Archaeoforum.de

Habt ihr daran gedacht, das Experiment auch in die andere Richtung durchzuführen? ZBp. eine im Wasser liegende Knolle aus dem Meer nehmen, sein Gewicht messen und danach sagen wir auf 80-90°C schön austrocknen zu lassen? Ginge bestimmt ganz flott.

Ja, ist ansatzweise gemacht worden, mit einem richtig 'bergfrischen' Feuerstein. Mit Abschlägen geht das bei forcierter Trocknung tatsächlich sehr flott, unter normalen Umständen jedoch ausgesprochen langsam. Das sollte mit einer intakten Knolle mal wiederholt werden, genau so wie die Rest dieses ersten Versuches.

Wir haben übrigens Flintmaterial limnischer Ursprungs erfolgreich stufenweise hitzebehandelt.

Die ersten Proben sind vor zwei Jahren im Laborofen auf 360 °C explodiert. Jetzt wahren die Proben aus den gleichem Flint zuerst auf 260°C, danach auf 370 °C und 500 °C hb-t. Die sind heil geblieben und errötet; und die reine Quartzkristall-Einschlüsse wurden Lila...aber das ist nicht wichtig.

Der Ziel war das Erreichen eine sehr schöne, prall rote Farbe, was einige Originalfunde aus Miskolc aufweisen. Aber das konnten wir nicht herstellen.

Heute war mal wieder Wiege Tag. Der Abschlag hat jetzt ein Gewicht von 4367g. In den letzten 30 Tagen hat er 3g zugenommen. Das bedeute eine Zunahme V% 1,46 und G% 0,53.
Am Anfang der Messung lag die Zunahme bei 1g/30Tagen.
Ich lass das mal unkommentiert stehen.
LG
Kai

PS: Das Volumen des Feuerzeuges entspricht in etwa dem Volumen, das der Flint an Wasser aufgenommen hat (Stand 9.8.2015).



Lg
Kai

Lieber Kai, ganz herzlichen Dank für Dein und Rengert`s Engagement und diesen thread!
Es scheint sich abzuzeichnen, dass Flint tatsächlich Wasser aufnimmt, wenn auch langsamer, als so mancher Flinteinweicher unter den Steinschlägern gedacht hat ("one day in a bucket of water is enough").
Die für mich noch spannendere Anschlussfrage ist, ob damit tatsächlich auch eine aus Sicht des Bearbeiters verbesserte Bearbeitbarkeit einhergeht.
Gibt`s dazu auch schon Überlegungen zu einem Experiment? Wie ließe sich das messen (Kelterborn`s Druckmaschine)?
Und nebenbei, gibt es eigentlich archäologische Befunde, die in Richtung absichtlichen "Wässerns" interpretiert werden könnten?

Gestern war wieder einmal Wiegetag. Offensichtlich hat der Flint kein weiteres Wasser aufgenommen. Bereits am 2.9.2015 ist mir diese aufgefallen und hat sich nun bestätigt. Seit Juli wiege ich mit einer zweiten Waage, die die Ergebnisse bestätigt.

Blattspitze hat geschrieben:Die für mich noch spannendere Anschlussfrage ist, ob damit tatsächlich auch eine aus Sicht des Bearbeiters verbesserte Bearbeitbarkeit einhergeht.

Deine Anschlussfrage zu beantworten ist nicht ganz einfach, da es nicht ganz klar ist, wie der Flint das Wasser aufnimmt: Modell I: Sollte es reines „freies Wasser“ sein, so weist er eine Porosität auf. Dann sollte auf alle Fälle das Bearbeiten einfache und vermeintlich sauberer sein. Durch die einzelnen Poren im Trockenzustand dürfte die Schlagwelle erheblich an Druck (Komprimierung der eingeschlossenen Luft) verlieren. Weiterhin könnte es zu Versetzungen in der Abbaufläche, oder in deren Bereiche kommen (Lanzettsprünge). Sollte sich das proximale Ende beim Schlagen etwas früher lösen, erfährt das Distalende eine Biegebeanspruchung, die zu Treppenbrüchen führen könnte. Im gewässerten Zustand sind die Poren mit Wasser gefüllt, wodurch die Druckwelle nicht weiter abgebremst wird (keine Kompression des Wassers möglich). Ebenfalls dürften weniger Versetzungen oder vermehrte Steckenbleiber vorkommen. Für dieses Modell könnte das schnelle Austrocknen beim Falsterflint und dessen Farbumschlag sprechen.


