|
|
|
|
|
|
|
|||
Constructiematerialen, cement, glas, porcelein, aardewerk, chamotte, baksteen en meer...
Cement
Onze gewone kalkspecie is minstens 5000 jaar oud. De kunst, kalk te branden is dus ook zo lang bekend, het werd oorspronkelijk in zeer eenvoudige ovens uitgevoerd. Men stapelde een muurtje van kalksteen en brandde hierbinnen een mengsel van brandstof en kalksteen. In zeer afgelegen streken wordt het tegenwoordig nog juist zo uitgevoerd. Deze eenvoudige veldoven werd door de schachtoven vervangen, deze door de ringoven en deze tenslotte door de draaioven.De meer of minder grote zuiverheid van de kalksteen heeft de grote invloed op de eigenschappen van de gebluste kalk en dus ook op de hieruit bereide metselspecie. Kalksteen met meer dan 5 % klei is bijvoorbeeld voor gewone metselkalk onbruikbaar. Men maakt hieruit echter hydraulische kalk. Kalk met een gering gehalte aan silicaten verhardt beter, reeds de Romeinen kenden deze soort kalk.
Voor het maken van gewone metselspecie mengt men ongeveer 1 dl vette kalk met 3 volumedelen zand. Het verharden van deze specie geschiedt door opnemen van koolzuur, waarbij uit de gebluste kalk, het calciumhydroxyde, weer het carbonaat ontstaat. Hiervoor is het noodzakelijk dat de lucht tot in het binnenste van het metselwerk toegang heeft en het is dus te verklaren, dat men in zeer dikke muren na 150 Jaar in het binnenste nog geheel zachte specie vond. In een muur van de Bastei te Wenen vond men in het binnenste na 300 jaar slechts 10 % koolzuur, terwijl ze eigenlijk 23 % moest bevatten.
Terwijl tussen de kalk en het gewone zand geen reactie optreedt, kent men bepaalde soorten zand, die een zeer hard wordende specie leveren. Deze soorten zand bevatten dan verweerde silicaten, die wel met de kalk kunnen reageren en dus als cement verharden.
Door het branden van kalksteen met 10 tot 20 % klei verkrijgt men een kalk, die ook onder water verhardt, dus hydraulische kalk.
Cement wordt verkregen door mengsels van kalk mergel en klei te branden, die ongeveer 25% klei bevatten. In de zg. puzzolaancementen vindt men meer kiezelzuur dan kalk. Een dergelijke natuurlijke cement was reeds in het oude Rome bekend. De puzzolaanaarde (Pulvis Puteolanus) werd met kalk gemengd en kon dan voor waterwerken gebruikt worden. Tot in het midden van de 18e eeuw was men voor deze cementen op Italië aangewezen. Smeaton in Engeland maakte de eerste kunstmatige cement en bouwde hiermee de beroemde Eddystonevuurtoren in het Kanaal. In 1796 verkreeg Parker een patent op het maken van hydraulische kalk uit kleihoudenden kalksteen, in 1824 maakte de metselaar Aspdin cement uit een mengsel van kalksteen en klei en noemde de cement Portlandcement, omdat de kleur op die van Portlandsteen leek. Tot voor ongeveer 50 jaar leverde Engeland nagenoeg alleen de cement, hierna werden in alle landen cementfabrieken gebouwd en ook ons land levert de beste soorten cement.
De vuurtoren van Eddystone, gemaakt door Smeaton mbv kunstmatig cement.
schilderij Anton Melbye (1818-1875)
Portlandcement bevat op 1,7 dl kalk, 1 dl oplosbaar kiezelzuur, waarbij een deel van het kiezelzuur door aluminiumoxyde en ijzeroxyde vervangen is. Bij het branden van het mengsel van kalk en aluminiumsilicaten ontstaat een mengsel van sterk basische silicaten, die door zoutzuur gemakkelijk ontleed worden. Deze basische silicaten moeten nu uiterst fijn gemalen worden en hebben dan de eigenschap water op te nemen, te binden. Waarschijnlijk ontstaat in het begin een colloïdale oplossing van hydraten in water, die langzaam gaat kristalliseren. De eerste reactie verloopt bij de normale cementen in ongeveer 2 uur, het kristalliseren duurt enige maanden, waarna de cement dus zijn eigenlijke vastheid verkrijgt.
