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Karl Heinrich Hartge; Rainer Horn:

Die physikalische Untersuchung von Böden

Praxis Messmethoden Auswertung

[Measuring the physical parameters of soils: Methods, Application, and Assessment]

2009. 4. Auflage, XII, 178 Seiten, 57 Abbildungen, 13 Tabellen, 17x24cm, 480 g
Language: Deutsch

ISBN 978-3-510-65246-4, brosch., price: 29.00 €

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Keywords

soil parameterssoil physicslab manualpedologybodenkundebodenphysiksoil hydrology

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die Autoren führen praxisbezogen und anschaulich in die Messung bodenphysikalischer Parameter mit einfachen und überall anwendbaren Methoden ein.

Jedes Kapitel beginnt mit der Erläuterung der Problemstellung. Es folgt die Beschreibung der maßgeblichen Verfahren und der Methoden zur Auswertung der Messergebnisse. Bemerkungen zu häufig beobachteten Wertebereichen, deren Streuung und zu den Fehlern der Bestimmung erleichtern die Beurteilung der Messergebnisse. Neu aufgenommen wurden Verfahren zur Bewertung des Verdichtungszustandes von Böden.

Um den selbständigen Einstieg in die Materie zu erleichtern, enthält jedes Kapitel Rechenbeispiele und Verweise auf die neueste Literatur zu relevanten Messgeräten.

Das Buch ist für die Ausbildung in der Bodenkunde an Universitäten, Fachhochschulen und anderen Lehranstalten gedacht, aber gleichzeitig für das Selbststudium im Rahmen pflanzenbaulicher, umweltbezogener und erdwissenschaftlicher Fächer geeignet, in denen bodenkundliche Fragen immer häufiger berührt werden.

Bespr.: WasserWirtschaft 5/2009 S. 19 top ↑

Das Autorenteam präsentiert nun, nachdem 17 Jahre seit der letzten Ausgabe ins Land gezogen sind, zum vierten Mal ihr Standardwerk, das sich mit den Methoden, der Auswertung und der Beurteilung der Messergebnisse beschäftigt. Dem Leser werden u.a. grundlegende Prinzipien der Darstellung und Auswertung von Messwerten unterbreitet und die Durchführung von Messungen anhand anschaulicher Abbildungen sowie Diagrammen praxisnah näher gebracht. Besonders die kommentierende Art und Weise, wie die Autoren auf die Randbedingungen und Probleme der beschriebenen Messmethoden eingehen, lässt dieses Buch eine wichtige Ergänzung zu den normativen Vorschriften werden, da das Mitteilen von Erfahrungen und praxisnahe Hinweise zur Durchführung von Verfahren in der Regel nicht Inhalt von Normen sein können. Alles in allem kommt die vierte Auflage des Buches nicht nur äußerlich "geliftet" daher, sondern auch das Innenleben überzeugt mit neuen Themen, wie z.B. Verfahren zur Bewertung des Verdichtungszustandes von Böden. In Anbetracht des Preises kann dieses Buch wohl getrost als Schnäppchen bezeichnet werden und sollte in keiner gut aufgestellten Fachbibliothek in Ingenieurbüros, Ämtern, Universitäten mit fachlicher Tätigkeit in den Bereichen Bodenkunde, Geotechnik und Wasserbau fehlen.

R. Haselsteiner

WasserWirtschaft 5/2009 S. 19

Bespr.: Korrespondenz Wasserwirtschaft 5/09 2. Jg. Mai 2009 top ↑

Die Autoren führen praxisbezogen und anschaulich in die Messung bodenphysikalischer Parameter mit einfachen und überall anwendbaren Methoden ein. Nach der Erläuterung der Problemstellung folgt die Beschreibung der maßgeblichen Verfahren und der Methoden zur Auswertung der Messergebnisse. Bemerkungen zu häufig beobachteten Werte bereichen, deren Streuung und zu den Fehlern der Bestimmung erleichtern die Beurteilung der Messergebnisse. Neu aufgenommen wurden Verfahren zur Bewertung des Verdichtungszustandes von Böden. Um den selbstständigen Einstieg in die Materie zu erleichtern, enthält jedes Kapitel Rechenbeispiele und Verweise auf die neueste Literatur zu relevanten Messgeräten. Das Buch ist für die Ausbildung in der Bodenkunde an Universitäten, Fachhochschulen und anderen Lehranstalten gedacht, aber gleichzeitig für das Selbststudium im Rahmen pflanzenbaulicher, umweltbezogener und erdwissenschaftlicher Fächer geeignet, in denen bodenkundliche Fragen immer häufiger berührt werden.