Stark überzogenes Schema

Modell II: Der Flint nimmt das Wasser als Absorptions- oder gar Kristallwasser auf. In wie weit es zur Verbesserung der Bearbeitung kommt ist eher fraglich. Das Wasser wird zwischen die Kristallgitter oder gar in das Selbige eingelagert. Vorteile für die Druckwelle sind nicht erkennbar. Für dieses Modell sprechen die langsame Wasseraufnahme und die Beschleunigung dieser Aufnahme je länger der Versuch dauerte (Quellen des Flints (auch wenn Rengert dieses vehement negiert)).
Modell III: Eine Kombination von I und II. Eine Verbesserung dürfte auftreten (siehe oben).
Um die Vorgänge nachvollziehen zu können, hätte man im Vorfeld und nach Abschluss des Versuches das Volumen genau bestimmen müssen. Tritt keine Volumenänderung auf, dürfte der Flint nur porös sein. Sollte ein Volumenzuwachs in gleicher Größenordnung wie das aufgenommene Wasser vorhanden sein, hat er es als Absorptions- und oder Kristallwasser aufgenommen. Liegt nur eine geringe Erhöhung des Volumens vor könnte Modell III greifen.
Aufgrund meiner beschränkten Möglichkeiten konnte ich keine genaue Volumenbestimmung ausführen. Vielleicht kann das 3D- Scan Programm von Rengert das genaue Volumen bestimmen???

Um ehrlich zu sein, weiß ich nicht wie man Messen will ob sich gewässerter Flint besser bearbeiten lässt. Auch wenn ich eine Maschine hätte, bei der ich Druck, Winkel und Ansatzpunkt genau bestimmen kann, so ist der Flint doch nicht so homogen, dass verlässliche Ergebnisse erwartet werden können. Einschlüsse im Stein können die Messergebnise erheblich schwanken lassen. Möglicherweise könnten Serien an trocknen und gewässerten Flint Hinweise erbringen, z.B. ob vermehrt oder vermindert Steckenbleiber und Lanzettsprünge auftreten.

Super, Kai - und unbedingt publizieren, Ihr beiden!!

Harm meinte mal, als wir am Strand saßen und Steine verhauen haben - er war mit seinem nicht so zufrieden, der sei trocken ...! - dass in trockenem Flint beim Lösen von Abschlägen vermehrt Strahlrisse auftreten würden. Dazu hab ich mal ganz unbedarft eine Erfahrungssammlungsaktion gestartet. Ich hatte hier einen Brocken hellbraunen Bryozoflint, den ich im Frühjahr zum Aufwärmen rundum von der Cortex etc. befreit habe. Er lag seit mindestens 20 Jahren im Keller und ließ sich relativ gut bearbeiten, zeiget aber - passend zu Harms Bemerkung - starke Strahlrisse in den Schlagnegativen. Nun liegt er seit 5 Monaten draußen in einem Eimer Wasser, und demnächst, bevor es wieder kalt wird, werde ich ihn mal weiterbearbeiten und gucken, was geht ...

Könnte es nicht auch sein, dass das Wasser in molekularer Form zwischen den SiO2-Kristallen eingelagert wird und dann beim Trennen der Kristallstruktur wie ein Schmiermittel wirkt - prosaisch ausgedrückt?

Außerdem habe ich jetzt auch eine Waage mit Kalibriergewicht und Zehntelgrammmessung, ich werde jetzt den umgekehrten Weg gehen und ein frisches Stück Flint das nächste Jahr hindurch wiegen. Schaun mer mal ...

Ha, immer schön, wenn sich Koautoren in aller Öffentlichkeit fetzen! Die ersten Ergebnisse zu dem Wässerungsexperiment sind in der vergangenen Woche auf der Tagung ‚On the Rocks‘ in Barcelona vorgestellt worden, wo der Ansatz auf reges Interesse gestoßen ist. Jetzt muss das Ganze für die Proceedings bis Februar schriftlich umgesetzt werden und wird dann Open Access in dem Journal of Lithic Studies veröffentlicht (wenn wir durchs peer review kommen, aber da habe ich gute Hoffnung).

