NNR 1545 90i\ INSTÏTUÜT VOOR CULTUUR TiECHNIÊk EN WATERHUISHOUDING
De samenhang t u s s e n korrelgrootte, poriëngrootte en doorlatendheid van zandfracties
i r . "W. P. Stakman
Inleiding BIBLIOTHEEK L
STARINGGEBOUW 670Û Aiï v : „ j — /--',"-•' x-ï
De doorlatendheid van een grond zal mede worden bepaald door de m a x i -male diameter van de poriën.
De kennis van de grootste poriëndiameter i s tevens van belang voor de bepaling van de structuur van een grond (7, 8) en zal kunnen bijdragen tot de verklaring van het begrip 'vol-capillaire zone', die de met water verzadigde laag boven het freatisch oppervlak omvat.
In zandgrond zal de binding van het water overwegend capillair zijn en samenhangen met de poriëngrootte. De relatie tussen beide grootheden kan worden uitgedrukt a l s :
h = 2H cosffi grd waarin: h = vochtpotentiaal of zuig spanning
H= oppervlaktespanning van het water g = versnelling van de zwaartekracht
r = straal van de cylindrisch gedachte capillair
a = contacthoek tussen water en wand van het capillair d = dichtheid van water
De contacthoek a zal weinig van 0 afwijken, zodat c o s « = 1. De dicht-heid van water kan ook worden aangenomen als 1.
2 Wordt nu H uitgedrukt in dynes per c m en g in dynes per c m , dan geldt bij 20° C:
, 2 x 7 2 , 7 5 n ~ 981 x r
waarin h i s uitgedrukt in c m water en r in c m . Hieruit volgt dat: , 0,2960
h = d
waarin d = equivalent poriëndiameter in c m .
36/0264/30 VI (V 7 /
2
-Uit figuur 1, waarin de zuig spanning h en de overeenkomstige pF-waarde (logh) zijn uitgezet tegen de equivalent poriëndiameter (micron) kan worden afgeleid welke poriën bij een bepaald aangelegde zuig spanning nog juist water kunnen vasthouden.
Wordt deze zuigspanning overschreden dan treedt lucht in de plaats van water.
Voor zeer kleine waarden van h zouden i r r e ë e l grote diameters worden berekend.
Om nu de diameter van de grootste porie te kunnen bepalen i s gebruik gemaakt van de bepaling van ds 'luchtuittredewaarde', dit is de zuigspanning waarbij een met water verzadigd monster van geringe dikte (circa 0, 5 tot
1, 5 mm, afhankelijk van de korrelgrootte) lucht begint door te laten. Dit zal het eerst geschieden door de grootste porie, waarvan de diameter volgens bovengenoemde formule kan worden berekend.
De luchtuittredewaarde i s vooralsnog bepaald aan uitgezeefde zandfrac-ties, aangezien de poriën hiervan het meest uniform zijn en in een dun mon-ster continu met dezelfde doorsnede doorlopen.
Als karakterisering van de poriëngrootte van fijnporig keramisch m a t e -riaal wordt zowel het begrip luchtuittredewaarde (air-bübblirg p r e s s u r e ) als luchtintredewaarde (air-entry p r e s s u r e ) gebruikt voor respectievelijk die over- of onderdruk waarbij een continue stroom luchtbellen door het poreuze medium heen ontstaat en voor de maximale over- of onderdruk, waarbij het poreuze medium nog totaal verzadigd niet water blijft (5).
De luchtuittredewaarde zal in het geval van een monster van minimale dikte gelijk zijn aan de luchtintredewaarde, aangezien de grootste porie hier ononderbroken met dezelfde diameter doorloopt.
