gewicht des Kalktuffes, seine leichte Bearbeitungsfähigkeit, die Ermöglichung einer gesteigerten Lüftung und die gute Bindung geben ihm vor anderen Baustoffen besondere Vorzüge. An der Luft erhärtet der Kalktuff sehr rasch. Lockere, mehr sandige Kalktuffe dienen zur Mörtelbereitung. Röhrige Kalktuffe dienen vielfach zum Bau von Grotten, Bassins, zur Wegeinfassung in Ziergärten usw. (Greussener Grottensteine aus Greussen in Thüringen).

Zu den Kalktuffen gehört auch der Travertin, ein bei den Römern beliebter vorzüglicher Baustein, welcher in der Campagna bei Rom am Rande der Abruzzen gefunden wird. Er ist teils schalig, teils dicht und bildet im letzteren Fall einen gelblich-grauen, festen, splitterig brechenden Kalkstein, der von langgestreckten, parallel verlaufenden Hohlräumen durchzogen wird. An der Luft erhärtet er allmählich immer mehr und nimmt dann an der Oberfläche eine dunklere, rötliche oder bräunliche Färbung an, welche von der Bildung und Ausscheidung von Brauneisenstein herrührt.

Zellenkalke oder Rauchwacke sind löcherige, meist hellgefärbte dolomitische Kalke oder Dolomite, deren eckige Zellen und Poren von ausgelaugtem Kalkstein oder kohlensaurem Kalk herrühren. Sie finden sich häufig in Begleitung von Gips und Steinsalz in der Zechstein- und Muschelkalkformation und werden wie feste Kalktuffe verwendet. Der Süßwasserkalk ähnelt den eigentlichen Kalktuffen. Er ist zum Teil dicht, zum Teil porös, auch erdig und führt nicht selten alle drei Strukturformen nebeneinander.

Cerithienkalkstein ist ein hellgelber oder hellgrauer Kalkstein, bisweilen oolithisch oder dolomitisch, welcher im Mainzer Becken vorkommt und viele Muscheln, namentlich Cerithium enthält. Dieser Stein wird in den Steinbrüchen von Oppenheim, Hochheim usw. in der Umgebung von Mainz gewonnen und zu Bauzwecken, auch zur Düngung, benutzt. Guttensteiner Kalkstein ist ein schwarzer, splitteriger, meist dolomitischer Kalkstein bis Dolomit, welcher dem Muschelkalk der östlichen Alpen angehört. Er ist vielfach von weißen Kalkspatadern durchzogen, sehr hart und wird in Plattenform für Gedenktafeln und zum Belegen von Kanälen verwendet. Gebrannt gibt er einen brauchbaren Weißkalk ab.

Hallstädter Kalk ist ein den Ostalpen (Salzkammergut) angehöriger Kalkstein, der rotgelbe oder grünliche Färbungen in marmorartiger Flammung zeigt, sehr wetterfest ist und als sogenannter Hallstädter Marmor zu Ornamenten, Stufen, Platten, Kaminen usw. Verwendung findet, meist aber nur zu kleineren Kunstgegenständen (Vasen usw.) verarbeitet wird. Ein bläulicher Kalkstein der silurischen Formation Schwedens eignet sich vorzüglich zu Fußbodenplatten und es werden diese als schwedische Fliesen in den Handel gebracht.

Die technische Verwendung des Kalksteines ist eine außerordentlich mannigfaltige. Die Eigenschaft des Ätzkalkes, an der Luft und namentlich beim Vermischen mit Sand unter Aufnahme von Kohlensäure zu erhärten, führt zur Verwendung als Mörtel. Die größte Verwendung finden die Kalksteine im Bauwesen. Außer dem Marmor werden auch nicht politurfähige Kalksteine zur Herstellung von Mauerwerk, besonders im Hochbau, verwendet. Poröse und dabei feste Kalksteine eignen sich für raues und behauenes Mauerwerk. Unter den Einflüssen der Witterung setzen sich allerdings leicht Flechten an, welche zur Zerstörung des Steines beitragen. Auch spricht die geringere Frostbeständigkeit der porösen Steine gegen eine Verwendung im Freien. Polierter Kalkstein verliert in niederschlagsreichen Gegenden nach einigen Jahren seine Politur, wird matt und stumpf und etwa vorhandener Eisengehalt macht sich durch Flecken von Brauneisenstein bemerkbar. Aus diesen Gründen beschränkt man die Verwendung dieses Steines mehr auf die Innendekoration.

Die Druckfestigkeit der Kalksteine schwankt zwischen 100 und 800 kg für 1 qcm bei gewöhnlichen Sorten; kieselige Kalksteine ergeben eine Druckfestigkeit bis 1400 kg für 1 qcm. 1 cbm dichter und kompakter Kalkstein wiegt bis 2750 kg, poröse und oolithische Kalksteine haben bisweilen nur ein Gewicht von 1600 kg für das Kubikmeter.

γ) Dolomit

Dolomit ist dem Kalkstein nahe verwandt und tritt wie dieser in den verschiedensten Epochen der Erdbildung auf; er zeigt daher auch verschiedene Formen. Kristallinisch ist er dem Marmor ähnlich und politurfähig, dicht gleicht er den gewöhnlichen Kalksteinen. Die Farbe ist gelblich, grau, blaugrau bis braun. Rauhkalk oder Rauchwacke ist ein poriger grauer Stein, bisweilen oolithisch. Dolomit kommt vor in Thüringen, Franken, Hannover, Schlesien und Südtirol sowie im Wesergebirge. Dolomit besteht aus kohlensaurem Kalk und kohlensaurer Magnesia.

Die technische Verwendung des Dolomits gleicht derjenigen des Kalkes. Politurfähige Arten wurden als Marmore schon im Altertum zu Statuen verwendet. Die größere Härte und der größere Widerstand gegen Verwitterung geben dem Dolomit in manchen Fällen einen gewissen Vorzug vor dem Kalkstein, namentlich zu Hoch- und Wasserbauten, Denkmälern, Brunnen usw. Die Druckfestigkeit des Dolomits wurde zu 870 kg, 1000 kg und 1050 kg bestimmt. Der Dolomit wird auch zu Treppenstufen, Pflastersteinen und Kleinschlag verarbeitet. Dolomit nutzt sich zwar rascher ab als Granit usw., aber weniger als Kalkstein.

Zur Mörtelbereitung eignet er sich weniger als Kalk, obwohl manche Arten zu Weißkalk und tonreichere oder Dolomitmergel unter Umständen zu Wassermörtel benutzt werden. Auch als Zusatz zum gelöschten Kalk findet der Dolomitsand Verwendung. Gebrannter und abgelöschter Dolomit erhärtet an der Luft rascher und wird fester als Kalk; dabei vergrößert er seinen Rauminhalt ebenso wie Gips. Von atmosphärischen Niederschlägen wird Dolomitmörtel schwerer angegriffen als Kalkmörtel.

δ) Gips

Gips ist wasserhaltiger, schwefelsaurer Kalk, vielfach mit Ton und Eisenoxyd. In durchsichtigen Kristallen bildet er den Gipsspat, in Blättern das Marienglas oder Frauenglas, körnig-kristallin den Alabaster, in dichter Form den dichten Gipsstein. Der Gips wird als Alabaster zu Bildwerken, Vasen usw. verwendet, scharf gebrannt zu haltbarem Gipsmörtel sowie mit Steinbrocken gegossen zu Quadern, zu Gipsestrich, schwach gebrannt zu Stuck, zu Figuren, künstlichem Marmor, Decken- und Wandputz, zu Gipsdielen usw. Gips kommt vor im Südharz (Ellrich, Osterode), in Thüringen (Jena), Holstein (Segeberg), Lüneburg, in der Rheinpfalz, sehr verbreitet in Frankreich.

ε) Serpentin

Serpentin, ein eisenoxydulhaltiges Magnesia-Silikat, ist im Freien nicht wetterbeständig, wird dagegen gern zu inneren Architekturteilen, Säulen, Kaminen, Balustraden, Urnen, Vasen, Schmuckgegenständen usw. verwendet, auch zu Treppenstufen, Wandverkleidungen (das neue Gebäude des Finanzministeriums und Bahnhofsgebäude zu Dresden). Der lebhaft grüne, etwas durchscheinende, heißt edler Serpentin, zum Unterschied von dem dunkleren, unansehnlichen gemeinen Serpentin. Vorkommen: Zobten in Schlesien, Zöblitz in Sachsen, Schwarzwald, Vogesen, Tirol. Asbest ist dem Serpentin nahe verwandt, langfaserig seidenglänzend und wird zu feuersicheren und wärmehaltenden Asbestfabrikaten verarbeitet.

b) Gemengte kristallinische Gesteine

α) Ungeschichtete. Hierzu gehören: Granit, Syenit, Porphyr, Diabas, Diorit, Gabbro, Trachyt, Basalt, Phonolith, Lava (Basaltlava). β) Geschichtete: Gneis, Glimmerschiefer, Talkschiefer.

α) Ungeschichtete Gesteine

Granit ist ein körniges Gestein, welches aus Quarz, Feldspat und Glimmer besteht. Von dem aus denselben Mineralen zusammengesetzten Gneis unterscheidet sich der Granit durch seine nach allen Seiten richtungslos körnige Struktur. Die Glimmerplättchen sind nicht wie beim Gneis parallel angeordnet, sondern regellos verteilt. Die regellos körnige Struktur der Granite wird nur in untergeordneten Fällen abgeändert. Sind die Glimmerplättchen parallel angeordnet, dann entstehen Übergänge in Gneis; bilden einzelne Gemengteile größere Kristalleinsprengungen in einer äußerlich gleichmäßig beschaffenen Grundmasse, so entsteht Granitporphyr.

Die Größe des Korns schwankt gewöhnlich zwischen 1 und 5 mm. Außergewöhnlich grobkörnige Gesteine werden als Riesengranite bezeichnet. Die Verwendungsart des Granits ist bedingt durch seine Färbung, seine Politurfähigkeit, seine Festigkeit und seinen Widerstand gegen Zersetzung und Verwitterung. Die Färbungen des Granits werden im Allgemeinen durch die Farbe des Feldspats und des Glimmers bedingt. Die Politurfähigkeit des Granits beruht darauf, dass die Härte der beiden Hauptgemengteile nicht weit auseinanderliegt (6 bis 7). Stark umgewandelte Feldspate werden eine schöne Politur verhindern, ebenso der Glimmer, welcher keine Politur annimmt. Seine Häufigkeit im Gestein verbietet das Schleifen und Polieren.

Die hohe Druckfestigkeit des Granits wird durch den reichen Gehalt an Quarz bedingt, ferner durch die Frische des beigemengten Feldspats. Die Druckfestigkeit der Granite beträgt 1000 bis 1500 kg auf 1 qcm, in seltenen Fällen bis über 2000 kg. Schieferige oder durch Druck veränderte Granite widerstehen Druck und mechanischem Zerfall weit weniger als unveränderte.

Gegen Diabas und Basalt stehen die Granite in ihrer Verwendbarkeit zum Straßenbau (Pflaster und Beschotterung) zurück; die Abnutzung ist eine größere. Dagegen bleibt die Oberfläche der Granitplatten stets rau und der Reibungswiderstand groß, was die Verwendung zu Platten für Bürgersteige, Hausflure usw. begünstigt. Für die Herstellung von Packlagen für Straßen besitzt der Granit große Vorzüge durch seine Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Verwitterung. Namentlich wegen des großen Widerstandes gegen das Verwittern eignet sich der Granit zu Wasserbauten, Sockeln, Treppenstufen, Bordschwellen, Tür- und Fenstergewänden, Fußböden, Verkleidungen für Mauern usw.

Die Verwitterung des Granits liefert einen lockeren Grus und Sand, welcher zur Beschotterung von Fußwegen und Bahnsteigen und zur Mörtelbereitung verwendet wird. Bei vollständiger Verwitterung des Granits entsteht quarzreicher Kaolin, welcher je nach seiner Reinheit zur Herstellung von Porzellan, Schamottesteinen oder Ziegeln benutzt wird.

Granitfindlinge sind jetzt meilenweit um Berlin kaum noch zu entdecken, da die lebhafte Bautätigkeit in und um Berlin längst alle derartigen Steine aufgezehrt hat. Jetzt werden die Granitwerksteine aus den schlesischen und sächsischen Brüchen, aus dem Fichtelgebirge, dem bayerischen und Odenwalde, ja selbst aus Schweden bezogen. In Schlesien ist es besonders die Striegauer Gegend, welche Berlin mit Granit für Trottoirbeläge, Bordschwellen usw. versorgt. Auch der Strehlener Granit findet Verwendung. Im Riesengebirge liefert hauptsächlich die Gegend von Fischbach Granit nach Berlin. Der rote Granit von Meißen an der Elbe wird viel zu polierten Arbeiten, Säulen, Sockeln von Denkmälern usw. verarbeitet. Der Granit aus den Brüchen des Fichtelgebirges und des bayerischen Waldes wurde beim Reichstagsgebäude, bei der Fassade des Equitablepalastes usw. verwendet, ebenso die Granite des Odenwaldes, z. B. beim Neubau des Reichspostamtes. Schwedischen Granit bezieht Berlin vorzugsweise aus den Brüchen bei Gothenburg und Karlskrona.

Syenit ist ein Gemenge aus Feldspat und schwarzer oder dunkelgrüner, glänzender Hornblende, bisweilen auch Glimmer und Quarz, und geht dann in Granit über. Syenit gehört zu den dauerhaftesten, härtesten und politurfähigsten Steinen; viele ägyptische und morgenländische Bild- und Bauwerke bestehen aus Syenit. Verwendung: in poliertem Zustand zu Denkmälern, in rauem Zustand zu Straßenpflaster, Treppenstufen usw. Der norwegische Augit-Syenit mit farbig schillerndem Labrador-Feldspat gilt als der härteste und ist einer der schönsten Schmucksteine. Spezifisches Gewicht des Syenits 2,75 bis 3,0. Vorkommen: Thüringer Wald, Fichtelgebirge, Erzgebirge, bei Dresden und Meißen, Odenwald (Bergstraße), Norwegen.

Porphyr (Quarzporphyr, Felsitporphyr). Das Charakteristische der Porphyrgesteine ist das Vorhandensein einer dichten oder sehr feinkörnigen Grundmasse, in welcher sich deutlich unterscheidbare, größere, mehr oder weniger ausgebildete Kristalle verschiedener Mineralien vorfinden. Die Grundmasse, Felsit genannt, ist hauptsächlich Feldspat, oft mit etwas Quarz und Glimmer. Spezifisches Gewicht 2,4 bis 2,8. Die Farbe ist gelblich, rötlich, grünlich oder grau; der am meisten vorkommende Feldstein- oder Felsitporphyr ist hellrot bis dunkelbraunrot und wird roter Porphyr genannt. Dieser Stein ist meist fest und zähe, dauerhaft und politurfähig. Die Druckfestigkeit auf das Quadratzentimeter beträgt im Mittel 1300 kg und kann bis zu 2700 kg steigen. Einige Arten lassen sich nur schwer bearbeiten, nehmen aber schöne Politur an; andere Arten, z. B. die Tonporphyre, besitzen geringe Tragfähigkeit, sind leichter zu bearbeiten und nicht politurfähig. Verwendung der härteren Arten zu Säulen, Quadern für Monumentalbauten, zu Treppenstufen, Straßenpflaster und Chausseebaumaterial. Vorkommen: Thüringen, Sachsen, Schlesien, Schwarzwald, Odenwald, Vogesen, Schweden, Norwegen, Ägypten. Unter den Porphyren unterscheidet man: Hornsteinporphyr, Feldsteinporphyr oder Felsitporphyr, Tonsteinporphyr und Tonporphyr.

Quarzporphyr besteht aus einer Grundmasse von Quarz und Feldspat, in welcher größere Kristalle der beiden Minerale oder eines derselben porphyrisch eingesprengt sich befinden. Die Verwendung zu Hochbauten ist beschränkt einerseits durch die schwierige Bearbeitung und andererseits durch die starke Zerklüftung des quarzreichen Gesteins. Sehr harte Steine lassen sich auch polieren und dienen zu Säulen, Sockeln, Wandverkleidungen; Farbe hellgelb, rötlich oder braun. Er eignet sich seiner Härte wegen zu Pflastersteinen, welche jedoch bald glatt werden, vorzüglich zu Kleinschlag. Quarzreiche und drusige Gesteine dienen als Mühlsteine (Mühlsteinporphyr). Zersetzte Quarzporphyre dienen zur Herstellung von feuerfesten Steinen, Porzellan, Steingut. Verkieselte bunt gefärbte Quarzporphyre werden zu kleinen Kunstgegenständen verarbeitet. Ein drusiger und rauher Porphyr zu Crawinkel im Thüringer Walde wird ebenfalls zu Mühlsteinen verwendet.

Granitporphyr ist, namentlich wenn die Kristalle überhandnehmen, schwer von Granit zu unterscheiden. Fundorte: Altenberg in Sachsen, Thüringer Wald. Hierher gehört auch der Syenitporphyr. Granitporphyr ist ein feinkörniges, meist grünliches, auch bräunliches oder graues Gestein, welches im Hochbau sowohl als im Tiefbau verwendet wird.

Melaphyr ist ein aus Feldspat, Augit und Olivin bestehendes Eruptivgestein. Die Melaphyre sind arm an Kieselsäure und Alkalien, dagegen reich an Eisen, Magnesia und Kalk. Die Gesteine sind in der Regel braun, rot oder gelb gefärbt. Durch Verwitterung entsteht ein eisenreicher, zäher Lehm, die Melaphyrwacke. Die körnigen Melaphyre eignen sich gut zu Pflastersteinen; sie sind zähe und bleiben stets rau. Die Härte derselben ist 6. Porphyrische und glasige Melaphyrgesteine eignen sich weniger zu Pflastersteinen, da dieselben wie Basalt bald glatt und rund werden. Wegen der geringen Bearbeitungsfähigkeit werden die Melaphyre nur selten für raues Mauerwerk im Hochbau verwendet; größere Blöcke lassen sich nur selten gewinnen. Manche Melaphyre eignen sich zu Wasser- und Dammbauten. Als Melaphyr wird auch ein schwarzer Porphyr bezeichnet, welcher im Nahetal, am Harz, Thüringer Wald, in Schlesien, Sachsen, Böhmen usw. gefunden und als Mauer- und Straßenbaustein vielfach verwendet wird.

Diabas besteht aus Feldspat und Augit und besitzt ein rein körniges Gefüge bei dunkelgrüner Farbe. Die Härte des frischen Diabases ist etwa 6 der Härteskala; sie ändert sich jedoch und wird geringer, wenn die Hauptgemengteile in Umwandlung begriffen sind. Die mittlere Druckfestigkeit der Hornblendediabase vom Fichtelgebirge und Rübeland im Harz beträgt 2080 kg bzw. 2567 kg auf 1 qcm. Diabas nimmt gute Politur an und zwar im frischen Zustand leichter als im zersetzten. Diabas eignet sich gut zu Pflasterungen und zur Beschotterung; zu Mauersteinen für den Hochbau (Bruchsteinmauerwerk) eignen sich nur die festen mandelsteinartigen Diabase. Die körnigen und dichten Gesteine lassen sich nur schwer bearbeiten. Ausgedehnt ist die Verwendung der dunklen Diabase (fälschlich Syenite genannt) der Lausitz und des südlichen Schwedens zu Denkmälern. Sie lassen sich sägen, schleifen und polieren. Die dunkelgrünen, feinkörnigen Diabase vom Fichtelgebirge und vom Harz (Rübeland) sind sehr politurfähig und eignen sich zu Verkleidungsmaterial bei Hochbauten. Diabas bildet nicht wie der Granit ausgedehnte Gesteinsmassen, sondern durchsetzt in Form schmaler Gänge den Granit oder die Grauwacke. Früher wurde der Diabas nur als Straßenschotter und Pflastersteine verwendet; seit einiger Zeit wird er aber durch Vermischen mit Zement zu einem vorzüglichen Kunststein umgewandelt.

