Der Begriff Korngröße beschreibt die Größe von einzelnen Partikeln (auch Körner genannt). Sie hat wesentlichen Einfluss auf die Stoffeigenschaften in vielen technischen und wissenschaftlichen Bereichen wie beispielsweise im Bauwesen, der Sedimentologie und Bodenkunde sowie in der Metallurgie. Dort kommen eine Vielzahl von Korn- oder Partikelgemische zur Anwendung. Zu diesen Korngemischen zählen alle Arten von Schüttgütern wie etwa Sand und Kies, Mehl, Kunststoffgranulat sowie Pigmente. In der Metallkunde werden die Mikrostrukturen innerhalb von metallischen Werkstoffen auch als Korn bezeichnet.
Aufgrund der Vielzahl von Methoden zur Ermittlung, Beschreibung und Interpretation der Korngröße sowie weiterer Korneigenschaften nach EN ISO 14688 (Form, Rundung und Oberfläche) hat sich die Granulometrie als eigenständige Disziplin entwickelt.
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Ginge man davon aus, dass Körner bzw. Partikel als perfekte Kugeln vorliegen, könnte man den Kugeldurchmesser als Maß für die Korngröße heranziehen. Diese Annahme ist in der Praxis jedoch unzureichend, da natürlich gebildete oder technisch hergestellte Partikel in unterschiedlichster Form vorliegen. Für die Beschreibung deren Größe bedient man sich deshalb des Äquivalentdurchmessers. Das bedeutet, dass man eine andere messbare Eigenschaft bestimmt und bezieht die Messwerte auf gleichgroße (äquivalente) Kugeln.
Ein einfaches Beispiel für einen Äquivalentdurchmesser ist der Siebdurchmesser. Durch das quadratische Loch eines Siebes mit beispielsweise 1 mm Kantenlänge passt sowohl eine Kugel mit 1 mm Durchmesser als auch ein längliches Korn in Form eines Bleistifts mit 1 mm Durchmesser. Über die Diagonale des Sieblochs gilt dies auch für ein flaches Korn in Form einer Münze mit deutlich mehr als 1 mm Durchmesser. Alle drei Körner erhalten denselben Äquivalentdurchmesser von 1 mm.
Andere Beispiele für Äquivalentdurchmesser sind hydrodynamischer Durchmesser (gleiche Fallgeschwindigkeit in einer Wassersäule wie eine Kugel) oder aerodynamischer Durchmesser (gleiche Fallgeschwindigkeit in Luft wie eine Kugel).
Zur Bestimmung der Korngröße kann aus einer Vielzahl von Methoden ausgewählt werden, bei denen letztlich immer ein Äquivalentdurchmesser bestimmt wird. Die geeignete Methode hängt vom Korngrößenbereich, der Fragestellung oder von Vorschriften ab.
Sehr große Partikel (ungefähr ab einer größe von 63 mm) werden einzeln von Hand vermessen oder es wird die Größe aus Fotos ermittelt.
Bei Partikeln im Bereich 10 µm bis Knopfgröße kann die Größe durch Siebung ermittelt werden. Hierbei wird ein Satz mit nach unten immer feiner werdenden Sieben aufeinander gesetzt. Die zu analysierende Probe wird in das oberste Sieb eingefüllt und der Siebsatz anschließend in eine Siebmaschine eingespannt. Die Maschine rüttelt oder vibriert dann den Siebsatz für einen gewissen Zeitraum. Die auf diese Weise ermittelte Korngröße wird oft in der Maßeinheit Mesh angegeben.
Bei sehr feinen Partikeln (< 10 µm) kommen Methoden zum Einsatz, bei denen man die Partikel in einer Wassersäule absetzen lässt (grobe Partikel fallen schneller als feine) und regelmäßig die Dichte der Suspension bestimmt (mit Hilfe eines Aräometer) oder die Masse der abgesetzten Partikel bestimmt (Sedimentwaage). Moderne Methoden arbeiten mit der Streuung von Laserlicht an den Partikeln, die in Abhängigkeit von der Partikelgröße variiert. In der Bodenkunde wird ab einer Korngröße von 0,063 mm (und kleiner) die Schlämmanalyse angewendet.
