DIN 19682-10-2014 Soil quality - Field tests - Part 10 Description and evaluation of soil structure《土质 野外试验 第10部分 土壤结构的描叙和评估》.pdf

1、Juli 2014DEUTSCHE NORMNormenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.080.99; 65.060.35!%1j(“2147105www.din.deDDIN

2、19682-10Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 10: Beschreibung und Beurteilung des BodengefgesSoil quality Field tests Part 10: Description and evaluation of soil structureQualit du sol tudes sur terrain Partie 10: Description et valuation de structure du solAlleinverkauf der Normen durch Beut

3、h Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19682-10:2007-11www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN 19682-10:2014-07 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe .4 4 Grundlagen der Beschreibung des Bodengefges 5 5 Beschreibung der Formen des Bodengefges und der Ag

4、gregate .5 6 Beurteilung weiterer Merkmale des Bodengefges .8 6.1 Allgemeines 8 6.2 Aggregatgre .8 6.3 Lagerungsart der Aggregate 9 6.4 Verfestigungsgrad und Zusammenhalt des Bodens .9 6.5 Hohlrume des Bodens (Makroporen) . 10 6.6 Wurzelverteilung . 11 6.7 Packungsdichte 11 7 Prfbericht . 12 Anhang

5、A (informativ) Bildbeispiele fr Bodengefge . 13 A.1 Allgemeines . 13 Bilder Bild 1 bersicht der Gefgeformen. 5 Bild 2 Bestimmung des Anteils makroskopisch sichtbarer Poren am Bodenvolumen . 8 Bild A.1 Beispiele fr Grundgefge und Makrogrobgefge . 14 Bild A.2 Beispiele fr Makrofeingefge und Fragmentge

6、fge . 15 Tabellen Tabelle 1 Beschreibung, Kurzzeichen und Ansichten der Gefgeformen 6 Tabelle 2 Einstufung von Aggregat- und Porengren 8 Tabelle 3 Kennzeichnung der Lagerungsart der Aggregate . 9 Tabelle 4 Einstufung des Verfestigungsgrades und des Zusammenhalts des Bodens 9 Tabelle 5 Kennzeichung d

7、er Rissbreite 11 Tabelle 6 Einstufung der Wurzelverteilung 11 Tabelle 7 Ableitung der Packungsdichte anhand von Gefgemerkmalen und der Wurzelverteilung . 12 DIN 19682-10:2014-07 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Unterausschuss NA 119-01-02-03 UA Standortbeurteilung“ des Arbeitsausschusses NA 119-0

8、1-02 AA Abfall- und Bodenuntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DIN erarbeitet. Es wird empfohlen, bei den Felduntersuchungen Fachleute oder Facheinrichtungen einzuschalten. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN

9、und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 19682-10:2007-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) der Abschnitt 6.5 Hohlrume des Bodens wurde erweitert und berarbeitet; b) der Abschnitt 6.7 Packungsdicht

10、e wurde ergnzt; c) Anhang A mit Bildern zur Identifikation von Bodengefgeformen wurde eingefgt; d) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 19682-10: 1973-03, 1998-12, 2007-12 DIN 19682-10:2014-07 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Beschreibung und Beurteilung des Boden

11、gefges und der Aggregatformen. Das Bodengefge ist von grundlegender Bedeutung fr die Beurteilung des Wasser- und Lufthaushaltes, der Durchwurzelbarkeit, der Verfgbarkeit der Nhrstoffe und hnlicher bodenkundlicher und pflanzen-kologischer Eigenschaften.2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente

12、, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nder

13、ungen). DIN 4047-3:2002-03, Landwirtschaftlicher Wasserbau Begriffe Teil 3: Bodenkunde, Bodensystematik und Bodenuntersuchung 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe nach DIN 4047-3:2002-03: 3.1 Bodengefge Bodenstruktur die im Gelnde erkennbare rumliche Anordnung d

14、er festen Bodenbestandteile (Aggregate), einschlielich der zugehrenden Hohlrume QUELLE: DIN 4047-3:2002-03, 3.1.26 3.2 Verfestigungsgrad Zusammenhalt der Aggregate der vom Wassergehalt mehr oder weniger unabhngige Zusammenhalt ganzer Horizonte oder Schichten infolge der Einwirkung verkittender Subst

15、anzen (zum Beispiel Ortstein, Raseneisenstein, bestimmte fossile Bodenhorizonte) QUELLE: DIN 4047-3:2002-03, 3.1.94 3.3 Verkittung Zusammenfgung kleinerer Bodenteilchen zu greren Aggregaten durch Kittsubstanzen, die infolge chemischer Prozesse auftreten und vorwiegend im Gelzustand oder unter Ausbil