Korrespondenz Wasserwirtschaft 5/09 2. Jg. Mai 2009

Bespr.: Journal of Plant Nutrition and Soil Science 3/2009 top ↑

Das Buch von Hartge/Horn liegt nun in der 4. vollständig überarbeiteten Auflage vor. Wie in den vorangegangenen Auflagen stehen auch in der 4. Auflage der Praktikumsbetrieb im Rahmen der bodenkundlichen Ausbildung und der selbstständige Aufbau der Messanordnungen im Vordergrund. Bewährte und überall anwendbare Methoden werden in 16 Kapiteln anschaulich dargestellt. Dazu wird jede der vorgestellten Methoden durch die Erläuterung der Problemstellung eingeführt. Der ausführlichen Versuchsbeschreibung schließen sich Methoden zur Auswertung der Messungen an, wobei konkrete Rechenbeispiele den Studierenden den Zugang zu den Methoden erleichtern werden. Die Nennung häufig beobachteter Wertebereiche, deren Streuung und Hinweise zur Fehlerbetrachtung ermöglicht außerdem die kritische Einordnung der eigenen Messwerte. Verweise auf weitere Methoden und weiterführende Literatur werden am Ende jedes Kapitels gegeben. Im Vergleich zur vorherigen Auflage wurden zudem Verfahren zur Bewertung des Verdichtungszustandes von Böden aufgenommen. Das Buch kommt in einem sehr ansprechenden Einband daher, auch die Qualität der Abbildungen ist hervorzuheben.

K. SCHWÄRZEL, Tharandt

Journal of Plant Nutrition and Soil Science 3/2009 June 2009, S. 454

Copyright Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Reproduced with permission

Review: Eur. J. Soil. Sci top ↑

This book is a valuable compendium of instructions detailing how important physical soil properties and functions are measured and how the measurements can be interpreted. Deliberately, the authors have selected simple methods that do not require a large financial budget or a sophisticated laboratory set-up. They point out that ‘simple methods are not equal to a simplistic mindset’. Readers who are used to an elaborate graphic design and extra text boxes containing additional background information or interesting examples to guarantee their attention will be disappointed. Instead, the book is very focused on the matter at hand, the practical diagnosis of the soil’s physical state. Each property or function is briefly introduced. The measurements and necessary equipment are described in a step-by-step fashion. This is followed by sections on how to calculate material functions or parameters from the measurements, and how to interpret them.

The authors give the realistic range of measurement values, and an inexperienced experimenter can use them to check if his/her results are plausible. The mistakes and measurement errors that can potentially occur are also discussed. Each chapter gives several literature references for the methods described, and also mentions other methods. The analysis of physical soil properties starts with the sampling in the field. Soil properties vary across space and time. Two introductory chapters help the practitioner to appreciate the problem of spatial variability and give some guidance on how many samples should be taken from which depths and what should be their volume. The book covers important physical properties and material functions of the porestructure. These are the water content and matric potential, the porosity and pore number, and the water retention and hydraulic conductivity function. Solid-phase related properties such as the particle size distribution, bulk and solid phase density are also considered.

Methods for the diagnosis of how intact the mechanics of the sampled soil structure are, and how resilient they might be to future environmental stresses such as compaction, constitute the heart of the book. The measurement of the soil’s key mechanical functions, aggregate stability, load settling and shearing behaviour and its actual stress state are described in detail. The book is primarily written for students of geosciences, hydrology, environmental sciences or primary production. Interested practitioners or consultants familiar with the subject of soils will find the book useful, especially if they want to set up their own measurement capability. My wish list for the next edition would be an English version and to add methods for soil water repellency, and the soil’s physical ability to filter solutes.

