DIN 60500-8-2007 Geotextiles and geotextile related products - Part 8 Determination of the coefficient of water permeability with radial flow in the plane《土工织物及其相关产品 第8部分 带表面径向流动的水.pdf

1、Dezember 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Textil und Textilmaschinen (Textilnorm) im DINNormenausschuss Bauwesen (NABau) im DINNormenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN

2、Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 59.080.70!$I6q“1381978www.din.deDDIN 60500-8Geotextilien und geotextilverwandte Produkte Teil 8: Bestimmung des Wasserdurchlssigkeitsbeiwerts bei radialerDurchstrmung in der EbeneGeotextiles and geotextile related products Part 8: Determinati

3、on of the coefficient of water permeability with radial flow in the planeGotextiles et produits apparents Partie 8: Dtermination du coefficient de permabilit leau dune traverse radiale auplanAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 10 SeitenDIN 60500-8:

4、2007-12 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .3 2 Normative Verweisungen3 3 Begriffe .3 4 Symbole und Abkrzungen 5 5 Kurzbeschreibung .5 6 Prfgert.5 7 Probenahme und Probenvorbereitung6 7.1 Probenahme .6 7.2 Probenvorbereitung.7 8 Prfbedingungen .7 9 Durchfhrung.7 10 Auswertung 8 11 Prfberic

5、ht8 Literaturhinweise . 10 Bilder Bild 1 Beispiel fr ein Prfgert zur Bestimmung des Wasserdurchlssigkeitsbeiwerts kpvon Geotextilien bei radialer Durchstrmung6 DIN 60500-8:2007-12 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Normenausschuss NA 106-01-11 AA Geotextilien und Geokunststoffe“ im Normenausschuss

6、Textil und Textilmaschinen (Textilnorm) erstellt. 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument gilt fr die Bestimmung des Wasserdurchlssigkeitsbeiwerts kpvon Geotextilien und geotextilverwandten Produkten bei radialer Durchstrmung in Geotextilebene. Die Prfung kann auch an bodenbesetzten Geovliesstoffen durc

7、hgefhrt werden. Bei Geoverbundstoffen sollte die Bestimmung der Wasserdurchlssigkeit in der Ebene nach DIN EN ISO 12958 durchgefhrt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug

8、 genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 60500-4, Prfung von Geotextilien Teil 4: Bestimmung der Wasserdurchlssigkeit von Geotextilien senkrecht zu ihrer Ebene unter Auflast bei konstantem hydrauli

9、schen Hhenunterschied DIN EN ISO 9862, Geokunststoffe Probenahme und Vorbereitung der Messproben DIN EN ISO 9863-1, Geokunststoffe Bestimmung der Dicke unter festgelegten Drcken Teil 1: Einzel-lagen DIN EN ISO 12958, Geotextilien und geotextilverwandte Produkte Bestimmung des Wasserableitver-mgens i

10、n der Ebene TrinkwV, Verordnung zur Novellierung der Trinkwasserverordnung (Artikel 1 Verordnung ber die Qualitt von Wasser fr den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung TrinkwV 2001); Artikel 2 nderung anderer Rechtsvorschriften) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriff

11、e nach DIN 60500-4 und die folgenden Begriffe. 3.1 Messprobe Probekrper, der aus einer oder mehreren zu prfenden Lagen besteht, in der Form eines Kreisringes 3.2 Durchfluss in der Ebene Q Wassermenge, die je Zeiteinheit t aus einer Querschnittsflche A (Feststoffe und Poren) einer Messprobe austritt

12、DIN 60500-8:2007-12 4 ANMERKUNG Q = Vw/t (1) Dabei ist Vwdas Wasservolumen, das in der Zeit t aus der Querschnittsflche A austritt. 3.3 hydraulisches Geflle i Verhltnis der Hhendifferenz h, bezogen auf die durchstrmte Kreisringbreite (R r) der Messprobe ANMERKUNG 1 Siehe Bild 1. ANMERKUNG 2 i = h/(R

13、 r) (2) Dabei ist R der Auenradius der kreisringfrmigen Geotextilprobe; r der Innenradius der kreisringfrmigen Geotextilprobe. 3.4 Wasserdurchlssigkeitsbeiwert eines Geotextils in der Ebene kpbeanspruchungsabhngiger Wasserdurchlssigkeitsbeiwert mit der Dimension einer Geschwindigkeit, der unter defi

14、nierten Versuchsbedingungen bestimmt wird 3.5 Transmissivitt das Produkt aus dem Wasserdurchlssigkeitsbeiwert kp, ermittelt bei einem hydraulischen Geflle von i = 1 und der Dicke d ANMERKUNG Die Transmissivitt wird angegeben in l/(ms). = kP d(3) DIN 60500-8:2007-12 5 4 Symbole und Abkrzungen Symbole