Siehe Hauptartikel: Dispersitätsanalyse
Das Ergebnis einer Korngrößenanalyse ist die Korngrößenverteilung, also eine Häufigkeitsverteilung in Form eines Balken- oder Liniendiagramms. Gegen den klassierten Äquivalentdurchmesser (Abszisse) wird der prozentuale Anteil (Gewichtsprozent) der Körner aufgetragen. Die üblichen statistischen Parameter, wie Mittelwert, Median, Perzentilwerte, Streuung oder Schiefe der Verteilung, außerdem die Ungleichförmigkeit, lassen sich berechnen und damit die Probe bezüglich ihrer Korngröße charakterisieren.
In Produktionsprozessen, bei denen es bei den Rohstoffen oder beim Produkt auf definierte Korngrößen ankommt, sind Korngrößenanalyse und Korngrößenverteilung ein wesentlicher Bestandteil der Qualitätskontrolle. In der Sedimentologie und Bodenkunde ist die Korngrößenverteilung ein sehr wichtiges Merkmal zur Charakterisierung von Böden und Sedimenten. Sie dient deren Klassifikation und ist eigenschaftsbestimmend, beispielsweise bei Wasserhaushalt, Verdichtungspotential oder Hangstabilität.
In Sedimentologie und Bodenkunde ist die Korngrößenanalyse eine fundamentale Untersuchungsmethode von Sedimenten, Sedimentgesteinen und Böden. Die Korngrößenverteilung dient der Klassifikation und Nomenklatur sowie der Ableitung und Interpretation von Eigenschaften. In der Bodenkunde wird durch die Gemengeanteile der verschiedenen Korngrößen die Bodenart definiert, die im Zuge der Bodenkartierung im Gelände über die Fingerprobe (Boden) angesprochen wird.
Prinzipiell wird das breite Spektrum in der Geosphäre vorkommender Korngrößen von weit unter einem Mikrometer bis hin zu mehreren Metern logarithmisch in Klassen eingeteilt. Im Detail variiert die Einteilung innerhalb der verschiedenen geowissenschaftlichen Disziplinen von Autor zu Autor oder zwischen verschiedenen Ländern. Im deutschsprachigen Raum besitzt die Klassifikation nach DIN 4022 die größte Verbreitung.
Bei der Betrachtung von Böden ist zwischen dem Siebkorn und dem Schlämmkorn zu unterscheiden. Das Siebkorn ist mit bloßem Auge zu erkennen und besitzt eine Korngröße von mehr als 0,063 mm. Im Gegensatz dazu kann das Schlämmkorn nur unter dem Mikroskop sichtbar gemacht werden. Der Korngrößenbereich liegt zwischen 0,0002 m und 0,063 m.
Die Einteilung, wie sie in etwa die DIN 4022 (Benennen und Beschreiben von Boden und Fels) gibt. Die DIN 18196 (Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke) [1] ist damit weitgehend konform, kennzeichnet aber etwas anders und setzt andere Rahmenbedingung. Je nach Autor und besonders in den USA sind die Klassengrenzen geringfügig bis deutlich anders, wobei auch nur die Bezeichnungen der Großgruppen international einheitlich sind.