Modell I ist tatsächlich der Vorgang, der von den meisten Flintschlägern vermutet wird. Dazu etwas Text aus der ersten groben Fassung des Artikels mit zwei Zitaten von nicht unbekannten Flintschlägern:

Two possibilities how water content could affect the workability of flint are suggested

1. By filling pores fracture transmission is improved: “As mentioned above, maintaining the moisture content of this raw flint may aid somewhat in its workability by filling in any open spaces in the microcrystalline structure of the material, which will aid somewhat in shock transmission.”(Waldorf 2014, 38). In spite of noting no difference between old and fresh flint Crabtree (1967, 14) also writes: ”…freshly mined saturated flint would have additional strength because the water filled voids between the microcrystals would then transmit the force from one microcrystal to the next and prevent compression of the flint, thus dampening the force. Less force would then be required to detach a flake in freshly mined flint than in untreated, dehydrated flint.”

2. In the presence of water the cut Si-O bonds that are formed during fracturing are transformed to Si-O-H (silanole) bonds, a mechanism described for the fracturing of glass (Michalske/Bunker 1987) “It is likely also that the presence of water in the flint aids fracture development since the development of a fracture in the silica leaves free Si-bonds, which will tend to rejoin and limit fracture propagation (Fig. 32.4). In the presence of water however, the free Si-bonds can become hydroxylated (Fig. 32.5) and the crack progresses freely.” (Sieveking/Clayton 1986, 288), a mechanism also mentioned by Luedtke (1992, 89).

Das von Kai vorgeschlagene Modell mit Quellung und Aufnahme von Wasser im Kristallgitter widerspricht meinen Bauchgefühlen, weil dann der Flint in trockenem Zustand irgendwie völlig außer Gleichgewicht sein sollte. Ich spüre hier auch noch im Hintergrund die alte und mittlerweile widerlegte Annahme, dass Flint sich aus in Hohlräumen abgelagerten Silikagels formen würde und es somit eine Reversion zu dem ursprünglichen gallertartigen Zustand geben könnte. Deshalb auch meine recht vehemente Abneigung gegen irgendwelche Quellung von Feuerstein. Eine Überprüfung mittels 3D-Scans ist leider nicht trivial, weil die meisten Flintarten leicht transparent sind und somit völlig ungeeignet für optische Aufnahmeverfahren. Wir könnten es aber mal versuchen mit einem Stück cortexfreien Falster-Flint. Wenn ich ein Stück von etwa 500 Gramm bekomme, also etwas wie eine verworfene Vorarbeit für ein kleines Beil, können wir mal versuchen das Stück völlig auszutrocknen bei 103° und anschließend wieder zu wässern mit Vergleichsscans vorher, nach dem Trocknen und nach dem Wässern. Wer weiß, von Wasseraufnahme durch Flint habe ich vorher auch nicht viel gehalten. Es wird aber extrem knapp mit der Präzision, das Volume von 500 gr Flint sind ca. 190 ml und mein Standardprogramm misst nur in ganzen ml, aber vielleicht finde ich da noch eine andere Möglichkeit. Länge, Breite, Dicke sind auf ein Zehntel mm genau und über CloudCompare sollte auch noch etwas möglich sein im niedrigen sub-millimeter Bereich. Größere Flint-Stücke sind auch keine Lösung, weil meine Laborwaage nur bis 600 gr geht.

Und was Überprüfung der Bearbeitbarkeit angeht, da gibt es so ein Aufsatz und Gerät von Kelterborn (Kelterborn 2003), das man verwenden müsste. In Barcelona gab es auch eine Session zu ‚mechanical devices for testing material performances‘, der aber parallel zu der Session ‚experimental flintknapping‘ lag, wo ich das Wässerungsexperiment vorgestellt habe. Also da müssten wir die Proceedings abwarten.

