Szemcseméret

A szemcseméret a törmelékes üledékek, üledékes kőzetek, hordalékok, talajok, valamint mesterségesen előállított, szilárd, szemcsés-darabos anyagok szemcséinek térbeli kiterjedését jellemző érték. Az általánosan elfogadott szemcseméret-tartományok a következők: kolloid, agyag, kőzetliszt, homok, kavics, görgeteg és tömb. A természetes keletkezésű anyagok (talajok, kőzetek) nagyon ritkán tartalmaznak kizárólag azonos méretű szemcséket. Egy adott anyagban a szemcsék méret szerinti eloszlását, azaz az egyes szemcseméret-tartományok tömeg, térfogat vagy darabszám szerinti részarányát szemcseeloszlásnak nevezzük.

Szemcseméret-skálák

Atterberg-skála

Az Atterberg-féle skála az egyik legrégebbi szemcseméret-osztályozási skála, azonban még ma is sok helyen ezt használják.

Mérettartomány	Elnevezés
200–20 mm	durva kavics
20–2 mm	finom kavics
2–0,2 mm	durva homok
0,2–0,02 mm	finom homok
0,02–0,002 mm	kőzetliszt
< 0,002 mm	agyag

Krumbein-skála

A Krumbein-féle logaritmikus φ-skála a következő képlettel adja meg a φ-érték és a szemcseméret közötti összefüggést:

$\varphi =-\log _{2}{\frac {D}{D_{0}}},$

ahol:

$\varphi$ a Krumbein-féle φ-érték

$D$ a vizsgált szemcse átmérője mm-ben

$D_{0}$ az egységátmérő, 1 mm (a mértékegység kiesése végett)

Krumbein a φ-értékekkel határozta meg a mérettartományokat, amiket a már korábban is létező, az Egyesült Államokban használt Wentworth-osztályokhoz rendelt hozzá.

Mérettartomány (φ-érték)	Mérettartomány (metrikus)	Amerikai nevezéktan (Wentworth-osztály)	Magyar elnevezés
< (‒8)	> 256 mm	boulder	tömb
(‒6) – (‒8)	64–256 mm	cobble	görgeteg
(‒5) – (‒6)	32–64 mm	very coarse gravel	kavics
(‒4) – (‒5)	16–32 mm	coarse gravel	kavics
(‒3) – (‒4)	8–16 mm	medium gravel	kavics
(‒2) – (‒3)	4–8 mm	fine gravel	kavics
(‒1) – (‒2)	2–4 mm	very fine gravel	finom kavics
(‒1) – 0	1–2 mm	very coarse sand	nagyon durva homok
0 – 1	0,5–1 mm	coarse sand	durva homok
1 – 2	250–500 µm	medium sand	közepes homok
2 – 3	125–250 µm	fine sand	finom homok
3 – 4	62.5–125 µm	very fine sand	nagyon finom homok
4 – 5	31–62,5 µm	silt	durva kőzetliszt
5 – 6	16–31 µm	silt	közepes kőzetliszt
6 – 7	8–16 µm	silt	finom kőzetliszt
7 – 8	3.90625–8 µm	silt	nagyon finom kőzetliszt
> 8	< 3.90625 µm	clay	agyag
> 10	< 1 µm	colloid	kolloid mérettartomány

ISO-skála

A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) az ISO 14688-1 jelzésű szabványban határozza meg a talajosztályozáshoz használandó mérettartományokat és elnevezésüket. Az ISO skáláját az alábbi táblázat mutatja (zárójelben az elnevezések magyar megfelelői):

ISO 14688-1

Elnevezés			Mérettartomány
Very coarse soil (nagyon durva talaj)		Large boulder, LBo (nagy tömb)	>630 mm
		Boulder, Bo (tömb)	200 – 630 mm
		Cobble, Co (görgeteg)	63 – 200 mm
Coarse soil (durva talaj)	Gravel (kavics)	Coarse gravel, CGr (durva kavics)	20 – 63 mm
		Medium gravel, MGr (közepes kavics)	6,3 – 20 mm
		Fine gravel, FGr (finom kavics)	2,0 – 6,3 mm
	Sand (homok)	Coarse sand, CSa (durva homok)	0,63 – 2,0 mm
		Medium sand, MSa (közepes homok)	0,2 – 0,63 mm
		Fine sand, FSa (finom homok)	0,063 – 0,2 mm
Fine soil (finom talaj)	Silt (kőzetliszt)	Coarse silt, CSi (durva kőzetliszt)	0,02 – 0,063 mm
		Medium silt, MSi (közepes kőzetliszt)	0,0063 – 0,02 mm
		Fine silt, FSi (finom kőzetliszt)	0,002 – 0,0063 mm
	Clay, Cl (agyag)		<0,002 mm

Meghatározása

• Optikai mikroszkópban történő méréssel.
• Durvaszemcsés (d>63 µm) anyagok esetében száraz vagy nedves szitálással, standard szitasorozat segítségével.
• Finomszemcsés anyagok, illetve frakciók esetében a Stokes-törvényen alapuló módszerrel, például pipettázással, areometrálással, szedimentációs mérleggel.

Források

• Atterberg, A.: Die rationelle Klassifikation der Sande und Kiese. Chemiker-Zeitung, Band 29, S. 195–198, 1074 (1905).
• Wentworth, C. K.: A scale of grade and class terms for clastic sediments, J. Geology V. 30, 377-392 (1922).
• Krumbein, W. C. & Sloss, L. L.: Stratigraphy and Sedimentation, 2nd edition (Freeman, San Francisco, 1963).
• szerk.: Fekete Zoltán: Talajtan és agrokémia. Mezőgazda Kiadó (1964) 
• ISO 14688-1:2002 Geotechnical investigation and testing – Identification and classification of soil – Part 1: Identification and description