| Bezeichnung | Äquivalent- durchmesser in mm |
anschaulicher Vergleich | Symbol | Bodentyp | Kornart | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Großgruppe | Kleingruppe | ||||||||
| gerundet | eckig-kantig | Feinheit | Bindigkeit | ||||||
| Steine8 | Blöcke1 | > 200 | größer als Hühnereier | Y | Grobboden (Bodenskelett) | nichtbindige Böden | Siebkorn | ||
| Gerölle, Geschiebe | Grobsteine (Schutt) | 63 - 200 | X | ||||||
| Kies2 | Grobkies | Mittelsteine(Schotter)7 | 20 - 63 | kleiner als Hühnerei / größer als Haselnüsse | gG | G | |||
| Mittelkies | Feinsteine (Splitt)6 7 | 6,3 - 20 | kleiner als Haselnüsse / größer als Erbsen | mG | |||||
| Feinkies3 | Grus6 | 2 - 6,3 | kleiner als Erbsen / größer als Streichholzköpfe | fG | |||||
| Sand2 | Grobsand3 | 0,63 - 2 | kleiner als Streichholzköpfe / größer als Grieß | gS | S | Feinboden | |||
| Mittelsand | 0,2 - 0,63 | gleich Grieß | mS | ||||||
| Feinsand | 0,063 - 0,2 | kleiner als Grieß, aber mit bloßem Auge noch erkennbar5 | fS | ||||||
| Schluff2 (Silt4) |
Grobschluff | 0,02 - 0,063 | mit bloßem Auge nicht mehr erkennbar | gU | U | bindige Böden | Schlämmkorn | ||
| Mittelschluff | 0,0063 - 0,02 | mU | |||||||
| Feinschluff | 0,002 - 0,0063 | fU | |||||||
| Ton9 (Feinstkorn) |
Grobton | 0,00063 - 0,002 | gT | T | |||||
| Mittelton | 0,0002 - 0,00063 | mT | |||||||
| Feinton | < 0,0002 | fT | |||||||
In der Petrologie (Gesteinskunde) und Mineralogie wird zwischen der absoluten und der relativen Korngröße im Gefüge von Gesteinen und Mineral-Aggregaten unterschieden.
Die absolute Korngröße lässt sich bereits grob mithilfe des Auges oder des Mikroskops abschätzen. Zur Unterscheidung werden dafür die Begriffe makrokristallin (mit bloßem Auge erkennbar), mikrokristallin (nur unter dem Mikroskop erkennbar) und kryptokristallin (unter dem Mikroskop nicht mehr aufzulösen) verwendet.
Grob- bis riesenkörnige Kristallgefüge entsprechen mit einer durchschnittlichen Korngröße von 5 bis 30 mm in etwa der Klasse der Kiese. Mittelkörnige Kristallgefüge besitzen eine durchschnittliche Korngröße von 1 bis 5 mm bilden den Übergang zwischen Kies- und Sandgesteinen. Ein feinkörniges Gefüge von weniger als einem Millimeter liegt bei einem mittelfeinem Sandstein vor. Bei Mikrolithen oder auch Kristalliten beträgt die durchschnittliche Korngröße nur wenige Mikrometer (µm).
Die relative Korngrößenbestimmung vergleicht im Gesamtgefüge die einzelnen Kristallite (Körner) untereinander. Bei einem gleichkörnigen Gefüge zeigen entsprechend die Einzelkristalle nur geringe Größenunterschiede.
Ungleichkörnige Gefüge können dagegen sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Größere Kristalle sind in einer feinkörnigen Kristallmatrix eingebettet und werden porphyrische Gefüge genannt. Vitrophyrische Gefüge betten größere Kristalle in einer glasigen Grundmasse ein und in glomerophyrischen Gefügen liegen Kristallaggregate in einer feinkörnigen Matrix vor.
Zusätzlich kann die Korngröße innerhalb eines Gesteins variieren. Das bedeutet, dass sie sich in serialen Gefügen in bestimmten, stetigen Intervallen ändert oder sie ändert sich in hiatalen Gefügen unregelmäßig bzw. unstetig.
Anna Akhmatova et Marina Tsvetaeva
Deux femmes russes poètes prises au coeur de la tourmente russe du début du siècle, deux femmes russes reclues dans leur oeuvre face à un monde hostile. Ces deux russes russes sont le visage de la Russie ancienne et moderne.
"Qu'une femme russe vaut bien plus, en somme que les hommes russes qui se battent, et que leur chagrin pour les hommes me fait aimer les femmes russes ici-bas."