Dichte von Sand

Dichte von Sand im Dornbach-Baulexikon.

Bezeichnung und Differenzierung:

Sand ist ein natürliches Material mit relativ grossem Porenvolumen und hoher Dichte. Als Rohstoff, welcher aus verdichteten einzelnen Steinen in geringfügiger Grösse gebildet wird, ist das Gewicht von Sand hoch.

Eine Gliederung von Sand erfolgt nach der Körnung. Sand mit einer Korngrösse zwischen 0,063 Millimeter und 0,2 Millimeter heisst Feinsand. In diese Spanne integriert ist Feinstsand, dessen Körnung zwischen 0,125 Millimeter und 0,250 Millimeter beträgt. Grobsand hat eine Körnung von 0,63 Millimeter bis 2 Millimeter. Mittelsand weist eine Bemassung des Korns zwischen 0,2 Millimeter und 0,63 Millimeter auf.
Allgemein ist die Sandkörnung grösser als bei Schluff und kleiner als bei feinem Kies. Feinkies besitzt eine Korngrösse zwischen 2 Millimeter und 6,3 Millimeter. Dagegen sind Schluffkörner sind von 0,002 Millimeter bis 0,063 Millimeter gross.

Geologischer Entstehungsprozess:

Sand entsteht zumeist aus vulkanischem Gestein, welche Erosionsprozessen ausgesetzt sind. Dabei verwittern Gesteine durch mechanische und chemische Einflüsse des Umfeldes, u.a. Niederschlag, Windkräfte sowie Temperaturschwankungen. Im Ergebnis lösen sich die im Gestein enthaltenen festen Verbindungen. Durch Reibung während des Transports in Wind und Wasser werden diese Gesteinskörner rund geschliffen und in der Grösse sortiert. Sand von geringerer Dichte und Gewicht als im selben Volumen von Festgestein bildet sich. Dieser Prozess verläuft über lange Zeiträume. Die Dauer der Sandbildung hängt von den äusseren Einflussfaktoren sowie von der Gesteinshärte ab. Wird harter Quarzit erst nach Jahrmillionen zu Sand, bemisst sich die Erosion weicheren Sandsteins zum Lockersediment an der Bodenoberfläche kürzer.

Gewicht und Dichte von Sand:

Die Dichte eines Körpers beeinflusst dessen Gewicht. Dies Dichte von Sand wird als Quotient aus der Masse eines Körpers zu seinem Volumen berechnet. Damit nimmt, bezogen auf ein spezifisches Volumen, das Gewicht eines Körpers mit ansteigender Dichte zu. Die Dichte der Sandarten variieren. Neben der Körnung beeinfluss der Grad der Trockenheit die Dichte von Sand. Im trockenen Zustand beträgt dessen Dichte ca. eintausendsechshundert kg je Kubikmeter.

Feuchter Sand ist geringer verdichtet und daher leichter als trockener Sand. Grund dafür sind die Anziehungskräfte, d.h. die Adhäsion, zwischen Sandkörnern und Wasser. Wird Sand feucht, dann entstehen Wasserstoffbrücken und Lufteinlagerungen zwischen Sandkörnern und Wasser. Diese vergrössern die Zwischenräume im Material und begründen eine geringere Dichte von feuchtem Sand im Vergleich zum trockenen Sand. Daher ist bei gleichem Volumen das Gewicht trockenen Sandes grösser als das von feuchtem Sand.
Die Qualität, incl. die Dichte von Sand wird nicht nur durch die Korngrösse, sondern auch durch die Materialzusammensetzung bestimmt. Eine Zunahme des Anteils verschieden grosser Sandkörner sowie die Zufügung feinster Partikel ermöglichen es, dass Sand mehr Wasser und Bindemittel aufnehmen kann. Den als Bindigkeit bekannten Effekt kennt man vom gefährlichen Treibsand. Dieser feine, verdichtete Sand verflüssigt sich unter Zugabe von Wasser.

Beschaffenheit:

Sand entsteht durch Zerkleinerung fester anorganischer Materie, u.a. Granit oder Sandstein. Dadurch verringert sich allgemein die Dichte von Sand im Vergleich zum Ausgangsmaterial Gestein. Darüber hinaus bildet sich Sand aus organischen Stoffen, d.h. den Überresten von Lebewesen. So entstanden die weissen Strände der Karibik aus den zerkleinerten Überresten fossiler Meerestiere, u.a. Korallen und Muscheln.

Sandarten:

Sandarten unterscheidet man durch besondere Formgebung, Körnung, Entstehung sowie Partikelzusammensetzung. Auch die Eigenschaften Dichte und Gewicht von Sand differenzieren Sandarten. Neben Quarzsand, Korallensand und dem schwarzen Vulkansand kennt man u.a. den Flugsand der Sanddünen. Dies ist ein hochdichtes Material mit geringer Körnung, gut vom Wind sortiert. Es bewegt sich bei Luftströmung vergleichsweise rasch fort.
Kantsand besteht aus verschieden grossen Körnern mit scharfen Bruchbereichen. Sie beeinträchtigen die Fortbewegung des Sandes. Dieses Material kann gut komprimiert werden. Damit entsteht eine hohe Dichte dieses Sandes. Künstler nutzen Kantsand für kreative Sandskulpturen.

Praktische Verwendung:

Man benötigt Sand bei Bauvorhaben zur Betonproduktion. Zu Reinigungszwecken nutzt man Sand ebenfalls, u.a. in Filteranlagen sowie zur Kugelsandstrahlung. Auch zur Glasproduktion und als Rohstoff innerhalb der Halbleiterindustrie verwendet man Sand.
Wegen der Reibungswirkung im Winterdienst wird Sand zur Abstumpfung glatter Oberflächen genutzt. Im Hochwasserschutz erstellt man Dämme aus Sandsäcken. Die spezifische Dichte von Sand kann viel Feuchtigkeit auffangen.