16、dung organo-mineralischer Komplexe (zum Beispiel Ton-Humus-Komplex) an Aggregierungsprozessen beteiligt sind QUELLE: DIN 4047-3:2002-03, 3.4.41 3.4 Verklebung flchenorientierte Haftung zweier Stoffe an Phasengrenzflchen insbesondere bei Bodenkolloiden durch Beteiligung biogener oder synthetischer or

17、ganischer Makromolekle unter Ausbildung von Aggregaten, beteiligt an der Gefgeausbildung und Gefgestabilisierung QUELLE: DIN 4047-3:2002-03, 3.4.42 DIN 19682-10:2014-07 5 4 Grundlagen der Beschreibung des Bodengefges Das Bodengefge wird in Schrfgruben oder an sauber abgestochenen Grubenwnden untersu

18、cht. Dazu wird im Abstand von 20 cm bis 25 cm ein planer Spaten senkrecht mglichst tief in den Boden gedrckt und durch leichtes Rtteln am Spatenstiel die Grubenwand vorsichtig gelockert. Auf diese Weise wird ein vorhandenes Makrogrobgefge mit einer Querachse von ber 50 mm erkennbar. Das Makrofeingef

19、ge kann in Abhngigkeit von Feuchte und Konsistenz durch Herabfallen der Aggregate (Fallprobe) oder durch vorsichtiges Zerteilen der Aggregate untersucht werden. 5 Beschreibung der Formen des Bodengefges und der Aggregate Tabelle 1 beschreibt die in der bersicht von Bild 1 gelisteten Formen des Boden

20、gefges und der Aggregate, die im Gelnde gut zu differenzieren und zur Kennzeichnung der physikalischen Eigenschaften eines Bodens wichtig sind. Bei Auftreten von mehreren Bodengefgeformen gengt im Allgemeinen die Angabe der vorherrschenden Bodengefgeform. Bild 1 bersicht der Gefgeformen DIN 19682-10

21、:2014-07 6 Tabelle 1 Beschreibung, Kurzzeichen und Ansichten der Gefgeformen Grundgefge sind rumliche Anordnungen der Bodenteilchen, bei denen (noch) keine Absonderung zu Aggregaten erfolgt ist. Zur Kennzeichnung dieser Gefgeformen gehrt die Angabe des Verfestigungsgrades nach Tabelle 4. Ansicht Kur

22、z-zeichen Beschreibung ein Einzelkorngefge Die Bodenteilchen (Minerale, Gesteinsstcke) liegen lose nebeneinander. Dieses Gefge ist typisch fr humusarme Sandbden. koh Kohrentgefge Die Bodenteilchen bilden eine zusammenhaftende, nicht gegliederte Bodenmasse, deren Bestandteile meist durch kolloidale S

23、ubstanzen oder Carbonat allseitig, jedoch unterschiedlich stark, miteinander verklebt sind. Dieses Bodengefge ist typisch fr nicht aggregierte bindige Bden, z. B. wassergesttigte, nicht koagulierte Tone sowie fr nicht aggregierte Schluffe. kit Kittgefge Die Bodenteilchen sind vor allem durch Eisenve

24、rbindungen verbunden und verfestigt (z. B. Ortstein, Raseneisenstein). Auch in Carbonat-Anreicherungshorizonten kann es zu solchen Verkittungen kommen (z. B. Wiesenkalk). Mikroskopisch liegt manchmal ein Hllengefge vor. Beim Aggregatgefge fgen sich Gruppen von Bodeneinzelteilchen zu Aggregaten besti

25、mmter Formen und Gren zusammen. Ursache dieser Erscheinung sind in der Regel Schrumpfungsvorgnge (Absonderungsgefge) oder durch bodenbiologische Prozesse bedingte Zusammenballungen von Bodenteilchen (Aufbaugefge). Es wird zwischen Makrogrobgefge und Makrofeingefge unterschieden. Makrogrobgefge sind

26、Absonderungsgefge, die durch Schrumpfungsvorgnge in ausreichend bindigen Bden entstehen. Sie bestehen aus Gefgeelementen, deren Querachse im Allgemeinen grer als 50 mm ist und die in der Regel (Ausnahme Sulengefge) durch feinere Gefgeelemente mehr oder weniger stark aufgeteilt sind. Zur Kennzeichnun