Diorit ist ein älteres, vortertiäres Gestein, welches aus Kalk-Natron-Feldspat und Hornblende besteht; bisweilen tritt auch Glimmer, Quarz und Augit hinzu. Die Dioritgesteine zeigen große Druckfestigkeit und einen hohen Grad von Zähigkeit, spalten und springen schwer und sind daher schwer zu bearbeiten. Das Vorhandensein von Quarz vergrößert die Härte noch mehr. Diorit ist deshalb ein vorzüglicher Straßenbaustoff und eignet sich namentlich zu Kleinschlag (Schotter). Die Druckfestigkeit beträgt bis zu 2000 kg auf 1 qcm.

Gabbro ist ein granitartiges Gemenge aus einer Feldspatart mit einer Art Augit. Er bildet ein graugrünes, sehr hartes Gestein, welches wegen seiner hohen Politurfähigkeit und Dauerhaftigkeit zu kleinen Säulen, Wandplatten, Tischplatten, Ornamenten usw., jedoch auch als Baustein, zu Straßenpflaster und zu Mühlsteinen verwendet wird. Spezifisches Gewicht 2,7 bis 3,1. Druckfestigkeit auf 1 qcm im Mittel 1940 kg, bis 2356 kg.

Trachyt. In dichter, häufig poröser und grauer Grundmasse finden sich Kristalle von glasigem Feldspat (Sanidin); die Grundmasse besteht aus denselben Stoffen wie die Kristalle, nämlich aus Feldspat. Trachyt ist ein grauer, guter, mit Mörtel leicht bindender Baustein, namentlich der feinkörnige; weiche, erdige und zerreibliche Trachyte, sogenannte Domite, und solche mit sehr großen Feldspatkristallen verwittern leicht und sind zu Bausteinen nicht geeignet. Die Verwitterung der Kristalle gab z. B. bei den der Witterung am meisten ausgesetzten Teilen des Kölner Domes den Hauptanlass zur Zerstörung dieser Architekturteile. Spezifisches Gewicht 2,25 bis 2,70. Die Farbe der Grundmasse ist aschgrau, rötlich oder bräunlich. Die Druckfestigkeit auf 1 qcm beträgt im Mittel 1200 bis 1300 kg. Der Trachyt wird wegen seiner Rauigkeit zu Treppenstufen, sonst auch zu Säulen, Fenstersohlbänken, Gesimsen, Verblendungen, Ornamenten und zu Pflastersteinen verwendet. Vorkommen: In der Nähe von tätigen oder erloschenen Vulkanen. In Deutschland im Siebengebirge, ferner in der Eifel und an der Lahn. Aus derselben Masse wie Trachyt bestehen auch der glasartige Obsidian und der porige Bimsstein.

Bimsstein ist ein sehr poröser, schaumiger Obsidian (ein natürliches Glas), der in seiner chemischen Beschaffenheit dem kieselsäurereichen Trachyt entspricht. Der im Handel befindliche Bimsstein von Lipari ist hellgrau bis weiß, hat Seidenglanz, ist fein- und geradfaserig. Das spezifische Gewicht ist 2,377, das Raumgewicht dagegen durch die vielen Hohlräume nur 0,914 bis 0,4, sodass Bimsstein auf dem Wasser schwimmt. Er wird zum Abschleifen von Metall, Marmor und Holz gebraucht oder als Pulver zur Herstellung von Bimssteinpapier oder -leinwand verwendet. Wo der Bimsstein in großen Massen vorkommt, dient er auch als Baustein; er verbindet sich leicht mit Mörtel und gibt ein sehr leichtes, dabei festes Mauerwerk, welches die Wärme schlecht leitet. Die am Niederrhein vorkommenden Bimssteinbrocken werden mit Kalkmilch zu Schwemmsteinen verarbeitet. Auch zur Herstellung von Beton wird er benutzt.

Basalte sind die jüngeren Vertreter der Diabase und Melaphyre, welche weniger als 55 Prozent Kieselsäure, dafür eisen-, kalk- und magnesiareiche Gesteine enthalten, wie Augit, Feldspat und Magneteisen. Die Basalte füllen Spalten und Risse in anderen Gesteinen und Erdschichten aus, bilden also Gänge, oder sie stellen geschlossene Massen, Lavaströme, dar. Ihre Absonderung ist gewöhnlich eine regelmäßig säulenförmige. Die Säulen sind vier- und mehrkantig, meist parallel, zuweilen auch radial strahlig angeordnet und lösen sich in der Regel leicht voneinander ab. Das spezifische Gewicht schwankt zwischen 2,8 und 3,3; die Härte der Hauptgemengteile ist 5 bis 6. Die Druckfestigkeit beträgt 200 bis 900 kg auf 1 qcm. Der Basalt wird hauptsächlich zu Pflastersteinen und Kleinschlag verwendet; nur selten wird er auch zu rauem Mauerwerk benutzt. Die natürlichen Basaltsäulen dienen vielfach als Eckenschutz, Straßengeländer, zu Damm- und Wasserbauten usw. Enthält der Basalt Feldspat, Nephelin und Augit, so wird er Nephelin-tephrit oder Tephrit genannt. Am meisten Bedeutung hat der Tephrit von Niedermendig und Mayen (Rheinland), der auch als Mühlsteinlava bezeichnet und zu Hoch- und Tiefbauten vielfach verwendet wird. Dieses Gestein ist dunkelgrau, feinblasig und schaumig, bleibt bei geringer Reibung stets rau, eignet sich deshalb gut zu Mühlsteinen, Treppenstufen und Bürgersteigen. Mühlsteinlava lässt sich in feuchtem Zustand leicht bearbeiten und gibt wegen seiner leichten Mörtelaufnahme ein vorzüglich bindendes Mauerwerk. Die Druckfestigkeit beträgt 500 bis 600 kg auf 1 qcm.

Limburgit, Magmabasalt, ist ein feldspatfreies, basaltähnliches, porphyritisches oder dichtes Gestein der Tertiär- und Jetztzeit. Limburgit ist im frischen Zustand schwarz, muschelig brechend und gewöhnlich sehr fest; die Absonderung geschieht in Platten oder Säulen. Die Limburgite sind in der mittelrheinischen Tiefebene weit verbreitet, im Westerwald, in der Eifel, Rhön, in Hessen, Böhmen usw. In der Regel werden sie zu Kleinschlag verwendet; bei säulenförmiger Absonderung vielfach zu Prellsteinen benutzt.

Phonolith, Klingstein, ist ein Trachytgestein mit dichtem oder porphyritischem Gefüge. Farbe dunkelgrün, bräunlich bis schwärzlich. Spezifisches Gewicht 2,5 bis 2,7. Der Phonolith gibt lagerhafte Bausteine von guter Wetterbeständigkeit; außerdem wird er zu Straßenpflaster verwendet. Man unterscheidet den gewöhnlichen oder schieferigen Phonolith, welcher sich leicht in dünne Tafeln spalten lässt, die zu Dachdeckungen (Auvergne) benutzt werden können (Klingsteine); den porphyrischen Phonolith und den trachytartigen Phonolith. Vorkommen: Rhön, Thüringen, Vogelsberg. Die Verwendung gleicht der des Basalts.

Lava bildet zusammenhängende Massen von meist dunkler Farbe oder einzelne hellfarbige porige Auswürfe der Vulkane. Vorkommen: Vesuv, Ätna. Verwendung zum Straßenbau; auch im Hochbau (zu Außenmauern, Fundamenten, Sockeln) und im Brückenbau. Die Basaltlava ist aus geflossenem Basalt zu schlackigem, porigem Gestein erstarrt, von graublauer bis zuweilen grünlicher Farbe. Verwendung zu Treppenstufen, zu Wasserbauten, auch zu Monumentalbauten (Maßwerke des Kölner Domes), ferner zu den sogenannten rheinischen Mühlsteinen. Vorkommen in Niedermendig bei Andernach, Kesselbach in Oberhessen.

β) Geschichtete Gesteine

Gneis ist ein Gemenge von Feldspat, Quarz und Glimmer, also genau wie beim Granit, jedoch durch die schieferigen Glimmerblättchen geschichtet. Die Farbe ist nach den Gemengteilen verschieden, meist schwärzlich, rötlich-grau, auch blau und weiß gesprenkelt. Spezifisches Gewicht 2,4 bis 2,9. Druckfestigkeit auf 1 qcm im Mittel 1700 kg. Die Wetterbeständigkeit ist bei quarzreichem Gneis dieselbe wie beim Granit, bei glimmerreichem geringer. Gneis lässt sich leicht zu Platten schneiden. Verwendung zu Treppenstufen, Platten, Mauerwerk, Quadersteinen, Straßenbaumaterial, den dünnschieferigen zu Dacheindeckungen. Vorkommen in den meisten größeren Gebirgen. Durch Verlust des schieferigen Gefüges geht der Gneis in Granit über, durch Zunahme des Glimmers und Abnahme des Feldspates in Glimmerschiefer, durch Abnahme des Glimmers in Granulit.

Granulit oder Weißstein ist ein aus Feldspat und Quarz bestehendes Gestein von schieferigem Gefüge und heller Färbung. Sobald Glimmer hinzutritt, gehen die Granulite in Gneis über. Die technische Verwendung der Granulite ist durch die Schichtung und das schieferige Gefüge ziemlich beschränkt. Große Blöcke werden nur selten gewonnen, fast immer sind es mehr plattenartige Stücke. Beim Fehlen von Glimmer bilden sie ein sehr gutes Material für Straßenbeschotterung. Bisweilen dienen Granulite auch zur Herstellung von rauem Mauerwerk sowie als Pflastermaterial. Die Bearbeitung des Granulits ist wegen der Sprödigkeit desselben häufig recht schwierig.

Glimmerschiefer ist ein Gemenge von Quarz und Glimmer in abwechselnden Schichten und schieferiger Ablagerung. Seine Farbe richtet sich nach der vorherrschenden Glimmerart und ist bald silberweiß, bald gelb, braun oder grün mit lebhaftem Glanze; der weniger hervortretende Quarz hat gewöhnlich eine grauweiße Farbe und feinkörnige Textur. Durch Lagen von Feldspat geht der Glimmerschiefer in Gneis über. Nimmt der Gehalt an Quarz überhand, so entsteht Quarzschiefer. Das spezifische Gewicht ist im Mittel 2,7. Die Druckfestigkeit auf 1 qcm beträgt im Mittel 910 kg. Die Wetterbeständigkeit ist nur gering, wenn er viel Schwefelkies enthält und von großblättrigem Bruche ist; dagegen sehr gut bei quarzreichem Glimmerschiefer. Glimmerschiefer besitzt eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung des Feuers und wird deshalb zu Feuerungsanlagen, zur Konstruktion des Schmelzraumes der Eisenschmelzöfen als sogenanntes Gestell verwendet. Glimmerschiefer lässt sich leicht in dünnen Tafeln brechen, welche zur Dachdeckung, zu Fußbodenbelägen usw. Verwendung finden. Der quarzreiche dickschieferige Glimmerschiefer wird zu Bruchsteinen, Straßenbausteinen, Trottoirplatten, Fußbodenplatten usw. benutzt.

Tonglimmerschiefer (Urtonschiefer, Phyllit) ist ein schieferiges, spaltbares oder feinkörniges Gemenge aus Glimmer mit Quarz, Chlorit und Feldspat. Er wird zu Fußbodenplatten, Dachdeckungen, zu Tischplatten, Billardtafeln und Kamineinfassungen usw. verwendet.

Talkschiefer besteht aus Talk, Quarz und Feldspat und ist dem Serpentin verwandt. Wegen seiner Feuerbeständigkeit und seines schlechten Wärmeleitungsvermögens wird er zu Glühofeneinrichtungen verwendet.

α) Sandstein

Sandstein ist in Deutschland der wichtigste Stein für Kirchen- und Profanbauten. Sandsteine werden unter den natürlichen Bausteinen am meisten verwendet und zeigen in den Brüchen stets geschichtete Struktur. Sie sind dort in Bänke mit deutlichen Fugen getrennt; in einzelnen Brüchen trifft man Blöcke von 1 bis 2 m Schichtenhöhe und bis zu 10 m Länge. Durch quer auf die Schichtflächen gerichtete Klüfte werden sie in große Quader zerlegt.

Sandstein ist ein Schichtgestein, welches aus kleinen bis erbsengroßen und untereinander verkitteten Körnern eines oder mehrerer Minerale besteht. Die Körner sind gewöhnlich Quarz und andere ebenso harte oder härtere Minerale, seltener Feldspat oder Kalkstein. Nach dem neben Quarz noch vorhandenen Gemengteil unterscheidet man die Sandsteine als: Quarzsandstein, Feldspatsandstein, Glimmersandstein, Grünsandstein usw. Nur die durch Wind fortgetragenen Sandkörner sind rund und abgeschliffen, die vom Wasser beförderten umso eckiger, je kleiner sie sind.

Das Bindemittel (Zement) der Sandsteine kann aus Ton, kohlensaurem Kalk, Kieselsäure, Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat usw. bestehen. Meist gibt das Bindemittel auch die Färbung des Sandsteins; rote, braune und gelbe Farben deuten auf eisenhaltige Bindemittel usw. Die Festigkeit des Sandsteins wird zunächst durch die Beschaffenheit und Menge des Bindemittels bedingt. Glimmer, nicht als Bindemittel, sondern als Schüppchen oder Korn, fördert die Spaltbarkeit und Schieferigkeit, verringert dagegen die Festigkeit. Ebenso schädlich wirkt das Vorhandensein von tonigem Bindemittel. Kalkiges Bindemittel (Kalksandstein) in reichlicher Menge fördert die Festigkeit, unterliegt aber dem lösenden Einfluss von Regen, Schnee, Kohlensäure usw. und kann im Freien den Zerfall des Sandsteins zur Folge haben. Sehr eisenreiche Sandsteine sind fest, aber selten. Ist das einzelne Sandkorn nur von einem dünnen Häutchen von Rot- oder Brauneisenerz umgeben, ohne dass eine vollständige Ausfüllung der Zwischenräume erfolgt ist, so ist die Festigkeit meist sehr gering und die Sandsteine sind wie solche mit tonigem Bindemittel leicht zerreiblich. Sandsteine mit kieseligem Bindemittel widerstehen der Zertrümmerung und Verwitterung am meisten und umso mehr, je reichlicher das kieselige Bindemittel ist. Hinsichtlich der Bearbeitungsfähigkeit stehen Ton- und Feldspatsandsteine obenan; kieselige Sandsteine sind sehr schwer zu bearbeiten.

Die Sandgesteine entstehen durch Ablagerung von Sand durch Flüsse, an der Meeresküste oder in seichten Meeresbecken, durch Dünenbildung aus gewehtem Sand. Die Zufuhr des Bindemittels ist meist später erfolgt, oder dasselbe ist durch Umlagerung löslicher Beimengungen oder auch wie beim Kalksandstein durch Verdunstung des kalkhaltigen Wassers entstanden. Sandsteine kommen in fast allen Formationen vor, namentlich in der Steinkohlenformation, im Rotliegenden, Buntsandstein, Keuper, in der oberen Kreide, im Tertiär.

Die Verwendung des Sandsteines erstreckt sich namentlich auf das Hochbauwesen und Bildhauerei und richtet sich nach Festigkeit, Widerstand gegen Verwitterung, Farbe, Bearbeitungsfähigkeit usw. Zum Straßenbau werden nur schwer bearbeitbare kieselige Sandsteine als Pflaster, Kleinschlag, Stückung benutzt. Grobkörnige, sehr harte Sandsteine werden zum Mahlen, feinkörnige, tonig-kieselige als Schleifsteine verwendet. Alle Sandsteine, namentlich die kieseligen, nehmen infolge ihrer Porosität Wasser auf, teils auch infolge ihrer Zerklüftung, und bilden demnach reiche unterirdische Wasserbehälter.

Nach dem geognostischen Alter unterscheidet man die Sandsteine in:

1. Die Grauwacke oder Grauwackensandstein. Grauwacke ist ein klastisches oder Trümmergestein, welches Quarz, Feldspat, Glimmer und kleine Brocken von anderen Gesteinen (Kieselschiefer, Tonschiefer) in fester Verkittung durch ein kieseliges Bindemittel enthält. Diese Gesteine sind grau oder rötlich, auch grünlich-grau gefärbt und ähneln den Sandsteinen. Durch das kieselige Bindemittel erreichen die Grauwacken einen hohen Festigkeitsgrad, nämlich bis zu 3000 kg auf 1 qcm. Ist der Feldspat noch einigermaßen frisch und noch nicht in Kaolin umgewandelt, so sind die Grauwacken mit kieseligem Bindemittel sehr widerstandsfähig gegen Verwitterung und eignen sich ganz besonders zum Straßenbau (Rheinische Mühlsteine). Die Bearbeitung ist aber schwierig und die Herstellung von Pflastersteinen oft kostspielig. Vorteilhaft lassen sich die festen Grauwacken als Bausteine, namentlich auch zu Wasserbauten verwenden. Grauwacken, die Kaolin und ein toniges oder kalkiges Bindemittel enthalten, sind ohne besondere Bedeutung.
2. Kohlensandstein besteht aus Quarzkörnern, die durch ein toniges, glimmerhaltiges Bindemittel mit Feldspatstücken verkittet sind. Gewöhnlich liegt er unter Steinkohlenflözen. Die Farbe ist meist hellgrau, rötlich oder gelblich. Der Kohlensandstein ist deutlich geschichtet und schließt vielfach Versteinerungen ein. Im Allgemeinen besitzt er wegen seines tonigen Bindemittels nur mäßige Härte und Wetterbeständigkeit, zuweilen aber größte Härte und Festigkeit. Spezifisches Gewicht 2,6 bis 2,85. Druckfestigkeit auf 1 qcm 500 bis 1200 kg. Die harten Sorten werden im Wasserbau, zu Straßenpflaster (Berlin, Hamburg, Magdeburg, Leipzig, Hannover), die aus dem Nahetal zu Quadersteinen, einige Sorten des Ottweiler Kreises zu Feuerungsanlagen usw. verwendet.

Braunkohlensandstein und Braunkohlenquarzit gehören der Braunkohlenformation an und bilden große Blöcke von hellgelbem oder hellgrauem Sandstein von außerordentlicher Härte. Die Außenfläche derselben ist meist glatt und poliert; sie bestehen aus Quarzsand, dessen einzelne Körner durch ein kieseliges Bindemittel (Kieselsäure in Form von Quarz oder Opal) verkittet sind. Sie sind deshalb zähe und schwer zu bearbeiten, gehen auch mit Mörtel nur schwer eine Verbindung ein und werden deshalb für Bauzwecke wenig verwendet, geben aber einen vorzüglichen Kleinschlag zur Beschotterung.