Naast de normale Portlandcement vindt men ook de hoogovencement, die uit de slakken gemaakt wordt. De slakken van een hoogoven lijken in samenstelling op cement, doch bevatten te weinig kalk. Daar de slak bij langzaam afkoelen glasachtig en dan als bindmiddel onbruikbaar wordt, moet men de gesmolten slak met water vlug afkoelen. Hierna wordt ze gemalen en met kalk gemengd en juist als cement gebrand. Deze cement wordt nu nog met een nieuwe hoeveelheid slakkenmeel gemengd en heet dan ijzer- of hoogovencement. Voor bijzondere doeleinden worden tegenwoordig ook geheel witte soorten cement gemaakt, waartoe men van ijzervrije grondstoffen uit moet gaan.
De puzzolaancementen, die veel kiezelzuur bevatten, vindt men in de buurt van vulkanen. Ze ontstaan wanneer de lava door water afgeschrikt wordt. Alleen zijn ze niet geschikt om als bindmiddel gebruikt te worden, men moet ze met kalk mengen. Puzzolaancement komt als tras in de handel.
Ook bepaalde soorten puimsteen hebben zwak hydraulische eigenschappen. Men maakt hiervan gebruik bij de fabricatie van de bekende drijfstenen, die uit gemalen puimsteen en kalk bestaan. De kalk reageert met het kiezelzuur uit de puimsteen en de stenen worden hierdoor zeer hard.
Naast kalk en cement worden ook de magnesiacement, gebrande magnesia en magnesiumchloride-oplossing, gips en waterglas als bindmiddel gebruikt.
drijfsteen
Ook de fabricatie van kalkzandsteen berust op de reactie tussen kalk en kiezelzuur. Daar het gewone zand bij gewone temperatuur niet regaeert, wordt het tot stenen geperste mengsel van zand en 5 tot 8 % kalk in gesloten ketels onder druk verhit, waarbij voldoende waterdamp aanwezig moet zijn.
De grootste hoeveelheden cement worden voor het maken van beton gebruikt, waarbij de vastheid voor een groot deel van de gebruikte soorten zand en grind afhangt. De grote sterkte van het gewapend beton berust op het feit, dat de cement vast aan het ijzer hecht.
Glas
De oude Egyptenaren kenden reeds in de tijd van de pyramiden het glas, Ze bliezen en vormden het uit de hand en kleurden het met metaalverbindingen. Ongeveer 200 voor Chr. kwam het glas naar Rome en de Romeinen verbeterden de methode van het glasblazen aanmerkelijk. In de Middeleeuwen stond de kunst van het glasmozaïek in Byzantium en in Venetië in grote bloei en in de 10e eeuw ontstonden in Bohemen en in Beieren de eerste glasblazerijen.Nog in de tijd van Luther waren glazen vensters in gewone huizen zeer zeldzaam, hoofdzakelijk de kerken maakten in ruime mate gebruik van dan ook uiterst fraai gekleurd geschilderd glas. In de 15e tot 17e eeuw ontstond in Venetië een bloeiend glaskunsthandwerk, welke producten nu nog beroemd zijn.
Het tegenwoordige kristalglas ontstond in Bohemen en werd later in Engeland uit het sterk lichtbrekende kaliloodglas gemaakt. In Frankrijk werd tegen het eind van de 17e eeuw het gieten en slijpen van grote spiegelruiten uitgevonden.
De glasfabricatie werd langzamerhand een groot-industrie, vooral toen Siemens door het uitvinden van regeneratief-gasstoken het verbruik aan brandstof aanmerkelijk verminderde.