27、g dieser Gefgeformen gehrt die Angabe der Aggregatgre nach Tabelle 2 (Makroskala“) bzw. der Schichtdicke und Rissbreite nach Tabelle 5. ris Rissgefge entstehen als Absonderungsgefge aus Kohrentgefgen durch Trocknungs- und Schrumpfungsvorgnge. Dabei bilden sich prismenfrmige Gefgeelemente. Ihr Ausbil

28、dungsgrad ist ein Mastab dafr, wie tief Gefgeprozesse im Boden wirksam sind. Wegen der bestndigen Restschrumpfung bleiben sie auch nach erneuter Vernssung und Quellung bestehen. Ihre Zwischenrume stellen wichtige Wasserleitbahnen und Zonen bevorzugter Durchwurzelung dar. sau Sulengefge sind Rissgefg

29、e mit in sich verdichteten sulenfrmigen Gefgeelementen. Die Sulen besitzen meist glatte, etwas gerundete Seiten- und Kopfflchen. Sulengefge treten z. B. in Knickmarschen, Solonetzbden und einigen Pelosol-Pseudogleyen auf. shi Schichtgefge sind geogen bedingt und somit grundstzlich vom pedogenen oder

30、 anthropogenen Plattengefgen zu unterscheiden. Die hufig horizontalen Schichtgrenzflchen bilden bevorzugte Wasserleitungsbahnen. DIN 19682-10:2014-07 7 Makrofeingefge knnen als Absonderungs- oder Aufbaugefge vorliegen. Die Querachse der Gefgeelemente ist in der Regel kleiner als 50 mm. Zur Kennzeich

31、nung dieser Gefgeformen gehrt die Angabe der Aggregatgre (Mesoskala“) nach Tabelle 2 und der Lagerungsart nach Tabelle 3. kru Krmelgefge bestehen als biogene Aufbaugefge aus mehr oder weniger rundlichen Aggregaten zusammengeballter Bodenteilchen. Porositt und Stabilitt der Krmel knnen sehr unterschi

32、edlich sein. Krmel treten vorwiegend in Ah-Horizonten auf. sub Subpolyedergefge bestehen aus Aggregaten mit stumpfen Kanten und etwa gleichen Achsenlngen, die durch mehrere unregelmige, meist rauhe Flchen begrenzt sind. Die Aggregate sind berwiegend pors. Tonhutchen auf den Oberflchen fehlen oder si

33、nd nur sehr schwach ausgebildet. Es ist charakteristisch fr Bv-Horizonte. pol Polyedergefge bestehen aus unterschiedlich porsen Aggregaten mit meist glatten Oberflchen, die durch mehrere unregelmige Flchen begrenzt sind, berwiegend scharfe Kanten, etwa gleiche Achsenlngen und gelegentlich Tonhutchen

34、 besitzen. Ein Gefge mit Polyedern ber 50 mm Durchmesser wird auch als Blockgefge bezeichnet. Bei schlechter Ausprgung der Polyeder wird das Gefge dem Subpolyedergefge zugeordnet. pri Prismengefge bestehen aus prismenartigen, senkrecht im Boden stehenden Aggregaten mit einer langen senkrechten Achse

35、 und krzerer Querachse. Die Aggregate werden in der Regel von fnf oder sechs Seitenflchen begrenzt, auf denen oft Tonhutchen ausgebildet sind. Die Prismen knnen weiter in Polyeder aufteilbar sein. pla Plattengefge bestehen aus plattigen Bodenaggregaten mit meist rauhen, seltener glatten horizontal l

36、iegenden Grenzflchen. Sie entstehen oft in mechanisch verdichteten Horizonten, z. B. in Pflugsohlen. Fragmentgefge mit rauen Bruchflchen entstehen durch Bearbeitung des Bodens (z. B. Pflgen). bro Brckelgefge sind Fragmentgefge mit einem mittleren Durchmesser unter 50 mm. klu Klumpengefge sind Fragme

37、ntgefge mit einem mittleren Durchmesser bis 50 mm. rol Rollaggregatgefge sind Sondergefge, die bei Umlagerungen von Bodenmaterial z. B. auf Trans-portbndern, als kugelfrmige, gerollte Aggregate entstehen. DIN 19682-10:2014-07 8 6 Beurteilung weiterer Merkmale des Bodengefges 6.1 Allgemeines Die Beur