3. Rotliegendes oder älterer totliegender Flözsandstein ist ein Gemenge verschiedener Konglomerate (Urgesteinstrümmer), Quarz, Porphyr, Granit, welche durch verschiedene Bindemittel zusammengehalten werden. Bei dem Rotliegenden ist eisenhaltiger Ton das Bindemittel, wodurch eine braunrote Färbung entsteht; der Grau- oder Weißliegende hat seine Färbung von dem aus verwittertem Feldspat bestehenden Bindemittel, mit welchem Quarzkörnchen, Porphyr, Gneis und Granit verbunden sind. Ein porphyritisches Aussehen hat der Totliegende, wenn größere Quarz- und Feldspatkörner mittels feinen Quarzsandes, Glimmer- und Feldspatteilchen verbunden sind. Die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit dieses Sandsteines ist sehr verschieden, zerreiblich bis zur größten Härte und Festigkeit, teils von der Korngröße, teils von der Art des Bindemittels abhängig. In der Regel sind Porphyrkonglomerate fest und dauerhaft, während diejenigen mit eisenhaltigem Ton als Bindemittel geringere Festigkeit und Wetterbeständigkeit aufweisen. Rotliegender Sandstein eignet sich zu Grundbau, Pflasterung, Quaderbau (Wartburg bei Eisenach). Vorkommen: Thüringen bei Eisenach, Schwarzwald, Mansfeld, Fichtelgebirge, Schlesien. Die Bearbeitung dieses Sandsteines muss frisch aus dem Bruche kommend erfolgen, da er, der Luft ausgesetzt, fortwährend an Härte zunimmt.

Lebacher Sandstein gehört dem Rotliegenden des Saar-Nahe-Gebiets an. Die mittel- bis feinkörnigen, nicht sehr festen und nicht besonders wetterbeständigen Sandsteine sind ihrer zarten hellgelblich-grauen Farbe und leichten Bearbeitungsfähigkeit wegen für Hochbauten sehr beliebt, besonders die von Staudernheim an der Nahe, Lauterecken am Glan. Vielfach werden diese Sandsteine zu Säulen, Ornamenten, Gesimsen und Profilierungen aller Art verwendet. Die Druckfestigkeit des Sandsteins von Medard am Glan beträgt trocken 527 kg, wassergesättigt 415 kg, die des Sandsteins von Staudernheim 222 kg auf 1 qcm. Die Wasseraufnahme des Ersteren beträgt 6 bis 7 Prozent.

4. Roter und bunter Sandstein. Buntsandstein ist die sandig und tonig entwickelte älteste Schichtengruppe der Triasformation. In den obersten Schichten zeigt er durch Aufnahme von Kalk und Dolomit eine Annäherung an den Muschelkalk. Man gliedert die Buntsandsteinformation in Deutschland in drei Hauptabteilungen:
5. Oberer Buntsandstein, in Mitteldeutschland „Röt“ genannt, vorwiegend braunrote, selten grünlich-graue Mergel mit Bänken von rötlichem Sandstein, auch wohl etwas Dolomit. In Westdeutschland werden diese Schichten sandiger und bilden rötliche, rötlich-graue und hellgraue Sandsteine, welche auf der linken Seite des Rheines, besonders in den oberen Schichten, gute Werk- und Hausteine liefern (Sulzbad i. E., Forbach i. Lothr., Trier, Zweibrücken i. d. Pf.). Der Sulzbader Sandstein ist am Straßburger Münster zur Verwendung gekommen.
6. Mittlerer Buntsandstein, Hauptbuntsandstein, Vogesensandstein. In Mitteldeutschland wechseln mächtige hellrote, rötlich-graue, auch gelbe oder weiße mehr mittelkörnige mit roten, sandigen Schiefertonen ab. Die obersten Schichten werden der öfters aufgefundenen Fährten wegen Chirotheriensandsteine genannt. Die grobbankigen Sandsteine werden zu rauem Mauerwerk, Hau- und Werksteinen verwendet und sind sehr wetterfest. In den Vogesen findet sich ebenfalls ein grobbankiger, mittelkörniger, hellroter oder gelbroter Sandstein von großer Wetterbeständigkeit, der sich namentlich zu Wasserbauten eignet.
7. Unterer Buntsandstein, ein meist braunroter, feinkörniger Sandstein von keiner besonderen Wetterbeständigkeit.

Der Buntsandstein ist in der Regel von feinem und regelmäßigem Korn, meist rot gefärbt, seltener gelb, öfter weiß gefärbt, je nachdem das Bindemittel aus Eisenoxid, Eisenoxidhydrat, Kaolin oder weißem Ton besteht. Er ist verschieden fest und dauerhaft, am festesten der quarzreiche und feinkörnige. Der rote oder bunte Sandstein gibt einen vorzüglichen und dauerhaften Baustein; zuweilen enthält er jedoch kleine Tonkörper, plattgedrückte Nieren oder Nester, welche an der Oberfläche des Steines leicht ausgewaschen werden; sie dürfen dann den direkten Einwirkungen des Wetters nicht ausgesetzt werden.

Die Dome zu Frankfurt a. M., Mainz, Worms, Speyer, Ulm, Straßburg, Freiburg, Basel usw. sowie viele Neubauten in Berlin, Köln, Hamburg, Frankfurt a. M. sind aus diesem Stein hergestellt worden. In Thüringen (Nebraer roter und weißer Sandstein) wird er vielfach zu Bruchstein- und Hausteinmauerwerk benutzt. Der rote oder Buntsandstein kommt vor in den Vogesen, im Rheinland, der Pfalz, im Odenwald, Schwarzwald, Spessart (Aschaffenburger oder Mainsandstein), Wesergebirge (Bremer oder Karlshafener Fliesen), am Solling (Stadtoldendorfer), bei Nebra (rot und weiß) usw.

Der aus dem Sollinger Wald bei Holzminden stammende rotbraune oder rotgraue, feinkörnige Buntsandstein lässt sich in dünnen Platten brechen, welche sich zum Flurbelag, zur Dachdeckung usw. eignen. Derartige Platten kommen unter dem Namen Sollinger Platten in den Handel und besitzen eine mittlere Druckfestigkeit von 557 kg auf 1 qcm. Die Aufnahmefähigkeit von Wasser beträgt etwa 3,2 Prozent.

5. Keupersandstein besteht aus abwechselnden Schichten von Ton, Tonmergel und Sandstein mit Einlagerungen von Mergelkalk, Dolomit, Kalksteinen usw. Gelblich-weiß, grau, braun, rot, häufig gestreift. Man unterscheidet drei Arten:
6. Unterer Keuper- oder Lettesandstein, sehr gleichmäßig, feinkörnig, gelbbraun, ohne sehr große Härte, liefert einen sehr guten Hau- und Baustein;
7. Mittlerer Keupersandstein, wegen der in ihm vorgefundenen Schachtelhalmgewächse Schilfsandstein genannt, ist tonig, deutlich geschichtet, grau, grünlich, gelblich; die unteren, meist mächtigen Schichten geben gute Bausteine;
8. Oberer Keupersandstein, bunter Keuper genannt, scharfkantig und hellfarbig; teils grob, teils feinkörnig hat er entweder ein toniges Bindemittel und ist dann weich und zerreiblich, oder er ist durch kohlensauren Kalk oder Kieselerde verbunden und ist dann so fest, dass das Gestein zu Straßenpflaster verwendet werden kann.

Keupersandsteine finden vielfache Verwendung: die feinkörnigen Arten dienen zu feinen Gliederungen, Säulen, Kapitellen, Bildhauerarbeiten (Bamberger und Kölner Dom, Ulmer Münster, Hamburger Rathaus usw.), die kieseligen zu Straßenpflaster und Mühlsteinen. Vorkommen: Franken, Schwaben (Heilbronner und Stuttgarter), Pfalz, bayerische Alpen, England.

6. Liassandsteine und Jurasandsteine. Die Sandsteine des schwarzen Jura, die Liassandsteine, sind feinkörnig, grau oder gelblich gefärbt, kalkhaltig, plattenförmige bis schieferige Ablagerung, liefern feste Bausteine, welche widerstandsfähig gegen Verwitterung sind. Die Quarzsandsteine Luxemburgs sind weiß oder hellgelb, bei Helmstedt und Hildesheim gelblich-grau; die Ersteren bestehen fast nur aus Quarzkörnern, die Letzteren sind sehr glimmerreiche Sandsteine. Die Steine der braunen Jura- oder Doggerformation sind von braunroter oder gelber Farbe, sehr feinkörnig, haben entweder toniges oder mergeliges Bindemittel und sind deshalb nur zum Teil fest, zum Teil weich und zerreiblich. Vorkommen: Am Seeberg bei Gotha (Erfurter Dom, Wartburg, Berlin); der Doggersandstein von der Porta Westphalica wird zu Kirchen, Postgebäuden, Brücken usw. in Bremen, Hamburg, Düsseldorf, Minden usw. sehr geschätzt.
7. Wäldersandstein. Kieseliger, feinkörniger Sandstein, hellgelb, gelbgrau, braun, oft gestreift. Fest, hart und sehr dauerhaft. Verwendet zu Kirchen- und Monumentalbauten, zum Straßenbau und Grundbau (Turmhelme des Ulmer Münsters und Kölner Doms, Bremer Rathaus, Niederwalddenkmal, Berliner Siegessäule, Hamburger Rathaus usw.). Vorkommen: Im Wesergebirge die Deistersandsteine, von denen der feinkörnige Mehler, der Nesselberger, der feste Osterwalder, der schöne und dauerhafte Obernkirchner, der besonders harte Stadthagener (zu Treppenstufen) die bekanntesten sind. Der Mehler Sandstein ist zwar gut und fest, aber etwas tot in der Farbe; der Osterwalder Sandstein hält eine vorzügliche Farbe, ist sehr tragfähig und eignet sich ganz besonders für Ornamentik. Annähernd ebenso gut, besonders für Bildhauerarbeiten, Architekturteile, auch Schleifsteine, ist der Deistersandstein.

8. Quadersandstein oder Elbsandstein, welcher hauptsächlich in Sachsen, Schlesien und Böhmen vorkommt, zerfällt in drei Abteilungen:
9. Unterer Quadersandstein. Weiß, feinkörnig, mit tonigem Bindemittel, wird meist nur zu rauem Mauerwerk verwendet. Die schlesischen Quadersandsteine von Wartha bei Bunzlau, von der Heuscheuer, Langenau usw. sind mittel- bis grobkörnig und werden zu Hoch- und Brückenbauten vielfach verwendet. Raumgewicht 2,0; Druckfestigkeit 500 bis 600 kg auf 1 qcm, nehmen 7,8 Prozent Wasser auf.
10. Mittlerer Quadersandstein, lagert entweder unmittelbar auf dem vorigen oder ist von demselben durch Grünsandstein getrennt. Mittel- bis feinkörnig (Cottaer Bildhauer-Sandstein), wohl der am meisten verwendete Bausandstein Deutschlands. Graulich-weiß, toniges, selten etwas kalkiges Bindemittel, deshalb weich und leicht zu bearbeiten; kohlige Beimengungen vermindern die Tragfähigkeit. Durch Schnee, Tau, Verbrennungsgase aus Schornsteinen, namentlich schwefelige Säure in Fabrikstädten, wird der geringe Kalkgehalt aufgelöst, das Gestein gelockert und verwittert bald. Raumgewicht 2,2 bis 2,5; Druckfestigkeit 200 bis 300 kg auf 1 qcm; Wasseraufnahme 8 bis 10 Prozent. Die Steine der Brüche des Gottleubatales von Cotta und Dohna werden zu Werksteinen und Bildhauerarbeiten verwendet. Die groben Sandsteine mit kieseligem Bindemittel, welche fester, tragfähiger und wetterbeständiger sind, z. B. die Steine des Postaer und Liebetaler Grundes im Elbtal, werden zu Außenfronten, Brückenbauten und Mühlsteinen gebraucht. Ihre Bearbeitung zu Bildhauerwerken ist schwieriger.
11. Oberer Quadersandstein, weißgrau, gelb, braun, mit meist tonigem und eisenhaltigem Bindemittel, feinkörnig, einzelne Lagen grobkörniger, bisweilen mit kieseligem und sehr festem Bindemittel. Die Gesteine der festeren Bänke (Schandau, Königstein, Hohenstein, Wehlen usw. in Sachsen) werden im Hochbau vielfach verwendet.

Der Quadersandstein besitzt eine vollständig waagerechte Schichtung, zu welcher eine gewöhnlich senkrechte Zerklüftung hinzukommt; hierdurch entsteht eine quaderförmige Absonderung, von welcher das Gestein seinen Namen erhielt. Quadersteine mit tonigem Bindemittel sind nicht wetterbeständig und deshalb nur im Innern der Gebäude verwendbar; sie eignen sich dagegen ihrer Feuerbeständigkeit wegen zu Feuerungsanlagen, den sogenannten „Gestellsteinen“ der Hochöfen. Von den sächsischen Sandsteinen von Cotta und Postelwitz ist Ersterer, feinkörnig und von haltbarer Farbe, besonders für innere Dekoration geeignet; Letzterer, härter und gröber, ist in sehr großen Stücken zu haben, wird aber in größeren Städten leicht schwarz (Hamburg). Der grobkörnige Harzer Sandstein von Lutter am Berge wird in Hannover viel verwendet.

9. Grünsandstein, bei welchem das mergelige Bindemittel grünlich gefärbt ist. Hierher gehört auch der weiße oder gelbliche Hilssandstein. Beide gehören wie der Quadersandstein der Kreideformation an und geben schöne und dauerhafte Bausteine ab. Grünsandstein ist zu vielen Bauten in München (Residenzschloss, Pinakotheken, Zentralbahnhof) und Regensburg (Dom und Donaubrücken), Ingolstadt, Hildesheim usw. verwendet worden. Vorkommen: bei Regensburg und Braunschweig. Hilssandstein liefert auch feuerbeständige Steine (Buke und Schwaney im Reg.-Bez. Minden).
10. Galtgrünsandstein ist ein in der älteren Kreideformation der Allgäuer Alpen und im Bregenzer Gebiet vorkommender, dichter, an kieseligem Bindemittel reicher, daher sehr fester Sandstein. Er wird zu Pflaster- und Schleifsteinen verarbeitet und als Baustein benutzt.
11. Der Burgberger Grünsandstein, dicht, meist hart, mit mergeligem Bindemittel verkittet, liefert gute Bau- und Schleifsteine. Vorkommen: in unterirdischen Steinbrüchen bei Sonthofen.

Der Kreideformation gehören ferner noch an:

12. Der Plänersandstein, Prager Sandstein, ein dünnschichtiger Sandstein, welcher kohlensauren Kalk oder Mergel zum Bindemittel hat und sehr feinkörnig und weich ist. Vorkommen: Böhmen.
13. Der Wiener Sandstein, auch Karpatenstein, ein meist feinkörniger, selten grobkörniger Sandstein mit kohlensaurem Kalk als Bindemittel und deutlicher, oft dünner Schichtung, deren Flächen häufig Glimmerblättchen zeigen. Er liefert einen geschätzten Baustein, der vielfach bei Monumentalbauten der Großstädte Österreichs, Ungarns und Galiziens verwendet wird.
14. Nummulitensandstein, dunkelgrün bis schwärzlich, fein- bis grobkörnig, mit Bindemittel aus eisenhaltigem Kalk; enthält Schalen der Münzmuschel (Nummulina) und Eisenerzkörner. Verwendung zu Hau- und Bruchsteinen für Hoch- und Wasserbauten, Trottoirplatten, Pflastersteinen, Mühlsteinen und, wenn feinkörnig, auch zu Schleifsteinen. Vorkommen: Tölzer Alpen. Eine Abart ist der Haberkornstein.
15. Molassesandstein besteht aus Sandstein, Konglomeraten, Tonen und Mergeln; er ist meist weich, leicht zu bearbeiten, von grauer, bläulicher oder grünlicher Farbe, fein- bis grobkörnig, oft porös. Molassesandsteine gehen oft in Konglomerate über; Sandsteine und auch Konglomerate (Nagelfluh) werden vielfach als Werksteine für Hochbauten verwendet, obwohl deren Wetterbeständigkeit nicht groß ist. In neuerer Zeit wird dieser Stein vielfach durch Fluatieren wetterbeständiger gemacht. Molassesandsteine mit kieseligem Bindemittel werden ihrer Härte und Festigkeit wegen zu Straßenpflaster verwendet, die mit kalkig-mergeligem Bindemittel zu Quadersteinen, Treppenstufen, Grabmälern usw., die mit tonigem Bindemittel zu Feuerungsanlagen. Zu erwähnen sind noch: der Blättersandstein von Kempten im Mainzer Becken, der Muschelsandstein von Südbayern und der Schweiz, der Sandstein von Fontainebleau (Straßenpflaster), der Sandstein von Münzeberg bei Gießen, von Sternberg in Mecklenburg-Strelitz (Sternberger Kuchen genannt), Feldspat-Sandstein von Waldshut (guter Baustein) und Kalksandstein von Weißenbach in Niederösterreich.

β) Konglomerate und Breccien

Konglomerat besteht aus abgerundeten, zusammengekitteten Gesteinstrümmern, Breccie aus eckigen und scharfkantigen Gesteinstrümmern, welche miteinander verkittet sind. Die Eigenschaften derartiger Steine setzen sich zusammen aus denjenigen der Hauptgesteine und des Bindemittels. Breccien sind meist Schichtgesteine und aus der Zertrümmerung von anderen Steinen entstanden. Hierher gehören auch die Tuffe; es sind dies porige Gesteine, welche in Aschenform aus Vulkanen ausgestoßen und dann erhärtet sind.

1. Basaltkonglomerat besteht aus Basaltrümmern mit tonigem Bindemittel und geht bei sehr kleinen Stücken in Basalttuff über. Grau gefärbt, porös, hart und ziemlich fest; kommt in allen Basaltgegenden vor.
2. Die Nagelfluh ist ein grob- bis feinkörniges Trümmergestein, welches aus Geröllstücken von Kalk- oder Sandsteinen besteht, welche durch ein mergeliges Bindemittel sehr fest verkittet sind. Farbe grau bis gelblich-grün. Spezifisches Gewicht 2,20. Mittlere Druckfestigkeit 390 kg auf 1 qcm. Wegen seiner Wetterbeständigkeit wird es zu Hoch- und Wasserbauten benutzt. Vorkommen: in Bayern, Tirol, Österreich und der Schweiz.
3. Porphyrtuff oder Felsittuff. Feines, bisweilen poröses Gefüge. Farbe weiß, gelblich, rötlich, vielfach gestreift und geadert. Seiner Wetterbeständigkeit wegen wird er zu Gesimsen, Fenstersohlbänken usw., zum Brücken- und Wasserbau benutzt; er lässt sich auch polieren. Vorkommen: in Hessen-Nassau, Sachsen (Rochlitz).
4. Bimssteintuff (Duckstein) und Leucittuff bestehen aus vulkanischem Schutt, welcher durch trachytischen Kitt zusammengehalten wird. Sie sind meist hellgrau bis hellgelb gefärbt und beide feuerfest und wetterbeständig. Verwendung: zu Feuerungsanlagen (Backofensteinen) und wegen ihrer Leichtigkeit zum Ausmauern von Fachwerkwänden und Gewölbesteinen (Kölner Dom). Vorkommen: Eifel, bei Neapel (Posilipptuff), Apenninen (Puzzolanerde), Griechenland (Santorinerde); Letztere beide werden zu Wassermörtel verwendet. Nahe verwandt dem Bimssteintuff ist der Trass, ein schlammartig ausgeworfener trachytischer Tuff, ein rauer, poriger Stein von großem Bimssteingehalt. Trass wird hauptsächlich in zerkleinertem Zustand zur Herstellung von Wassermörtel benutzt.