Eur. J. Soil. Sci. M. Deurer

Bespr.: VDLUFA 02/2009 top ↑

Seit nahezu 40 Jahren stellt das Buch "Die physikalische Untersuchung von Böden" ein Standardwerk der bodenphysikalischen Literatur dar. Wie bereits die vorangegangenen Ausgaben verfolgt die weitgehend überarbeitete und ergänzte 4. Auflage das Ziel, mit Hilfe von einfachen und überall anwendbaren Methoden bodenphysikalische Messungen durchzuführen.

Jedes Kapitel beginnt mit der Erläuterung der Problemstellung. Es folgen das Prinzip der Methode, die zu verwendenden Geräte, die Durchführung der Bestimmung sowie die Brechnung und Auswertung der Ergebnisse. Bemerkungen zu häufig beobachteten Wertebereichen, deren Streuung und zu den Fehlern der Bestimmung ergänzen die Beurteilung der Messergebnisse. Darüber hinaus enthalten die Kapitel Rechenbeispiele und verweisen auf die neueste Literatur. Neu hinzugefügt wurden Verfahren zur Bewertung des Verdichtungszustandes von Böden (16. Kap.). Hervorzuheben ist die kommentierende Art und Weise, wie die Autoren auf die Randbedingungen und Probleme der beschriebenen Messmethoden eingehen.

Das Buch ist in erster Linie für den Praktikumsbetrieb im Rahmen der bodenkundlichen Ausbildung an Universitäten, Fachhochschulen und anderen Lehreinrichtungen gedacht. Es eignet sich gleichzeitig für das Selbststudium im Rahmen pflanzenbaulicher, umweltbezogener sowie ingenieurwissenschaftlicher Fächer. Eine übersichtliche Gliederung, ein verständlich gestalteter Text und zahlreiche anschauliche Grafiken erleichtern das Selbststudium.

HGB

VDLUFA (Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten) Ausgabe 2/2009, S. 16

Bespr.: Zeitschrift für Geomorphologie vol. 54/2 top ↑

Das Buch ist in der 4. Auflage stark überarbeitet worden und umfasst nun 178 Seiten.

Kapitel 1 und 2 widmen sich der Fragestellung und der Entnahme von unterschiedlichen Bodenproben. In Kapitel 3 wird die Bestimmung des Wassergehaltes umfassend dargestellt, Kapitel 4 widmet sich der Korngrößenverteilung. In den Kapiteln 5 und 6 erläutern die Autoren alles Wissenswerte zur Bodendichte sowie der Bestimmung der Dichte der festen Bodensubstanz. Es schließen sich Kapitel über die Bestimmung des Porenraums (7) sowie des Drucksetzungsverhaltens (8) an. Des Weiteren werden Scherparameter (9), die Wasserspannungskurve (10), Aggregatstabilität (11), Wasserleitfähigkeit (12), Matrixpotential der Wasserspannung im Boden (13), Eindringwiderstand (14), die Auswertung örtlich zuordnungsfähiger Messwerte (15) sowie die Bestimmung des Spannungszustandes der festen Matrix (16) methodisch erläutert.

Die Autoren behandeln die einzelnen Methoden in einem sehr ausgewogenen Verhältnis. Jedes Kapitel umfasst einleitend die Problemstellung, nachfolgend werden Geräte/Instrumente und Methoden vorgestellt. Zudem erhält der Leser Informationen über die Auswertung, Ergebnisdarstellung, mögliche Fehlerquellen sowie weiterführende Literatur. Die ausgewählten bodenphysikalischen Methoden werden detailliert und nachvollziehbar erläutert. Damit stellt „Die physikalische Untersuchung von Böden“ ein unverzichtbares Praxishandbuch dar und die Autoren werden ihrem Anspruch, „einfache und überall anwendbare Methoden“ zu präsentieren, nach wie vor gerecht.

B.Terhorst, Würzburg

Zeitschrift für Geomorphologie vol. 54/2, S. 270

Bespr.: Erdkunde 64/4 (2010) top ↑

Die überarbeitete Fassung des zuletzt in der 3. Auflage 1992 im Enke-Verlag erschienenen Lehrbuches wurde inhaltlich erweitert, mit digital nachgezeichneten Abbildungen versehen und insgesamt in ein ansprechenderes Druckbild überführt.

