In diesem Laborbericht wird auf die Vorbereitung, Durchführung und Diskussion einer Korngrößenanalyse und zweier Durchströmungsversuche (bei stationären und instationären Verhältnissen) eingegangen. Die Auswertung ist detailliert beschrieben und sämtliche Formeln sind verständlich und vollständig aufgeführt, welches zum leichten Verständnis einlädt.
Aus dem Inhalt: Versuchsaufbau, Geräte und Versuchsdurchführung, Korngrößenanalyse, Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen, Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen, Korngrößenanalyse, Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen, Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen, Korngrößenanalyse, Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen, Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Versuchsaufbau, Geräte und Versuchsdurchführung
2.1 – Korngrößenanalyse
2.2 – Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen
2.3 – Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen
3. Ergebnisse
3.1 – Korngrößenanalyse
3.2 - Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen
3.3 - Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen
4. Diskussion
4.1 – Korngrößenanalyse
4.2 - Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen
4.3 - Durchströmungsversuch bei stationären Strömungsverhältnissen
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Ziel dieses Praktikumsberichts ist die Bestimmung bodenmechanischer Kennwerte durch eine Korngrößenanalyse sowie die experimentelle Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwerts unter variierenden Strömungsbedingungen im geotechnischen Labor.
- Durchführung einer Trockensiebung zur Bestimmung der Korngrößenverteilung
- Ermittlung der Körnungslinie sowie abgeleiteter Parameter wie Ungleichförmigkeit und Krümmungszahl
- Vergleichende Untersuchung von Durchströmungsversuchen unter instationären Strömungsverhältnissen
- Analyse von Durchströmungsversuchen bei stationären Strömungsverhältnissen zur Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwerts
Auszug aus dem Buch
2.2 – Durchströmungsversuch bei instationären Strömungsverhältnissen
Der Durchströmungsversuch dient der Ermittlung des Durchlässigkeitsbeiwertes. Hierbei wird ein Teil der Probe in einen Zylinder gefüllt, welcher an der Unterseite mit einem Filteranschluss ausgestattet und wasserdurchlässig ist. Die Oberseite wird mit einem Messzylinder versehen, in welches Wasser bis zu einem beliebigen Punkt gefüllt wird. Dieses Wasser durchströmt anschließend die Probe im Zylinder und tritt an der Unterseite des Filters aus. Der Wasserstand im Messzylinder wird dabei gegen die Zeit gemessen. Mit dem sich verändernden Wasserstand, geht eine Veränderung der Fallhöhe und damit des Drucks einher. Dieser Versuch wurde zweimal durchgeführt. Der Vorteil des Versuchs liegt in einem schnellen und unkomplizierten Aufbau sowie des geringen zeitlichen Aufwands. Ein Einblick in den genauen Aufbau lässt sich der Abb. 2.2 entnehmen. Dieser Versuchsaufbau lässt sich auch insoweit verändern, dass die Durchströmung des Wassers von unten nach oben geschieht. Die Art des Aufbaus ist von der Probe abhängig, da gewisse Fraktionen je nach Aufbau die Filter verstopfen können und somit die Durchlässigkeit beeinflussen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Kurze Einführung in die Bedeutung der Korngrößenanalyse und die Zielsetzung der durchgeführten Strömungsversuche im geotechnischen Labor.
2. Versuchsaufbau, Geräte und Versuchsdurchführung: Detaillierte Beschreibung der experimentellen Anordnungen für die Trockensiebung sowie die instationären und stationären Durchströmungsversuche.
3. Ergebnisse: Dokumentation und Auswertung der erhobenen Messdaten, inklusive der Berechnung der Körnungslinie und der Durchlässigkeitsbeiwerte.
4. Diskussion: Kritische Reflexion der Versuchsergebnisse unter Berücksichtigung potenzieller Fehlerquellen und der Validität der Berechnungsmodelle.
Schlüsselwörter
Korngrößenanalyse, Trockensiebung, Durchströmungsversuch, Durchlässigkeitsbeiwert, Ungleichförmigkeit, Körnungslinie, Krümmungszahl, Geotechnik, Bodenprobe, Messzylinder, Strömungsverhältnisse, Kornkennziffer, Bodenmechanik, Laborversuch, Sedimentation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Bericht grundsätzlich?
Der Bericht dokumentiert eine Laborübung zur bodenmechanischen Untersuchung, bei der eine Bodenprobe mittels Siebung fraktioniert und ihre Durchlässigkeit experimentell bestimmt wurde.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit fokussiert sich auf die Korngrößenbestimmung sowie die hydraulische Leitfähigkeit von Bodenproben unter verschiedenen Versuchsbedingungen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Ermittlung der Korngrößenverteilung und des Durchlässigkeitsbeiwerts, um die physikalischen Eigenschaften des untersuchten Bodens quantitativ zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es werden standardisierte geotechnische Laborverfahren wie die Trockensiebung sowie instationäre und stationäre Durchströmungsversuche angewandt.
Was wird im Hauptteil detailliert dargelegt?
Der Hauptteil beschreibt den Aufbau der Versuchsapparaturen, die Durchführung der Messungen und die anschließende mathematische Auswertung mittels verschiedener Formelansätze.
Welche Schlüsselbegriffe prägen die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Korngrößenverteilung, Durchlässigkeitsbeiwert, Ungleichförmigkeitszahl, Körnungslinie und Versuchsdurchführung.
Warum wurde die Schlämmanalyse nicht durchgeführt?
Aufgrund des sehr geringen Feinanteils in der untersuchten Bodenprobe war eine Schlämmanalyse für die Bestimmung der Korngrößenverteilung nicht notwendig.
Welche Probleme traten bei den Versuchen auf?
Bei den Versuchen gab es Herausforderungen wie unsaubere Siebsätze, Lufteinschlüsse in den Schläuchen sowie Schwierigkeiten bei der Abdichtung der Versuchskomponenten.
Wie interpretierte der Autor die Abweichungen der Ergebnisse?
Die Abweichungen, insbesondere die Unterschiede zwischen den Berechnungsformeln und Versuchsaufbauten, wurden auf experimentelle Fehlerquellen und das Nichteinhalten der Formelvoraussetzungen zurückgeführt.
- Arbeit zitieren
- Daniel Slowik (Autor:in), 2014, Durchströmungsversuche und Korngrößenanalyse. Vorbereitung, Durchführung und Diskussion, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/320391