γ) Tonschiefer

ist ein inniges Gemenge von Ton, ganz feinem mehlartigem Quarzsand und sehr kleinen Glimmerschuppen. Spezifisches Gewicht 2,8 bis 3,1. Farbe: grau, grünlich, rötlich, violett, dunkelblau bis schwarz. Je mehr quarzhaltig, umso dauerhafter und härter. Bricht in Tafeln von verschiedener Stärke und Größe. Vorkommen: Thüringer Wald (Lehesten, Gräfenthal), Harz, Rhein (Caub, Oberwesel, Andernach), Moseltal, Franken, Pfalz, Vogesen; Alpen, Frankreich, England (Wales).

Dachschiefer sind Tonschiefer, welche sich in dünne, große und ebene Platten spalten lassen; sie sollen fest und hart sein und eine einheitliche Beschaffenheit der Gemengteile sowie eine feinkörnige Struktur aufweisen. Gute Dachschiefer sollen frei von Schwefelkies sein, weil dieser bei der Verwitterung seinen Rauminhalt vergrößert und dabei den Dachschiefer sprengt. Nachteilig für den Schiefer ist es auch, wenn derselbe viele kohlige Stoffe enthält. Die Beimengung von kohlensaurem Kalk darf den Betrag von 15 Prozent nicht überschreiten. Die Porosität des Dachschiefers soll so gering als möglich sein; im Mittel beträgt sie 0,12 Prozent seines Rauminhalts. Risse und feine Spalten dürfen im Dachschiefer nicht vorhanden sein; der Stein soll beim Anschlagen hell klingen.

Die Druckfestigkeit des Schiefers beträgt im Mittel 790 kg auf 1 qcm. Die Wetterbeständigkeit guten Dachschiefers ist eine sehr große; Dächer von 300- bis 400-jährigem Alter weisen kaum nennenswerte Veränderungen auf. Als vorzüglicher Dachschiefer gilt der rheinische und der englische Schiefer; Letzterer ist leichter als der deutsche Schiefer. Zur vorläufigen Prüfung auf Wetterbeständigkeit wird nach Fresenius ein 12 cm langes und 3 cm dickes Schieferstück in eine 1 cm hohe Wasserschicht in ein Glas gestellt. Ein guter Schiefer zeigt nach 24 Stunden sich nur wenige Millimeter über der Wasserfläche feucht. Behandelt man den Dachschiefer mit schwefeliger Säure, so verwittert schlechter Schiefer bald, während guter sich monatelang hält.

Der Schiefer von Lehesten in Sachsen-Meiningen ist ein dunkler Tonschiefer, welcher mit glatten Flächen nicht parallel zu den Schichtflächen, sondern unter spitzem Winkel zu denselben spaltet und im großen Maßstab zu Dachschiefer verwendet wird. Die blaugrauen Arten zählen zu den besten deutschen Dachschiefern. Lenneschiefer im südlichen Westfalen werden bei Berleburg als Dachschiefer gewonnen. Bei größerer Dicke werden dieselben auch zu Türschwellen, Flurplatten usw. verwendet. Phyllite werden zu Platten und Tafeln verarbeitet, welche zur Dachdeckung, zum Bodenbelag, zu Zahltischen usw. dienen. Sehr gleichmäßige, feinkörnige und dichte, dabei quarzreiche Phyllite dienen als Wetzschiefer und Schleifsteine für feine Stahlwaren.

d) Lose Trümmergesteine und Erden

Felstrümmer werden durch Wasser, Gletscher und Eisberge fortgeführt. Die Größe ist sehr verschieden, von hausgroßen Stücken bis zum feinsten Sand und Staub.

1. Findlinge, erratische Blöcke

nennt man die von Gletschern abwärts getragenen und auf fremdem Boden gelagerten Blöcke, welche meist aus den härtesten Gesteinen (Granit, Syenit, Gneis, Porphyr) bestehen. Diese Findlinge geben einen vorzüglichen und dauerhaften Baustein.

2. Gerölle und Geschiebe, Kies und Grant

Felstrümmer werden entweder abgerundet (Gerölle) oder abgeplattet (tafelförmige Geschiebe). Nach der Größe der Bruchstücke unterscheidet man Kies oder Schotter aus größeren Stücken und Grant oder Grus aus kleineren Stücken. Gerölle und Geschiebe quarziger Natur werden zu Pflaster und Chaussierungen verwendet.

3. Sand

besteht aus sehr kleinen Trümmerteilchen und ist meist Quarzsand. Verwendung: reiner Quarzsand zu Mörtel, zur Herstellung von Glas, etwas tonhaltiger Sand zum Formen in der Metallgießerei. Als scharf wird ein Sand bezeichnet, wenn beim Zusammenpressen in der Hand die einzelnen Körner sich eckig und spitz anfühlen.

4. Infusorienerde, Kieselgur

ist eine mehlartige graue oder weiße Masse, welche aus den Kieselpanzern kleinster Tierchen (Infusorien) besteht. Verwendung: zu sehr leichten Steinen, zum Magermachen von Ton, zu Wärmeschutzmitteln, zum Schallschutz, zum Polieren usw. Vorkommen: Lüneburger Heide, Böhmen.

5. Bimssand

ist eine weißgraue porige Masse vulkanischen Ursprungs, welche im Neuwieder Becken (Rhein) vorkommt und in Verbindung mit Kalk oder Zement zu künstlichen Steinen verwendet wird (Bimssandsteine).

6. Ton und Lehm

Ton ist durch Verwitterung von feldspatigem Gestein entstanden. Den Hauptanteil bildet kieselsaure Tonerde. Spezifisches Gewicht 1,8 bis 2,6. In trockenem Zustand erdig, an der Zunge klebend und mit dem eigentümlichen Tongeruch. Man unterscheidet fette und magere Tone; zu den Letzteren rechnet man den Lehm, welcher stark eisenhaltig ist. Ferner gehören hierher die Mergelarten, Mischungen von Kalk oder Dolomit mit Ton.

Verwendung: Die feuerfesten Tone werden zum Bau von Hochöfen, zu Schamottesteinen und Schamottemörtel verwendet, die Töpfertone zu Ofenkacheln, Wasserröhren, Verblendziegeln und Terrakotten, der Tonmergel zum Magermachen anderer Tone und zur Herstellung von Klinkern, Löss und Lehm zu Ziegeln, Mauersteinen und Klinkern, zum Füllen von Zwischendecken, Dichten von Uferbauten, zur Herstellung von Lehmsteinen, Lehmputz, zu Tennen usw.

Letten sind eisenreiche, im feuchten Zustand zähe, fette Tone, welche beim Brennen rot werden und leicht schmelzen. Lehm ist ein durch Eisenoxydhydrat gelb oder braun gefärbter magerer Ton, der mindestens 10 Prozent Sand enthält. Er dient zur Herstellung von Ziegeln (Ziegelerde, Ziegellehm), zu Lehmwänden, zur Dichtung gegen Wasserandrang an Grundmauern oder als Lehmestrich zu Fußböden von landwirtschaftlichen Gebäuden. Löss ist ein kalkreicher, feinsandiger Lehm von hellgelber Farbe, der beim Brennen berstet.

7. Mergel

Mergel ist ein mechanisches Gemenge von Kalk oder Dolomit mit Ton, wozu noch häufig Quarzsand und Glimmer kommen. Man unterscheidet: Kalkmergel, Dolomitmergel, Tonmergel und Sandmergel. Die Kalkmergel werden vielfach zur Herstellung von Zement- und Luftmörtel verwendet. Feste Mergel dienen auch wohl zu Bausteinen oder können zu Kleinschlag benutzt werden.

8. Dammerde, Acker- und Gartenerde

ist durch Verwitterung und Zersetzung der Gesteine entstanden und mit organischen Beimengungen durchsetzt. Gartenerde enthält stets Kochsalz, welches bei Berührung mit Kalkstein oder Kalkmörtel kohlensaures Natron und Chlorcalcium erzeugt. Letzteres saugt begierig Wasser auf und bildet auf dem Mauerwerk einen schleimigen Überzug, den sogenannten Mauerfraß, welcher die Steine erweicht, wodurch diese bei Frost zerstört werden. Es darf deshalb Dammerde nicht mit Kalksteinen oder Kalkmörtel in unmittelbare Berührung gebracht werden.

e) Eigenschaften und Prüfung der natürlichen Steine

Die Beschaffenheit der natürlichen Steine ist je nach den Fundstellen (Brüchen) eine sehr verschiedene; es muss deshalb untersucht werden, welcher Stein der Örtlichkeit, dem Klima und dem Zweck entspricht. Stets wird man im Äußeren einen härteren Stein wählen müssen, dagegen im Inneren einen weicheren, leichter zu bearbeitenden Stein wählen können. Um die Oberfläche von Sandstein auch in Städten mit starkem Rußfall dauernd rein und wetterbeständig zu halten, ohne die Farbe des Steines zu verändern, hat man das Testalin als Anstrichmittel mit gutem Erfolg benutzt.

Bruchfeuchtigkeit

der natürlichen Steine ist Porenwasser, welches alle Poren des Steines ausfüllt und erst allmählich nach der Bearbeitung durch Verdunstung verloren geht. Bei porösen Steinen kann die Bruchfeuchtigkeit so groß sein, dass die Gesteine im bruchfeuchten Zustand ganz weich und leicht zu bearbeiten sind. Nach einiger Zeit durch die Einwirkung der Luft und Sonne wird der Stein härter. Bruchfeuchte Steine tragen durchschnittlich kaum $2/3$ von dem, was trockene Steine derselben Art tragen können. Bei eintretendem Frost wird das Porenwasser gefrieren, wobei der Stein leicht spalten kann. Es empfiehlt sich deshalb, frisch gebrochene Steine mindestens einige Monate vor dem Vermauern austrocknen zu lassen.

Frostbeständigkeit der Bausteine

ist der Widerstand der Bausteine gegen die Sprengwirkung des in den Poren gefrierenden Wassers. Die Beschlüsse der Konferenzen zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsverfahren schreiben zur Prüfung auf Frostbeständigkeit vor: Die Ermittlung der Druckfestigkeit der trockenen Steine, der wassergesättigten Steine sowie der im wassersatten Zustand 25-mal gefrorenen, wieder aufgetauten und dann getrockneten Steine; ferner die Ermittlung des Gewichtsverlustes der 25-mal gefrorenen Steine. Die Proben der natürlichen Steine sind für die Druckversuche auf Würfelform mit möglichst 7 cm Kantenlänge zu bringen.

Die Feuerbeständigkeit der natürlichen Steine

Von den natürlichen Steinen vermögen nur wenige dem Feuer auf die Dauer zu widerstehen; Granit zerspringt sowohl infolge der Hitze wie infolge rascher Abkühlung durch einen Wasserstrahl in kleine Brocken. Die Kalkgesteine verhalten sich ähnlich; sie zerfallen außerdem bei hohen Wärmegraden zu Staub. Von den Sandsteinen vermögen ausschließlich die mit kieseligem Bindemittel dem Feuer Widerstand zu leisten. Zu freitragenden Teilen (z. B. Treppenstufen, Erker- und Balkonplatten) dürfen daher nur Sandsteine mit kieseligem Bindemittel Verwendung finden.

f) Die Gewinnung der natürlichen Steine

Das Brechen der natürlichen Steine, d. h. das Loslösen von den Felsmassen, ist verschieden: a) Bei geschichtetem Gestein werden den Schichten entsprechend die einzelnen Lagen durch Keile, Schroteisen usw. abgetrennt; b) Bei ungeschichtetem Gestein und harten Felsen erfolgt ein Sprengen mittels Pulver, Dynamit usw.; c) Das älteste Verfahren der alten Ägypter: Das Felsstück wird an drei Seiten freigelegt und an der vierten werden in Entfernungen von ca. 30 cm Keillöcher ausgearbeitet, in welche trockene Holzkeile eingesetzt werden, die dann mit heißem Wasser begossen werden. Beim Aufquellen des Holzes bricht der Stein los.

g) Die Bearbeitung der natürlichen Steine

1. Allgemeines

Die Steine werden entweder in der gewünschten Form vom Felsen abgesprengt oder größere Blöcke werden mittels Keilen oder Steinsägen in kleinere parallelepipedische Blöcke gebracht, welche um den sogenannten Arbeitszoll (Steinmetzzoll, Werk- oder Bruchzoll), d. h. um etwa 2 bis 3 cm größer sein müssen als das fertige Werkstück. Einfache Steine mit einfachen Profilen (Treppenstufen usw.) werden meist schon im Steinbruch fertig bearbeitet; Steine mit feineren Profilierungen und Ornamenten werden zweckmäßig nach dem Versetzen an Ort und Stelle fertiggestellt.

Gestalt und Abmessungen der natürlichen Bausteine

Die natürlichen Bausteine kommen vor:

1. als Bruchsteine, d. i. in der Form, wie sie der Stein zufällig im Steinbruch erhalten hat;
2. als regelmäßig bearbeitete Bausteine, welche Quader, Hausteine, Werksteine oder Schichtsteine genannt werden.

Werden die Bausteine von Hand versetzt, so dürfen sie nicht länger als etwa 60 cm werden bei einer Höhe von 30 cm und einer Breite von 30 bis höchstens 60 cm. Gewöhnliche Bruchsteine und Werksteine haben selten mehr als 25 bis 30 cm Schichtenhöhe. Bei der Bearbeitung größerer Werkstücke, Säulen usw. ist bei Schichtgesteinen stets darauf zu achten, dass sie auf das Lager zu liegen bzw. zu stehen kommen, damit der Druck rechtwinklig zur Lagerfläche wirkt. Spröde Gesteine eignen sich für manche Bearbeitungszwecke besser als zähe, da durch stoßweise Bearbeitung größere Teile losgetrennt werden können.

2. Das Bossieren und die Herstellung der Randschläge

Die erste rohe Form erhalten die Hausteine schon im Steinbruch. Nach jeder der drei Ausdehnungen wird den rauen Quadern der sogenannte Arbeitszoll zugegeben. Diese Arbeit, bei welcher die Steinflächen eine raue Gestalt annehmen, nennt man das Bossieren. Soll das roh bossierte Werkstück zu einem parallelepipedischen Stein verarbeitet werden, so wird das Werkstück aufgebänkt. Alsdann wird zunächst an den Kanten ein etwa 3 cm breiter Randschlag, d. i. eine ebene Fläche, hergestellt. Die Randschläge werden mittels des Schlageisens hergestellt.

3. Die Herstellung gespitzter, gekrönelter, gestockter, scharrierter und glatter Steinflächen

a) Durch Handarbeit. Bei Rustikamauerwerk wird der zwischen den Randschlägen liegende Teil der Ansichtsfläche des Steines, der sog. „Posten“, nicht weiter bearbeitet. Das weitere Abarbeiten geschieht durch den Bossierhammer und das Spitzeisen oder mittels des Zweispitzes, d. h. der Stein wird gespitzt. Die weitere Bearbeitung erfolgt durch das Kröneleisen. Um die Flächen mehr zu ebnen, wird der Krönelhammer oder ein schwerer Zahnhammer benutzt, sodass eine gekrönelte Fläche entsteht, und zuletzt ein breitköpfiger Stockhammer verwendet, welcher flache Bahnen mit viereckigen pyramidenartigen Zähnen besitzt, sodass eine gekörnte, „gestockte“ Oberfläche entsteht. Die Vollendung der Arbeit geschieht durch das Scharriereisen, d. i. ein breites Eisen, welches mittels hölzernen Klöpfeln (Schlägeln) vorgetrieben wird; man erhält dann scharrierte Flächen. Zur Herstellung von Flächen bedient man sich auch des Flachhammers oder der sog. „Fläche“. Glatte Flächen erzielt man durch das sogenannte Scharrieren und Aufschlagen mittels des Scharriereisens.

b) Durch Maschinenarbeit. Zur Herstellung von ebenen Flächen verwendet man Steinhobelmaschinen. Diese dienen nicht nur zum Ebnen von Flächen, sondern auch zur Herstellung von Profilierungen und Gesimsen. Man unterscheidet drei Hauptsysteme, je nachdem die Bearbeitung durch rotierende Spitzmeißel oder Flachmeißel, durch schiefen Stoß oder durch Schaben mit Druck geschieht. Auch benutzt man jetzt Bohrmaschinen, Steindrehbänke sowie Schleif- und Poliermaschinen.

4. Das Schleifen und Polieren

Um den Hausteinen eine ebene und glatte Oberfläche zu geben, werden sie geschliffen. Zunächst beginnt man mit grobkörnigen Schleifmitteln und geht dann zu feineren über (Rauhschleifen und Feinschleifen). Als Schleifmittel dienen Sandstein, Bimsstein, Quarzsand, Schmirgel usw. Das Schleifen geschieht entweder mit der Hand oder mittels Schleifmaschinen. Durch das Feinschleifen, Glanzschleifen oder Polieren erhält der Stein spiegelnden Glanz. Die Schleif- und Poliermaschinen bestehen im Wesentlichen aus horizontalen, rasch rotierenden Stahlscheiben, auf welche der zu schleifende Stein gelegt und befestigt wird.

Fig. 1.: Die Abbildung zeigt eine mit massiven Gewichten (Q, P, O) belastete Maschine, die zur Zerkleinerung oder zum Planschleifen von Gestein in einem kreisförmigen Becken dient. Solche Maschinen repräsentieren den Fortschritt im Maschinenwesen, der eine gründlichere Bearbeitung von Bausteinen ermöglichte.

Fig. 2: Diese Maschine ist an einer vertikalen Säule befestigt und verfügt über einen auskragenden Gelenkarm. Sie dient dazu, Bearbeitungswerkzeuge flexibel über die Oberfläche eines Werkstücks zu führen.

Fig. 3.: Die Illustration zeigt eine patentierte Maschine, bei der das Werkstück auf einem auf Schienen laufenden Tisch unter dem Bearbeitungskopf hindurchbewegt wird. Dies ermöglicht die präzise Herstellung ebener Flächen auf großen Steinquadern.

Fig. 4: Diese spezialisierte Drehbank wird im Text als 'Steindreherei' bezeichnet. Sie dient der Bearbeitung runder Werkstücke wie Säulenschäfte oder Baluster und wurde typischerweise durch Wasserkraft, Dampf oder Elektrizität angetrieben.

Fig. 5.: Die Zeichnung zeigt die mechanischen Details einer Drehbank für die Steinbearbeitung in der Seitenansicht, inklusive Spindelstock, Bett und Reitstock. Solche Maschinen erlaubten die industrielle Massenfertigung von architektonischen Rundelementen.

