folgt: 5.2 Flockenbildung und Sinkgeschwindigkeit hinauf: 5. Eigenschaften kohäsiver Sedimente vorher: 5. Eigenschaften kohäsiver Sedimente

5.1 Material und Partikelgröße

Zur Klassifizierung der Partikelgrößen von Sedimenten wird von [30] und [75] die UDDEN-WENTWORTH-Skala verwendet. Diese basiert auf dem Logarithmus zur Basis 2 des Partikeldurchmessers in mm. Die UDDEN-WENTWORTH-Skala definiert die Grenze zwischen Kies und Sand bei , die Grenze zwischen Sand und Schluff bei und die Grenze zwischen Schluff und Ton bei .

Der Partikeldurchmesser von Sand lässt sich durch Siebung bestimmen. Enthält das Sediment Anteile von Schluff und Ton, muss nass gesiebt werden [30]. Natürliche Sedimentpartikel sind nicht kugelförmig. Werden Durchmesser mittels Siebung ermittelt, bezieht sich die Angabe auf die Siebweite. Es ist möglich, wenn auch sehr aufwendig, die Partikelgrößen von Schluff und Ton unter dem Mikroskop zu bestimmen. In der Praxis wird zur Ermittlung der Partikelgrößen die Sinkgeschwindigkeit im Wasser bestimmt, d. h. die Angabe von Partikeldurchmessern bezieht sich auf eine Kugel, die bei gleicher Dichte dieselbe Sinkgeschwindigkeit im Wasser erreichen würde. Wie in Abschnitt 5.2 noch näher erläutert wird, neigen kohäsive Sedimente dazu, Flocken zu bilden, deren Sinkgeschwindigkeit sich von der des einzelnen Partikels stark unterscheidet. Bei der Korngrößenbestimmung werden chemische Zusätze verwendet, die die Flockung unterdrücken.

Natürlich vorkommende Sedimente sind in aller Regel Mischungen aus Partikeln unterschiedlicher Größen. VAN RIJN[102] gibt an, dass Sedimentgemische, die mehr als Ton enthalten, kohäsive Eigenschaften aufweisen.

Die Eigenschaft der Kohäsion erlangen die in [30] [102] genannten Tonmineralien Kaolinit, Montmorillonit, Illit und Chlorit durch die elektrostatische Ladung auf der Oberfläche der plättchenförmigen Partikel. Die Partikelkanten tragen positive und die Partikelflächen negative Ladung. Geraten zwei Partikel in geeigneter Orientierung nahe genug zusammen, bleiben sie aneinander haften. Die ebenfalls elektrisch geladenen Salzionen fördern den Flockungsprozess.

Es existieren somit zwei Definitionen von Ton. Zum einen die mineralogische, die Ton anhand der chemischen Zusammensetzung definiert, und die Definition anhand der Partikelgröße, die Ton als Partikel definiert, die langsamer sinken als Kugeln gleicher Dichte mit Durchmessern unter . Diesem Widerspruch ist PULS [97] in seiner Untersuchung von Schlick aus fünf verschiedenen Ästuaren nachgegangen und hat festgestellt, dass die Untersuchung der Partikelgröße immer einen kleineren Tonanteil ergibt, als die mineralogische Untersuchung.

KOLBE[61] hat Sedimentproben aus dem Weserästuar untersucht, die an den bei Ebbe zugänglichen Wattflächen von 1975 bis 1994 entnommen wurden. Drei Probennahmestellen liegen im Lune-Watt, das der von GRABEMANN [39] ausgewerteten Messstelle im Belxer Bogen (Unterweser km 62,5) ungefähr gegenüberliegt. Siehe Bild 3. Der Tonanteil in diesen Proben liegt bei und schwankt mit den Jahren zwischen und . Der Sandanteil in den Proben liegt in allen Jahren unter . Der Anteil an organischen Substanzen kann anhand des Gewichtsverlustes der trockenen Sedimente beim Glühen bestimmt werden. In [61] sind die Sedimentproben eine Stunde lang bei 1000°C geglüht worden. Zudem ist der Kalkgehalt der Proben ermittelt worden, weil auch dieses Mineral beim Glühen Gewicht verliert. Der Gehalt an organischer Substanz ist dann rechnerisch aus Glühverlust und Kalkgehalt bestimmt worden. In den Proben aus dem Lune-Watt liegt der Gewichtsanteil der organischen Substanzen im trockenen Sediment bei . Der organischen Substanz kommt beim Transport kohäsiver Sedimente eine Bedeutung zu, weil sie zu einer Verfestigung von Flocken und Boden ganz erheblich beiträgt [30] [124].

folgt: 5.2 Flockenbildung und Sinkgeschwindigkeit hinauf: 5. Eigenschaften kohäsiver Sedimente vorher: 5. Eigenschaften kohäsiver Sedimente