Naast de luchtuittredewaarden zijn van zandfracties de doorlatendheid en de pF-curve bepaald. Bij deze laatste bepaling werd met zeer kleine zuig-spanning sintervallen gewerkt, teneinde die zuigzuig-spanning, waarbij een groet aantal poriën van gelijke doorsnede wordt gedraineerd en wat zich in de c u r -ve uit als een min of meer scherpe o-vergang van het -verticale '-verzadigde' traject in een nagenoeg horizontaal traject, nauwkeurig te bepalen,
- 3 Onderzocht mat e yj aal
Door het Instituut voor Bodemvruchtbaarheid te Groningen konden de volgende zandfracties beschikbaar worden gesteld: 50-75, 75-105, 105-150, 150-210, 210-300 en 300-420 micron, terwijl van het Bodemkundig Labora-torium te Kampen de fracties 16-50, 50-75, 75-105, 105-150, 150-210 en 420-600 micron werden verkregen.
De fracties 420-500, 500-1000 en 1000-2000 micron werden met de hand gezeefd uit de grofzandige C-laag van het Sinderhoeveprofiel, terwijl een monster Blokzijlzand, waarin de granulaire fractie van 37-75 micron onge-veer 80% van het totaal uitmaakt, mede werd onderzocht.
Het M(mediaan)-cijfer van Blokzijlzand bedraagt 45 (micron). Bepaling van de luchtuittredewaarde
Een cylinder van 2, 5 cm hoogte en 5 cm doorsnede, aan één zijde voor-zien van een geperforeerde koperen plaat en bij het onderzoek van de fijnere fracties tevens van een poreus nylondoekje, wordt door middel van O-ringen geklemd op een afzuigvat, dat in verbinding staat met een waterstraalpomp.
De cylinder wordt onder vibratie gevuld met nat zand, totdat één aaneen-gesloten dunne laag de koperen plaat bedekt. Een kleine onderdruk wordt nu in het vat bewerkstelligd, waarna vat en monster op de kop worden gezet. Door het langzaam inschuiven van een buis in een met water gevulde regula-tiecylinder, die tussen waterstraalpomp en afzuigvat is gekoppeld wordt de onderdruk zolang opgevoerd totdat er in het dunne waterlaagje dat zich aan de afzuigzijde op het monster bevindt, luchtbellen verschijnen. De c o r r e s ponderende zuig spanning kan door meting van de lengte van het onderwater -gedeelte van de ingeschoven buis of door aflezing op een manometer worden bepaald (6). De bepaling dient enige malen te worden herhaald om een b e -trouwbaar gemiddelde te verkrijgen.
De luchtuittredewaarde is identiek met de minimum negatieve capillari-teitsdruk, zoals deze door ENGELHARDT (1) i s bepaald aan uiterst dunne zandgrondlaagjes. Bij toenemende dikte van het monster nam de capillari-teitsdruk toe (de kans op een vernauwing in een door het monster heen lopen-de porie wordt steeds groter), totdat bij een bepaallopen-de dikte, die tussen 10 en 20 mm lag, een maximale waarde werd bereikt (maximum negatieve capilla-riteitsdruk).
Bij d r i e op het I. C. W. - l a b o r a t o r i u m onderzochte f r a c t i e s 7 5 - 1 0 5 ,
210-300 en 500-1000 m i c r o n w e r d een m a x i m a l e l u c h t u i t t r e d e w a a r d e b e r e i k t b i j een m o n s t e r d i k t e van 8 tot 14 m m (fig. 2).
Om een b e t e r e vergelijking m e t de r e s u l t a t e n van het p F en d o o r l a t e n d -h e i d s o n d e r z o e k , dat i s v e r r i c -h t m e t m o n s t e r -h o o g t e n van r e s p e c t i e v e l i j k 51 en hoogten v a r i ë r e n d van 51 tot 300 m m , mogelijk t e m a k e n i s n a a s t de l u c h t -u i t t r e d e w a a r d e van m o n s t e r s van c i r c a 1 m m dikte ook die van m o n s t e r s v a n 25 m m dikte b e p a a l d . In het l a a t s t e geval n e e m t de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e bij dikker worden van het m o n s t e r dus niet v e r d e r t o e .
