Huokosväljyys

Huokosväljyys on geotekniikassa ja materiaalitieteessä käytetty termi, joka kuvaa aineen huokosten eli tyhjien tilojen suhdetta kiinteään aineeseen. Termi vastaa englanninkielistä käsitettä void ratio ja se ilmaistaan matemaattisesti e = Vv / Vs, missä Vv on huokostilavuus ja Vs kiinteiden partikkeleiden tilavuus. Huokosväljyys on dimensioeton suure.

Huokosväljyys liittyy läheisesti huokoisuuteen (porosity, n = Vv / Vt); niiden välinen yhteys on n = e / (1 + e). Molemmat suureet vaikuttavat materiaalin mekaaniseen käyttäytymiseen ja virtausominaisuuksiin: suurempi huokosväljyys yleisesti lisää läpäisevyyttä mutta heikentää mekaanista lujuutta.

Arvioitaessa maaperän tai kiviaineksen tilaa huokosväljyys antaa tietoa tiiviydestä ja konsolidaatiosta. Tyypillisiä arvoja vaihtelevat: tiiviissä hiekassa e voi olla noin 0,3–0,6, löyhässä 0,6–1,0 ja savissa yli 1,0; kallioissa arvo usein alhainen. Tarkka arvo riippuu partikkelikoon jakautumasta, muodoista, järjestäytymisestä ja mahdollisesta sementaatiosta.

Huokosväljyys mitataan laboratoriokokein (esim. tilavuus- ja painomittausten perusteella, helmi- tai nesteporosimetria, röntgen-/CT-kuvantaminen) sekä kenttämittauksin ja porausnäytteiden analyysilla. Käytännön sovelluksia ovat pohjaveden virtausten mallintaminen, öljy- ja kaasuresurssien arviointi, maanrakennus ja materiaalien suunnittelu.