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15. Juli 1904. Hochofenschlacke und Zement im Lichte der Zulkouskischen Theorie. Stahl und Eisen. 815 Fingerzeig' gegeben. Ich will daher im folgen den näher darauf eingehen. Hochofenschlacke enthält in der Hauptsache Kieselsäure, Tonerde und Kalk in verschiedenen Mengen. Die Verbindungen, um die es sich hier handelt, können also Kalziumsilikate, Kal ziumaluminate oder Kalziumaluminiumsilikate sein. Früher glaubte man allgemein, im Zement basische Kalktonerdesilikate suchen zu müssen; auch Zulkowski war dieser Ansicht; später aber hat er nachgewiesen,* daß derartige Verbin dungen nur existieren können, wenn der Sätti gungsgrad der Schlacken kleiner als 1 ist. (Mit Sättigungsgrad bezeichnet Zulkowski das Ver hältnis der Anzahl der basischen Moleküle zu der der sauren Moleküle.) Schmilzt man aber ein Gemisch von Kieselsäure und Tonerde mit so viel Kalk zusammen, daß der Sättigungsgrad größer als 1 wird, so erhält man kein Kalzium- aluminiumsilikat, sondern Kalziumsilikat neben Kalziumaluminat. Es gelten also folgende Gleichungen: I. SiO:— Al03+2Ca0= SiO2.Ca0 + AlaOs.Ca0 II. 2Si02+ Ale0:—3Ca0=2(Si0:.Ca0)+ Al2Os.Ca0 III. Si0:+2Al:03+3Ca0= SiO:.Ca0 —2(Al20s.Ca0) denn bei allen diesen Mischungen ist der Sättigungsgrad = 1. Außerdem: IV. Si0,+ Al203—3Ca0= Si0,.Ca0—Al203.2Ca0 V. Si02+Al03+4Ca0= SiO2.2CaO-l-Al2O3.2CaO VI. 2Si02+ AI2O36CaO = 2(Si02.2Ca0)— Ah Os. 2 CaO, denn der Sättigungsgrad ist größer als 1. Da Zemente und basische Hochofenschlacken Verbindungen sind, deren Sättigungsgrad größer als 1 ist, so wird man in ihnen stets Kalzium silikate und Kalziumaluminate nebeneinander annehmen müssen. Was die übrigen Bestand teile anbetrifft, so war anzunehmen, daß im allgemeinen die Magnesia sich wie Kalk, und das Eisenoxyd sich wie Tonerde verhalten würden. Zulkowski stellte nun alle hier in Betracht kommenden Verbindungen künstlich her, und zwar durch Zusammenschmelzen der molekularen Mengen ihrer Bestandteile. Er bezeichnete sie mit dem Namen „Hydraulite“, da sie die Eigen schaft besitzen, unter Aufnahme von Wasser, besonders bei Gegenwart von Kalk, zu er härten. Die fertigen Hydraulite wurden fein gemahlen, mit Wasser angemacht und die Bindezeit sowie die erlangte Härte beobachtet. Auch die Menge des chemisch gebundenen Wassers wurde bestimmt, sie gestattete wichtige Schlüsse auf den Vorgang der Hydratisierung und die Konstitution der Hydraulite selbst. Nur auf die wichtigsten der von Zulkowski auf diese Weise untersuchten Hydraulite will ich hier eingehen. Das Dikalziummetasilikat SiO 2 .2CaO. Zunächst fragte es sich, ob die im Hochofen gebildeten Kalziumsilikate Salze der Metakiesel säure Hg Si 0 3 oder der Orthokieselsäure H4 Si 04 seien. Durch Schmelzversuche mit Alkalikarbo naten im Überschuß stellte Zulkowski fest, daß selbst bei Gegenwart eines Basenüberschusses die Metakonstitution bevorzugt wird. Nimmt man auf ein Molekül Kieselsäure ein Molekül Kalk, so erhält man das Kalziummetasilikat zO\ CaSiO 3 = SiO \ 0 /Ca. * „Über die Konstitution des Glases und ver wandter Erzeugnisse“. »Chern. Industrie« 1899 Nr. 13 Seite 280 bis 292. 0 SiOz + 2 CaO = CazSiOi = Si Bei Anwendung einer doppelten Kalkmenge entsteht allerdings zunächst das Kalziumortho silikat : g>Ca also ein neutrales Salz der Orthokieselsäure. Führt man aber durch Steigerung der Tem peratur eine größere Beweglichkeit der Atom gruppen herbei, so geht das Kalziumorthosilikat in das isomere Dikalziummetasilikat über, wel- o . Cax ehern die Konstitutionsformel SiO( ~ >0 \0. Ca/ zukommt. Dieses basische Metasilikat ist jedoch nur in hoher Temperatur existenzfähig. Läßt die Temperatur langsam nach, so findet eine Umkehrung des eben erwähnten Vorgangs statt, den man also in die Form folgender Gleichung kleiden kann: 0.Ca SiO ( )o NO.Ca/ Die Umwandlung des Orthosilikats in das Metasilikat findet erst statt, wenn das Gemisch von Kieselsäure und Kalk mindestens bis zum Erweichen erhitzt worden ist. Bei noch höheren Temperaturen und bei einem Überschuß von Basen tritt unter Umständen jedoch wieder ein Übergang des Metasilikats in das Orthosilikat ein. Auch bei langsamer Abkühlung geht das Dikalziummetasilikat in das Orthosilikat über, wie schon oben erwähnt wurde. Hemmt man aber, z. B. durch Einleiten der geschmolzenen Masse in kaltes Wasser, plötzlich die freie Be weglichkeit der Atomgruppen, so bleibt die