De zuig spanning b i j beide l u c h t u i t t r edewaarden kan m e t de r e l a t i e
h = —Lj — in een equivalent p o r i ë n d i a m e t e r worden o m g e r e k e n d , w a a r b i j in
h e t geval van 1 m m dikke m o n s t e r s de d i a m e t e r van de g r o o t s t e p o r i e wordt b e r e k e n d , doch b i j de 25 m m m o n s t e r s de d i a m e t e r van de s m a l s t e v e r n a u wing van de door het gehele m o n s t e r heen lopende g r o o t s t e p o r i e w o r d t g e -vonden.
R e s u l t a t e n
De u i t k o m s t e n van de luchtuittredebepalingen staan v e r m e l d in t a b e l 1. "Worden nu de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e n v o o r 1 m m dikke m o n s t e r s (h. in c m w a -t e r ) en voor 25 m m dikke m o n s -t e r s (h?l in c m w a t e r ) op d u b b e l l o g a r i t h
-m i s c h p a p i e r u i t g e z e t tegen de ge-middelde d i a -m e t e r van de k o r r e l f r a c t i e (d^-i n m (d^-i c r o n ) dan w o r d t een rechtl(d^-ijn(d^-ig v e r b a n d gevonden v o l g e n s :
, 4800 , 5551 ,r. -x
hl ~ ~Y~ e n h25 = 0 > 9 2 («g«3)
k dk
Het d u b b e l - l o g a r i t h m i s c h u i t z e t t e n van de p o r i ë n d i a m e t e r (d_ in m i c r o n , b e r e k e n d uit h = —-?—) tegen de gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r (d^ in m i c r o n ) leidt tot het rechtlijnig verband, z o a l s dit in figuur 4 i s aangegeven en w a a r v o o r ten aanzien van de p o r i e d i a m e t e r van 1 m m dikke m o n s t e r s r e s p e c t i e -velijk van 25 m m dikke m o n s t e r s geldt dat:
d j = 0 , 6 2 dk en d2p = 0 , 5 3 dk° *9 2 (fig. 4)
Bij eenzelfde gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r wordt dus b i j een m o n s t e r van 1 m m dikte een k l e i n e r e l u c h t u i t t r e d e w a a r d e en een g r o t e r e p o r i e - ' d o o r g a n g ' gevonden dan b i j een 25 m m dik m o n s t e r , w a a r o p e e r d e r r e e d s w e r d g e w e -zen.
- 5 Tabel 1. Z a n d f r a c t i e 1 6 - 50 B l o k z i j l z a n d 5 0 - 75 7 5 - 105 1 0 5 - 150 1 5 0 - 210 2 1 0 - 300 3 0 0 - 420 4 2 0 - 500 4 2 0 - 600 5 0 0 - 1 0 0 0 100Q-2000 JLuchtuittr ede w a a r de ( c m w a t e r ) b i j m o n -s t e r dik^a 25 m m ' 190 148 115 135 85 90 60 70 50 58 38 40 23 18 15 17 13 6 b i j m o n -s t e r d i k t e 1 m m 150 115 73 60 39 27 16 13 9 7 6 4 k - f a c t o r g e m e t e n m / d a g y 0 , 1 6 0 , 4 5 1 . 6 1 , 3 2 , 8 2 , 1 3 , 0 4 , 6 4 , 5 5 , 9 1 1 , 8 3 2 , 5 k - f a c t o r g e m e t e n m / d a g ' 6 , 2 * ) 6 , 2 1 9 , 5 4 0 , 5 3 4 , 4 2 5 , 0 4 7 , 3 7 1 , 9 9 5 , 0 7 9 , 0 1 4 1 , 0 3 1 7 , 0 2 8 4 , 0 3 1 9 , 0 k - f a c t o r k - f a c t o r g e m i d d e l d b e r e k e n d m / d a g m / d a g ' 0 , 1 6 0 , 4 5 1 , 4 5 2 , 4 5 3 , 8 0 5 , 7 0 1 5 , 6 5 3 7 , 4 5 2 5 , 0 0 5 0 , 6 0 1 0 5 , 0 0 3 0 7 , 0 0 1 , 0 2 , 1 4 , 1 8 , 4 1 6 , 8 3 4 , 0 5 6 , 8 6 8 , 2 2) In s t a l e n c y l i n d e r s ( d i a m e t e r 5, 0 c m , lengte 5, 1 c m ) In p . v. c. - b u i s ( d i a m e t e r 8 c m , lengte 15 c m ) of in zinken b u s s e n ( d i a m e t e r 6, 2 c m , lengte 30 c m ) 3)T» T, A • • " 27,000 ' B e r e k e n d uit K = = I T * )
'Indien twee c i j f e r s staan v e r m e l d , heeft het b o v e n s t e g e t a l b e t r e k k i n g op het m o n s t e r uit Kampen en het o n d e r s t e getal op het m o n s t e r uit Groningen
6
-pF-curven
3 Van de z andfractie s werden pF-curven bepaald aan monsters van 100 c m
inhoud (diameter 50 mm, hoogte 51 mm) met gebruik van de zandbakappara-tuur.
