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3.2.1.3 Kornform, Kornrauigkeit
Der
speichernutzbare Porenanteil
n
sn
ist der
Quotient aus dem Volumen der bei der Höhen-
änderung der Grundwasseroberfläche gravitativ
entleerbaren und auffüllbaren Hohlräume eines
Gesteinskörpers und dessen Gesamtvolumen
(DIN 4049-3).
Die
Kornform
lässt sich für die Korngrößenbe-
reiche Kieskorn und Sandkorn mit dem Auge be-
stimmen (DIN 4022-1). Man unterscheidet z.B.
kugelig, münzenförmig, bohnenförmig, stenge-
lig, scharfkantig, kantengerundet. Körner mit
glatter Oberfläche haben im Allgemeinen ein ge-
ringes Porenvolumen. Je unregelmäßiger die
Oberfläche ist, desto sperriger ist die Lagerung
und desto größer ist das Porenvolumen. Außer-
dem spielt die Ungleichförmigkeit der Körner des
Gemisches eine Rolle. Gleichförmige Korngemi-
sche besitzen ein hohes Porenvolumen, während
bei größerer Ungleichförmigkeit die Poren durch
feineres Korn in höherem Maße ausgefüllt wer-
den. Innerhalb des Kieskornbereiches lässt sich
die
Kor nrauigkeit
mit den Fingerspitzen nach
DIN 4022-1 wie folgt einteilen:
3.2.1.2 Porenzahl
Die
Porenzahl
e
gibt das Verhältnis des Porenvo-
lumens
V
P
zum Feststoffvolumen
V
Fe
des gesam-
ten Gesteinvolumens in Prozent an:
VV
V
V
V
ges
Fe
e
P
Fe
Gl. 7
Fe
e
=
Porenzahl (1),
V
P
=
Porenvolumen (m
3
),
V
Fe
=
Feststoffvolumen (m
3
),
V
ges
=
Gesamtvolumen (m
3
).
•
hohe Rauigkeit (vergleichbar einer groben
Holzfeile),
Durch die Umstellung der Gl. 2 und Gl. 7 ergibt
sich:
•
mittlere Rauigkeit (vergleichbar eines groben
Schleifpapieres),
•
geringe Rauigkeit (vergleichbar eines feinen
Schleifpapieres),
VVV VVV
P
bzw
.
(Gl. 2)
ges
Fe
Fe
ges
P
•
keine Rauigkeit (vergleichbar einer Eierscha-
le).
und
VV
VV
VV
V
V
VV
P s
ges
Fe
P
(Gl. 7)
e
1(
)
3.2.1.4 Korngrößenverteilung
Die Zusammensetzung der in einem Bodenmate-
rial vorhandenen verschiedenen Kornfraktionen
eines Bodens wird durch die Bestimmung der
Korngrößenverteilung
durch Siebung oder Sedi-
mentation ermittelt. Bei Sanden und Kiesen
(Korngröße > 0,063 mm) wird die zu untersu-
chende Bodenprobe in Siebsätzen unterschiedli-
cher genormter Maschenweite geschüttelt und
die Siebrückstände fraktionsweise ausgewogen.
Enthält der zu untersuchende Boden keine Korn-
größe unter 0,063 mm, wird die Trockensiebung
angewandt. Enthält der Boden hingegen Anteile
von Korngrößen unter 0,063 mm, wird die Korn-
größenverteilung durch Siebung nach nasser Ab-
trennung der Feinanteile ermittelt.
Die Verteilung der Feinanteile (Tone und
Schluffe) wird mittels
Sedimentation
bestimmt.
Unterschiedlich große Körner sinken im stehen-
den Wasser mit unterschiedlicher Geschwindig-
Fe
ges
P
P s
n
P
e
1
n
P
Somit ist
P
e nn ne ne
ne
1
bzw.
und
P
P
P
P
1
e
bzw.
e
n
Gl. 8
P
1
e
n
P
=
Porenanteil (Porosität) (1),
e
=
Porenzahl (1).
In Tab. 1 werden Größenordnungen der Gesamt-
porenanteile, der effektiven Porenanteile und der
Durchlässigkeitsbeiwerte verschiedener Locker-
gesteine gegeben.
