Wärmeleitfähigkeit von Sand und Bodenproben messen
Sand und Bodenproben bestehen aus festen Körnern (Matrix) und luft- und/oder wassergefüllten Poren. Die Wärmeleitfähigkeit der Matrix ist höher als die von Wasser, die wiederum deutlich höher ist als die Wärmeleitfähigkeit von Luft. Daher hängt die Wärmeleitfähigkeit bzw. der thermische Widerstand von Sand und Bodenproben stark von den Mengenanteilen von festen Bestandteilen, Luft und Wasser in der Probe ab.
Wassergehalt und Verdichtung müssen für die korrekte Interpretation der Testergebnisse von Sand und Bodenproben bekannt sein.
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Feuchtegehalt
Feuchtegehalt 
Bei einem porösen Material sind die Poren im trockenen Zustand mit Luft gefüllt (Wärmeleitfähigkeit ca. 0.03 W/mK), im gesättigten mit Wasser (Wärmeleitfähigkeit ca. 0.6 W/mK). Daher steigt die Wärmeleitfähigkeit von Sand und Bodenproben mit dem Wassergehalt.
Der Maximalwert der Wärmeleitfähigkeit (im gesättigten Zustand) kann das fünf- bis sechsfache des Minimalwertes (im trockenen Zustand) betragen. Da die Abhängigkeit nichtlinear ist, ist ein Wärmeleitfähigkeitswert für Sand oder Bodenproben nur aussagekräftig, wenn der Feuchtegehalt zum Zeitpunkt der Messung bekannt ist. Je nach Fragestellung muss ggf. bei mehreren Wassergehalten gemessen werden.
Um die vollständige Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit / des thermischen Widerstandes vom Feuchtegehalt zu erfassen (Trockenkurve), sind 5 bis 10 Messungen bei verschiedenen Wassergehalten erforderlich. Zwei Messungen (gesättigt und vollständig getrocknet) werden benötigt, um Maximal- und Minimalwert zu bestimmen.
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Verdichtung
Gut verdichtete Sand- und Bodenproben haben ein geringes Porenvolumen und einen hohen Anteil fester Bestandteile. Da die Wärmeleitfähigkeit der festen Körner höher ist als die der Porenfüllung, hat eine solche Probe eine höhere Wärmeleitfähigkeit als dasselbe Material mit schlechter Verdichtung
Wie gut sich ein Sand verdichten lässt, hängt wesentlich von seiner Kornverteilung ab. Weitgestufte Materialien erreichen beim Einbau auf der Baustelle eine höhere Dichte als enggestufte
Bei der Probennahme im Gelände darf die Struktur des Materials nicht verändert werden, um die Messergebnisse nicht zu verfälschen. Bei der Herstellung von Proben aus losem Material muss derselbe Verdichtungsgrad verwendet werden wie später beim Einbau auf der Baustelle. Details finden Sie in unseren Anwendungshinweisen: Bodenproben für Wärmeleitfähigkeitsmessungen nehmen (PDF).