Het gewone glas bestaat uit natron en kalksilicaten, het harde glas uit kalium-kalksilicaten en het kristal uit lood-kalk-kalisilicaat. Voor optische glassoorten en tegenwoordig vooral voor het glas waaruit chemische apparaten gemaakt worden, voegt men nog talloze bijzondere verbindingen toe. Nieuw is het imiteren van edelstenen door aan het glas oxyden van zeldzame metalen toe te voegen.
Het glas bestaat dus steeds uit een mengsel van een zeer groot aantal silicaten. Hierdoor is het te verklaren dat het gesmolten glas bij het afkoelen niet kristalliseert en glasachtig blijft. We moeten aannemen, dat de verschillende verbindingen de kristallisatiesnelheid van weerszijden sterk vertragen. Dat deze neiging tot kristalliseren nog bestaat, zien we duidelijk wanneer op een glasfabriek een grote hoeveelheid glas tot een blok gegoten wordt en dus slechts zeer langzaam af kan koelen. Hier vindt men na een paar weken alleen gekristalliseerd materiaal en dus eigenlijk geen glas meer. Ieder glasblazer kent het verschijnsel, dat wanneer men oud glasbuis voor de blaasvlam verwerkt, de neiging tot kristalliseren groot is en men dikwijls een oude glasbuis niet eens kan buigen.
Glas moeten we dus als een onderkoelde vloeistof opvatten, waarvan de taaiheid zo groot geworden is, dat ze de indruk maakt van een vaste stof. Wanneer we glas lange tijd juist op de temperatuur houden waarbij het week wordt, vormt zich een groot aantal kleine kristallen, het glas wordt ondoorschijnend, het ontglaast en het lijkt nu op porcelein. Door dit ontglaasde glas tot tegels te persen, verkrijgt men een zeer fraaie wandbekleding.
Door het hete glas plotseling in hete olie te dompelen, wordt het glas uiterst hard; dit glas breekt niet gemakkelijk, door een kras echter kan het plotseling in een groot aantal kleine stukjes uit elkaar springen, juist als de bekende glastranen, die men verkrijgt door een druppel gesmolten glas in water te laten vallen
Voor het maken van wit glas gaat men van grondstoffen uit, die zo weinig mogelijk ijzer bevatten. Door toevoegen van andere kleurende metaaloxyden wordt de groene kleur van het ijzer door complementairwerking opgeheven. Voor de gekleurde glazen voegt men opzettelijk kleurende metaaloxyden toe, voor ondoorzichtige glassoorten neemt men verbindingen, die in de glassmelt onoplosbaar zijn, bijvoorbeeld voor wit melkglas het tinoxyde.
Door toevoegen van de verschillende metaaloxyden is het mogelijk de eigenschappen van glas tot in het oneindige te varieren en het is dus steeds mogelijk een soort glas te vinden, die voor een bepaald doel het meest geschikt is.
Een bijzonder soort glas is het emaille, dat voor het bedekken van metaal of aardewerk dient. Emaille bestaat gewoonlijk uit een gemakkelijk smeltbaar lood- boorzuurglas dat met onoplosbare verbindingen ondoorschijnend gemaakt wordt.
Met behulp van emaille maakte men in het oude Byzantium, later in China en Japan, en ook in Europa in de Middeleeuwen zeer fraaie kunstvoorwerpen, door bij voorkeur edele metalen volgens een patroon met verschillend gekleurde emailles te bedekken. De kleuren worden door opgesoldeerde randjes van metaal van elkander gescheiden (émail cloisonné) of men graveerde verdiepte plaatsen in het metaal en vulde deze met emaille (émail champlevé).
Voor het maken van geëmailleerd ijzer, dat tegenwoordig voor zo veel huishoudelijke artikelen toegepast wordt, moet men op het ijzer eerst een laag grondemaille opbrengen, dat goed aan het ijzer hecht en hiermee niet reageert.
