Werfen wir noch einen Blick
auf eine besondere Beziehung: das Verhältnis von Sand und Wasser.
In der Natur ist der Porenraum des Sandes häufig ganz oder teilweise
mit Wasser gefüllt. Damit verändert sich auch das mechanische
Verhalten des Sandes - von rieselnd über steif bis hin zu fließfähig.
Schon Kinder lernen im Sandkasten,
dass sich mit feuchtem Sand besser formen lässt als mit trockenem
(siehe auch Stichwort ®
Sandburg).
Es ist die Oberflächenspannung des Wassers in den Porenzwickeln, die
benachbarte Sandkörner regelrecht aneinander zieht und als natürlicher
„Klebstoff“ steile Böschungen im Sand ermöglicht.
Auch das ständige Rieseln
an steilen Sandgrubenwänden im Sommer findet damit eine einfache Erklärung.
Mit der Trocknung verliert die oberste Schicht kontinuierlich ihren Zusammenhalt
und Sandkörner fallen andauernd herab.
Übersteigt der Wassergehalt
in den Poren eine kritische Grenze, reagiert das Sand-Wasser-Gemisch wie
ein plastischer Brei und fließt regelrecht auseinander. Das Wasser
wirkt nun wie ein "Schmiermittel", das die Reibung zwischen den Körnern
reduziert. An Sandgrubenböschungen entstehen auf diese Weise bei starken
Regenfällen manchmal ®
Sandmuren.
Strandburgenbauer machen die gleiche Erfahrung, wenn sich ihre Bauwerke
bei Überflutung durch eine Welle unvermittelt auflösen.
Weitaus schlimmere Auswirkungen
können starke Erschütterungen wassergesättigten Sandes haben,
bei denen das Korngerüst gänzlich seine tragende Funktion verliert.
In der Natur tritt dieser Fall ein beim Phänomen der Bodenverflüssigung,
besser bekannt auch unter dem Begriff Fließsand, Schwimmsand oder®
Treibsand.
Beispielsweise können Sandkörner während eines Erdbebens
großräumig für kurze Zeit ihren Kontakt verlieren und in
diesem Moment selbst Gebäude in den Sand einsinken. Im Extremfall
kann eine tieferliegende, wassergesättigte Sandschicht dabei sogar
unter Überdruck geraten und eine Sand-Wasser-Mischung wie Lava aus
einem Vulkanschlot an die Oberfläche gepreßt werden (®
Sandvulkan).