Crabtree 1967: D.E. Crabtree, Notes on experiments in flintknapping: 3. The Flintknapper’s raw materials. Tebiwa 10/1, 1967, 8–24.
Kelterborn 2003: P. Kelterborn, Measurable flintknapping. Exp. Archäol. Eur. Bilanz 2002 1, 2003, 35–49.
Luedtke 1992: B.E. Luedtke, An archaeologist’s guide to Chert and Flint. Institute of Archaeology, University of California, Los Angeles, Archaeological Research Tools 7 (Los Angeles 1992).
Michalske/Bunker 1987: T.A. Michalske/B.C. Bunker, The fracturing of glass. Sci. Am. 257/6, 1987, 122–129.
Sieveking/Clayton 1986: G. de G. Sieveking/C.J. Clayton, Frost shatter and the structure of frozen flint. In: G. de G. Sieveking/M.B. Hart (Hrsg.) The Scientific Study of Flint and Chert. Proceedings of the Fourth International Flint Symposium (Cambridge 1986) 283–290.
Waldorf 2014: D.C. Waldorf, Heligoland flint from a knapper’s perspective. Siedl.- Küstenforschung Im Südl. Nord. 37, 2014, 33–44.

Edit: So lange herumgeschrieben und zwischendurch auch noch etwas gegessen, sodass ich Ulfrs Post noch nicht gesehen hatte. Schmiermittel ist vielleicht nicht das richtige Wort, aber der Effekt is in etwa der gleiche wie bei der oben erwähnten Hydroxylierung.

ulfr hat geschrieben:Könnte es nicht auch sein, dass das Wasser in molekularer Form zwischen den SiO2-Kristallen eingelagert wird und dann beim Trennen der Kristallstruktur wie ein Schmiermittel wirkt - prosaisch ausgedrückt?

Genau das meinte ich mit Absorptionswasser. Ich kann mir gut vorstellen, dass wenn nicht nur Freies Wasser aufgenommen wird, das die Art ist wie der Flint das Wasser einlagert. Beim Kristallwasser habe ich auch so meine Probleme.

FlintSource hat geschrieben:Das von Kai vorgeschlagene Modell mit Quellung und Aufnahme von Wasser im Kristallgitter widerspricht meinen Bauchgefühlen, weil dann der Flint in trockenem Zustand irgendwie völlig außer Gleichgewicht sein sollte. Ich spüre hier auch noch im Hintergrund die alte und mittlerweile widerlegte Annahme, dass Flint sich aus in Hohlräumen abgelagerten Silikagels formen würde und es somit eine Reversion zu dem ursprünglichen gallertartigen Zustand geben könnte.

Wie Ihr wohl schon mit bekommen habt, schätze ich Gefühle bezüglich irgendwelcher Sachthemen nicht sonderlich. Eine konkrete Überprüfung hingegen schon. Und unter "Fetzen" verstehe ich auch was anderes.
Der Hintergrund meiner Annahme liegt eben nicht dort. Vielmehr fehlte es mir an der Vorstellungskraft, dass ein solch große Menge an Poren in einem solch dichten Material vorhanden sein soll. Also müsste es eine weiter Möglichkeit der Wasseraufnahme geben. Für das Modell mit dem Absorptionswasser stand bei meinen Überlegungen der Ton Pate, wenn auch beide Materialien kaum zu vergleichen sind.
Du sprachst in deinem Post vom 16.11.14 S3 von verschiedenen Freien Wassern, möglicherweise ist das Absorptionswasser neben dem Porenwasser die andere Art??

PS: Ich Habe eine große Kern recht sauberen Falsterflintes mit den gleichen Voraussetzungen der obig behandelten Knolle (richtig: Abschlag) noch aus der Versenkung gezogen. Rein theoretisch könnte ein Stück für deine Untersuchungen abfallen. Mit dem Rest habe ich noch einiges vor. Bis ich ihn zerteile wird allerdings noch ein wenig Zeit verstreichen, da die Versuche zwar als Ideen stehen, aber es noch an deren Durchführung hapert.

LG an Alle
Kai

Richtig, ich habe in November geschrieben, dass es anscheinend zwei Wasser-Fraktionen gibt, eins der sich relativ einfach austreiben lässt und sogar verschwindet, wenn man die Abschläge in PE-Cliptüten im Büro aufbewahrt und eine weitere Fraktion, die erst unter forcierten Umständen verschwindet. Ob dies mit einer Einlagerung/Bindung des Wasser einhergeht vermag ich nicht zu sagen, vielleicht sind es einfach Oberflächenanhaftungen in sehr feinen Kapillaren, die sich erst bei entsprechendem Temperatur/Druck-Gefällen lösen lassen. Wenn es zu richtigen Bindungen zwischen Wasser und Flint kommen würde, müsste sich das mittels FT-IR-Spektroskopie nachweisen lassen, der ausgewiesene Spezialist hierfür war auch in Barcelona anwesend und ist durchaus interessiert an die Wässerungsversuchen, der Kontakt ist gelegt.