Fig. 6: Dieses Diagramm verdeutlicht die interne Mechanik und die Anordnung der Zahnräder und Arbeitsflächen einer komplexen Steinbearbeitungsmaschine.

5. Steinsägen

Steinsägen werden benutzt, um mit möglichst wenig Stoffverlust Steinblöcke in kleinere zu zerlegen oder um Werksteine mit ebenen Flächen und scharfen Kanten herzustellen. Die Steinsägen sind entweder Handsägen oder Maschinensägen.

Handsägen. Die Handsägen werden von zwei Arbeitern gehandhabt. Für weichere Steine ist das Sägeblatt mit Zähnen versehen, für härtere Steine ist dieses zahnlos; hier haben sich Stahlbänder am besten bewährt. Das Sägen geschieht unter Zuführung von scharfem Quarzsand und Wasser. Statt Sand benutzt man auch Feuersteinpulver, Glaspulver, Schmirgel oder granuliertes Gusseisen. Die Steinsägemaschinen sind entweder Band-, Gatter- oder Kreissägen.

1. Bandsägen. Als sägendes Werkzeug dient ein endloses Stahlseil oder Stahlband. In den Steinbrüchen von St. Triphon (Frankreich) bewegt sich ein solches Seil mit einer Geschwindigkeit von 300 bis 400 m in der Minute unter Zufuhr von Wasser und Sand. Der Stein wird in vertikale Platten bis zum Boden zersägt.
2. Gattersägen. Die Schnittbewegung ist fast durchgängig eine horizontale. In Amerika werden in der Neuzeit Diamantsägen mit Erfolg verwendet, bei denen schwarze Diamantspitzen am Sägeblatt befestigt sind.
3. Kreissägen. Diese sind entweder an waagerechter oder lotrechter Welle angebracht und dienen namentlich zum Bearbeiten (Besäumen, Nuten usw.) von kleineren Werkstücken.

Trennsägen mit rotierenden Diamantwerkzeugen von Emil Offenbacher in Marktredwitz (Bayern). Wie aus der Fig. 3, Taf. 1 (Textverweis), ersichtlich, besteht die Maschine aus einem zylindrisch gedrehten Ständer A und einem horizontal verschiebbaren Lagerbalken E. Innerhalb des Balkens befinden sich die Ringschmierlager für die Kreissägewelle. Das rotierende Diamantwerkzeug ist von einer gusseisernen Schutzhaube umgeben, welche das Umherschleudern von Schlamm verhindert und Schutz gegen Unfälle bietet.

Die Herstellung von Säulen kann durch Handarbeit oder mittels einer Drehbank geschehen. Balusterdrehbänke haben oft eine Drehlänge von 2,5 m. Fig. 4 (Tafel 1) zeigt eine solche Bank auf Fundament; die Fig. 6 (Tafel 1) zeigt eine automatische Einrichtung zum Drehen und zum Maß- und Winkelschleifen. Eine Steinbearbeitungsmaschine zur Herstellung von Profilsteinen wurde auf den Namen Carl Ernst Lösche in Radeberg i. S. patentiert, bei welcher die Säge mittels Schablonen geführt wird.

h) Die Erhöhung der Dauer von Hausteinen

Alle zu dichten Überzüge sind wegen der entstehenden Spannungen bei großen Temperaturunterschieden schädlich. Als ein Hauptmittel erweist sich die Herstellung einer echten Politur, weil dadurch dem Niederschlagswasser, dem Staub und den Flechtenkeimen möglichst wenig Angriffspunkte gegeben werden. In Fabrikräumen bildet das Tränken mit heißem Teer oder mit in Teer gelöstem Asphalt ein gutes Schutzmittel gegen Säuredämpfe. Auch Lösungen von Kautschuk in Schwefelkohlenstoff, Petroleumspirit oder Terpentinöl sind brauchbar. Dasselbe gilt von dem Anstreichen mit Harz-Tonerdeseife. Besser verhalten sich anorganische Mittel, insbesondere das Wasserglas. Rationell behandelte Anstriche mit Wasserglas halten sich unverändert frisch.

Nässe, Frost, Sonnenbrand und pflanzliche Mikroorganismen üben ihr langsames Zerstörungswerk aus. Man suchte daher Kunstwerke aus Stein durch wirksamen Schutz zu bewahren:

1. Das Tränken mit Leinöl, Harzlösungen, heißem Wachs u. dgl. Das Aussehen darf dabei nicht beeinträchtigt werden; zudem können organische Stoffe die Verwesung und das Wachstum von Mikroorganismen begünstigen.
2. Das Tränken mit kieselsaurem Alkali. Kieselsäure setzt sich in den Poren ab, jedoch entsteht gleichzeitig lösliches kohlensaures Alkali. Kritisch ist die glasurartige Verstopfung der Poren, die bei Frost zum Abspringen der Steinteilchen führen kann.
3. Testalin. In neuester Zeit haben die Tonerdeseifen unter dem Namen „Testalin“ (Firma Hartmann & Hauer in Hannover) Beachtung gefunden. Es besteht aus zwei Lösungen, welche chemisch eine unlösliche Verbindung eingehen. Der Stein wird härter und gegen Witterung, Staub und Ruß geschützt, während Farbe und Porosität bewahrt bleiben.
4. Die Kesslerschen Fluate. In den Kieselfluormetallsalzlösungen, den „Kesslerschen Fluaten“, fand L. Kessler ein Mittel, durch chemische Umsetzung Flussspat zu erzeugen, wobei unlösliche Kieselsäure und Metalloxyd zurückbleiben. Die Oberfläche wird in ein neues dauerhaftes Mineral verwandelt, ohne die äußere Erscheinung des Steines sichtbar zu ändern. Sie eignen sich auch zum Härten und Beizen von frischem Zementputz als Vorbereitung für Ölfarbenanstrich.

B. Die künstlichen Bausteine

Die künstlichen Bausteine zerfallen in gebrannte und ungebrannte künstliche Steine.

a) Gebrannte künstliche Steine

α) Die Eigenschaften des Tons

Ton besteht hauptsächlich aus Tonerde, Sand und feinen Mineralteilchen (Schluff). Für die Verwendung ist es wichtig, dass die Masse eine vollständig gleichmäßige Beschaffenheit (Homogenität) besitzt. Ton nimmt Wasser auf und hält es in seinen Poren fest. Nur der Tonmasse kommt die Eigenschaft der Plastizität zu, d. h. die Eigenschaft, mit Wasser gemischt bildsam zu werden und nach dem Trocknen die Form zu bewahren. Sobald die Masse jedoch auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, verliert sie ihre Plastizität.

Reine Tonerde wie reine Kieselsäure sind für sich in den bei der Ziegelindustrie vorkommenden Temperaturen unschmelzbar. Durch die Mischung mit anderen Bestandteilen, den sogenannten Flussmitteln (Kalk-, Natrium-, Kalium- und Eisensalze), wird das Verhalten im Feuer verändert. Aus der Fähigkeit des Tons, Wasser aufzunehmen, ergibt sich die Eigenschaft des Schwindens. Dieses steht im Verhältnis zur Plastizität: je fetter die Masse, desto größer die Schwindung. Diese wird künstlich durch Zumischung von Sand, Schluff oder gepulverten Ziegeln (Magerungsmittel) vermindert.

In der Hitze gibt der Ton bei etwa 300 °C sein chemisch gebundenes Wasser ab. Bei höherer Temperatur tritt eine vollständige Verglasung (Klinkerung) ein. Reiner Ton wird von verdünnten Säuren nicht gelöst, von konzentrierter Schwefelsäure bei 250 bis 300 °C dagegen zersetzt. Vom Frost werden die einzelnen Teilchen des nassen Tons so gelockert, dass die Masse bei Tauwetter gänzlich zerfällt.

β) Verunreinigungen des Tons

Je reiner die Tonmasse, desto heller wird sie nach dem Brennen. Die Farbe des Ziegels ist bei Eisenoxyd rot, bei Magnesia gelb, bei Kalk weißlich, bei Eisenoxydul grünlich oder schwärzlich.

Kohlensaurer Kalk vermindert die Plastizität und erhöht die Schmelzbarkeit. Beim Brennen bildet sich Ätzkalk, der sein Volumen bei Feuchtigkeit vergrößert. Ein Kalkgehalt über 20 Prozent lässt Ziegel bei Witterungseinflüssen bersten. Alkalien sollten entfernt werden, da sie Anlass zu späteren Auswitterungen geben. Ein Schwefelkiesgehalt wirkt stets nachteilig; er kann durch starkes Glühen unschädlich gemacht werden, was jedoch zum Zerspringen führen kann. Gips ist nur bei zu schwachem Brand von Nachteil, da er dann später Wasser aufnimmt und den Ziegel sprengt. Kiesbestandteile zersprengen den Stein beim Brennen, da sich ihr Volumen vergrößert, während sich das der Tonmasse verkleinert. Feiner Sand ist als Quarzmehl so innig beigemengt, dass er sich durch Schlämmen nicht davon trennen lässt.

Organische Stoffe, Wurzeln usw., dürfen nicht in der Tonmasse verbleiben, da sie verbrennen und Höhlungen hinterlassen. Ein Kohlengehalt vermindert die Plastizität und erhöht die Porosität. Bitumen wird beim Brennen vollständig zersetzt. Mauerfraß, Salpeterfraß oder Mauersalpeter ist ein schmutzig weißer, schmieriger Überzug, der Steine und Mörtel angreift. Er entsteht an feuchten Orten, wenn Ziegel reich an löslichen Salzen sind. Das einzige wirksame Mittel ist die gänzliche Beseitigung der schadhaften Mauerteile.

γ) Die Vorbereitung der Tonmasse

Die gleichmäßige Verteilung und Mischung der Rohstoffe kann auf nassem oder trockenem Weg erfolgen.

1. Gleichmäßige Verteilung und Mischung auf nassem Weg

a) Auswintern. Der im Herbst ausgegrabene Ton wird in Halden aufgeschichtet. Die Wirkung beruht auf der Einwirkung des Frostes. Grubenfeuchter plastischer Ton nimmt nur schwer Wasser an; durch Frost wird er aufgeschlossen und bildet nach dem Tauwetter ein inniges Gemisch mit Wasser.

b) Auswintern und Dörren. Fetter Ton wird oft noch ausgesommert. Durch die Sonne wird er steinhart; die ausgetrocknete Masse saugt dann begierig Wasser auf und zerfällt zu einer gleichmäßigen Masse.

c) Das Einsumpfen. Es hat den Zweck, alle Teile mit Wasser in Berührung zu bringen. Der Zweck ist erreicht, wenn jedes Tonstückchen völlig durchfeuchtet ist. Die ständigen Sümpfe sind Gruben in der Erde, meist aus Stein und Zementmörtel, die überdacht sein sollten.

d) Das Treten und Befahren des Tons. Heutzutage benutzt man meist Tonschneider oder Knetwalzen. Für bessere Waren lässt man den Rohstoff nach dem ersten Treten 24 Stunden quellen. Durch Fahr- oder Karrmaschinen auf Radbahnen wird der Ton unter schweren Rädern durchgearbeitet. Den fertigen Ton lässt man vor dem Formen nochmals unter Luftabschluss quellen (faulen oder mauken), wodurch er plastischer und luftfreier wird.

Fig. 7: Diese technische Zeichnung zeigt eine Maschine zur Vorbereitung von Ton für künstliche Bausteine. Die massive Konstruktion mit Zahnradantrieb deutet auf die mechanische Bearbeitung schwerer Tonmassen hin.

Fig. 8: Dargestellt ist eine Maschine zur intensiven Durchmischung von Ton mit Wasser oder Magerungsmitteln. Der offene Trog ermöglicht die Zugabe von Materialien, während die interne Welle die Masse plastisch macht.

Vormischer und Bewässerungsapparate. Materialien unmittelbar aus der Grube müssen aufgelockert werden. Fig. 7 (Taf. 2) zeigt einen Apparat der Firma E. Fritsch & Co. in Halle a. S. Zum Vormischen verschiedener Tone mit Wasser sind liegende, oben offene Tonschneider wie in Fig. 8 (Taf. 2) von C. Schlickeysen in Berlin am vorteilhaftesten.

Trog-Mischmaschinen. Zum Anfeuchten trockenen Tonmehls dienen Anfeuchte-Mischmaschinen. Fig. 9 (Taf. 2) zeigt eine Maschine der Firma Friedr. Krupp, Grusonwerk, Magdeburg-Buckau. Ein Bewässerungs- und Knetapparat von L. Schmelzer in Magdeburg ist in Fig. 10 (Taf. 2) dargestellt.

Fig. 9: Diese Illustration zeigt einen Mischer mit einer Vielzahl von Rührflügeln. Solche Maschinen sind essenziell, um Verunreinigungen zu verteilen und eine gleichmäßige Färbung der Tonmasse zu gewährleisten.

Fig. 10: Abgebildet ist ein langer Trog mit einer darüber liegenden Rohrleitung, die Wasser auf den Ton sprüht. Dies dient dem Schlämmen der Masse, um die notwendige Plastizität zu erreichen.

Knetmaschinen. Sie dienen der Herstellung einer plastischen Masse für die nachfolgende Pressung. Man unterscheidet stehende (Fig. 11, Taf. 2) und liegende Knetmaschinen (Fig. 12, Taf. 2) der Firma Friedr. Krupp, Grusonwerk.

Fig. 11: Diese Maschine dient der vertikalen Bearbeitung und Verdichtung von Ton. Durch den Druck werden Luftblasen entfernt, was für die Qualität der Ziegel entscheidend ist.

Fig. 12: Diese Anlage kombiniert die Formgebung durch eine Strangpresse mit einem Abschneidemechanismus. Der Tonstrang wird in Einzelziegel zerlegt, die dann zum Trocknen abtransportiert werden.

e) Das Schlämmen des Tons. Durch das Schlämmen werden Verunreinigungen wie Kies, Steinbrocken, Kalk- und Mergelknollen entfernt; zudem wird die Tonmasse gleichmäßig aufgeweicht. Die Schlämmmaschinen bestehen aus Rührwerken, welche Tonmilch oder Schlämpe erzeugen, und aus Schlämmbassins. Man unterscheidet stehende Rührwerke (auf ummauerter Kreisfläche mit stehender Welle) und liegende Rührwerke oder Schlagwerke.

Fig. 13: Die Zeichnung zeigt einen stationären Mischer auf einem gemauerten Sockel. Er wird verwendet, um Magerungsmittel wie Sand gleichmäßig in den fetten Ton einzuarbeiten.

Fig. 13 (Taf. 2) zeigt eine Schlämmmaschine von L. Schmelzer in Magdeburg für kontinuierlichen Betrieb und selbsttätige Ausscheidung von Steinen und Wurzeln. Der Vorteil besteht darin, dass der in wenig Wasser aufgeweichte Ton schneller aufgelöst wird als in großen Mengen („ersäufter Ton“).

f) Tonschneider. Der vorbereitete Ton wird im Tonschneider gründlich durchgeknetet. Er besteht aus einem Gefäß und einer Vorrichtung zum Durcharbeiten (Messerwelle). Fig. 14 (Taf. 2) zeigt einen liegenden Tonschneider von L. Schmelzer.

Fig. 14: Diese rotierende Trommel dient der Vermahlung oder Trockenmischung von Tonmineralien und Zuschlagstoffen vor der Plastifizierung.

Fig. 15: Diese Abbildung zeigt stehende Maschinen zur Tonaufbereitung. Sie dienen dazu, die Rohmasse durch rotierende Messerwellen im Inneren der Zylinder zu einer homogenen Masse zu verarbeiten.

Fig. 15 (Taf. 3) zeigt Tonschneider von C. Schlickeysen in Berlin für Ziegelstreicherde, Mörtelmischung und Torfpressung. Fig. 16 (Taf. 3) zeigt einen liegenden Tonschneider der Firma E. Fritsch & Co. in Halle a. S., auf den auch ein Walzwerk montiert werden kann.

Fig. 16: Die Illustration zeigt einen liegenden Tonschneider. Über ein Zahnradgetriebe wird eine interne Welle angetrieben, die das Material zur Austrittsöffnung befördert.

2. Gleichmäßige Verteilung und Mischung auf trockenem Weg

Diese Methode eignet sich für feuerfeste Steine und gesinterte Pflasterplatten sowie für Schiefertone, die jahrelang auswintern müssten. Zur Zerkleinerung dienen: a) Stampf- und Pochwerke, b) Schlagkreuzmühlen, c) Kollergänge, d) Desintegratoren, e) Walzwerke, f) Steinbrechmaschinen, g) Kugelmühlen, h) Mörsermühlen.

Fig. 18: Abgebildet ist ein klassischer Kollergang. Zwei schwere, vertikal gelagerte Läuferwalzen kreisen auf einer horizontalen Mahlbahn und zerquetschen den zugeführten Lehm unter hohem Druck.

a) Stampf- und Pochwerke. Die einfachste Art: Stempel zerstampfen die Tonmasse zu Pulver, das durch ein Sieb fällt. Nachteilig sind das Geräusch und die Erschütterung.

b) Schlagkreuzmühlen. Besonders zum Vermahlen von Ton in mäßig feuchtem Zustand geeignet. Fig. 17 (Taf. 3) zeigt eine Schlagkreuzmühle von Friedr. Krupp, Grusonwerk. Ein schnell umlaufendes Schlagkreuz zerkleinert den Stoff, der durch verstellbare Roststäbe austritt.

Fig. 17: Diese Maschine dient der Feinzerkleinerung. In der Ziegelherstellung wurden solche Apparate eingesetzt, um Magerungsmittel oder trockene Tonklumpen vor der Verarbeitung zu mahlen.

Fig. 19: Dieses Diagramm zeigt eine technische Detailzeichnung, vermutlich den Schnitt durch die Hauptwelle eines Kollergangs. Es verdeutlicht die Kraftübertragung mittels Kegelrädern.

Fig. 20: Diese Figur zeigt eine Variante eines Kollergangs, bei dem der Antrieb über ein obenliegendes Kegelradgetriebe erfolgt, was Platz am Boden spart.

c) Kollergänge. Man unterscheidet bewegliche Steine mit feststehender Laufbahn und feststehende Steine mit beweglicher Laufbahn. Sie dienen zur Verarbeitung verschiedenster Stoffe auf beliebige Feinheit. Fig. 18 und 20 (Taf. 3) sowie Fig. 21 (Taf. 4) zeigen Beispiele dieser Maschinen.

Fig. 21: Diese Abbildung zeigt einen Kollergang, in dem schwere Läufersteine Ton oder andere Materialien zerquetschen. Er ist ein zentrales Element in der mechanischen Aufbereitung.

d) Desintegratoren oder Schleudermühlen. Sie liefern ein Mahlerzeugnis von hohem Tonmehlgehalt. Fig. 22 (Taf. 4) zeigt eine Schleudermühle von Friedr. Krupp, Grusonwerk. Sie besteht aus zwei Trommelsystemen, die mit großer Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung umlaufen.

Fig. 22: Dargestellt ist eine Zerkleinerungsmaschine mit massivem Gehäuse. Die Beschriftung verweist auf den Hersteller Friedr. Krupp Grusonwerk.