Door de techniek van het smelten bij zeer hoge temperaturen verder uit te werken, is het tenslotte ook gelukt de bestanddelen van vele edelstenen samen te smelten en bij het afkoelen te doen kristalliseren. Deze echte synthetische edelstenen, die dus ,precies dezelfde samenstelling hebben als de echte stenen, zijn hiervan dan ook practisch niet te onderscheiden.
De bekendste kunstmatige edelsteen is de robijn, die gemaakt wordt door een fijn poeder dat uit zuiver aluminiumoxyde en 2 % chroomoxyde bestaat binnen door een knalglasvlam op een stift van vuurvaste massa te blazen. Het poeder smelt hierbij en stolt op de vuurvaste stift waarbij onmiddelijk een kristal ontstaat, dat door het nieuw toegevoerde gesmolten poeder steeds verder groeit. Tenslotte heeft men dus een kristal verkregen, dat bij het afkoelen dikwijls stukspringt en tot sierstenen geslepen kan worden.
Steenachtige materialen
Ook porcelein, aardewerk, chamotte en baksteen bestaan uit silicaten, echter hoofdzakelijk aluminiumsilicaat.Het aluminiumsilicaat wordt in meer of minder zuivere vorm gevonden, ook onze gewone klei bestaat hoofdzakelijk uit deze verbinding, bevat echter nog grote hoeveelheden ijzer en andere verontreinigingen, waardoor de kleur zeer donker is. De zuiverste klei is kaoline, die oorspronkelijk alleen in China gevonden werd, en welke kleisoort tot de fabricatie van het Chinese porcelein leidde. Bij het branden van klei tot aardewerk wordt de klei niet gesmolten, doch alleen gesinterd. Hierbij smelten alleen kleine hoeveelheden van de verontreinigingen en deze bakken de onsmeltbare deeltjes aan elkaar vast.
kaoline
Het bakken van aardewerk was reeds ongeveer 4000 Jaar voor Chr. bekend, de oude Assyriërs en de Perzen maakten reeds vloer- en wandtegels. De Grieken en de Etruskiërs maakten reeds prachtige vazen, een bewijs dat ze de techniek van het aardewerk reeds zeer goed beheersten. Na de Volksverhuizing bloeide de aardewerkkunst bij de Mooren weer op. Naar het eiland Mallorca heet het bekende majolica, in de 15e eeuw maakte Luca della Robbia in Florence zijn beroemde majolica's. In de 17e eeuw werd ons bekende Delfts aardewerk gemaakt.
Het porcelein werd in de 6e eeuw in China uitgevonden en in 1695 gelukte het aan Tschirnhausen het porcelein na te maken. De alchimist Böttger slaagde er in porcelein in het groot te fabriceren. Ofschoon men trachtte de methode geheim te houden, lekte ze uit en nu ontstonden overal porceleinfabrieken.
Klei ontstaat in de natuur door verwering van oorspronkelijke gesteenten, kaoline ontstaat uit veldspaat. Veldspaat is een mengverbinding van kalium- en aluminiumsilicaat. Het kalium wordt door het water als oplosbaar kaliumsilicaat weggespoeld en dan blijft er zuiver aluminiumsilicaat over.
In het algemeen wordt nu het kaoline met de andere bestanddelen van het gesteente weggespoeld en ergens anders weer afgezet. Dit mengsel is dan de gewone klei en onderscheidt zich van de zuivere kaoline door de kleur en vooral door de plasticiteit. Ook onze gewone klei, die het hoofdbestanddeel van onze vruchtbare grondsoorten vormt en tot de bekende bakstenen verbakken wordt, ontstaat in het gebied van de grote rivieren door het verweren van het gebergte. Het materiaal wordt door het water medegenomen en fijn gemalen en tenslotte weer afgezet overal waar het water langzaam genoeg stroomt.
Terwijl dus de gebakken klei meer of minder poreus is, maakt men het aardewerk geheel dicht door het met een laag glazuur te overtrekken, die dan weer eigenlijk uit een glassoort bestaat, dus uit een smeltbaar mengsel van silicaten.