15、 Benennung empfohlene Einheit A Querschnittsflche m2d Dicke der Einzellage mm dnDicke der Messprobe mm n Anzahl der Einzellagen h hydraulischer Hhenunterschied mm R Auenradius der kreisringfrmigen Geotextilprobe mm r Innenradius der kreisringfrmigen Geotextilprobe mm i hydraulisches Geflle kpWasserd

16、urchlssigkeitsbeiwert eines Geotextiles in der Ebene m/s Q Durchfluss l/s t Zeit s VwWasservolumen l Transmissivitt l/(ms) 5 Kurzbeschreibung Mit dem Prfverfahren wird der Wasserdurchlssigkeitsbeiwert eines Geotextils in der Ebene an einer belasteten, in der Regel mehrlagigen Messprobe bestimmt. Die

17、 Prfung wird nach dem Prinzip des konstanten hydraulischen Hhenunterschiedes durchgefhrt. Sie kann beanspruchungsabhngig (normalspannungs- oder dickenabhngig) durchgefhrt werden. Bei der Messung wird die radial durch die Geotextilprobenebene strmende Wassermenge bestimmt. Die Temperaturabhngigkeit d

18、er Viskositt des Wassers wird bercksichtigt. 6 Prfgert Das Prfgert (siehe Bild 1) ist eine zylindrische Durchlssigkeitsprfzelle mit Anschlssen fr die Messung des infolge des Fliewiderstands entstehenden Druckabfalls ber der geotextilen Messprobe. Diese wird zwischen zwei wasserundurchlssigen Platten

19、 eingelegt. Die obere kreisfrmige Platte hat einen Innendurch-messer von 138 mm mit 5 vorstehenden Rechteckringstcken (Gesamtflche 3 cm2) als Abstandhalter, die untere kreisringfrmige Platte hat einen Auendurchmesser von 145 mm und einen Innendurchmesser von 40 mm. Der beanspruchungsabhngige kp-Wert

20、 kann normalspannungs- oder dickenabhngig bestimmt werden. Bei der normalspannungsabhngigen Prfung dient ein zentrisch angeordneter Druckstempel, der auf die obere Platte drckt, zur Einleitung einer konstanten Kraft. Eine Belastung von 200 kPa muss mglich sein. DIN 60500-8:2007-12 6 Bei der dickenab

21、hngigen Prfung wird zunchst die Dicke des zu prfenden Geotextils nach DIN EN ISO 9863-1 fr die zu untersuchenden Normalspannungen bestimmt; diese Dicke wird in der Durch-lssigkeitsprfzelle mit einer (an einem Widerlager befestigten) Spindel ber den zentrisch angeordneten Druckstempel eingestellt. Di

22、e Einstellung der Dicke der Messprobe mit einer Messunsicherheit 0,1 mm muss mglich sein. Fr beide Verfahren wird mit einer Messeinrichtung die beanspruchungsbedingte Verformung der Messprobe bestimmt. Der bei Durchstrmung der Messprobe entstehende hydraulische Hhenunterschied wird durch ein oberes,

23、 hhenverstellbares Niveaugef eingestellt. Die Durchflussmessung erfolgt am unteren Niveaugef. Legende 1 Temperaturmessung 2 Beanspruchung 3 Verformungsmessung 4 Messprobe 5 oberes Niveaugef 6 Durchlssigkeitsprfzelle 7 Druckhhendifferenzmessung 8 unteres Niveaugef 9 Durchflussmessung Bild 1 Beispiel

24、fr ein Prfgert zur Bestimmung des Wasserdurchlssigkeitsbeiwerts kpvon Geotextilien bei radialer Durchstrmung 7 Probenahme und Probenvorbereitung 7.1 Probenahme Die Probenahme erfolgt nach DIN EN ISO 9862. Aus dem zu prfenden Muster werden kreisringfrmige Messproben mit einem Auendurchmesser R von 13

25、8 mm und 40 mm Innendurchmesser r mit einem Probenschneider oder einer Stanze entnommen. DIN 60500-8:2007-12 7 Die Zahl der Lagen n einer Messprobe ergibt sich aus der Dicke, d, des zu prfenden Produkts unter einer Normalspannung von 2 kPa und der Dicke der Messprobe dn. 7.2 Probenvorbereitung Die M

26、essproben sind bei Raumtemperatur mindestens 1 h in Wasser zu lagern, so dass sie sich wasser-sttigen knnen, bei quellfhigen Faserstoffen (z. B. PA, PAC) mindestens 12 h. Sie sind anschlieend mindestens 15 min bei Unterdruck von 80 Pa im Exsikkator zu entlften. 8 Prfbedingungen Die Prfung ist bei Ra

27、umtemperatur von 18 C bis 22 C durchzufhren. Fr die Prfung ist entlftetes Wasser mit einer Temperatur von (20 5) C in Trinkwasserqualitt (siehe TrinkwV) zu verwenden. Sofern anwendungsbezogen nicht anders verlangt, werden als Regelauflast Spannungen von 2 kPa, 20 kPa und 200 kPa angewendet. 9 Durchf