An den Zielen der Autoren hat sich nichts geändert. Das Buch soll eine Einführung in häufig angewandte bodenphysikalische Messmethoden geben, die ohne großen Aufwand und mit einfachen Verfahren durchzuführen sind. Dies scheint, nachdem der Aufbau bodenphysikalischer Labore in Deutschland weitestgehend abgeschlossen ist, zwar nicht mehr ganz zeitgemäß und stellt den Leser auch vor Probleme, wenn er in einem modernen Labor beispielsweise nach einer einfachen Balkenwaage oder Quecksilber-Manometern sucht. Die genaue Darstellung der Versuchsaufbauten gewährt aber einen guten Einblick in die Grundprinzipien der Messmethoden und deren Auswertung, so dass diese leicht nachvollzogen werden können.

Wie bereits in der früheren Auflage werden zunächst grundsätzliche Überlegungen zur Formulierung der Fragestellung, der Probenahmestrategie und der Fehlerbetrachtung angestellt. Es folgt ein Kapitel mit technischen Hinweisen zur Entnahme gestörter und ungestörter Bodenproben. Die folgenden Kapitel stellen Messverfahren zu folgenden physikalischen Bodeneigenschaften vor: Wassergehalt, Korngrößenverteilung, Dichte des Bodens, Dichte der festen Bodensubstanz, Porenraum, Drucksetzungsverhalten, Scherparameter, Wasserspannungskurve, Aggregatstabilität, Wasserleitfähigkeit, Matrixpotential und Eindringwiderstand. Diese Kapitel sind jeweils gegliedert in a) eine kurze Einführung mit grundsätzlichen Überlegungen zu Problemstellung und Prinzip der Methode, b) eine genaue Beschreibung der Durchführung mit einer Liste der benötigten Gerätschaften, c) Anleitungen zur Auswertung und d) Hinweisen zur Bewertung der ermittelten Werte. Abschließend werden jeweils alternative Verfahren benannt und die wichtigste Literatur aufgelistet. In dem Kapitel 15 wird schließlich auf die Auswertung örtlich zuordnungsfähiger Messwerte eingegangen.

Die Zielsetzung der Autoren bringt mit sich, dass die Darstellung neuer bodenphysikalischer Messverfahren, wie z.B. die Messung des Bodenwassergehaltes mit TDR-Sonden oder der Wasserspannung mit Druckabnehmertensiometern sehr kurz kommt. Die Verweise auf alternative Verfahren, z.B. zur Bestimmung der Scherparameter, sind allerdings ausführlicher als in der 3. Auflage. Zudem wurden die Literaturhinweise am Ende der Kapitel aktualisiert und erweitert, so dass sich der Leser an anderer Stelle ein Bild über alternative bodenphysikalische Messverfahren machen kann. Zu begrüßen sind die neuen Anmerkungen zur Arbeitssicherheit im Umgang mit Quecksilber oder Xylol. Eine wesentliche inhaltliche Erweiterung ist das neue Kapitel 16, in dem die Ableitung des Verdichtungszustandes aus Lagerungsdichten oder Eindringwiderständen beschrieben wird. Vor einer Neuauflage sollten hier allerdings einige orthografische Fehler verbessert, mehrere sehr langen Sätze gekürzt und auf das Wortungeheuer „umgebungsbedingungsabhängig“ ganz verzichtet werden. Dies könnte das Verständnis der dargestellten Verfahren erleichtern. Zuletzt stehen noch ein Anhang mit häufig benötigten Umrechnungsfaktoren und ein ebenfalls recht nützliches Stichwortverzeichnis.

Martin Kehl

Erdkunde 64/4 (2010)

