Anwendungsbereich

Durch die Schlämmanalyse wird die Korngrößenverteilung der Kornanteile unter 0,125 mm bestimmt. Die Schlämmanalyse beruht auf der unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeit der verschieden großen Körner und der damit verbundenen unterschiedlichen Dichte der Suspension. Der Zusammenhang zwischen Korngröße, Dichte und Sinkgeschwindigkeit wird durch das Gesetz von Stokes angegeben.

Bestimmung der Korngrößenverteilung durch Sedimentation nach DIN 18123 bzw. DIN EN ISO 17892-4 (Foto der Versuchsgeräte)

Die Probemenge ist den Bodenarten anzupassen. Die Trockenmasse der Probe kann z.B. durch Probenteilung ermittelt werden. Dabei wird eine doppelt so große Probenmenge mit einheitlichem Wassergehalt verwendet, als für den Schlämmversuch erforderlich ist. Nach Aufteilung in zwei gleiche Hälften wird die eine Hälfte im Ofen zur Bestimmung der Trockenmasse getrocknet. Die andere Hälfte wird für die Schlämmanalyse verwendet.

Video 1 - Probenvorbereitung und -teilung

Zur Verminderung der Flockenbildung wird die Bodenprobe in einer Porzellanschale mit 25 cm³ eines Dispergierungsmittels sowie möglichst wenig destilliertem Wasser mehrere Stunden lang gut durchgeweicht und zu einer gleichmäßigen Paste verarbeitet. Nach Zugabe von weiteren 400 cm³ destillierten Wassers wird die Probe 10 bis 30 Minuten gerührt. Anschließend wird sie in einen Messzylinder gegeben und bis 1000 cm³ mit destilliertem Wasser aufgefüllt.

Video 2 - Aufschlämmen und Erläuterung des Versuchsprinzips

Die Suspension im Messzylinder muss einige Minuten gut geschüttelt werden, wobei der Zylinder vollkommen umgekippt werden muss. Dann wird er auf den Tisch gestellt, die Stoppuhr ausgelöst und das Aräometer so eingetaucht, dass es frei schwimmt. Nach 30 Sekunden, 1 und 2 Minuten werden am Aräometer die Werte am oberen Rand des Meniskus abgelesen. Danach nimmt man das Aräometer heraus und lässt es in einem anderen Messzylinder in destilliertem Wasser schwimmen. Weitere Ablesungen finden nach 5, 15 und 45 Minuten sowie nach 2, 6 und 24 Stunden statt. Zudem wird bei jeder Ablesung die Temperatur gemessen.

Video 3 - Versuchsdurchführung

Für die Auswertung müssen noch ein Temperatur-Korrekturwert und ein Korrekturwert für die Aräometerablesung ermittelt werden, da die Ablesung am oberen Rand des Meniskus erfolgt, die Skala aber für den ebenen Wasserspiegel gilt. Die Ablesungen werden tabelliert. In der Tabelle wird auch der "Siebdurchgang" a berechnet. Ein Beispiel für die tabellarische Auswertung ist hier angegeben. Der Korndurchmesser wird mit Hilfe des Nomogramms nach dem Stokesschen Gesetz bestimmt. Vorher muss noch der dem Ablesewert R bzw. ρ entsprechende Wert der Sinkstrecke h_ρ ermittelt werden. Bei Verwendung des Norm-Aräometers ergibt sich h_ρ nach folgender Gleichung. Das Ergebnis wird als Kornverteilungskurve in einem Diagramm dargestellt.