Fig. 24: Diese Illustration zeigt eine Zerkleinerungsanlage der Firma Humboldt aus Köln-Kalk. Die Maschine dient zum Vermahlen von Ton, Schiefer oder Kalk durch schnell rotierende Schlagelemente.

Fig. 23 und 24 (Taf. 4) zeigen Desintegratoren der Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk bei Köln. Die Zerkleinerung findet durch das Anschlagen des Stoffes an harte Körper statt. Fig. 25 (Taf. 4) zeigt eine Patent-Ringrost-Schleudermühle derselben Firma für Stoffe wie Ton, Kalk, Gips, Asphalt usw.

Fig. 23: Die Abbildung zeigt eine Maschine zur Primärzerkleinerung von Rohmaterialien mit einem stabilen gusseisernen Rahmen.

Fig. 25: Diese Illustration zeigt eine spezialisierte Aufbereitungsmaschine mit kreisförmigem Gehäuse. Der separate Ring deutet auf feine Mahlelemente im Inneren hin.

e) Walzwerke oder Walzenmühlen. Sie dienen zur Zerkleinerung und Mischung. Fig. 26 (Taf. 4) zeigt ein glattes einfaches Walzwerk von Friedr. Krupp, Grusonwerk. Eine Walze ist fest, die andere verschiebbar gelagert.

Fig. 26: Das Diagramm zeigt ein Walzwerk zur Feinzerkleinerung von Ton. Oben ist der Aufriss mit dem Aufgabetrichter zu sehen, unten der Grundriss mit dem Antrieb.

Doppelte Walzenmühlen sind in Fig. 27 (mit konischen Walzen) und Fig. 28 (Taf. 5) dargestellt.

Fig. 27: Diese technische Illustration zeigt ein vertikales Walzwerk. Deutlich erkennbar ist die Anordnung der Walzenpaare sowie das komplexe Zahnradgetriebe.

Fig. 28: Die Abbildung zeigt zwei Ansichten einer stationären Maschine mit Riemenantrieb. Solche Maschinen wurden zur Zerkleinerung von Lehm oder Ton eingesetzt.

Fig. 29 (Taf. 5) zeigt ein Brechwalzwerk von E. Fritsch & Co. in Halle a. S. zum Vorzerkleinern zäher Tonklumpen. Konische Walzwerke (Fig. 27) werden vorwiegend als Vorwalzwerke angewendet, da sie das Gut mehr zerreiben. Fig. 30 (Taf. 5) zeigt ein zylindrisches Glattwalzwerk von E. Fritsch & Co.

Fig. 29: Diese detaillierte Zeichnung zeigt ein komplexes Maschinensystem, bei dem das Material nacheinander mehrere Bearbeitungsstufen durchläuft.

Fig. 30: Die Illustration zeigt ein betriebsbereites Glattwalzwerk. Die massiven Sockel dienen zur Aufnahme der Vibrationen während des Mahlvorgangs.

Fig. 31, 32 und 33 (Taf. 5) zeigen Walzwerke von C. Schlickeysen in Berlin. Die Walzen drehen sich mit ungleicher Geschwindigkeit, wodurch sie sich besser rund halten.

Fig. 31: Diese Maschine dient der Homogenisierung der Tonmasse durch intensives Kneten. Das Gehäuse trägt die Aufschrift des Herstellers C. Schlickeysen.

Fig. 32: Gezeigt wird ein robustes Walzwerk mit zwei gegenläufigen Walzen, das zur Zerkleinerung des Grubenmaterials dient.

Fig. 33: Diese Maschine ist für besonders schwierige Tone konzipiert; die Messerwelle zerteilt Klumpen effektiv.

Fig. 34 (Taf. 5) zeigt eine verbesserte Walzenmühle der Maschinenbauanstalt Humboldt mit schwingender Walze, was ein „Schiefstellen“ unmöglich macht und Kuppelräder einspart.

Fig. 34: Die Abbildung zeigt eine vertikal arbeitende Maschine zur Formgebung der Ziegelsteine. Die Bauweise sparte wertvollen Platz in der Fabrikhalle.

f) Steinbrechmaschinen. Sie dienen zum Brechen von Steinen in Haselnussgröße. Der Rohstoff wird in einem keilförmigen Brechmaul zwischen einer festen und einer schwingenden Backe zerdrückt. Fig. 35 (Taf. 6) zeigt einen Steinbrecher für minderharte Stoffe und Fig. 36 (Taf. 6) eine Maschine für Schamotte, Quarz, Basalt usw. von der Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk. Die Backen können zur Verdoppelung der Lebensdauer auch umgekehrt eingelegt werden.

Fig. 35: Diese Illustration zeigt einen Steinbrecher zur Zerkleinerung von Materialien wie Ton und Schiefer mittels schwingender Brechbacken.

Fig. 36: Dargestellt ist eine Steinbrechmaschine zum Zerkleinern harter Materialien. Die Spaltweite kann über ein Keilstück verstellt werden.

g) Kugelmühlen oder Kugeltrommeln. Sie bestehen aus einer Doppeltrommel mit Hartgussstahlkugeln, welche den Rohstoff zermalmen. Die Patent-Kugelmühlen von Friedr. Krupp, Grusonwerk (Fig. 37 und 38, Taf. 6) arbeiten staubfrei und liefern ein gleichmäßiges Mahlerzeugnis.

Fig. 37: Diese Abbildung zeigt eine Kugelmühle zur Feinmahlung. Im Inneren bewirken Stahlkugeln die Zertrümmerung des Materials.

Fig. 38: Darstellung einer Kugelmühle in einem festen Gestell. Der Feinheitsgrad wird durch Siebe im Trommelgehäuse bestimmt.

Fig. 39 (Taf. 6) zeigt die Konstruktion einer Kugelmühle von E. Fritsch & Co. in Halle a. S.

Fig. 39: Zwei Schnittzeichnungen verdeutlichen den inneren Aufbau einer Kugeltrommel. Man sieht den Materialfluss vom Einwurf bis zum Auslauf.

h) Mörsermühlen. Eine mechanische Keule schwingt in einem Mörser und zerdrückt die Tonmassen. Die Mörsermühle ersetzt Steinbrecher und Walzwerk.

i) Glockenmühlen. Fig. 40 (Taf. 6) zeigt eine Glockenmühle der Maschinenbauanstalt Humboldt zum Mahlen von Ton, Gips, Kreide usw.

Fig. 40: Dieser stehende Apparat verfügt über einen Riemenantrieb und dient der Nassaufbereitung von Ton durch Kneten und Mischen.

δ) Das Formen der Ziegel

Das Formen geschieht mit der Hand oder durch Maschinen.

1. Handformerei

a) Das Streichen der Ziegel. Man unterscheidet Wasserstrich und Sandstrich. Bei ersterem werden Form und Ton mit Wasser benetzt, bei letzterem mit Sand bestreut. Der Former schlägt den Ton mit Kraft in die Form, streicht den Überschuss ab und der Abträger stürzt den Stein auf den Lagerplatz.

b) Das Nachpressen. Verblendsteine und Dachziegel werden, nachdem sie lederhart getrocknet sind, in einer zweiten Form nachgepresst. Dies geschieht in metallenen Formen in einer Hand- oder Maschinenpresse. Fig. 41 und 42 (Taf. 6) zeigen Handziegelpressen.

Fig. 41: Eine einfache mechanische Presse zur Formung von Ziegelsteinen. Durch den langen Hebel wird der notwendige Pressdruck erzeugt.

Fig. 42: Ein kompaktes Gerät zum manuellen Pressen von Mauerziegeln direkt am Materiallager.

c) Ölsteine. Hierbei werden Metallformen mit Öl bestrichen, was glatte Oberflächen ohne Nachpressen liefert.

d) Das Beschneiden der Steine. Scharfe Kanten lassen sich auch durch Beschneiden der lederharten Steine erzeugen.

Fig. 43: Diese technische Zeichnung stellt ein Hebelfuhrwerk dar, dessen Hebel eine effiziente Ziegelformung durch menschliche Arbeitskraft ermöglichen.

Fig. 44: Ein mechanischer Abschneide-Apparat, bei dem der austretende Tonstrang durch gespannte Drähte in Einzelziegel zerschnitten wird.

2. Maschinenziegelei

Man unterscheidet Nasspressen, Halbtrockenpressen und Trockenpressen.

a) Nasspressen. Hierzu dienen die Ziegelstrangpressen. Der vorbereitete Ton wird durch einen Tonschneider gepresst, an dessen Ende sich ein Mundstück befindet, aus welchem ein endloser Tonstrang austritt. Dieser wird durch einen Abschneideapparat (Schneidetisch) mittels Drähten in einzelne Steine zerlegt. Bei diesen Pressen ist das Mundstück für verschiedene Steinformate auswechselbar.

b) Halbtrockenpressen. Schiefertone lassen sich oft nicht plastisch machen. Bei geringer Anfeuchtung und starkem Druck (oft hydraulisch) lassen sich jedoch gute Mauersteine herstellen.

c) Trockenpressen. Vorteile sind das Vermeiden von Trockenanlagen und die Unabhängigkeit von der Witterung; die Steine sind strukturlos und maßhaltig. Nachteilig sind der höhere Rohstoff- und Brennstoffverbrauch.

Universal-Handziegelpressen von C. Schlickeysen (Fig. 41, 42, 43, Taf. 6) dienen zum Nachpressen von Ziegeln (bis 300 pro Stunde) sowie zum Formen von Dachziegeln und Zementfliesen. Fig. 43 zeigt die Pressung unter einem Druck von 5000 kg. Fig. 44 (Taf. 6) zeigt eine Hand-Röhrenpresse, bei welcher der leere Zylinder selbsttätig in die Füllstellung fällt.

Fig. 45: Diese Abbildung zeigt eine vertikale Ziegelpresse. Der Rohstoff wird im Zylinder komprimiert und als Strang auf dem Rolltisch ausgegeben.

Fig. 46: Diese Darstellung zeigt eine leistungsstarke vertikale Ziegelpresse. Ein System aus Zahnrädern überträgt die Kraft von einer zentralen Antriebswelle.

Fig. 47: Die Abbildung zeigt einen massiven vertikalen Tonschneider. Besonderes Merkmal ist das unter der Plattform angeordnete Antriebssystem.

Fig. 48: Dieses Diagramm zeigt den Materialfluss einer Anlage von C. Schlickeysen: von der Grube über einen Elevator in den Tonschneider zur Formung.

Fig. 49: Eine klassische horizontale Ziegelstrangpresse. Ton wird durch eine interne Schnecke verdichtet und als endloser Strang ausgepresst.

Fig. 45 (Taf. 7) zeigt eine Ziegelpresse für Pferdebetrieb; Fig. 46 (Taf. 7) eine solche mit oberem Vorgelege für Dampfbetrieb. Fig. 47 (Taf. 7) zeigt eine stehende und Fig. 48 (Taf. 7) eine Dampfziegelpresse mit Walzwerk. Fig. 49 (Taf. 7) zeigt einen liegenden Dampftonschneider zur Homogenisierung weichen und steifen Tons.

Fig. 50: Diese Abbildung zeigt eine horizontale Ziegelstrangpresse. Vor der Maschine liegen auswechselbare Mundstücke für unterschiedliche Profile.

Fig. 51: Dieses technische Diagramm zeigt den inneren Aufbau einer Ziegelmaschine mit Förderschnecke und Einzugswalzen.

Fig. 50 und 51 (Taf. 8) zeigen eine neue liegende Ziegelpresse mit zwei glatten Hartguss-Speisewalzen von C. Schlickeysen. Die Speisewalzen pressen den Ton ununterbrochen in die Knetschnecke. Klebriger Ton wird von glatten, kantiger Ton von Riffel-Speisewalzen besser gegriffen. Fig. 52 (Taf. 8) zeigt eine Presse mit nur einer Speisewalze für Tonklumpenstücke.

Fig. 52: Die Abbildung zeigt eine schwere Ziegelstrangpresse. Diese Maschinen waren Standard in der industriellen Ziegelproduktion.

Ziegelpressen von E. Fritsch & Co. (Fig. 53, 54, 55, Taf. 8) sind mit doppeltem Rädervorgelege für einen ruhigen Gang versehen. Der Presszylinder ist mit einem Stahlpanzer ausgefüttert. Fig. 55 zeigt eine fahrbare Hand-Ziegelpresse für Drainröhren und Hohlsteine.

Fig. 53: Abbildung einer horizontalen Strangpresse, ausgelegt für den Antrieb über eine zentrale Transmission.

Fig. 54: Diese Darstellung zeigt eine komplexe Anlage mit einem vertikalen Tonmischer direkt über der eigentlichen Presse.

Fig. 55: Diese Maschine ist auf Rädern montiert, was auf einen flexiblen Einsatz, etwa auf kleineren Baustellen, hinweist.

Der Konoid-Presskopf nach System Fritsch (Fig. 56, Taf. 9) vermeidet tote Ecken vor dem Austritt in das viereckige Mundstück, wodurch das Festsetzen von Material und die Bildung von „Drachenzähnen“ verhindert wird.

Fig. 56: Diese technische Zeichnung zeigt den Konoid-Presskopf, der einen direkten Übergang von der runden Presszylinderöffnung zur viereckigen Mundstücköffnung ermöglicht.

Fig. 57 (Taf. 9) zeigt eine fahrbare Revolver-Nachpresse für Handbetrieb zur Herstellung scharfer Kanten bei Verblendziegeln.

Fig. 57: Diese fahrbare Revolver-Nachpresse wird verwendet, um vorgeformte Ziegel manuell nachzupressen, was für hochwertige Verblendsteine essenziell ist.

Strangziegelpresse für zusammengesetzte Verblendsteine. Nach D. R. P. 93399 (Stern & Pollack) kann ein Kernstrang mit einer wertvollen Verblendschicht versehen werden, die durch eine Verzahnung (Fig. 58, Taf. 9) untrennbar verbunden wird.

Fig. 58: Ein verstellbares geripptes Stahlblech (F) sorgt für eine verzahnte Verbindung zwischen Kern und Verblendschicht, um ein Abblättern zu verhindern.

Ziegelpresse mit rotierenden Formtrommeln nach Haskin (D. R. P. 74507). Die am Umfang der Formräder (Fig. 59, Taf. 9) gebildeten Doppelziegel werden durch ein verstellbares Messer geteilt.

Fig. 59: Diese Diagramme zeigen die mechanischen Details von Antriebsrädern, wie sie in komplexen Ziegelpressen zum Einsatz kommen.

Ziegel-Schneidetische. Fig. 60 (Taf. 9) zeigt einen Schneidetisch für Massenfabrikation; Fig. 61 einen Dachziegel-Abschneidetisch für zwei Ziegel gleichzeitig und Fig. 62 einen Senkrecht-Schneider von C. Schlickeysen.

Fig. 60: Dieses Gerät dient dazu, den kontinuierlichen Tonstrang mittels gespannter Drähte in Ziegelformate zu zerschneiden.

Fig. 61: Eine Konstruktion eines Abschneidetisches für leistungsstarke Strangpressen. Er ermöglicht präzises Zerschneiden des Tons.

Fig. 62: Bei diesem Abschneidetisch erfolgt der Trennvorgang durch eine vertikal geführte Bügelvorrichtung.

Fig. 63 (Taf. 10) zeigt einen Abschneideapparat von E. Fritsch & Co. für 2 bis 3 Vollsteine mit Bewässerungsschuppen.

Fig. 63: Diese Illustration zeigt einen Abschneide-Apparat für die Massenfabrikation mit Bewässerungsschuppen zur Verminderung der Reibung.

Fig. 64 (Taf. 10) zeigt einen Abschneideapparat für Biberschwänze von E. Fritsch & Co., der in einem Schnitt die bogenförmige Form und die Nase anschneidet.

Fig. 64: Die Maschine schneidet die bogenförmige Vorderkante sowie die Nase des Ziegels an, wobei ein Doppelstrang verarbeitet werden kann.

4. Die Herstellung von Drainröhren und Muffenröhren mittels Maschinen

Drainröhren (30 oder 50 cm Länge) werden auf Strang- oder Kolbenpressen hergestellt. Größere Tonröhren erhalten Muffen und werden meist glasiert (lichte Weite 5 bis 60 cm).

5. Herstellung von Verblendsteinen, Klinkern usw.

Moderne Verblendziegel werden oft mit weiten Durchlochungen oder als Hohlsteine mit dünnen Wandungen hergestellt, um Rohstoff zu sparen und das Brennen zu erleichtern. Ornamentierte Profilsteine werden in Gipsformen angefertigt.

ε) Das Trocknen der geformten Tonwaren

Geformte Tonwaren müssen vor dem Brennen getrocknet werden. Das chemisch gebundene Wasser wird erst durch das Schmauchen im Ofen entfernt. Beim Austrocknen tritt eine Schwindung ein; ungleichmäßige Trocknung führt zu Verziehen oder Reißen. Das Trocknen geschieht auf freier Erde, in Gerüsten, Scheunen oder in künstlich erwärmten Trockenkammern.

ζ) Die Transporteinrichtungen auf Ziegeleien

Der Transport verursacht mehr als die Hälfte der notwendigen Ausgaben im Ziegeleibetrieb. Anlagen sollten daher so geplant werden, dass die Wege zwischen Grube, Maschinen und Brennofen so kurz wie möglich sind.

1. Der Horizontaltransport

Hierzu dienen die Handschubkarre oder auf Schienen der Transportwagen (Lowry). Die Karre ist für das Be- und Entladen der Ringöfen noch immer das gebräuchlichste Gerät.

2. Der Vertikaltransport

Zum Heben von Ton und Steinen dienen Elevatoren. Früher oft aus Baumwollgurten bestehend, verwendet man heute aus Haltbarkeitsgründen endlose Ketten aus Schmiedeeisen. Fig. 65 (Taf. 10) zeigt einen Steinelevator von L. Schmelzer.

Fig. 65: Die Abbildung zeigt einen Steinelevator der Maschinenfabrik L. Schmelzer. Er dient dem vertikalen Transport mittels einer robusten Kette aus Schmiedeeisen.

Die Hotopschen Transporteure (Fig. 66, Taf. 10) befördern frische Ziegelware erschütterungsfrei auf einer Drahtseilbahn in die Trockenräume.

Fig. 66: Dieser Elevator ermöglicht den schonenden Transport frischer Ziegelware sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung mittels kleiner Wagen.

3. Der Transport auf schräg ansteigender Bahn

Hierzu nutzt man Aufzüge mit Seiltrommeln oder Ketten ohne Ende. Fig. 67 (Taf. 10) zeigt eine Maschinenanlage mit einem Elevator von L. Schmelzer, der den Ton zum Walzwerk hebt.

Fig. 67: Diese Übersichtsdarstellung zeigt den Transport der Rohmaterialien von außen über eine schräg ansteigende Bahn in das Obergeschoss zu den Verarbeitungsmaschinen.

Der kontinuierliche Tonelevator von E. Fritsch & Co. (Fig. 68, Taf. 10) besteht aus einem endlosen Gurt auf Laufrollen, die in Winkeleisen geführt werden, was ein Durchbiegen des Gurtes verhindert.

Fig. 68: Das Diagramm zeigt eine Anlage zum Transport auf einer schräg ansteigenden Bahn. Ein Becherwerk fördert das Material aus einer Grube nach oben.