Bij de nadering van het eerste knikpunt in de pF-curve, zoals dit kon worden verwacht uit de gemeten iüchtuittredewaardén bij 25 mm dikke
mon-Sters, werden de zuig spanning sinter vallen zéér klein gehouden (2, 5, 5 of 10 cm waterkolom).
Aangezien de curven voor eenzelfde fractie afkomstig uit Kampen én uit Groningen zeer weinig van elkaar afweken, zijn in figuur 5 alleen de monsters uit Kampen weergegeven (fracties tussen 50 en 210 micron). De fractie
210-300 micron is een Gronings monster, terwijl de grovere fracties bestaan uit met de hand gezeefd materiaal van de Sinderhoeve ondergrond.
De Kampen-Groningen groep had volumegewichten variërend van 1, 45 tot 1, 57, terwijl de 'Sinderhoeve' groep onder vacuum nat in de ringen werd gebracht, hetgeen resulteerde in volumegewichten van 1, 70 tot 1, 75. Dit v e r klaart de lagere poriënvolumina van de laatste groep ten opzichte van de e e r
-ste.
Totaal gezien lopen de poriënvolumina uiteen van 36 tot 45%. Ook bij het nat invullen van de 2, 5 cm hoge ringen werden poriënvolumina van dezelfde orde-grootte gevonden en werd het theoretisch minimum van 26%, dat moge-lijk i s bij kogelvormige deeltjes van dezelfde grootte, waarbij elk deeltje grenst aan 12 andere deeltjes, lang niet bereikt (2, 3).
De poriënvolumina van 36 tot 45% komen overeen met de door VON ENGEliHARDT (2) genoemde waarden van 40 tot 45% voor natuurlijke niet samengedrukte zanden en van 35 tot 45% voor 'ingeschudde' homodisperse zanden. Dat de dichtste pakking niet wordt bereikt zou zijn te verklaren uit het feit, dat de wrijving swe er standen tussen de deeltjes zo groot worden dat verdere verschuivingen benodigd voor het innemen van een dichtere pakking, niet meer plaatsvinden. Daarbij komt dat alle ni et-kogelvormige deeltjes een groter poriënvolume vormen dan kogelvormige deeltjes van identieke afme-tingen (2).
Met uitzondering van de curve voor 10002000 micron, waarvan de f r a c -tiegrenzen ver uiteenliggen en waarvoor zuig spanningsintervallen van 2, 5 cm nog te groot bleken, lopen de pFcurven tot het eerste knikpunt vrijwel v e r
-t i c a a l en word-t e r dus b i j he-t opvoeren van de zuigspanning n i e -t of nauwelijks w a t e r aan het m o n s t e r onttrokken.
