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Schwindmaß verschiedener Holzarten.
Name der Hölzer | Größe des Schwindens für: | |||
---|---|---|---|---|
Querholz in der Richtung | ||||
Längenholz | der Spiegel | der Jahresringe | Querholz im Mittel | |
Proz. | Proz. | Proz. | Proz. | |
Ahorn | 0.062-0.20 | 2-5.4 | 4.13-7.3 | 4.71 |
Apfelbaum | 0.109 | 3.1-6.0 | 5.7-9.0 | 5.95 |
Weißbirke | 0.065-0.90 | 1.7-7.19 | 3.19-9.3 | 5.34 |
Birnbaum | 0.228 | 2.9-3.94 | 5.5-12.7 | 6.26 |
Rotbuche | 0.20-0.34 | 2.3-6.0 | 5.0-10.7 | 6.00 |
Ebenholz | 0.010 | 2.13 | 4.07 | 3.10 |
Steineiche | 0.028-0.435 | 1.1-7.5 | 2.5-10.6 | 5.42 |
Erle | 0.30-1.40 | 2.9-6.5 | 4.15-9.8 | 5.84 |
Esche | 0.187-0.821 | 0.5-7.8 | 2.6-11.8 | 5.67 |
Fichte | 0.076 | 1.1-2.8 | 2.0-7.3 | 3.30 |
Kiefer | 0.008-0.201 | 0.6-3.8 | 2.0-6.8 | 3.30 |
Kirschbaum | - | 3.4 | 7.2 | 5.30 |
Lärche | 0.013-0.288 | 0.3-7.3 | 1.4-7.1 | 4.02 |
Linde | 0.208 | 3.5-8.5 | 6.9-11.5 | 7.60 |
Mahagoni | 0.110 | 1.09 | 1.79 | 1.44 |
Nußbaum | 0.223 | 2.6-8.2 | 4.0-17.6 | 8.10 |
Pappel | 0.086-0.624 | 1.2-4.2 | 2.8-9.8 | 4.50 |
Pockholz | 0.625 | 5.18 | 7.50 | 6.34 |
Roßkastanie | 0.088 | 1.84-6.0 | 6.5-9.7 | 6.01 |
Tanne | 0.086-0.122 | 1.7-4.8 | 4.1-8.13 | 4.69 |
Ulme | 0.014-0.628 | 1.2-4.6 | 2.7-8.5 | 4.25 |
Weide | 0.50-0.697 | 0.9-4.8 | 1.9-9.2 | 4.20 |
Weißbuche | 0.210-1.50 | 4.3-6.82 | 6.2-11.1 | 7.10 |
an Orten, an denen das Holz [* 2] nicht völlig zu trocknen vermag, oder wo es unter günstigen Wärmeverhältnissen häufig befeuchtet wird, ohne jedesmal wieder zu trocknen (Bergwerke); der Prozeß selbst besteht im wesentlichen in einer Oxydation, bei welcher auch die Substanz der Zellwandungen selbst verändert wird. Die nasse Fäulnis verläuft dagegen ohne Zutritt des Sauerstoffs; sie tritt ein bei fortdauernder Befeuchtung des Holzes und bei einer gewissen Höhe der Temperatur; das Produkt ist rötlich, bräunlich oder gar schwarz.
Man beobachtet die Fäulnis besonders in stehenden Gewässern und beim Holz in feuchter Erde, viel seltener im fließenden Wasser. Sie wird offenbar durch die stickstoffhaltigen Bestandteile des Holzes veranlaßt und wirkt auf gesundes Holz mehr oder weniger ansteckend. Sie entsteht zuerst in dem saftreichen Splintholz, während das Kernholz mehr zur Humifizierung hinneigt. Dieser Prozeß verläuft in der Regel neben der Fäulnis, er bedarf nicht der Gegenwart von Sauerstoff und tritt auch bei sehr niedriger Temperatur ein; das Produkt ist braun, reicher an Kohlenstoff als Holz. Bei Abschluß der Luft und bei höherer Temperatur geht die Humifizierung in Fäulnis über.