Zum Hochziehen von Loren aus der Grube dient ein Drahtseil- oder Kettenaufzug auf schiefer Ebene (Fig. 69, Taf. 10).

Fig. 69: Dargestellt ist eine Rampe für Ziegelwagen (Lowries), die zu einem massiven Gebäude führt.

η) Das Brennen der Ziegelsteine

Durch das Brennen wird der Ton wetterbeständig. Bei Erweichung im Feuer entstehen unter stärkerer Schwindung die sogenannten „Klinker“.

1. Periodisch betriebene Ziegelöfen

a) Feldöfen oder Meiler. Einfachste Art aus den zu brennenden Steinen selbst. Der Ofen wird mit Lehm beworfen und oben mit Erde abgedeckt. Der Brand ist oft ungleichmäßig (äußere „bleiche“ Steine, innerer Kern oft zusammengebrannt). Fig. 70 (Taf. 11) zeigt einen solchen Feldofen, meist 3,5 m hoch.

Fig. 70: Die Abbildung zeigt einen Feldofen, der aus den zu brennenden Ziegeln selbst aufgeschichtet wurde. Solche Öfen werden ca. 3,5 m hoch gebaut und mit Lehm beworfen.

b) Offener Ziegelofen. Der Brennraum ist ringsum mit Wänden versehen, oben jedoch offen. c) Geschlossener Ziegelofen. Mit einem Gewölbe abgedeckt, das Öffnungen für den Rauchabzug besitzt. d) Ziegelofen mit überschlagender Flamme. Der Brennstoff wird außerhalb auf Rosten verbrannt; die Flammen werden erst zur Decke und dann nach unten geleitet.

e) Kasseler Ziegelflammofen. Er erlaubt verschiedenste Brennstoffe und schützt den Einsatz vor direktem Feuerkontakt. Fig. 71, 72 und 73 (Taf. 11) zeigen ihn im Grundriss und Schnitt. In der Regel werden zwei Öfen nebeneinander angeordnet.

Fig. 72: Diese technische Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen stationären Ziegelofen mit Schürraum (A), Brennräumen (B), Heizlöchern (D) und Schornstein (S).

Fig. 73: Dieser Grundriss zeigt die Anordnung der Brennkammern (B) und die Positionen der Einkarrtüren (C).

Fig. 71: Die Abbildung stellt einen Querschnitt durch die beiden parallelen Brennkammern dar. Man erkennt die massiven Gewölbe und die Fundamentstruktur.

2. Brennöfen mit ununterbrochenem Betrieb

a) Der Ringofen von Hoffmann-Licht

Der Ringofen (Fig. 74, Taf. 11) ist ein in sich zurückkehrender Brennkanal. Man baut ihn heute meist langgestreckt mit zwei parallelen Kanälen (Fig. 75 bis 78, Taf. 11).

Fig. 74: Diese Abbildung zeigt die kreisförmige Anordnung eines Ringofens. Der Brennkanal (B) umläuft einen zentralen Schornstein (O).

Fig. 76: Dargestellt ist der Grundriss eines rechteckigen Ringofens. Das Feuer wandert ringförmig von einer Kammer zur nächsten.

Das Prinzip beruht darauf, dass die Außenluft durch bereits gebrannte Steine eintritt, diese abkühlt und sich dabei selbst erhitzt, bevor sie das Feuer speist. Die heißen Abgase wärmen die noch ungebrannten Steine vor. So macht das Feuer kontinuierlich die Runde durch den Ofen.

Fig. 77: Dieses Diagramm visualisiert die Stadien der Hitzeeinwirkung: Vollfeuer, Vornglut, Nachglut und Schmauchen.

Fig. 75: Dieser Teilschnitt zeigt die Konstruktion der Heizlöcher (K) in der Wölbung. Durch diese wird Brennstoff von oben in das Feuer geworfen.

Der Abschluss des Brennkanals hinter dem Abzug erfolgt heute meist durch einen Papierschieber, der an das Gewölbe angeklebt wird und selbsttätig verbrennt, wenn er zerrissen wird. Der Schornstein wird bei länglichen Öfen meist in die Mitte der Längsachse gestellt.

Fig. 78: Ähnlich wie Fig. 77 zeigt dieses Schema die räumliche Verteilung der Brennphasen und die Steuerung der Zugluft.

Jakob Zantner in Altdorf konstruierte Öfen (Fig. 79, Taf. 11) mit unterer Ableitung des Rauches und oberer Ableitung des Schmauches, um eine bessere Ausnutzung der Gase für Klinkersteine zu erzielen.

Fig. 79: Die Zeichnung verdeutlicht, wie die Rauchgase aus dem Brennkanal durch einen schrägen Kanal (L) in den Rauchsammler (R) geleitet werden.

Den Übergang bildet der Partial-Ringofen, der später nach Bedarf erweitert werden kann. Ringöfen für den Kleinbetrieb werden vom Ingenieur Ernst Hotop entworfen.

b) Der Gasofen

Um die Berührung des Einsatzes mit Kohlenasche zu vermeiden, nutzt man Gas. Bekannt sind der Mendheimsche Gaskammerofen und der Gasringofen von Escherich. Ernst Hotop führt verbesserte Gasöfen aus, bei denen die Gasverteilung durch Schamotteröhren (Gaspfeifen) im Ofeninneren reguliert wird.

θ) Das Färben, Glasieren und Mustern der Ziegelsteine

Durch Eisenoxyd wird der Ton rot bis violett, bei Sinterung blauschwarz gefärbt. Magnesia färbt gelb, Kalk gelblich-weiß. Glasursteine dienen lediglich dem Schmuck. Es sind oft Bleiglasuren; Dachziegelglasuren können auch Erdglasuren sein. Wichtig ist ein gleicher Ausdehnungskoeffizient von Scherben und Glasur. Eine einfache Glasur für Tonröhren erhält man durch Einstreuen von Salz in den glühenden Ofen. Engobieren ist ein Beguss aus feinem Tonschlamm, der vor dem Brennen aufgebracht wird und eine stumpfe Oberfläche ergibt.

ι) Verschiedene Arten der gebrannten Tonwaren

Man unterscheidet dichte (Porzellan, Steinzeug, Klinker) und poröse Tonwaren (Fayence, Steingut, Mauerziegel). Majolikawaren tragen Schmelzmalereien. Kacheln werden meist von Hand in Gipsformen geformt und zweifach gebrannt.

Backsteine, Mauersteine, Ziegel. Gute Ziegel müssen gut durchgebrannt sein, hell klingen und frostbeständig sein. Das Normalformat in Preußen ist $25 \times 12 \times 6,5$ cm. Ziegel widerstehen dem Feuer lange Zeit und werden unter Hitze zunächst sogar fester. Man unterscheidet Vollsteine und Hohlsteine. Poröse Steine (Tuffziegel) entstehen durch Zusatz von Sägemehl oder Torfmull, welche beim Brennen Hohlräume hinterlassen. Hohlsteine haben Längs- oder Querkanäle, sind leichter und gute Schallisolatoren.

Die Druckfestigkeit gilt als Hauptwertmesser. Deutsche Normalien fordern für Qualität I mindestens 200 kg pro qcm. Klinker erreichen bis über 3000 kg pro qcm.

a) Gewöhnliche Hintermauerungssteine sind meist schwächer gebrannte poröse Steine. b) Verblendsteine (Verblender) dienen der Fassadenverkleidung. Sie werden oft hohl geformt, um Gewicht und Fracht zu sparen. Formate sind u. a. Dreiquartier, Zweiquartier (halber Stein) und Riemchen.

Fig. 80: Diese Abbildung zeigt eine Übersicht über verschiedene Formate von Lochsteinen (Riemchen, Ecksteine, Läufer) mit spezifischen Lochmustern.

Fig. 81: Die Zeichnung zeigt Standardgrößen von massiven Vollsteinen, darunter Teilstücke wie 1/4, 1/2 und 3/4 Vollsteine sowie Rollschichtsteine.

J. F. Rühnes Patent-Universal-Verblendziegel (Fig. 82 und 83, Taf. 12) besitzen Spaltschlitze, die eine einfache Teilung in Viertel oder Halbe mittels eines Hammerschlages ermöglichen.

Fig. 82: Diese Illustration zeigt einen speziellen Hohlstein in perspektivischer Ansicht. Die inneren Hohlräume und die gerippte Oberseite dienen der besseren Haftung.

Fig. 83: Die Abbildung zeigt einen Ziegel mit einem System aus quadratischen Innenkammern zur Gewichtsreduktion und Wärmedämmung.

Eisenschmelzverblendsteine enthalten Eisenschlacke und werden wegen ihrer Härte für Sockel verwendet. Fig. 84 (Taf. 12) zeigt Formsteine der Kunstziegelei Seiffert.

Fig. 84: Diese Zeichnungen zeigen unterschiedliche Formsteine, darunter Lochsteine und plastisch geformte Gesimssteine für architektonische Gliederungen.

c) Poröse Ziegel (Tuffziegel) sind schlechte Wärmeleiter und eignen sich für leichte Zwischenwände. Fig. 85 (Taf. 12) zeigt einen Gewölbeformstein zur Ummantelung von Trageisen.

Fig. 85: Die Illustration zeigt, wie ein Stahlträger mit geformten Tonsteinen ummantelt wird. Dies diente dem Brandschutz und der ästhetischen Integration.

d) Hohlsteine oder Lochsteine bieten Vorteile wie Materialersparnis, geringes Gewicht und gute Isolierung. Auf Anregung des Architektenvereins wurden 1879 zwölf Profilsteine als Normalsteine eingeführt (Fig. 86, Taf. 12).

Fig. 86: Diese Tafel zeigt 12 Typen von standardisierten Formsteinen für Gesimse. Jede Figur kombiniert eine perspektivische Ansicht mit einer Profilzeichnung.

Fig. 87: Die Abbildung zeigt Umrisszeichnungen für Formsteine zur Erzeugung von Fensterbänken oder Gurtsimsen.

Fig. 88 und 89 (Taf. 13) zeigen den Albrechtschen Stein für scheitrechte Massivdecken; er ist porös und hat zwei Längskanäle. Fig. 90 zeigt Eggerts Wölbestein zur Herstellung ebener Decken ohne Schalung.

Fig. 88: Die Zeichnung zeigt einen Hohlstein mit geriffelten Außenflächen zur besseren Haftung von Putz oder Mörtel.

Fig. 89: Hohlziegel werden als Füllkörper zwischen die Flansche von Walzeisenträgern gelegt, um eine feuerfeste Decke zu bilden.

Fig. 90: Die Abbildung demonstriert den Aufbau eines flachen Gewölbes mit keilförmigen Hohlsteinen.

Fig. 91: Diese Abbildung zeigt die Abmessungen eines Hohlsteinmodells für Längen von 60-90 cm.

Diese Illustration zeigt einen 'Hohlen Gewölbestein aus einem Stück', der in Längen von 50 bis 90 cm produziert wurde.

Fig. 92: Diese Deckensteine umschließen den unteren Flansch eines Stahlträgers zum Brandschutz.

Fig. 91 (Taf. 13) zeigt Hourdis (Hohlziegel) zur Trägerverkleidung. Fig. 92 hohle Gewölbesteine von Heinrich Breuning in Stuttgart. Fig. 93 und 94 zeigen Herkules- und Zickzack-Formsteine für geradlinige Massivdecken nach System Körting.

Fig. 93: Dieses System erhöht die Standfestigkeit von Trennwänden durch Ineinandergreifen der Steine.

Fig. 94: Ein 'Formstab aus Bandeisen' wird eingelegt, um die Zugfestigkeit des Elements zu erhöhen.

Omega-Formsteine (Fig. 95 und 96, Taf. 13) von Louis Heyer in Hannover ermöglichen leichte Decken bei hoher Tragfähigkeit (über 2000 kg pro qm).

Fig. 95: Deckensystem mit großformatigen Formsteinen, die auf Trägern aufliegen.

Fig. 96: Verschiedene Hohlsteinformen werden kombiniert, um eine geschlossene Deckenfläche zu erzeugen.

Jungks Façonsteine (Fig. 97, Taf. 14) dienen der Verkleidung von Eisenträgern. Fig. 98 zeigt Hohl-Falzsteine von Heinrich Breuning für Dachverschalungen.

Fig. 97: Querschnitt eines I-Trägers, der mit Façonsteinen ummantelt ist (Feuerschutz).

Fig. 98: Hohler Falzziegel für Dachverschalungen und Blindböden.

Breunings Ton-Verputzplatten (Fig. 99, Taf. 14) werden auf die Lattung genagelt und bieten Schutz gegen Feuchtigkeit und Schall. Der patentierte „Drahtziegel“ (Fig. 100, Taf. 14) von Stauss & Ruff besteht aus einem Drahtgewebe mit aufgepressten Tonkörpern und dient als Putzträger.

Fig. 99: Ton-Verputzplatten mit Schwalbenschwanzansätzen als Träger für Verputz.

Fig. 100: Drahtziegel als flexibler, feuersicherer Untergrund für rissefreien Verputz.

f) Dachziegel. Ein guter Dachziegel muss hart gebrannt, frostbeständig und maßhaltig sein. Glasuren oder Dämpfen schützen vor Moosansatz und Nässe. Die wichtigsten Arten sind:

1. Biberschwänze (Flachziegel): Normalformat $36,5 \times 15,5 \times 1,2$ cm. Fig. 101 zeigt Schnitte wie Segment-, Rund- und Spitzschnitt; Fig. 102 zeigt Turmziegel (Eustach Neumann, Berlin).

Fig. 101: Diese Abbildung spezifiziert die Standardmaße von Biberschwänzen (155 x 365 mm).

Fig. 102: Halbe Biberschwanzziegel für den ordnungsgemäßen Randverband.

Fig. 103 bis Fig. 106: Vier Varianten mit unterschiedlichen Schnitten an der unteren Schmalseite.

Kehlsteine (Fig. 103 und 104) ermöglichen wasserdichte Kehlen ohne Zink. Schwenk- oder Walmsteine (Fig. 105 und 106) dienen der Grateindeckung.

2. Hohlziegel (Firstziegel) dienen als Abschluss (Fig. 107 und 108). In der Eindeckung bilden sie das System „Mönch und Nonne“ (Fig. 112).

Fig. 107: Firstziegel zur Abdeckung von Dachfirsten und Graten.

Fig. 108: Variante des Firstziegels mit Aufwölbung zur sicheren Überdeckung.

Fig. 109: Spezieller Formstein für den Abschluss des Firstes an der Giebelseite.

Fig. 110: Krempziegel für den dekorativen Abschluss an Dachkanten.

Fig. 111: Gewölbte Ziegelform für mediterrane Dacheindeckungen.

Fig. 112: Traditionelles Hohlziegelsystem für steile Dächer.

3. Dachpfannen (holländische Ziegel) haben einen wellenförmigen Querschnitt (Fig. 111 und 113).

Fig. 113: Wellenförmig gebogener Dachziegel, der in den benachbarten Ziegel greift.

4. Falzziegel besitzen falzartige Vorsprünge für einen dichten Verschluss. Erfunden von Gilardoni, bekannt als „französische Falzziegel“. F. W. Siebel (Fig. 114) liefert wasserdichte Muldensteine.

Fig. 114: Falzziegel mit Nut- und Federsystem für eine sturmsichere Eindeckung.

Fig. 115: Falzziegel mit seitlichen und kopfseitigen Rippen (Falzen) für eine regensichere Verbindung.

Fig. 116: Detailzeichnung der Aufhängung eines Dachziegels an der Lattung.

Fig. 117: Falzziegeltyp mit zwei Mulden für effiziente Wasserableitung.

Fig. 118: Ausschnitt einer Dachfläche mit Ziegeln im Verband.

Fig. 119: Flächendeckung mit Biberschwanzziegeln (Doppeldeckung).

Fig. 120: Falzziegeltyp mit Rippen zur Wasserführung und Verriegelung.

Fig. 121: Nase an der Unterseite eines Ziegels zur Einhängung an der Latte.

Fig. 122: Schnitt durch die horizontale Überlappung zweier Ziegel.

Karl Ludowici (Ludwigshafen) fertigt Patentfalzziegel (Fig. 120 bis 122) mit doppeltem Seitenschluss. Für Burgen eignet sich der altdeutsche Ziegel (Fig. 123). Schuppenfalzziegel (Fig. 124 und 125) und Turmfalzziegel (Fig. 126 und 127) werden für Türme und Gauben verwendet.

Fig. 123: Perspektivische Darstellung eines Ziegeltyps mit markanter Reliefwirkung.

Fig. 124-126: Unterschiedliche Ausprägungen der unteren Abschlusskante zur Ästhetik und Wasserableitung.

Fig. 127: Dekoratives schuppenartiges Muster auf dem Dach.

Die Siegersdorfer Werke (Friedr. Hoffmann) liefern Falzziegel mit Glasscheibe (Fig. 129) sowie Lukensteine (Fig. 130) zur Lüftung. Falzziegel mit Ohr (Fig. 131) ermöglichen die Befestigung an überstehenden Dachteilen mittels Draht.

Fig. 128: Dargestellt ist die Kronendeckung, eine wetterbeständige Verlegeart.

Fig. 129: Perspektivische Ansicht eines Lüfter- oder Lichtziegels.

Fig. 130: Dekorativ gestalteter Ziegel zur Entlüftung an anspruchsvollen Gebäuden.

Fig. 131: Ausschnitt eines Ziegels mit eingeprägtem Zeichen zur Identifikation der Ziegelei.

E. von Kobylinski (Ostpreußen) erfand Falzdachpfannen (Fig. 132 und 133), die ohne Schalung das Eindringen von Schnee verhindern. Die muldenförmige Oberfläche begünstigt den Wasserablauf. Durch eine schräge Lage (Fig. 134) beim Verlegen wird ein Beschneiden der Ecken vermieden (Ansicht Fig. 135).

Fig. 132-133: Ansicht eines Plattziegels von oben und unten mit Aufhängenasen.

Fig. 134: Alternative Anordnung von Falzziegeln auf Latten.

Fig. 135: Geschlossenes Erscheinungsbild einer Dachfläche mit Pfannendeckung.

Kehl-Anschlussziegel (Fig. 136, Taf. 16) der Sturm-Werke in Freiwaldau verbinden Ziegelkehlen wasserdicht mit Falzziegeldächern. Fig. 137 zeigt den Rathenower Patent-Dachfalzziegel von C. G. Mathes.

Fig. 136: Zwei vertikale Querschnitte von Dachziegeln zur Veranschaulichung der Profilform.

Fig. 137: Die Illustration verdeutlicht, wie moderne Falzziegel übereinandergelegt werden.

Rheinische Muldenfalzziegel (Fig. 138, Taf. 16) besitzen einen dreifachen Kopf- und doppelten Seitenschluss. Der Dichtungsfalzziegel „Herkules“ (Fig. 139) besitzt eine „Füllnute“ für Bindemittel und eine „Quetschrippe“, die das Eindringen von Schnee verhindert.

Fig. 138: Hoch entwickelte Verschlussmechanismen für winddichte Dächer.

Fig. 139: Falzziegel mit markierter 'Quetsch-Rippe' und 'Füll-Nute'.

Fig. 140: Muldenfalzziegel mit zwei Vertiefungen zur Wasserleitung.