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Der Zusammenhang zwischen Fragestellung, Probennahme und Ergebnis 3
1.1 Das Prinzip des Beurteilens 3
1.1.1 Vergleichen, Skalieren, Klassifi zieren 3
1.1.2 Messwerte und Schätzwerte 3
1.1.3 Richtigkeit, Reproduzierbarkeit, Genauigkeit 4
1.2 Auswahlprinzipien für Probenentnahmen 4
1.2.1 Probenanzahl, Flächencharakterisierung 4
1.2.2 Probenanzahl, Profi lcharakterisierung 5
1.2.3 Probengröße 5
1.3 Fehlermöglichkeiten 6
1.3.1 Methodenwahl 6
1.3.2 Statistische Aspekte der Fehler 6
1.3.3 Sicherheitsmaßnahmen gegen Fehler 7
1.4 Darstellung der Ergebnisse 8
1.4.1 Grundwerte 8
1.4.2 Weitere Auswertungen 8
1.5 Protokoll, Laborkladde und Datensicherung auf dem PC 9
1.6 Literatur 10
2 Die Entnahme von Bodenproben 11
2.1 Problemstellung 11
2.2 Gestörte Proben aus dem Oberboden 11
2.2.1 Geräte 11
2.2.2 Entnahme und Verpackung der Proben 11
2.2.3 Auswertung der Ergebnisse 12
2.3 Ungestörte Proben aus dem Oberboden (Volumenproben) 13
2.3.1 Geräte 13
2.3.2 Entnahme und Verpackung der Probe 13
2.3.3 Vorarbeiten an den Proben 14
2.3.4 Wahl der Zylindergröße, Notlösung bei Zylindermangel 14
2.4 Gestörte Proben aus verschiedenen Profi ltiefen bis etwa 1 m 15
2.4.1 Geräte 15
2.4.2 Entnahme und Verpackung kleiner Proben 15
2.4.3 Entnahme und Verpackung größerer Bodenmengen 16
2.4.4 Verarbeitung der Proben 17
2.5 Ungestörte Proben aus verschiedenen Profi ltiefen bis etwa 1 m 17
2.5.1 Geräte 17
2.5.2 Entnahme der Proben aus Profi lgruben und Verpackung 17
2.5.3 Entnahme aus nicht betretbarer Profi lgrube 18
2.5.4 Verarbeitung der Proben 20
2.5.5 Auswertung der Ergebnisse 20
2.6 Literatur 20
3 Bestimmung des Wassergehaltes 21
3.1 Problemstellung 21
3.2 Bestimmung durch Trocknung bei 105° C im Trockenschrank 21
3.2.1 Prinzip der gravimetrischen Bestimmung 21
3.2.2 Geräte 21
3.2.3 Durchführung der Bestimmung 22
3.2.4 Berechnung der Ergebnisse 23
3.2.5 Ergebnisse und Fehler 24
3.2.6 Bemerkungen 24
3.2.7 Handhabung eines Exsikkators 25
3.3 Weitere Methoden zur Wassergehaltsbestimmung 25
3.3.1 Trocknungsverfahren mit gravimetrischer Bestimmung 25
3.3.2 Verfahren ohne Trocknung 26
3.4 Rechenbeispiel 26
3.5 Literatur 27
4 Bestimmung der Korngrößenverteilung 28
4.1 Problemstellung 28
4.2 Vorbehandlung (Dispergierung) 28
4.2.1 Zweck und Ausmaß 28
4.2.2 Geräte 29
4.2.3 Durchführung von Vorbehandlung und Einwaage 29
4.3 Bestimmung der Anteile der Kornfraktion durch Siebung 30
4.3.1 Prinzip der Methode 30
4.3.2 Geräte 31
4.3.3 Durchführung der Bestimmung 31
4.3.4 Auswertung der Ergebnisse 32
4.4 Bestimmung der Anteile der Kornfraktionen mit Hilfe der korngrößenbedingten
Sinkgeschwindigkeit 32
4.4.1 Prinzip der Methode 32
4.4.2 Geräte für die Sedimentationsmethode 33
4.4.3 Durchführung der Bestimmung (Sedimentationsmethode) 33
4.4.4 Auswertung der Ergebnisse 35
4.4.5 Bemerkungen 36
4.5 Ergebnisse und Fehler 37
4.5.1 Darstellung der Verteilungen 37
4.5.2 Fehler der Bestimmungen, Anwendungsbereiche 38