Voor een aantal fijnere f r a c t i e s wijkt het gedeelte van de c u r v e t u s s e n 0 en 10 c m zuigspanning erolgszins af van het v e r t i c a l e b e l o o p . Dit zou zijn t e v e r k l a r e n uit ds bepaling van het vochtgehalte bij 2, 5 c m zuigspanning, w a a r b i j het vooraf v e r r a d i g d e m o n s t e r (hoogte 51 m m ) g e d u r e n d e 24 uur wordt g e d r a i n e e r d . Hierbij staa.t het waterniveau in de zandbak gelijk m e t de onderkant van h e t rnor_ster en ir, de zuigspanning ten opzichte van het b a s i s -vlak door de halve ringhoogte dus 2, fi c m (pF 0. 4). E r z a l b i j weging nog
wat aanhangend w a t e r m e e w o r d e n gewogen, v/aardoor een wat te hoog v o c h t -gehalte kan worden gevonden.
De c u r v e n van de f r a c t i e s 210-300 en 1000-2000 m i c r o n v e r t o n e n in het middengedeelte een hellende in p l a a t s van een nagenoeg h o r i z o n t a a l lopende c u r v e hetgeen wijst op een m i n d e r e homogeniteit van het m a t e r i a a l .
In figuur 5 sts'.t bovendien aangegeven w a a r het l u c h t u i t t r e d e w a a r d e - p u n t bij 25 m m hoge m o n s t e r s i s gevonden. De d i s c r e p a n t i e t u s s e n dit punt en h e t knikpunt van de p F c u r v e i s over het algemeen niet g r o o t , w a a r b i j in a a n -m e r k i n g -m o e t worden geno-men dat de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e een ge-middelde i s van een aantal h e r h a l i n g e n en op een nauv/keurigheid van 1 c m , z o a l s dit v o o r de g r o v e r e f r a c t i e s in feite i s v e r e i s t , geen a a n s p r a a k kan m a k e n .
Doorlatendheid
Van alle z a n d f r a c t i e s w e r d de de or latendheid b e p a a l d . Teneinde een g o e -de pakking van -de k o r r e l s t e w a a r b o r g e n en v e r s t o r i n g e n in het m o n s t e r d o o r de w a t e r d o o r s t r o m i n g te v o o r k o m e n w e r d e n de f r a c t i e s > 150 m i c r o n ook, of uitsluitend, b e p a a l d in c y l i n d e r s m e t een g r o t e r e lengte en d o o r s n e d e dan v a n de gebruikelijke Kope cid r i n g e n en w e ! in p . v. c. c y l i n d e r s m e t een d i a m e -t e r van 8 c m en een leng-te van 15 c m en in r-inken b u s s e n m e -t d i a m e -t e r en lengte van r e s p e c t i e v e l i j k 6, 2 en 30 c m .
Naast de g e m e t e n K - w a a r d e n ( m e t e r s p e r e t m a a l ) zijn in t a b e l 1 t e v e n s de doorlatendheden v e r m e l d , die zijn b e r e k e n d uit de b e t r e k k i n g :
^ 27,000 I T
H i e r i n i s U het soortelijk oppervlak van de z a n d k o r r e l s , dat kan w o r d e n b e r e k e n d m e t behulp van de formule van Zunker:
U = 4? 343,, ,J__ J_. logd2 * logd1 \ d2 >
waarin d. de diameter van de kleinste en d de diameter van de grootste k o r -rels in mm voorstelt. Deze formule hééft alleen geldigheid als de grenzen der fracties niet verder uiteenlopen dan overeenkomt met een verhouding 1 : V2. Voor de fracties 16-50, 500-1000 en 1000-2000 micron kon dus geen betrouwbaar U-cijfer worden berekend.
Voor de overige fracties blijkt een goede overeenkomst tussen de geme-ten en de berekende doorlageme-tendheid te bestaan met uitzondering van de fractie 420500 micron, waarvan de gemeten doorlatendheid te laag lijkt in v e r -gelijking met de gemeten en berekende doorlatendheid van de beide aangren-zende fracties 300-420 en 420-600 micron.