Bei allen diesen Prozessen wird das Gewebe [* 3] des Holzes stark angegriffen, seine technische Brauchbarkeit also erheblich geschädigt; dagegen kann auch der Zellsaft allein in Gärung geraten, wie es bisweilen bei frisch gefällten, saftreichen Baumstämmen geschieht, welche in geschlossenen, dumpfen Räumen lagern, ohne daß die Festigkeit [* 4] des Gewebes alteriert wird. Ein ähnlicher Prozeß ist das Ersticken des Holzes, das man beobachtet, wenn grünes Laub- oder Nadelholz bei warmer Witterung in der Rinde liegen bleibt. Es tritt oft in wenigen Tagen ein, und das Holz färbt sich dabei grünlichblau oder bräunlich. Wird ersticktes Holz schnell ausgetrocknet und im Trocknen verwendet, so zeigt es sich in der Holzfaser noch unverändert; aber unter ungünstigen Umständen ist es zu weiterer Zersetzung geneigter als andres. Auch durch den Hausschwamm, durch Insektenlarven und im Meerwasser durch Bohrwürmer wird das Holz häufig zersetzt.
Die verschiedenen Holzarten zeigen sehr verschiedene Dauerhaftigkeit; ungemein groß zeigt sich dieselbe bei ausländischen Hölzern, wie Zedern- und Cypressenholz, in Ländern mit trocknerem Klima, [* 5] während unsre Holzarten in unserm Klima weit zurückstehen. Befinden sich dieselben im Freien, Wind und Wetter [* 6] ausgesetzt, so ist ihre Dauerhaftigkeit etwa folgende: Eiche 100, Ulme 60-90, Lärche und Kiefer 40-85, Fichte [* 7] 40-67, Esche 15-64, Buche 10-60, Weide [* 8] 30, Erle, Pappel und Espe 20-40, Birke 15-40;
ziemlich genau ebenso ordnen sich die Hölzer, wenn sie im Freien vor Regen geschützt sind.
Dagegen werden bei Hölzern unter Wasser folgende Zahlen erhalten: Eiche und Erle 100, Ulme 90, Buche 70-100, Lärche und Kiefer 80, junge Kiefer 70, Fichte 50, Esche, Weide, Pappel, Birke ganz unhaltbar. Pfähle aus Winterholz, in die Erde gerammt, gaben folgende Resultate: Robinie, Lärche nach zehn Jahren ganz unverändert;
Eiche, Kiefer, Tanne [* 9] und Fichte nach zehn Jahren an der Splintlage mehr oder weniger angefault;
Ulme, Bergahorn, Birke, Esche, Vogelbeere nach acht Jahren an der Erde abgefault;
Buche, Hainbuche, Erle, Espe, Spitzahorn, Linde, Roßkastanie, Platane, [* 10] Pappel nach fünf Jahren an der Erde abgefault.
Die durchschnittliche Dauer von Eisenbahnschwellen beträgt beim Holz der Eiche 14-16, Lärche 9-10, Kiefer 7-8, Tanne und Fichte 4-5, Buche 2½-3 Jahre. Die Beschaffenheit des Bodens hat Einfluß auf die Dauer des darin eingesenkten Holzes. In nassem Thon-, Lehm- oder Sandboden hält sich am besten, in trocknem Sandboden viel weniger gut und in Kalkboden am schlechtesten. Der Fällungszeit wird ein viel größerer Einfluß auf die Dauer des Holzes zugeschrieben, als sie verdient; nach allen genauen Untersuchungen läßt sich ein allgemeines Urteil über diesen Gegenstand nicht abgeben, und im großen und ganzen besteht wohl kein erheblicher Unterschied.
Nur wird Winterholz, weil es mit Reservestoffen erfüllt ist, von Insekten [* 11] leichter angegangen als Sommerholz. Eine und dieselbe Holzart erweist sich um so dauerhafter, je höher ihr spezifisches Gewicht ist, und von einem und demselben Stamm ist das Kernholz ungleich dauerhafter als der Splint, daher auch das Holz alter Bäume sich länger hält als das von jungen Bäumen. Das frisch gefällte Holz muß vor seiner Verwendung gut austrocknen; dieser Prozeß muß aber langsam verlaufen, weil das Holz bei schnellem Trocknen stark reißt.
Man läßt deshalb die berindeten Stämme eine Zeitlang liegen oder entfernt die Rinde nur in schraubenförmigen Streifen. Werden die Bäume in Laub geschlagen, so läßt man vorteilhaft die Laubkrone an dem Stamm abwelken; im Frühjahr gefälltes Holz bleibt liegen, damit es ausschlage und dadurch an Feuchtigkeit und schädlichen Inhaltsstoffen verliere. Häufig ist partielles Schälen der noch stehenden und eine Zeitlang fortvegetierenden Stämme in Anwendung; es wird dadurch langsames Austrocknen und ein Auswaschen des Splints durch den Regen erzielt, und das Holz wird weniger vom Splintkäfer [* 12] angegriffen.