4.5.3 Häufig vorkommende Korngrößenverteilungen 39
4.6 Zeichnen einer Summenkurve 40
4.7 Rechenbeispiele 41
4.8 Weitere Methoden 41
4.9 Literatur 42
5 Die Bestimmung der Dichte des Bodens 43
5.1 Problemstellung 43
5.2 Bestimmung der Dichte des Bodens an Proben mit bekanntem Volumen
(Stechzylindermethode) 43
5.2.1 Prinzip der Methode 43
5.2.2 Geräte 44
5.2.3 Durchführung der Bestimmung 44
5.2.4 Berechnung der Ergebnisse 45
5.2.5 Rechenbeispiel 45
5.2.6 Bemerkungen 45
5.3 Bestimmung der Dichte des Bodens ohne Stechzylinder
(Volumenersatzmethoden) 46
5.3.1 Prinzip der Methoden 46
5.3.2 Geräte 46
5.3.3 Durchführung der Bestimmung 47
5.3.4 Rechenbeispiel 49
5.3.5 Bemerkungen 49
5.4 Literatur 50
6 Bestimmung der Dichte der festen Bodensubstanz 51
6.1 Problemstellung 51
6.2 Prinzip der Methode 51
6.3 Geräte 51
6.4 Durchführung der Bestimmung (Tauchwägung) 52
6.4.1 Aufbereitung der Proben, Bestimmung des Trockengewichtes 52
6.4.2 Vorbereitung der Tauchwägung 52
6.4.3 Die Tauchwägung 53
6.4.4 Ergänzende Bestimmungen 53
6.4.5 Bemerkungen 54
6.5 Berechnung der Ergebnisse 54
6.6 Ergebnisse und Fehler 54
6.6.1 Häufigste Werte der Dichte 54
6.6.2 Fehler der Bestimmung 55
6.7 Rechenbeispiel 55
6.8 Weitere Methoden 56
6.8.1 Arbeitsweise mit Volumenablesungen (Pyknometrie) 56
6.8.2 Bestimmungen mit Hilfe verschieden schwerer Lösungen 56
6.9 Literatur 56
7 Bestimmung des Porenraumes (Porenvolumen, Porosität, Porenziffer) 57
7.1 Problemstellung 57
7.2 Bestimmung durch Berechnung aus Dichtewerten 57
7.3 Bestimmung durch direkte Messung 58
7.4 Ergebnisse und Fehler 58
7.4.1 Häufige Werte des Porenvolumens (PV bzw. n) 58
7.4.2 Häufi ge Werte der Porenziffer (PZ bzw. ε) 59
7.4.3 Fehler der Bestimmungen 60
7.5 Rechenbeispiele 60
7.6 Literatur 61
8 Bestimmung des Drucksetzungsverhaltens 62
8.1 Problemstellung 62
8.1.1 Der einachsiale Zylinderdruckversuch mit seitlicher Begrenzung 62
8.2 Drucksetzungsmessung 62
8.2.1 Prinzip der Methode 62
8.2.2 Geräte 63
8.2.3 Durchführung der Bestimmung 64
8.3 Ergebnisse und Fehler 66
8.3.1 Ermittlung der Porenziffer 66
8.3.2 Zeichnen der Drucksetzungskurve und Bestimmung von Vorbelastung
und Verdichtungsverhältnis 66
8.3.3 Häufige Werte 67
8.3.4 Fehler der Bestimmung 69
8.4 Bemerkungen 69
8.5 Rechenbeispiele 70
8.6 Weitere Methoden 70
8.7 Literatur 71
9 Bestimmung der Scherparameter 72
9.1 Problemstellung 72
9.2 Der direkte Scherversuch 72
9.2.1 Prinzip der Methode 72
9.2.2 Geräte 73
9.2.3 Einrichtung des Kreisringschergerätes 74
9.2.4 Durchführung des Scherversuches 75
9.3 Auswertung der Messungen 75
9.4 Ergebnisse und Fehler 76
9.4.1 Häufigste Werte der Scherparameter 77
9.4.2 Fehler 77
9.5 Rechenbeispiele 77
9.6 Andere Methoden 79
9.7 Literatur 80
10 Bestimmung der Wasserspannungskurve 81
10.1 Problemstellung 81
10.2 Unterdruckmethode 81
10.2.1 Prinzip der Methode 81
10.2.2 Geräte 82
10.2.3 Durchführung der Bestimmung 82
10.2.4 Auswertung der Ergebnisse 84