De samenhang tussen doorlatendheid en poriën- en korrelgrootte
De doorlatendheid van de z andfractie s blijkt op dubbel-logarithmisch pa-pier uitgezet rechtlijnig samen te hangen met de gemiddelde korreldiameter.
De relatie tussen beide grootheden is als volgt: K = 0,00045 d j ^1 , 8 7
waarin K is uitgedrukt in meters per etmaal en d, in micron. De samenhang tussen beide i s weergegeven in figuur 6, waarin voor de fractie 420-500 niet de gemeten (25 m/etmaal) doch, de om de eerder vermelde redenen bereken-de (56, 8 m/etmaal) doorlatendheid in aanmerking i s genomen voor het dubbel-logarithmisch rechlijnig verband.
Uit gegevens van KLUTE en WILKINSON (4) die een vijftal zandfracties (104-125, 125-149, 149-177, 177-210 en 210-250 micron) onder andere op doorlatendheid onderzochten valt de volgende relatie .af te leiden:
- 2 07 K = 0,00033 c^
waarin de doorlatendheid K weer is uitgedrukt in m e t e r s per etmaal en de gemiddelde korreldiameter d, in micron (fig. 7).
De constanten in deze formule zijn dus van dezelfde orde van grootte als die in de eerdergenoemde relatie tussen doorlatendheid en korreldiameter.
9 -Uit de formules:
d2 5= 0,53 d j ^0 , 9 2 geldig voor 25 mm dikke monsters en:
K = 0,00045 dj^.1 , 8 7
geldig voor monsters van 50 mm dikte of meer, kan de volgende betrekking worden afgeleid:
K = 0,0016 d 2'0 2 P
waarin K en d respectievelijk zijn uitgedrukt in meters per etmaal en in micron.
Figuur 8 laat het dubbel-logarithmisch uitgezette verband tussen beide grootheden zien, waarin, evenals in figuur 6, voor de fractie 420-500 |JL niet de gemeten, maar de berekende doorlatendheid als bepalend voor de rechte lijn i s aangenomen.
Uit
K = 0,0016 d2'0 2 en h = 2 ^ 9 6 0
P d p
kan de doorlatendheid in afhankelijkheid van de zuig spanning bij het luchtuit-tredepunt worden afgeleid:
K = 16 730 h "2'0 2
waarin de doorlatendheid K in m e t e r s per etmaal en de zuig spanning h bij luchtuittredewaarde in cm is uitgedrukt.
Er dient op te worden gewezen dat in het bovenstaande steeds sprake is geweest van de verzadigde doorlatendheid, waarbij dus alle poriën van het monster met water zijn gevuld.
Door VISSER (9) wordt de volgende samenhang tussen onverzadigde (K ) en verzadigde doorlatendheid (K ) gegeven:
<l> K = (-£)n K
c y <\> ' s
waarin <\> de vochtspanning bij luchtuittredewaarde en <|> de met K c o r r e s
-6 C
10
Aan z a n d f r a c t i e s i s e x p e r i m e n t e e l bepaald (blz. 9): K , . . < • . ) - * •M
w a a r i n a = 16 730. Wordt deze w a a r d e in de bovenstaande f o r m u l e ingevuld dan o n t s t a a t :
ir _ , n - 2 , 0 2 , - n
De w a a r d e van n wordt onder a n d e r e door WESSELING (10) voor k l e i en 1 e e m g r o n d e n in de o r d e g r o o t t e van 2 b e r e k e n d , voor zandgronden, e c h -t e r hoger (&g-t; 3).
De b e t r o u w b a a r h e i d van de gevonden r e l a t i e s b i j z a n d f r a c t i e s z a l nog kunnen worden opgevoerd door een v e r d e r e onderverdeling in deze f r a c t i e s t e m a k e n en zo mogelijk m o n s t e r s van gelijke (dichte) pakking in h e t o n d e r -zoek t e b e t r e k k e n .
