Allgemeines

Die Form einer Sieblinie kann numerisch durch die Unförmigkeitszahl C_U und die Krümmungszahl C_C ausgedrückt werden. „Breite“ Sieblinienkurven mit geringem Anstieg (C_U > 6, C_C zwischen 1 und 3) zeigen, dass die Probe ein relativ breites Korngrößenspektrum hat, das heißt, sie enthält viele verschiedene Kornfraktionen und diese in annähernd gleichen Anteilen. Man spricht in solchen Fällen auch von einem weitgestuften Material, in der Sedimentologie und Bodenkunde auch von einer schlechten Kornsortierung. „Enge“ Sieblinienkurven mit zumindest abschnittsweise sehr steilem Anstieg zeigen, dass die Probe ein relativ schmales Korngrößenspektrum hat, das heißt, es enthält nur wenige und überdies sehr ähnliche Kornfraktionen oder aber diese sind zumindest stark vorherrschend. Man spricht in solchen Fällen auch von einem enggestuften Material, in der Sedimentologie und Bodenkunde auch von einer guten Kornsortierung.

Unförmigkeits- und Krümmungszahl einer Probe sind zudem Kenngrößen für die Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit (Permeabilität) des Bodens oder Gesteins, dem die Probe entstammt, z. B. nach Hazen oder Beyer, sowie für die der Filterregel nach Terzaghi. Für die Permeabilität gilt aber schon der sogenannte wirksame Kornduchmesser d₁₀, jene Korngröße, bei der die Siebkurve die 10-Prozent-Marke schneidet, als guter Indikator.

Idealsieblinien, Fuller-Parabel

Die Kornverteilung, die auf Untersuchungen von W. B. Fuller und S. E. Thompson Anfang des 20. Jahrhunderts über optimale Kornzusammensetzungen zurückgeht, lässt sich beschreiben durch:

${\displaystyle A(d)=\left({\frac {d}{d_{\text{max}}}}\right)^{q}}$

mit:

${\displaystyle A(d)=}$ Massenanteil mit Korndurchmesser kleiner als ${\displaystyle d}$, bezogen auf Gesamtmasse,

${\displaystyle d_{\text{max}}=}$ Größtkorndurchmesser des Korngemenges,

${\displaystyle d=}$ Korndurchmesser ${\displaystyle (0\leq d\leq d_{\text{max}})}$,

${\displaystyle q=}$ Körnungsexponent.

Die Idealsieblinie mit ${\displaystyle q=0{,}5}$, die von Fuller und Thompson als günstige Kornverteilung angesehen wurde, wird als Fuller-Parabel bezeichnet. Bei dieser Kornverteilung ist der Hohlraumgehalt relativ gering, hohlraumärmste Korngemenge ergeben sich bei ${\displaystyle q=0{,}4}$.

In der Betonherstellung werden Korngemenge mit ${\displaystyle 0{,}2\leq q\leq 0{,}7}$ verwendet. Nach DIN 1045-2 werden die Sieblinien A ${\displaystyle (q=0{,}7)}$, B ${\displaystyle (q=0{,}35)}$ und C ${\displaystyle (q=0{,}22)}$ unterschieden. In der Graphik sind diese Idealsieblinien für ${\displaystyle d_{\text{max}}=32\,\mathrm {mm} }$ dargestellt.

Ausfallkörnung

Die Sieblinie Nr. 2 in der nebenstehenden Grafik stellt eine Probe mit Ausfallkörnung dar. Dies bedeutet, dass in der Probe eine oder mehrere Korngrößen zwischen der größten und der kleinsten Korngröße nicht vorhanden sind. So bekommt die Sieblinie einen unstetigen Verlauf, da die Kurve im Bereich der fehlenden Kornfraktionen waagerecht verläuft. Man spricht hierbei auch von einer intermittierenden Stufung. Es könnte sich bei einer solchen Probe um ein speziell zusammengestelltes Baustoffgemisch handeln, bei dem bewusst bestimmte Korngrößen weggelassen wurden, sodass das damit hergestellte Baumaterial ein möglichst hohes Porenvolumen aufweist, beispielsweise Leichtbeton oder offenporiger Asphalt.