10.2.5 Bemerkungen 85
10.2.6 Ergänzende Arbeiten 87
10.3 Überdruckmethode 88
10.3.1 Prinzip der Methode 88
10.3.2 Geräte 88
10.3.3 Durchführung der Bestimmung 89
10.3.4 Auswertung der Ergebnisse 90
10.3.5 Bemerkungen 90
10.4 Vergleich der Druck- mit der Saugmethode 92
10.4.1 Prinzipielle Unterschiede 92
10.4.2 Arbeitstechnische Unterschiede 92
10.5 Ergebnisse und Fehler 92
10.5.1 Darstellung der Ergebnisse 92
10.5.2 Fehler der Ergebnisse 94
10.5.3 Häufig vorkommende Ergebnisse 94
10.6 Bemerkungen 95
10.6.1 Be- und Entwässerungskurven 95
10.6.2 Zeitbedarf für die Einstellung des Gleichgewichtes zwischen Wassergehalt
und Wasserspannung 96
10.7 Rechenbeispiele 97
10.8 Weitere Methoden 98
10.8.1 Zentrifugalmethode 98
10.8.2 Dampfdruckgleichgewichte 98
10.8.3 Nomographische Bestimmung mittels Körnungssummenkurven 98
10.9 Literatur 98
11 Aggregatstabilität (Wasserstabilität) 99
11.1 Problemstellung 99
11.2 Prinzip der Methode (Nasssiebung) 99
11.3 Geräte 100
11.4 Durchführung der Bestimmung 100
11.4.1 Vorbereitung der Proben (Lufttrocknung, Oberfl ächenproben) 100
11.4.2 Die Nasssiebung 101
11.4.3 Verfahren unter Umgehung der Trocknung (Proben aus Unterboden
und Untergrund) 102
11.5 Auswertung der Ergebnisse 102
11.5.1 Das Stabilitätsmaß 102
11.5.2 Die graphische Auswertung 103
11.5.3 Die rechnerische Auswertung 104
11.5.4 Ergebnisse und Fehler 104
11.6 Bemerkungen 104
11.6.1 Charakterisierung der Aggregierung eines Bodens 104
11.6.2 Verklebungen 105
11.7 Rechenbeispiel 105
11.8 Andere Methoden 105
11.9 Literatur 106
12 Bestimmung der Wasserleitfähigkeit 107
12.1 Problemstellung 107
12.1.1 Fließwiderstand und Wasserleitfähigkeit 107
12.1.2 Gesättigte und ungesättigte Wasserleitfähigkeit 107
12.1.3 Anwendungsbereiche 107
12.2 Prinzip der Methode 108
12.2.1 Die Darcy-Gleichung 108
12.2.2 Dimensionen und Einheiten des Koeffi zienten k 108
12.2.3 Ungestörte Lagerung 109
12.3 Gesättigte Wasserleitfähigkeit 109
12.3.1 Messprinzip 109
12.3.2 Geräte 110
12.3.2.1 Durchführung der Bestimmung 110
12.3.2.2 Berechnung der Ergebnisse 113
12.4 Ungesättigte Wasserleitfähigkeit 113
12.4.1 Messanordnungen 113
12.4.2 Messung mit direkter Ablesung 114
12.4.3 Berechnung aus zeitlicher Veränderung der Wasserspannung 116
12.4.4 Berechnung der Ergebnisse 118
12.5 Ergebnisse und Fehler 120
12.5.1 Gesättigte Wasserleitfähigkeit 120
12.5.2 Ungesättigte Wasserleitfähigkeit 122
12.6 Rechenbeispiele 123
12.6.1 Gesättigte Wasserleitfähigkeit 123
12.6.2 Ungesättigte Wasserleitfähigkeit 124
12.7 Weitere Methoden 125
12.7.1 Gesättigte Wasserleitfähigkeit 125
12.7.2 Ungesättigte Wasserleitfähigkeit 125
12.7 Literatur 126
13 Messung des Matrixpotentials (der Wasserspannung) im Boden 128
13.1 Problemstellung 128
13.2 Tensiometer 128
13.2.1 Prinzip der Methode 128
13.2.2 Geräte 129
13.2.3 Durchführung der Bestimmung 130
13.2.4 Ergebnisse und Fehler 132
13.2.5 Bemerkungen 133
13.2.6 Freilandtensiometer 134
13.3 Die Gipsblockelektrode 135
