De hardheid van gesteenten

Niet alle steensoorten zijn op dezelfde manier geschikt voor het beeldhouwen. Dat heeft te maken met hoe en onder welke omstandigheden ze ontstaan zijn, en welke structuur en hardheid dat opgeleverd heeft. Tot de vanouds gebruikte, klassieke steensoorten horen o.a. marmer, albast, speksteen, kalksteen, serpentijn, zandsteen en graniet. Binnen deze gesteenten treffen we veel variatie aan in soorten, kleuren, kwaliteit, hardheidsgraden en mengvormen zoals bv. kalkzandsteen.

De Mohs-schaal voor het vaststellen van de hardheid van mineralen

Om de hardheid van gesteenten vast te stellen wordt vaak gebruik gemaakt van de zogenaamde hardheidsschaal van Mohs, met waarden van 1 t/m 10. Ruim 200 jaar geleden stelde de mineraloloog Friedrich Mohs (1773 – 1839) een tabel op om de (relatieve) hardheid van mineralen te kunnen bepalen. Hij stelde daarin 10 hardheidsgraden vast, gebaseerd op de vraag of het ene mineraal een kras of inkerving kan veroorzaken in het andere. Hardheid 1 (zeer zacht) koppelde hij aan het mineraal talk, en hardheid 10 (zeer hard) aan diamant. De daartussen liggende waarden hebben geen gelijkmatige onderverdeling; de hardheidsgraden 1 t/m 5 liggen bijvoorbeeld veel dichter bij elkaar dan de daaropvolgende graden.

De hardheid van beeldhouwsteensoorten

Voor het vaststellen van de hardheid van beeldhouwsteensoorten oriënteert men zich aan de schaal van Mohs, gebaseerd op het mineraal waaruit de steensoort grotendeels bestaat. Omdat veel steensoorten vaak uit meerdere mineralen zijn opgebouwd, kan echter niet altijd zomaar een eenduidige hardheid aangegeven worden. Ook spelen hierbij ontstaanswijze en ontstaanslocatie van de specifieke steensoort een belangrijke rol.

Zo heeft speksteen, dat voornamelijk uit talk bestaat, hardheid 1, en graniet, met het grote aandeel kwarts en veldspaat, heeft hardheid 7. In dit spectrum bevinden zich ook de steensoorten die voor het beeldhouwen gebruikt worden. Daarentegen worden korund (hardheid 9) en diamant (hardheid 10) gebruikt voor de vervaardiging van gereedschap om beeldhouwstenen te polijsten of om beitels of gutsen te slijpen. De bekrasbaarheid of inkervingsgevoeligheid van steensoorten is ook gerelateerd aan het voorwerp waarmee dat wordt gedaan: speksteen kan bijvoorbeeld al met een vingernagel bekrast worden, marmer met een spijker, en graniet met hardmetaal.

Pas vanaf hardheid 5 spreken steenhouwers bij beeldhouwstenen van harde steen, zoals bijvoorbeeld graniet. Voor hen is marmer, met hardheid 3 tot 4, nog een zachte steen. Toch kan dit sterk afwijken van de eigen ondervinding bij het bewerken. Want de daadwerkelijke hardheid van een specifieke steen, zoals die vooreerst bij het bewerken blijkt, hangt ook nog van veel andere factoren af, o.a. van de sterkte van de chemische binding van de verschillende bestanddelen. Terwijl bv. zandsteen vooral uit kwarts bestaat, wat overeen zou komen met hardheid 7, bevinden zich tussen de kwarts(= zand)deeltjes vaak zachtere bestanddelen, waardoor de steen bij het beslaan een veel zachtere indruk geeft. Iets dergelijks geldt voor talrijke kalksteensoorten.

Mohs-tabel voor mineralen en gesteenten