Die außerordentliche Dauerhaftigkeit, welche das unter Wasser zeigt, erklärt sich zum Teil durch die Auslaugung, welche es hierbei erfährt. Eine solche Auslaugung erleidet das auch beim Flößen, und aus diesem Grunde zeigt sich Flößholz dauerhafter gegen Witterungseinflüsse als nicht geflößtes. Beim Flößen werden Zersetzungsprozesse im H. eingeleitet; aber die Zersetzungsprodukte werden ausgelaugt, und das Holz zeigt sich infolgedessen in hohem Grad widerstandsfähig. ¶
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Konservierungsmethoden.
Die durch rationelle Behandlung des frisch gefällten Holzes zu erzielende Dauerhaftigkeit läßt sich künstlich sehr bedeutend erhöhen durch verschiedene Konservierungsmethoden. Vollkommen trocknes Holz zeigt sich in trockner Luft von unbegrenzter Dauer (Mumiensärge), und wo daher das Holz bei seiner Verwendung vor nachträglichem Feuchtwerden bewahrt ist, erweist sich das Austrocknen als sehr wirksames Konservierungsmittel. Man benutzt dazu Dörröfen, in welchen das Holz von den Verbrennungsgasen direkt umspült wird, so daß auch die antiseptischen Wirkungen einzelner Bestandteile jener Gase [* 14] zur Geltung kommen.
Besonders wird Holz zu Eisenbahnschwellen gedörrt und dabei etwa 6 Stunden lang auf 100° erhitzt; weniger energisch trocknet man Holz für andre Zwecke, indem man es sehr viel längere Zeit bei nur 40-50° im Ofen läßt; das Trocknen in luftdicht schließenden, von außen zu erhitzenden eisernen Gefäßen mit Hilfe der Luftpumpe [* 15] ist in den meisten Fällen zu teuer. Bildung von Rissen beim Trocknen muß man durch langsames Trocknen und rationelles Zuschneiden der Balken verhindern.
Das Ankohlen von Pfählen, Pfosten etc. am untern in die Erde einzugrabenden Ende scheint wenig empfehlenswert zu sein. In Frankreich kohlt man Schiffbauhölzer und Eisenbahnschwellen mit Hilfe einer Leuchtgasgebläsevorrichtung an. Gedörrtes Holz ist auch in feuchter Luft dauerhaft, wenn es durch Anstrich mit Leinöl, Leinölfirnis, Ölfarbe, Teer vor dem Naßwerden geschützt wird. Eine Mischung von 2 Volumen Steinkohlenteer und 1 Volumen Holzteer, mit etwas Kolophonium aufgekocht und mit 4 Volumen trocknem Ätzkalk zusammengerührt, widersteht der Einwirkung der Sonne [* 16] besser als die gewöhnlichen Anstriche. Schädlich werden diese Anstriche, wenn das Holz nicht völlig trocken war, weil das eingeschlossene Wasser durch dieselben am Entweichen gehindert wird. - Sicherer als durch Trocknen wird das Holz konserviert durch Unschädlichmachung der eiweißartigen Saftbestandteile, weil von diesen die Einleitung der Zersetzungsprozesse ausgeht.
Man erzielt dieselbe entweder durch Auslaugen oder durch Überführen der eiweißartigen Stoffe in unlösliche Verbindungen. Das Auslaugen durch Wasser wird selten angewandt, weil es lange Zeit in Anspruch nimmt und den Zweck nur unvollkommen erreichen läßt. Häufiger behandelt man das Holz in festen eisernen Gefäßen mit gespanntem, überhitztem Wasserdampf; aber auch hierbei ist die Auslaugung sehr unvollständig und beschränkt sich beinahe auf den Splint.
Bisweilen dämpft man auch in Kasten aus starken Bohlen ohne erhöhten Dampfdruck und läßt die Dämpfe dann etwa 60 Stunden lang einwirken. Wirksamer ist die Imprägnierung des Holzes mit Salzen und andern Stoffen, welche die Zersetzung verhindern. Sehr verbreitet und erfolgreich ist das von Burnett 1838 angegebene Verfahren des Imprägnierens mit Zinkchlorid unter Anwendung von Hochdruck (Burnettisieren). Man packt die vollständig zugerichteten Hölzer auf einen Wagen, der genau in den eisernen Imprägnierungscylinder paßt und in diesem auf Schienen läuft, verschließt den Cylinder, dämpft etwa 3 Stunden, läßt eine Luftpumpe angehen, um alle Luft aus den Hohlräumen des Holzes zu entfernen, und leitet, sobald das Manometer [* 17] die vollständige Evakuierung anzeigt, kalte 1proz.
