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Die Härte von Schiefer

Bei der Härte von Gesteinen ist vielfach die Abrasionshärte, Ritzhärte oder Korrosionshärte gemeint; vor allem erstere ist wichtig zur Beurteilung von Gesteinen bei der Verwendung z. B. als Bodenplatten. Zur Ermittlung der Abrasionshärte wird in den meißten Fällen die BöHME-Scheibe verwendet.

Zur Beurteilung der Mineralhärte existieren mehrere Verfahren, vom denen die Ritzhärte nach Mohs zu den bekanntesten zählt und in erster Linie als Feldmethode betrachtet wird. Genauer, d. h. in Zahlen darstellbar, ist die Eindruckhärte, die in erster Linie für die Bestimmung der Mineralhärte eingesetzt wird. Innerhalb der Verfahren sind vor allem die nach Vickers, Rockwell und Brinell hervorzuheben. Die Härte von Schiefer hängt von der Härte, Spaltbarkeit und Mengenverhältnissen der Hauptgemengteile sowie vom Gefüge ab. Schiefer gilt im Vergleich zu anderen Gesteinen als weiches Gestein.

Bei Dachschiefer spielen diese Parameter keine Rolle, hier kann man von der Verarbeitungshärte sprechen, die sich auf die Produktion der Schiefer sowie Verarbeitung während der Verdeckung beziehen soll. Die Produktion der Schiefer ist stark mechanisiert, so daß die oft feinen Härteunterschiede hier nicht unbedingt feststellbar sind. Bei der Bearbeitung durch den Schieferdecker, die grundsätzlich per Hand (Hammer und Haubrücke) und immer senkrecht zur Schieferung erfolgt, können auch feinere Härtunterschiede ausgemacht werden. So wurden bei der Beurteilung der Verarbeitungshärte u.a. auch Aussagen von Schieferdeckern herangezogen.

 

 

Härte vs.Mineralogie

Härteklassifikation - siehe untere Tabelle
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Vulpius (1993) unterteilte die Schiefer nach ihrem Quarz-Phyllosilikat Verhältnis in verschiedene Gruppen, welche von Baum (1994) erweitert wurden. Grundlage für diese nützliche Einteilung bildeten hierbei mineralogische Analysen verschiedener internationaler Schiefer, wobei die Anzahl der Analysen Thüringischer Schiefer überwog. Nachfolgende Analysen vor allem spanischer Schiefer (Wichert, 1997) konnten dieses Ungleichgewicht etwas ausgleichen und führten zu einem größeren Einblick in die Variabilität der mineralogischen Zusammensetzung von Schiefern.

 

Gruppe Verhältnis Quarz /Glimmer
Vulpius Baum
sehr quarzreiche Schiefer - > 1,25
quarzreiche Schiefer 1,25 bis 0,77 1,25 bis 0,77
quarzbetonte Schiefer 0,77 bis 0,5 0,77 bis 0,5
phyllosilikatreiche Schiefer < 0,5 < 0,5
Gruppe Verhältnis (Quarz+Feldspat) / Glimmer Eigenschaften
sehr harte Schiefer > 1,3

sehr hoher Kraftaufwand beim Lochen und Zurichten der Schiefer mit dem Schieferhammer

teilweise ist es nicht möglich, den Schiefer mit dem Schieferhammer zu bearbeiten, da der Schiefer sich extrem spröde verhält und bricht oder stark ausplatzt

harte Schiefer 0,9 bis 1,3

erhöhter Kraftwaufwand beim Lochen und Zurichten der Schiefer mit dem Schieferhammer

Möglichkeit des schnelleren Ausplatzens

mittelharte Schiefer 0,5 bis 0,9

normaler Kraftaufwand beim Lochen und Zurichten der Schiefer mit dem Schieferhammer

weiche Schiefer <0,5

leichtes Lochen und Zurichten der Schiefer

Oberfläche kann durch die Glimmer leicht fettig sein

Einteilung von Schiefern nach ihrem Quarz-Phyllosilikat Verhältnis (obere Tabelle, nach Vulpius und Baum) bzw. modifiziert von Wichert nach ihrer Härte.

 

Dies und die Kenntnis über die Verarbeitungshärte vor allem spanischer Schiefer führte zu einer Modifizierung dieser Einteilung, die im unteren Tabellenteil dargestellt ist. In dieser Modifizierung wird der Feldspatanteil eingerechnet, da er annähernd die gleiche Härte wie Quarz besitzt und bei der Feinkörnigkeit von Schiefern seine höhere Spaltbarkeit gegenüber Quarz keinen nachvollziehbaren Einfluß auf die Verarbeitungshärte haben sollte. Ziel dieser Gruppierung nach Härten soll die Möglichkeit einer Einschätzung zur Verarbeitungshärte und somit zum allgemeinen Verarbeitungsverhalten sein. Zusätzliche mineralogische Analysen weiterer Schiefer vor allem anderer Schieferprovinzen könnten diese Einteilung vervollständigen oder eventuell verändern.

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