Ook de bepaling van de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e zal dienen te w o r d e n v e r -fijnd en g e s t a n d a a r d i s e e r d , zodat m e t een m i n d e r aantal h e r h a l i n g e n van deze bepaling zal kunnen worden v o l s t a a n .
Teneinde deze bepaling b e h a l v e voor zand ook toe t e kunnen p a s s e n v o o r ongestoorde v e l d m o n s t e r s van a n d e r e g r o n d s o o r t e n , zal een eenvoudige a p -p a r a t u u r voor het afsnijden van -plakken van deze m o n s t e r s i n elke gewenste dikte door de Stichting C e n t r a l e "Werkplaats worden v e r v a a r d i g d .
Samenvatting
Teneinde de d i a m e t e r van de g r o o t s t e p o r i e te l e r e n kennen w e r d de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e b e p a a l d aan c i r c a 1 m m dikke m o n s t e r s van v e r s c h i l l e n de z a n d f r a c t i e s . D u b b e l l o g a r i t h m i s c h uitgezet b l e e k de r e l a t i e t u s s e n l u c h t -u i t t r e d e w a a r d e (z-uigspanning in c m w a t e r ) en de gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r
(micron) rechtlijnig te zijn (fig. 3) en b l e e k de g r o o t s t e equivalent p o r i ë n d i a -m e t e r (d ) die kan w o r d e n b e r e k e n d uit de l u c h t u i t t r e d e w a a r d e (fig. 1) -m e t de gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r (d, ) s a m e n te hangen v o l g e n s :
d1 = 0, 62 <L (fig. 4)
De l u c h t u i t t r e d e w a a r d e n e e m t m e t het dikker worden van de m o n s t e r s toe tot een m a x i m a l e w a a r d e (fig. 2).
11
-Aan 25 mm dikke monsters van zandfracties werd deze waarde, waaruit de equivalent poriëndiameter (d ) van de kleinste vernauwing van de door het monster heen lopende grootste porie weer kan worden berekend, bepaald. De relatie tussen gemiddelde korreldiameter (d, ) en poriëndiameter (d ) was als volgt:
d2p5 = 0, 53 d^' 9 2 (fig. 4) De gevonden luchtuittredewaarden bij de 25 m m dikke z andmonster s
kwamen over het algemeen overeen met de zuigspanning, waarbij het v e r t i -cale traject van de pF-curven overging in het horizontale traject (fig. 5),
Op een enkele uitzondering na kwam de gemeten verzadigde doorlatend-heid goed overeen met de uit het U-cijfer berekende waarde (tabel 1).
De relatie tussen doorlatendheid (K) en de gemiddelde korreldiameter (d, ) kan worden uitgedrukt a l s :
- A ft7
K = 0, 00045 c^ ' ' (fig. 6) waarin de beide constanten van dezelfde orde van grootte zijn als de uit l i t e -ratuurgegevens berekende waarden:
K = 0,00033 d^.2 , 0 7 (fig-7)
Tenslotte kan uit de gevonden resultaten de samenhang tussen doorlatend-heid en poriëngrootte worden afgeleid (fig. 8) en ook tussen doorlatenddoorlatend-heid en luchtuittredewaarde. De laatste relatie kan worden ingepast in een formule, die het verband tussen verzadigde en onverzadigde doorlatendheid aangeeft (blz. 9).
12
L i t e r a t u u r
ENGELHARDT, J. H. , 1928 B i j d r a g e tot de k e n n i s van c a p i l l a i r e v e r s c h i j n -selen in v e r b a n d m e t de h e t e r o g e n i t e i t van de grond.
ENGELHARDT, W. VON, I960 - Der P o r e n r a u m d e r Sedimente. KEEN, B . A . , 1931 - The p h y s i c a l p r o p e r t i e s of soiL
KLUTE, A. and G. E. WILKINSON, 1958 - Some t e s t s of the s i m i l a r m e d i a concept of c a p i l l a r y flow: I. Reduced c a p i l l a r y conductivity and m o i s t u r e c h a r a c t e r i s t i c data. P r o c . Soil Sei. Soc. Am. V o l . 2 2 : 2 7 8 - 2 8 1 .