28、hrung Die gewsserte und entlftete Messprobe wird in die mit entlftetem Wasser gefllte Durchlssigkeitsprfzelle eingebaut. Beim Einbauvorgang an die Messprobe anlagernde Luftblschen sind zu entfernen. Der Einbau der Messprobe in die Durchlssigkeitsprfzelle erfolgt unter entlftetem Wasser. Eventuelle U

29、mlufigkeiten sind auszuschlieen. Der Messvorgang wird durch ffnen der Ventile an einem mit entlftetem Wasser gefllten Vorratsbehlter gestartet. Die Messprobe wird von innen nach auen radial durchstrmt. Durch Vernderung der Hhenlage des oberen Niveaugefes mit entsprechender Ventileinstellung wird die

30、 ber die Messprobe bei Durchstrmung gemessene Druckhhendifferenz h eingestellt. Es muss zur Erzielung laminarer Strmungs-zustnde ein hydraulischer Gradient i = 1 eingestellt werden. Der sich bei den vorgegebenen Prfbedingungen einstellende Durchfluss wird am unteren Niveaugef, z. B. durch Auslitern,

31、 ermittelt. Die Wassertemperatur wird im oberen Niveaugef mit einem Thermometer bestimmt. Fr die Bestimmung des hydraulischen Hhenunterschieds ber der Messprobe wird eine Ablese-genauigkeit von 0,1 mm Wassersule gefordert. Bei der normalspannungsabhngigen Prfung ist zur Ermittlung der Normalspannung

32、sabhngigkeit der kp-Werte die Normalkraft stufenweise zu erhhen. Es werden nacheinander folgende Laststufen aufgebracht: 2 kPa, 20 kPa und 200 kPa. Die unter der Normalspannung auftretenden zeitabhngigen Verformungen der Messprobe sind zu protokollieren. Bei der dickenabhngigen Prfung ist zur Ermitt

33、lung der Normalspannungs-Dicken-abhngigkeit der kp-Werte die Dicke der Messprobe stufenweise zu reduzieren. Die infolge der Durchstrmung auftretenden hydraulischen Hhenunterschiede sind durch Vernderung der Hhenlage des oberen Niveaugefes oder ber Ventile so zu korrigieren, dass fr jede Normalspannu

34、ng bzw. Dicke ein hydraulischer Gradient i = 1 entsteht. Fr jede Laststufe (Normalspannung bzw. Dicke) werden mindestens 3 Durchflussmessungen an der Messprobe gefordert. Bei einlagigen Messproben sind mindestens 3 Messproben zu prfen. DIN 60500-8:2007-12 8 10 Auswertung Der beanspruchungsabhngige,

35、auf 20 C bezogene Wasserdurchlssigkeitsbeiwert, kp, eines Geotextils in seiner Ebene bei radialer Durchstrmung wird fr eine vorgesehene Normalspannung (normalspannungs-abhngig) oder fr eine vorgesehene Dicke (dickenabhngig bei bekannter Beziehung Normalspannung-Dicke) nach folgender Gleichung bestim

36、mt: kp= ln R/r 3n102 hdQ(4) Dabei ist kpder Wasserdurchlssigkeitsbeiwert in Geotextilebene fr radiale Durchstrmung bei 20 C (m/s); Q der Durchfluss (l/s); R der Auenradius der Messprobe (mm); r der Innenradius der Messproben (mm); dndie Dicke der Messprobe (mm); n die Anzahl der Lagen der Messprobe;

37、 h der hydraulische Hhenunterschied (mm). Die Transmissivitt bei 20 C ist das Produkt aus kpund d: = kp d(5)Dabei ist die Transmissivitt des Geotextils bei 20 C (l/ms); d die beanspruchungsabhngige Dicke der Einzellage (mm). d = dn/n (6) 11 Prfbericht Der Prfbericht muss die folgenden Informationen

38、enthalten: a) Hinweise auf diese Norm; b) Prfdatum; c) Angaben zum Probenmaterial; d) Art der Probenahme; e) Anzahl der Einzelprfungen; f) Dicke der Messprobe, dn; DIN 60500-8:2007-12 9 g) Anzahl der Geotextillagen, n, in der Messprobe; h) Dicke der Einzellagen, d; i) Wassertemperaturen der Einzelpr

39、fungen; j) eingestellte Dicke in mm bei bekannter Beziehung Normalspannung Dicke; k) hydraulisches Geflle, i; l) Wasserdurchlssigkeitsbeiwert, kpin der Ebene; m) Transmissivitt, ; n) Abweichungen von dieser Norm. DIN 60500-8:2007-12 10 Literaturhinweise DIN 18130-1, Baugrund Untersuchungen von Bodenproben Bestimmung des Wasserdurch-lssigkeitbeiwertes Teil 1: Laborversuche DIN EN ISO 10318, Geokunststoffe Begriffe