Fig. 141: Ansicht der Rückseite mit Aufhängenasen.

Fig. 142: Räumliche Darstellung zur Verdeutlichung des Falzsystems.

Fig. 143: Montage von Ziegeln auf horizontalen Dachlatten.

Fig. 144: Abweichendes Ziegelmodell oder Verlegemuster.

Fig. 145: Detailausschnitt der hinter die Latten greifenden Ziegelnasen.

Fig. 146: Maßskizzen für die Lattung und Detailprofile.

Fig. 147: Technische Zeichnung einer Platte in Aufsicht und Schnitt.

Fig. 148: Mechanische Presse zur industriellen Herstellung von Falzziegeln.

Fig. 149: Leistungsstarke Ziegelpresse für die Trockenpressung.

Revolver-Falzziegelpressen (Fig. 149, Taf. 16 und Fig. 150, Taf. 17) von E. Fritsch & Co. arbeiten mit Trommeln und Oberformen; schwere Modelle nutzen Exzenter für einen zweistufigen Pressdruck, damit die Luft entweichen kann.

Fig. 150: Diese Maschine erzeugt einen zweistufigen Pressdruck mit Ruhepause, damit eingeschlossene Luft entweichen kann.

Lichtziegel (Fig. 151, Taf. 17) erlauben das Einsetzen einer Glasscheibe. Dachhauben (Fig. 152) dienen der Lüftung.

Fig. 151: Ermöglicht die natürliche Belichtung durch eine in die Falzstruktur integrierte Glasscheibe.

Fig. 152: Passend zu Doppelfalzziegeln geformte Haube zur Entlüftung.

g) Terrakotten. Dekorationsstücke aus gut gebrannten Tonen, geformt in Gipsformen. Die Terrakotta des Werkes Merzig (Villeroy & Boch) widersteht Hitze, Nässe und Säuren.

h) Feuerfeste Steine (Schamottesteine). Sie bestehen aus feuerfestem Ton, gemagert mit Schamotte. Magnesitziegel sind besonders hart gebrannt; Dinassteine bestehen aus kieselhaltigen Stoffen. Graphitsteine vertragen große Temperaturwechsel.

i) Klinker. Stark gebrannte, gesinterte Ziegel, wasserundurchlässig und hart.

k) Pflastersteine. Hierzu gehören Flurplatten, Stallsteine und Trottoirplatten.

l) Fliesen. Man unterscheidet Fußboden- und Wandfliesen. Mosaikplatten sind in der Masse gefärbt und glashart gebrannt. Mettlacher Platten (Villeroy & Boch) besitzen tief eingebrannte Farben. Asphalt-Steingut-Platten von A. Pieper sind fußwarm und wasserdicht.

m) Drain- und Muffenröhren. Zur Entwässerung genutzte gebrannte Röhren.

b) Ungebrannte künstliche Bausteine

α) Lehmsteine und Lehmpatzen dienen für innere Wände in regenarmen Gegenden.

β) Steine aus Bimssand (Schwemmsteine). Leichte, poröse Steine aus Neuwieder Bimssand und hydraulischem Kalk. Sie wirken gut isolierend (Kühlanlagen). Dr. L. Grote fertigt Kunsttuffsteine aus Kieselgur und Zement, die feuersicher und schalldämpfend sind. Heinrich Schneider (Neuwied) bietet Isolierbimssteine mit glatter Zementschicht an.

γ) Kalksandsteine. Gemisch aus Kalk und Sand, unter Druck geformt und an der Luft oder durch Dampfdruck gehärtet.

Fig. 153: Der Formapparat zeigt die Herstellung von Terrazzo-Platten in drei Stadien (I, II, III).

Fig. 154: Manuelle Formvorrichtung für Standardziegel oder dekorative Terrakotta.

Fig. 155: Industrielle Hebelpresse für die Serienfertigung in Ziegeleien.

Fig. 156: Kappendecke mit profilierten Hohlsteinen als gewölbte Füllkörper.

Fig. 157: Deckenprofil mit gewölbten Bauelementen im Abstand von 25 cm zwischen Trägern.

Fig. 158: Flaches Trägerelement als Auflager für Deckensteine.

Fig. 159: Schichtenaufbau aus Schlackenbeton, Gipsestrich und Dielung.

Fig. 160: Aufbauten von Gipsestrich, Linoleum und Kellerfußboden zur Feuchtigkeitsisolierung.

Fig. 161: Technische Detailzeichnung eines länglichen Bauteils mit internen Strukturen.

Fig. 162: Hohle Zementdiele (33 cm Breite, 1,00 m Länge) mit Hohlräumen zur Gewichtsminimierung.

δ) Zementkunststeine. Sie bestehen aus Zement und Sand oder Steinbrocken. Diabas-Kunststeine (Alfred Roscher) nutzen die Härte des Diabases für Bordsteine und Fundamente. Stoltes Steg-Zementdielen (Fig. 161) sind feuersicher und oft mit Bandeisen verstärkt. Ambrosius'sche Zementdielen (Fig. 162, Taf. 17) haben Einlagen aus Winkeleisen. Rössler-Zementdielen (Fig. 163, Taf. 18) dienen als Gewölbeersatz.

Fig. 163: Diese technische Zeichnung zeigt eine Plattenkonstruktion als Fertigteil für Decken oder Böden.

Zementdachplatten. Sie sind leichter als Ziegeldächer. Zementbiberschwänze (Fig. 164) und Köhlers Reitfalzziegel bieten sturmsichere Trockeneindeckung. Kretzners Zementdachfalzziegel (Fig. 165) und Wutkes Zementdoppelfalzziegel (Fig. 166) greifen dicht ineinander. Zement-Rand-Dachpfannen (Fig. 167) nach Hüser dienen auch der Wandbekleidung. Elbinger Zementdachtafeln (Fig. 168) sind trapezförmig und ventilierend.

Fig. 164: Die Illustration zeigt die Detailansicht einer einzelnen Platte mit Längsprofilierung.

Fig. 165: Diese Zeichnung veranschaulicht das Verlegeschema profilierter Zementdachpfannen.

Fig. 166: Oben ein Firstziegel, darunter Dachziegel in 'verschränkter' und 'paralleler' Eindeckung.

Fig. 167: Zusammenspiel von Windfedern, Kehlen und Firstpfannen aus Zement.

Fig. 168: Verschiedene Bauteile wie Tafeln, Kappen und Giebelleisten mit Maßangaben.

Fig. 169: Ein dekoratives Muster durch speziell geformte, ineinandergreifende Platten.

Fig. 170: Eine rautenförmige Platte von beiden Seiten; die Rückseite zeigt Befestigungsfalze.

Fig. 171: Montage von rautenförmigen Platten auf horizontalen Tragleisten (Latten).

Fig. 172: Ober- und Unterseite einer dekorativen Platte in Schildform.

Fig. 173: Anschnitt einer profilierten Dachplatte und deren Auflage auf den Latten.

Fig. 175: Eine rechteckige Platte von beiden Seiten mit deutlichen Falzen auf der Unterseite.

Fig. 176: Eine Presse oder ein Schlagapparat zur Formung von Zementplatten oder Rohren.

Zementrohre. Sie sind widerstandsfähig und wegen der geraden Sohlfläche leicht einzubetten. C. Lucke fertigt Zementrohrformen (Fig. 176, Taf. 18) mit Scharnierschraubenverschlüssen, die ein leichtes Lösen des frisch gestampften Rohres erlauben. Triumph-Zementrohrformen (Fig. 177, Taf. 19) nutzen Winkelhebel zum schnellen Zusammenfügen.

ε) Betonfabrikate. Dielen aus Beton mit Eiseneinlagen (Paul Stolte) werden vor dem Abbinden in die Masse gedrückt.

ζ) Schlackensteine. Aus Schlackensand (abgekühlte Eisenschlacke) und Kalk gepresst. Sie sind sehr porös und wetterbeständig; man kann Nägel in sie einschlagen.

η) Steine aus Kieselgur. Kunsttuffsteine aus Kieselgur (Dr. L. Grote) dienen als Schutz gegen Wärme und Schall. Sie lassen sich sägen und nageln wie Holz.

ι) Das Steinholz (Xylolith). Verbindung von Sägespänen mit mineralischen Stoffen, unter hohem Druck gepresst. Xylolith ist sehr fest, wetterbeständig und feuersicher. Es wird für Fußböden, Treppen und Wandbekleidungen verwendet. Papyrolith und Torgament bilden ähnliche fugenlose, elastische Bodenbeläge.

κ) Bausteine aus Korkmasse. Der Korkstein (Grünzweig & Hartmann) besteht aus Kork und mineralischem Bindemittel. Er ist sehr leicht, sägbar, nagelbar und ein schlechter Wärmeleiter. Er eignet sich zur Isolierung von Eiskellern, Dampfkesseln und als Verkleidung für kalte Wände. Infusoritkork (Rheinhold & Co.) nutzt Kieselgur zur Erhöhung der Feuersicherheit.

μ) Kunststeine aus Glasmasse. Aus Glashüttenabfällen hergestellt. „Keramo“ ist ein solches Material für Wandplatten und Fußböden, das außerordentlich hart und säurebeständig ist.

ν) Verschiedene andere künstliche Steine. Excelsiorleichtsteine (Fig. 182, Taf. 19) aus Gips und Kohlenasche dienen als Ersatz für Schwemmsteine. Lapidit und Papyristit bilden weitere fugenlose Beläge.

II. Die Bauhölzer

Holz ist leicht bearbeitbar, elastisch und fest, aber empfindlich gegen Witterung und Feuer. Es besteht aus Zellen, die sich zu Kernholz (reifes Holz) und Splintholz (unreif) zusammenfügen. Jedes Jahr bildet sich ein Jahresring, bestehend aus weichem Frühlings- und dichtem Herbstholz. Markstrahlen vermindern die Spaltbarkeit.

Die Dichte beeinflusst die Härte. Man unterscheidet weiche Hölzer (Nadelhölzer, Linde) und harte Hölzer (Eiche, Buche). Die Festigkeit umfasst Zug-, Druck- und Biegungsfestigkeit. Die Dauerhaftigkeit hängt vom Standort, der Fällzeit (Winterfällung bevorzugt) und der Verwendung ab. Unter Wasser halten sich Eiche und Kiefer sehr lange. Durch das Austrocknen tritt Schwinden ein, was zu Reißen und Werfen führt.

III. Die Metalle

1. Das Eisen als Baustoff

Eisen ist im Hochbau für Säulen, Träger (I-Eisen) und Dachkonstruktionen unentbehrlich. Es ist jedoch nicht unbegrenzt feuersicher; bei 600 °C verliert es seine Tragfähigkeit.

I. Roheisen: Spröde, nicht schmiedbar (Graues Roheisen für Guss, Weißes für Schmiedeeisen). II. Schmiedbares Eisen: Schmiedbar, enthält weniger als 2,3 Prozent Kohlenstoff. Man unterscheidet Flusseisen (schlackenfrei) und Schweißeisen (schlackenhaltig).

A. Schmiedeeisen: Nicht härtbar, weich, dehnbar, schweißbar. B. Stahl: Härtbar, fest, elastisch. Durch Härten (Abschrecken) und Anlassen erhält er die gewünschte Härte.

Walzeisen wird in Normalprofilen (L, T, I, U, Z) geliefert.

Diese technischen Symbole illustrieren die im Bauwesen gängigen Profilformen für Walzeisen: L-, T-, I- und U-Profile.

Bandeisen ist dünnes gewalztes Eisen; dickere Sorten heißen Flacheisen. Formeisen wie Zoreseisen dienen als Brückenbelag. Buckelplatten besitzen eine muldenförmige Ausbauchung für hohe Tragfähigkeit.

Querschnitt eines Zoreseisens, das im 19. Jahrhundert häufig für Brückenbeläge verwendet wurde.

Querschnitt eines L-förmigen Winkeleisens.

Eisenblech. Man unterscheidet Schwarzblech (unverzinkt) und Weißblech (verzinkt). Draht wird zu Stiften (Nägeln) verarbeitet. Drahtseile aus Stahldraht (Pflugstahldraht) erreichen hohe Bruchfestigkeiten. Zum Schutz gegen Rost dienen Inoxydationsprozesse (Bower-Barff), Verzinken oder Anstriche.

Eisen im Mauerwerk wird von Kalk oder Gips angegriffen (Rostbildung, Sprengwirkung). Portlandzement wirkt dagegen als Rostschutzmittel.

Trägerwellblech (Fig. 212 und 213, Taf. 22) ist leicht und tragfähig, ideal für feuersichere Decken (Fig. 214 bis 219, Taf. 23).

Fig. 214: Diese technische Zeichnung zeigt eine flache Kappenwölbung zwischen zwei eisernen I-Trägern.

Fig. 215: Wellblech als verlorene Schalung zwischen I-Trägern.

Fig. 216: Deckenform mit Holzelementen zur Fixierung in Verbindung mit Wellblech.

Fig. 217: Wellblech als Basis für eine Füllschicht mit dekorativem Fliesenboden.

Fig. 218: Auflagerung eines eisernen Deckenträgers im Mauerwerk.

Fig. 219: Perspektive eines flachen Ziegelgewölbes (Preußische Kappe).

Fig. 220: Facettenziegel mit reliefartiger Oberfläche für dekorative Fassaden.

Fig. 221: Verlegung von Falzziegeln auf einem Dachstuhl.

Fig. 222: Draufsicht und Seitenansicht eines großformatigen Bausteins (813 mm Länge).

Fig. 223: Bauelement mit präzisen Maßen für die Montage (813 mm).

Gusseiserne Dachziegel (Franz Wagenführ, Tangerhütte) sind leichter als Tonziegel. Jakob Hilgers liefert Dachpfannen aus verzinktem Eisen (Fig. 224 und 225, Taf. 24).

Fig. 224: Längsschnitt mit aufgetriebenem Nagelloch (i), das den Eintritt von Regenwasser verhindert.

Fig. 225: Ein verzinkter Drahtstift wird durch die Pfanne getrieben und umgeschlagen.

Nebelings Patent-Metalldach (Fig. 226, Taf. 24) verbindet Platten durch Ineinanderschieben der Wülste. Das System Bellino nutzt verzinkte Dachplatten mit Befestigungszungen (Fig. 227 und 228).

Fig. 226: Montage der Metallplatten ohne Lötung durch ineinandergreifende Seitenränder.

Fig. 227: Leichte Dachplatte mit integrierten Befestigungsblechzungen.

Fig. 228: Verbund mehrerer Platten auf einer 43,5 cm weiten Lattung.

Fig. 229: Drahtgeflecht als Basis für feuerfeste Ummantelungen (Rabitzputz).

Streckmetall (Fig. 230 bis 234) dient als Putzträger für feuersichere Wände. Spiraleisen (Fig. 235) armiert Betondecken.

Fig. 230: Streckmetall wird aus Blechtafeln durch Dehnen hergestellt.

Fig. 231: Riffelung dient der besseren Haftung eines Verputzes zum Hitzeschutz.

Fig. 232: Der Putz umschließt die Drähte und bildet eine stabile Schicht.

Fig. 233: Gitterstruktur als Bewehrungseinlage in massiven Putzkonstruktionen.

Fig. 234: Spezialisierter Putzträger oder dekoratives Gitter.

Fig. 235: Profil einer Rabitzwand mit beidseitigem dicken Putzauftrag.

2. Kupfer, 3. Zink, 4. Blei, 5. Zinn

Kupferblech ist wetterbeständig (Patina). Zinkblech dient für Dächer und Rinnen, wird aber von frischem Kalk oder Zement angegriffen. Blei ist dehnbar und isoliert gegen Feuchtigkeit, sollte aber nicht direkt in Zementputz gelegt werden.

Zweiter Teil. Die Verbindungsstoffe

I. Die Mörtel

Luftmörtel (Kalk, Gips) erhärten nur an der Luft. Wassermörtel (Zement, hydraulischer Kalk) erhärten auch unter Wasser. Kalk wird durch Brennen zu Ätzkalk und durch Löschen (Einsumpfen) zu Kalkbrei. Ein Sandzusatz macht den Mörtel porös und verhindert Schwindrisse.

Portlandzement ist das wichtigste hydraulische Bindemittel. Er wird aus Kalk und Ton gebrannt (Sinterung) und fein gemahlen. Er erreicht hohe Festigkeiten und ist wasserbeständig.

Normen regeln die Prüfung auf Bindezeit, Volumbeständigkeit und Festigkeit. Normalsand aus Freienwalde dient als Vergleichsstoff.

Mischungen von Zement mit Kalk heißen verlängerte Zementmörtel; sie sind plastischer und oft ökonomischer.

Hydraulische Kalke erhärten langsamer als Zement, sind aber billiger.

Zementestrich bildet dauerhafte, feuerfeste Fußböden. Moniers Bauweise nutzt ein Eisengerippe mit Zementumhüllung für dünne Wände. Beton ist eine Mischung aus Zementmörtel mit Kies oder Steinschlag, ideal für Fundamente und Massivbauten.

Feuerfeste Mörtel (Schamottemörtel) sind für Öfen und Schornsteine notwendig.

II. Asphalt

Asphalt dient zur Abdichtung und als geräuschloser Straßenbelag. Man unterscheidet Gussasphalt, Stampfasphalt und Asphaltplatten. Asphaltpappe isoliert Dächer und Wände gegen Feuchtigkeit.

III. Kitte

Kitte (Öl-, Harz-, Kalk-, Eisenkitte) verbinden Bauteile. Glaserkitt besteht aus Kreide und Leinöl.

Dritter Teil. Die Neben- oder Hilfsstoffe

I. Das Glas

Glas (Tafelglas, Spiegelglas, Drahtglas) dient der Belichtung. Glasbausteine Falconnier (Fig. 274 bis 279, Taf. 28) sind hohl und isolierend.

Fig. 276: Sechseckiger Gipsstein in Vorder- und Seitenansicht.

Fig. 277: Gipsstein mit abgestuften Seitenflächen zur stabilen Verzahnung.

Fig. 278: Gipsstein mit kreisrunder Profilierung im Zentrum.

Fig. 279: Gipsstein in Form einer Raute (Diamantform).

Drahtglas (Siemens) schützt vor Durchbruch. Wasserglas dient als Bindemittel für Farben und zur Steinhärtung.

Fig. 281: Komplexes hexagonales Muster für die Gestaltung von Asphalt-Bodenbelägen.

Fig. 282: Oberflächenstrukturierung von Asphaltbaustoffen mit vertikalen Streifen.

Fig. 283: Muster für Asphaltfliesen mit räumlicher Wirkung.

Fig. 284: Dekoratives Muster aus Kreisen und Wellenlinien für Asphaltflächen.

Fig. 285: Schrägansicht von Asphaltsteinen mit Wabenstruktur.

Harze, Teer, Farben und Firnisse bieten Schutz und Dekoration. Antinonnin bekämpft den Hausschwamm.

Asbest und Uralith sind unbrennbar. Asbestinewände sind leicht und sofort trocken.

Fig. 298: Querschnitt eines Asbestineschalbrettes mit Nuten für die Drahtbewehrung.

Kieselgur und Schlackenwolle isolieren gegen Wärme. Papiere und Pappen (Ruberoid) bieten wasserdichte Isolierschichten.