RICHARDS, L. A. and GEN OGATA, 1956 - M a t e r i a l s for r e t a i n e r p l a t e s a n d t h e i r u s e for r e t e n t i v i t y m e a s u r e m e n t s . P r o c . Soil Sei. Soc. Am. V o l . 2 0 : 303-306.
STAKMAN, W. P . , 1963 - Air e n t r y v a l u e . Supplement on: P r e l i m i n a r y R e p o r t of conception and methods in r e l a t i o n to the description of soil s t r u c t u r e b y physically significant p a r a m e t e r s .
VISSER, W. C . , 1962 - G e n e r a l approach of the d e s c r i p t i o n of soil s t r u c t u r e in r e l a t i o n to land i m p r o v e m e n t p r a c t i c e s and r e s e a r c h . P r e l i m i n a r y R e p o r t of conception and m e t h o d s in r e l a t i o n to the d e s -c r i p t i o n of soil s t r u -c t u r e by physi-cally signifi-cant p a r a m e t e r s . , 1963 De beoordeling van de b e t e k e n i s en w a a r d e n van m e t h o -den t e r bepaling van de b o d e m s t r u c t u u r . Nota n o . 208, L C. W. , 1963 - Soil m o i s t u r e content and é v a p o t r a n s p i r a t i o n . Institute for Land and Water Management R e s e a r c h Techn. Bull. n o . 3 1 . WESSELING, J . , I957 - Enige a s p e c t e n van de w a t e r b e h e e r s i n g in
CE Lü (-Lü 1 < Z :LÜ CE
o
CL I-z
Lü _) | O Lü < Z Lü Oz
Z Z < Q_ 10 N Z Lü 10 CO < CD CE Lü > c c|8
3o "3-NJ O ü o o o o O O O Cvl O o o o o o o o o m^r n o o w o o r— o o o ifl\r m o CM tf> ^r m CMfig. 2
VERBAND TUSSEN LUCHTUITTREDEWAARDE EN M O N -STERDIKTE VAN ZANDFRACTIES
l u c h t u i t t r e d e - w a a r d e 100f— ( c m w a t e r ) 9 0 8 0 70 6 0 5 0 4 0 36(— 32 f r a c t i e 7 5 - 1 0 5 / "
28
24
2 0
16
TT
12
11
10
9 87-
/ ' f r a c t i e 2 1 0 - 3 0 0 yu f r a c t i e 500-1000 8 12 16 20 24 28 m o n s t e r d i k t e ( m m )Cl (rf)jS}3UJDip|3jJc»| apiappioieo o g o o o o 2 9 o o o o P. m o œ <o o o o CM 1 O o *- (rf)S(lDDJipUDZ o o ü 1 o o
88
(D 10 O O CM CM • < T ^ O CM ^ O o m O o m O T -OJ o CM O m r~ o m y ifl O in o Ifl in N ) O Ifl o I «5(rf)jeiaaiDip|Sjjo>| spisppiuuso
2 ° '
2 °
O in o o o o o CD O O 10 O O T o o CM O O o OD o (0 o T o <M o8
CM 1 o o O _/• o o o 1 o o m o o o o coin i i o o CM CM <T<? O CM 1 O o o o ro O O CM o m o 10 o m o m m r^ i o in o 10 JD *- (rf)s\%0DJipuD2pF-CURVEN VAN ZANDFRACTIES Zuigspanning (cm-water) 5 0 0 r — f i g 5 Zuigspanning (pF) 2.5 45 50 Vol % water 64a.42.4/6
c o > C > Ol a; a> i_ o o c 0 2 m o o
E
•*-> a>o£
^ <D +-»E
•D <D x:o S
"o c_ O O Ûo
CM LD t_ <\) •*-> E g O) O 0 O 0 OtO 00 CT