Die Idee mit der Hydroxylierung der freien Si-O-Bindungen von Sieveking/Clayton und Michalske/Bunker leuchtet ein und ist genau die umgekehrte Vorgehensweise als bei heat treatment, wodurch gerade die durch die Silanolbindungen (= chemisch gebundenes Wasser) im Raster bestehenden Fehler ‚gekittet‘ werden, wobei das Wasser unter Druck in Mikrobläschen eingelagert wird.

Was wir bei aller Diskussion nicht vergessen dürfen, ist die Tatsache, dass Flint im Grunde nichts anderes ist als sehr stark verkieselter Kalk und alle Eigenschaften des Muttergesteins ‚vererbt‘ werden, inklusive Sedimentstruktur, Mikrofossilien usw. Es ist sogar sehr wahrscheinlich, dass dies auch für die Porosität des Materials gilt. Es gibt wenige und sehr entlegen publizierte Untersuchungen zur Porosität (Rottländer 1989, 18–19) und Wasseraufnahmekapazität verschiedener Cherts (Purdy 1971), Letzteres jedoch wieder überwiegend in Zusammenhang mit heat treatment.

Momentan reichen mir die Ergebnisse der beiden Versuchsreihen aus Dresden und Hitzacker sowie das Literaturstudium für ein Beitrag in der Form eines ‚signpost papers‘ wie die Angelsachsen es nennen: Wir signalisieren, dass hier etwas los ist, weisen auf mögliche Lösungswegen und bestehende Literatur hin und laden Kollegen mit besserer Laborausstattung ein die Versuche weiterzuführen.

Bleibt jedoch die Kleinigkeit mit der Quantifizierung der Verbesserung der Schlagbarkeit, wobei ich bereits interessiert wäre an rein qualitative Impressionen, wie Ulfr sie angekündigt hat.

Purdy 1971: B.A. Purdy, Investigations concerning the thermal alteration of silica minerals: an archaeological approach. 1971 <http://archive.org/details/investigatio ... 2.12.2014).
Rottländer 1989: R.C.A. Rottländer, Verwitterungserscheinungen an Silices und Knochen. Tübinger Beiträge zur Archäometrie 3 (Tübingen 1989).

Hallo,
na denn man tau, wie der Flachlandtiroler sagt... Ich hoffe ja nicht, dass das Paper nach dem Review in "Unvermutete Sperenzchen einer elektronischen Küchenwaage" umgewidmet werden muss?

Wie ganz am Anfang dieses Freds schon mal geschrieben, hat Rottländer nicht nur marginal dazu publiziert, sondern umfangreiche und akribische handschriftliche Protokolle zur Wässerung von Flint und vielen anderen Themen ums Thema Feuerstein geführt. Ich war sicher einer der wenigen "Nachwuchswissenschaftler", die sich diese Protokolle vor fast 20 Jahren mal gründlich angeschaut haben. Der Anfangsverdacht sollte sich in jedem Falle auf naturwisenschaftlich genormte Messwerte gründen, ob Ihr nun die Altvorderen studiert oder neue Messungen macht ist dabei egal.

lg L

Schluss mit Lustig. Heute war der letzte Wiegetag. Die letzten vier Wiegungen haben keinen Zuwachs angezeigt. Also seit dem 9.8.2015 keine Gewichtszunahme. Vorsichtshalber liegt der Abschlag noch immer unter Wasser. Mal sehen ob ich den Vorgang umgedreht noch einmal beäuge, dann aber mit anderen Mitteln

LG
Kai

Hochgardig Interessant (Seite 136.):

http://www.persee.fr/doc/paleo_0153-934 ... _26_2_4715

Diese Technik kennt man ja u.a. auch aus Hallstatt und anderen Bergwerken - aber: Da muss man schon echt extrem gute Nerven haben, da unter Tage auch noch Feuer zu legen. Mich bekämen da keine zehn Pferde da rein...

Schöne Grüße...

Robert