Buch, Deutsch, 304 Seiten, Format (B × H): 150 mm x 230 mm
Buch, Deutsch, 304 Seiten, Format (B × H): 150 mm x 230 mm
ISBN: 978-3-510-65223-5
Verlag: E. Schweizerbart
Erdbewegungen gewinnen immer mehr an Bedeutung, z. B. bei Umlagerungen, Schüttung und Verfüllung/Verdichtung und Knetung durch Befahrung. Stets greifen sie in die Wasser-, Luft- und Wärmehaushalte der Böden ein. Sie beeinflussen mithin die Umwelt und damit die Land- und Forstwirtschaft nachhaltig. Auch Rekultivierungsmaßnahmen und die Stabilität von Schüttkörpern, die Befahr- und Bearbeitbarkeit und die Erosion von Böden sind betroffen. Dies gilt auch für die Nachlieferung zum Grundwasser, und die Kontamination oder Reinigung des Grundwassers und des durchströmten Bodens sowie die Dichtigkeit von Abdeckungen. Das Buch beschreibt die dabei auftretenden bodenphysikalischen Zustände und Prozesse. Es schließt die Lücke zwischen allgemeinen Lehrbüchern der Bodenkunde und Spezialabhandiungen über Bodenmechanik und Hydrologie. In der 3. Auflage wurde das Kapitel »Der Pflanzenstandort und seine physikalische Veränderung« stark überarbeitet.
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Symbole und Abkürzungen XIII
Einleitung 1
1 Körnung 4 3
1.1 Einteilung 4
1.1.1 Korngrößen 5
1.1.2 Kornformen 6
I.1.3 Kornmischungen 7
1.2 Häufig vorkommende Körnungen und Ursachen für ihre Entstehung 14
1.2.1 Sedimentationsgleichung l 5
1.2.2 Trennungsvorgänge 16
1.3 Räumliche Verteilung von Körnungen 18
1.4 Veränderungen von Korngrößenverteilungen im Boden 20
1.5 Beziehungen zu anderen Bodeneigenschaften 21
1.6 Bestimmungsmethoden 23
1.7 Literatur 24
2 Gefüge, Statik und Dynamik der Lagerung 25
2.1 Morphologie des Bodengefüges 25
2.2 Lagerungsdichte, Dichte des Bodens 27
2.3 Porenvolumen und Porenziffer 28
2.3.1 Theoretische Größen von Porenvolumina 29
2.3.1.1 Einfluß von Form und Sortierung 29
2.3.1.2 Einfluß der Teilchengröße 31
2.3.2 Kontaktzahlen 32
2.3.2.1 Zusammenhang zwischen Kontaktzahlen und Porenanteil 32
2.3.2.2 Natürliche Körnung und Aggregate 33
2.3.3 Einfluß der Bodenentwicklung 34
2.4 Porengrößenverteilungen 37
2.4.1 Einteilungen 37
2.4.2 Formen Größen und Entstehungsweisen von Poren 42
2.4.3 Auswirkungen der Porengrößenverteilungen 43
2.5 Stabilität und Lagerung 43
2.5.1 Kräftesysteme im Boden 44
2.5.1.1 Das Teilchengewicht 44
2.5.1.2 Über die feste Phase übertragene Auflagerkräfte 44
2.5.1.3 Über die flüssige (oder die gasförmige) Phase übertragene Kräfte 45
2.5.1.4 Kräfte zwischen Oberflächen benachbarter Teilchen 45
2.5.2 Stabilität als Gleichgewicht der Kräfte 46
2.5.3 Scherwiderstand als Bodeneigenschaft 47
2.5.3.1 Scherwiderstand des Bodens und seine Erfassung 47
2.5.3.2 Beeinflussung des Scherwiderstands durch Bodensubstanzen 49
2.5.4 Konsistenz 51
2.5.5 Fließverhalten (Rheologie) 52
2.6 Drücke und Spannungen im Boden 55
2.6.1 Spannungsverteilungen und ihre Parameter 55
2.6.2 Vertikale Spannungskomponente 57
2.6.3 Horizontale Spannungskomponente 58
2.6.4 Spannungszustände im Boden 62
2.6.4.1 Erfassung des Spannungszustands 62
2.6.4.2 Vertikale Spannungsverteilungen in Böden 64
2.6.4.2.1 Anthropogen komprimierte Böden 65
2.6.4.2.2 Natürliche Lockerungen und Sackungen 65
2.6.4.2.3 Einfluß des Wassers 66
2.6.4.3 Spannungsverteilungen unter begrenzten Lasten 67
2.6.5 Grundbruch 69
2.7 Veränderungen der Lagerung durch mechanische Einflüsse 72
2.7.1 Auswirkungen menschlicher Eingriffe 72
2.7.2 Auswirkungen von Tiertätigkeit und Pflanzenwuchs 75
2.7.3 Auswirkungen des Gefrierens 77
2.8 Literatur 79
3 Wechselwirkungen zwischen Wasser und Boden 81
3.1 Wasseradsorption 81
3.1.1 Mechanismen der Adsorption 81
3.1.2 Eigenschaften des adsorbierten Wassers 83
3.2 Flockung und Peptisation 85
3.3 Schrumpfung 87
3.3.1 Ursachen der Schrumpfung 88
3.3.2 Schrumpfung in Böden 91
3.4 Quellung 92
3.4.1 Ursachen der Quellung und Quellungsdrücke 92
3.4.2 Hemmung der Quellung 95
3.5 Rißbildungen 97
3.6 Wasser als Stabilitätsfaktor 101
3.6.1 Statischer Wasserdruck 101
3.6.2 Strömungsdruck 104
3.7 Benetzungseigenschaften 106
3.7.1 Benetzung und Benetzungswinkel 107
3.7.2 Benetzbarkeit von Böden 110
3.8 Elektrische Strömungspotentiale 112
3.9 Literatur 113
4 Verbreitung und Hydrostatik des Bodenwassers 115
4.1 Verbreitung und Herkunft des Wassers 115
4.2 Kräfte im Bodenwasser 116
4.3 Die Grundwasseroberfläche als Bezugspunkt 118
4.4 Potential des Bodenwassers 119
4.4.1 Gesamtpotentiale und Teilpotentiale 121
4.4.1.1 Das Matrixpotential 122
4.4.1.2 Das Gravitationspotential 122
4.4.1.3 Das osmotische Potential 123
4.4.1.4 Das Auflastpotential 123
4.4.1.5 Das Druckpotential 124
4.4.2 Kombination von Teilpotentialen 125
4.4.3 Meßgeräte 126
4.5 Potentialgleichgewicht 128
4.6 Wasserspannung und Wassergehalt 131
4.6.1 Einfluß der Körnung auf die Wasserspannungskurve 132
4.6.2 Einfluß des Gefüges auf die Wasserspannungskurve 132
4.6.3 Hysteresis der Wasserspannungskurve 134
4.6.4 Bestimmung der Wasserspannungskurve 135
4.6.5 Mathematische Beschreibung der Wasserspannungskurve 136
4.7 Literatur 137
5 Wasserbewegung im Boden 138
5.1 Eigensc