38、teilung des Bodengefges erfolgt bei aggregierten Gefgen nach Form und Gre der Aggregate sowie nach Breite und Beschaffenheit der Aggregatzwischenrume (Lagerungsart), bei allen Gefgeformen nach Verfestigungsgrad, Eindringwiderstand, Art der Verkittung und Anteil der Makroporen (siehe Bild 2). Einstuf

39、ung der Porengre Anteil makroskopisch sichtbarer Poren am Bodenvolumen, Volumenanteil in % 1 bis 2 2 bis 5 5 bis 10 Durchmesser Bezeichnung gering mittel hoch in mm Kurzzeichen f2 f3 f4 0,5 bis 1 fein gri 2 1 bis 2 mittel gri 3 2 bis 5 grob gri 4 Bild 2 Bestimmung des Anteils makroskopisch sichtbare

40、r Poren am Bodenvolumen 6.2 Aggregatgre Die Aggregatgre ist fr die Beurteilung der physikalischen Eigenschaften eines Bodens (z. B. Packungsdichte, Porengrenverteilung, Wasserdurchlssigkeit) von besonderer Bedeutung. Je grber das Bodengefge ist und je weniger Hohlrume der Boden aufweist, desto dicht

41、er ist er gelagert. Die Aggregatgre wird nach Tabelle 2 eingestuft. Im Allgemeinen wird zur Kennzeichnung der Aggregatgre die Lnge der Querachse der Aggregate, d. h. der Aggregatdurchmesser bzw. die durchschnittliche Plattendicke, verwendet. Tabelle 2 Einstufung von Aggregat- und Porengren Benennung

42、 Stufe Grenangaben in mm Mikroskala Mesoskala Makroskala Kurzzeichen agri Kurzzeichen bgre Kurzzeichen cgra sehr klein, sehr fein 1 0,5 5 50 klein, fein 2 0,5 bis 1 5 bis 10 50 bis 100 mittel 3 1 bis 2 10 bis 20 100 bis 200 gro, grob 4 2 bis 5 20 bis 50 200 bis 500 sehr gro, sehr grob 5 5 und grer 5

43、0 und grer 500 und grer az. B. fr Poren bz. B. fr Makrofeingefge cz. B. fr Makrogrobgefge DIN 19682-10:2014-07 9 6.3 Lagerungsart der Aggregate Die Lagerungsart kennzeichnet die Beschaffenheit der Aggregatzwischenrume. Je mehr sich die Grenzflchen benachbarter Aggregate entsprechen, d. h. je vollkom

44、mener sie Abdrcke voneinander bilden, desto dichter schliet sich der Boden im Quellungszustand. Daher kann bei guter Formausprgung die Wasserdurchlssigkeit eines Bodens gering sein, wenn sich die Grenzflchen der benachbarten Aggregate weitgehend entsprechen. Die Aggregate weisen eine geschlossene La

45、gerung auf, wenn im Quellungszustand kaum Zwischenrume auftreten. Dagegen lassen unregelmige und sich nicht entsprechende Grenzflchen auch im Quellungszustand Hohlrume bestehen und fhren zu offener bzw. sperriger Lagerung. Die Kennzeichnung der Lagerungsart der Aggregate erfolgt nach Tabelle 3. Tabe

46、lle 3 Kennzeichnung der Lagerungsart der Aggregate Form der Aggregatzwischenrume Benennung Kurzzeichen Aggregate sind durch Fugen getrennt, die Oberflchen bilden vollkommene Abdrcke. geschlossen La1 Aggregate sind teils durch Fugen und wenige spalten- und rhrenfrmige Hohlrume getrennt, die Oberflche

47、n bilden meist vollkommene Abdrcke. fast geschlossen La2 Aggregate sind teils durch Fugen, teils durch spalten- oder rhrenfrmige Hohlrume getrennt. halboffen La3 Aggregate sind berwiegend durch spalten- oder rhrenfrmige Hohlrume getrennt, die Oberflchen bilden unvollstndige Abdrcke. offen La4 Aggreg

48、ate sind berwiegend durch spalten- oder rhrenfrmige Hohlrume getrennt oder befinden sich in regelloser Anordnung, die Oberflchen bilden keine oder nur sehr unvollstndige Abdrcke. sperrig La5 6.4 Verfestigungsgrad und Zusammenhalt des Bodens Als Verfestigungsgrad wird der aktuelle Zusammenhalt von Aggregaten verstanden. Bodenpartikel knnen durch kolloidale Substanzen, durch Anreicherung von Sesquioxiden oder Carbonaten unterschiedlich stark zusammengehalten werden. Der Zusammenhalt der Aggregate hngt auerdem vom Tongehalt un