De vuurvaste stenen bestaan tenslotte uit verbindingen met een zo hoog mogelijk smeltpunt, die te voren bij een temperatuur, die hoger ligt dan de temperatuur, waarbij ze gebruikt worden, gebakken worden. Een zuivere klei die weinig laag smeltende bestanddelen bevat, wordt hiervoor genomen. Een deel wordt eerst gebakken, grof gemalen en dan weer met dezelfde klei tot stenen geperst en opnieuw gebakken. Door toevoegen van gemalen kwarts kunnen de eigenschappen gevarieerd worden.
Beter vuurvaste stenen bestaan uit bauxiet, de nieuwste bestaan uit bijna zuiver aluminiumoxyde, uit bijna zuiver kwarts, dolomiet, magnesia, circoniumoxyde, speksteen en siliciumcarbide.
Patina
In de loop der jaren, dikwijls eeuwen, ontstaat op het oppervlak van brons en bronsachtige legeringen een donkergroene laag, die algemeen als patina bekend is. Deze laag ontstaat onder invloed van koolzuur en vocht en beschermt het er onder liggende metaal tegen verdere aantasting door oxydatie. Reeds Plinius noemt stoffen, waarmede men het ontstaan van dit patina kan versnellen. Men werkte òf met olie en zalf òf met een vloeistof, die uit groenspaan, aluin, urine en plantenlijm bestond. Verder voegde men hars en etherische olie toe, uiensap en waswater van schapenwol.Voor het kleuren van metalen is het absoluut noodzakelijk het oppervlak geheel schoon te maken. Het wordt afgewassen met loog of oplosmiddelen, met messingborstels schoon gemaakt en dikwijls met zuur schoongebeitst. Na het reinigen mogen de werkstukken niet meer met de handen, doch alleen met tangen aangepakt worden.
- uit mengen & Roeren deel 1
Belangrijk
Voorkom ongelukken!
Gevaarlijk of vergiftige stoffen worden veelal bij de recepten aangegeven. Men mag echter nooit vergeten dat alle chemicaliën relatief gevaarlijk zijn. Na het werken met chemicaliën moet men dus in ieder geval de handen wassen, gedurende het werk mag men met de handen niet aan de oogen komen. Bij het werken met brandbare vloeistoffen mag volstrekt geen vuur in het vertrek aanwezig zijn.
Aanvulling door vindikhier.nl
Beslist lezen!
Op deze website geven wij oorspronkelijke teksten weer uit het boek 'mengen en roeren, verschenen in de dertiger jaren. Lees vooral de hele tekst op deze pagina met onderwerpen als verwarmen (boven waterbad, ofwel au bain-marie) en andere veiligheidszaken. Gebruik beschermende kleding, handschoenen en veiligheidsbril bij het werken met gevaarlijke stoffen. Bedenk dat alcoholen ook gevaarlijk kunnen zijn, ook de drinkbare ethylalcohol en dan zeker in een hoge concentratie. Want zeer brandbaar!
Sommige recepten of in recepten vermelde stoffen zijn wellicht in onbruik geraakt, niet meer verkrijgbaar, niet meer toegestaan of zelfs ronduit gevaarlijk. Denk daarbij aan bijvoorbeeld asbest. Maar ook aan gevaarlijke stoffen als arsenicum en strychnine. Ga dus geen recepten namaken zonder kennis van zaken of met gevaarlijke of verboden stoffen. Met andere woorden:
'DON'T TRY THIS AT HOME'
Wij onthouden ons van iedere verantwoordelijkheid, met betrekking tot fouten in de informatie, eventuele schadelijkheid van vermelde stoffen en eventuele schadelijke gevolgen van het werken met deze stoffen of van het opvolgen van de recepten in dit boek. Ons motto is slechts: Laat oude kennis niet verloren gaan.
|
'Enjoy Life' |
|
||||||||||||