Geoscience Reference
In-Depth Information
3
ρ
Fe
= Dichte der Feststoffes (kg/m
3
),
m
Fe
= Masse des Feststoffes (kg),
= Volumen der Feststoffes (m
3
).
V
Fe
Anschließend wird die Probe mit flüssigem Paraf-
fin umhüllt und so versiegelt, erneut in ein was-
sergefülltes Messgefäß gegeben und so das Ge-
samtvolumen über die Wasserverdrängung ge-
messen:
2
7
8
)
1
1
VVV
ges
(Gl. 2)
Fe
P
V
ges
= Gesamtvolumen (m
3
),
V
Fe
= Volumen der Feststoffes (m
3
),
= Porenvolumen (m
3
).
V
P
Abb. 3:
Verteilung der Phasen im Lockergestein.
Dann ist analog zu Gl. 2:
VVV
Pges
Fe
V
W
= Wasservolumen (m
3
),
V
Lu
= Luftvolumen (m
3
).
Der Porenanteil
n
P
ist der Quotient aus dem Po-
renvolumen und dem Gesamtvolumen:
Hierbei ist
V
P
die Differenz des
Gesamtvolumens
V
ges
abzüglich
Feststoffvolumen
V
Fe
:
VV
V
V
V
ges
Fe
P
ges
n
(Gl. 1)
P
ges
VVV
Pges
Gl. 2
Fe
Die im Labor bestimmten Porositäten erfassen
das gesamte oder absolute Porenvolumen eines
Gesteins. Ein Teil des Wassers ist jedoch an den
Körnern als
Haftwasser
adhäsiv gebunden und
wird so gegen die Schwerkraft gehalten (Abschn.
3.4.1). Mit geringerer Korngröße nimmt die
Kornoberfläche pro Volumeneinheit und damit
auch der Haftwasseranteil zu. Das hat zur Folge,
dass weniger Wasser abgegeben wird als von der
trockenen Probe aufgenommen wurde. Der An-
teil des Porenvolumens, der für die Grundwasser-
bewegung verbleibt, der also nicht aus dem Volu-
men für das Haftwasser besteht, wird als
effekti-
ves
(oder durchflusswirksames)
Porenvolumen
V
Peff
bezeichnet:
= Porenvolumen (m
3
),
V
P
= Gesamtvolumen (m
3
),
V
ges
V
Fe
= Feststoffvolumen (m
3
).
Der Porenanteil wird auch in Prozent des Ge-
samtvolumens angegeben. So hat feiner Sand ei-
nen Gesamtporenanteil
n
P
von 40 bis 55 %, gro-
ber Sand von 35 bis 40 % und Kies von etwa 35 %
(Abb. 4).
Die
Bestimmung des Porenanteils
bzw.
Hohlraumanteils erfolgt im Labor. Zunächst wird
eine getrocknete Probe gewogen und somit die
Masse des Feststoffes
m
Fe
bestimmt. Dann wird
die Probe in ein wassergefülltes Messgefäß gege-
ben; dabei wird der Porenraum mit Wasser gesät-
tigt. Durch die resultierende Wasserverdrängung
wird das
Volumen des Feststoffes
V
Fe
Gl. 4
VVV
Pff
P
Hw
bestimmt.
Ihre Dichte
ρ
Fe
lässt sich wie folgt bestimmen:
V
Peff
= effektives Porenvolumen (m
3
),
V
P
= gesamtes Porenvolumen (m
3
),
V
Hw
= Haftwasservolumen (m
3
).
m
V
Fe
Fe
Fe
Gl. 3
In der Literatur wird die Aufteilung der unter-
schiedlichen Poren als Quotient aus dem Volu-
men der Poren zum Gesamtvolumen der Probe