Zinkchloridlösung ein, welche schließlich unter einem Druck von 8 Atmosphären in das Holz hineingepreßt wird. Nach einer andern Methode wird das Holz nicht gedämpft, sondern gedörrt, sonst aber wie angegeben behandelt. Die Quantität Zinkchlorid, welche die verschiedenen Hölzer aufnehmen, ist sehr ungleich; Kiefern- und Buchenholz nimmt erheblich mehr auf als Eichenholz. Die Kosten betragen etwa 3-6 Mk. pro Kubikmeter, und die Erfolge sind sehr günstig. Sehr erfolgreich ist auch das 1841 von Boucherie angegebene Verfahren des Imprägnierens mit Kupfervitriol (Boucheriesieren). Es setzt frisch gefällte, unbehauene Stämme voraus, welche an der Hirnfläche mit einer luftdichten Kappe (aus einem gefetteten Strick, einem Brett und Klammern [* 18] hergestellt) versehen und von dieser aus mit der 1proz.
Lösung, die aus 10 m hoch stehenden Bottichen zuströmt, getränkt werden. Die Kupferlösung verdrängt den Zellsaft, welcher am andern Ende des Stammes abfließt, und man setzt das Verfahren fort, bis statt des Zellsaftes die blaue Imprägnierungsflüssigkeit erscheint. Sehr lange Balken werden durch einen Einschnitt in der Mitte von hier aus zugänglich gemacht. Leider folgt die Imprägnierungsflüssigkeit fast ausschließlich den Bahnen des Holzsaftes, es wird daher der Splint, aber auch dieser keineswegs regelmäßig, vorzugsweise durchtränkt, das Kernholz aber bleibt fast unberührt (besonders bei Eiche und Fichte).
Die aus den Stämmen abfließende, mit Saft verdünnte Kupferlösung wird durch poröse Substanzen filtriert, wieder auf den nötigen Kupfergehalt gebracht und dann von neuem benutzt. Buchen- und Kiefernholz nehmen etwa 5,5 kg Kupfervitriol pro Kubikmeter auf, entschieden mehr, als der völligen Sättigung des Holzes mit 1proz. Lösung entspricht. Das Holz besitzt also eine besondere Fixierungsfähigkeit für Kupfer, [* 19] welche vielleicht durch seinen Harzgehalt bedingt ist.
Die Erfolge der Methode sind recht günstige; der Apparat kann überall schnell aufgestellt werden und erfordert keine Maschinenarbeit. Die Hauptvorzüge der Methode liegen aber entschieden nur in der Manipulation, denn der Kupfervitriol wirkt jedenfalls nicht besser als Zinkchlorid, ist teurer und wird auch in dem imprägnierten Holz zersetzt, wo dieses mit Eisen [* 20] in Berührung kommt. Das von Kyan 1832 angegebene Verfahren (Kyanisieren) gründet sich auf die Anwendung von Quecksilberchlorid (Sublimat), welches im höchsten Grad fäulniswidrig wirkt und deshalb sehr einfache Manipulationen gestattet.
Man arbeitet mit 2/3proz. Lösung in hölzernen Kasten ohne Eisenteile und legt in diese das vollständig zugeschnittene Holz Nadelholz läßt man 8-10, Eichenholz 12-14 Tage in der Lösung. Die letztere ist unter Regulierung des Sublimatgehalts immer von neuem verwendbar. Die Gefahren des Kyanisierens für die menschliche Gesundheit sind geringer, als man glauben sollte, und vorwiegend auf die Behandlung des ungelösten Sublimats beschränkt. Die Erfolge des Kyanisierens sind ungemein günstig, obwohl Schwefelammonium nur in einer schmalen Zone an der Oberfläche der Hölzer Quecksilbergehalt nachweist.
Die Kosten betragen über 9 Mk. pro Kubikmeter. Wegen der großen Giftigkeit des Quecksilberchlorids darf man kyanisiertes Holz nicht zu menschlichen Wohnungen, Ställen, Gebäuden, die von Vieh beleckt werden, auch nicht zu Treibhäusern benutzen. Payne schlug zuerst vor, zum Imprägnieren zwei Salze anzuwenden, welche bei ihrem Zusammentreffen im H. eine unlösliche Verbindung eingehen. Dadurch soll das Wiederauswaschen der eingedrungenen Substanz verhindert und zugleich spezifische Schwere, Härte, Farbe und Politurfähigkeit des Holzes günstig beeinflußt werden (Metallisieren, Paynesieren). Man hat ¶