13.3.1 Prinzip der Methode 135
13.3.2 Geräte 135
13.3.3 Durchführung der Bestimmung 135
13.3.4 Auswertung der Ergebnisse 138
13.3.5 Fehler der Bestimmung 139
13.3.6 Bemerkungen 139
13.4 Häufig im Boden vorkommende Wasserspannungen 140
13.4.1 Allgemeine Größenordnungen 140
13.4.2 Der Jahresgang 140
13.4.3 Einfluss der Bodenart (Porengrößenverteilung) 140
13.4.4 Der Einfl uss der Tiefe im Profi l 142
13.5 Rechenbeispiele 142
13.5.1 Tensiometer 142
13.5.2 Gipsblockelektrode 142
13.6 Weitere Methoden 143
13.7 Literatur 143
14 Bestimmung des Eindringwiderstandes des Bodens mit der Schlagsonde 145
14.1 Problemstellung 145
14.2 Prinzip der Methode 145
14.3 Geräte 146
14.4 Durchführung der Bestimmung 146
14.4.1 Die Schlagtechnik 146
14.4.2 Die Messpunkte 148
14.5 Auswertung der Ergebnisse 148
14.5.1 Eindringtiefe in Abhängigkeit von der Tiefe im Boden 148
14.5.2 Linien gleichen Eindringwiderstandes 149
14.6 Ergebnisse und Fehler 149
14.6.1 Natur der Unterschiede 149
14.6.2 Häufige Ergebnisse 149
14.6.3 Streuungen 150
14.7 Bemerkungen 150
14.8 Weitere Methoden 150
14.8.1 Einfachste Schlagsonden und Aushilfsmethoden 150
14.8.2 Sonden mit anderen Messprinzipien 151
14.9 Literatur 151
15 Auswertung örtlich zuordnungsfähiger Messwerte 152
15.1 Problemstellung 152
15.2 Prinzip der Methode 152
15.3 Durchführung der Auswertung 153
15.3.1 Datenfeld aus statischen Messwerten 153
15.3.2 Datenfeld aus statischen Messwerten, dazu einzelne Daten über Bewegungs-
(Fluss)vorgänge 155
15.3.3 Unvollständige Datenfelder, fehlende Messwerte 157
15.4 Bemerkungen zu Homogenitäts- und Kontinuitätsbedingungen 158
15.5 Literatur 158
16 Bestimmung des Spannungszustandes der festen Matrix 160
16.1 Problemstellung 160
16.1.1 Kapazitäts-Intensitäts Konzept 160
16.1.2. Hauptspannungen 161
16.1.3 Visuelle Ansprache Schürfe und frische Profi le 161
16.2 Ruhedruck als Anisotropieparameter der Intensität 161
16.2.1 Prinzip, Basisgrößen 161
16.2.2 Der Ruhedruck 162
16.3 Der Ruhedruckkoeffi zient 162
16.3.1 Prinzip, Wahl der Basisgrößen 162
16.3.2 Lagerungskurve als Ausgangsbasis 163
16.3.2.1 Benötigte Daten 163
16.3.2.2 Benötigte Geräte 163
16.3.2.3 Durchführung der Bestimmung 163
16.3.2.4 Lag-Kurve, zeichnerische Auswertung 163
16.3.3 Eindringwiderstand (EW) als Ausgangsbasis 164
16.3.3.1 Benötigte Daten 164
16.3.3.2 Benötigte Geräte 164
16.3.3.3 Durchführung der Bestimmung 164
16.3.3.4 Tiefenfunktion des EW 164
16.3.4 Bestimmung des Ruhedruckkoeffi zienten 165
16.3.4.1 Auswertung der Lagerungskurve 165
16.3.4.2 Auswertung der EW-Tiefenfunktion 166
16.4. Konzentrationsfaktor nach Newmark 167
16.4.1 Prinzip der Methode 167
16.4.2 Benötigte Geräte 168
16.4.3 Durchführung der Messungen 169
16.4.4 Berechnungsbeispiele 169
16.4.5 Bemerkungen 170
16.5. Literatur 170
Häufige Umrechungen 171
Längen, Flächen, Volumina, Massen, Dichten,
Geschwindigkeit, Kraft 171
Druck, Energie/Arbeit, Leistung, Ertrag 172
Fluss, Temperatur 173
Stichwortverzeichnis 174