DIN 18125-2-2011 Soil investigation and testing - Determination of density of soil - Part 2 Field tests《土壤调查和试验 土壤密度的测定 第2部分 现场试验》.pdf

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1、Mrz 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 13DIN 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 93.020!$m68“1741921www.din.deDDIN 18125-2Baugrund

2、, Untersuchung von Bodenproben Bestimmung der Dichte des Bodens Teil 2: FeldversucheSoil investigation and testing Determination of density of soil Part 2: Field testsSol roconnaissance et essai Determination de la densit du sol Partie 2: Essais de champAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag Gm

3、bH, 10772 BerlinErsatz frDIN 18125-2:1999-08www.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDIN 18125-2:2011-03 Inhalt SeiteVorwort 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Bezeichnung.6 4 Probe.6 5 Grundlage des Verfahrens6 6 Ermittlung der Masse der Probe 7 6.1 Gerte und Hilfsmittel .7 6.2 Durchfhru

4、ng.8 7 Ermittlung des Volumens der Probe8 7.1 Wahl des Verfahrens .8 7.2 Ausstechzylinderverfahren (A).9 7.2.1 Gerte und Hilfsmittel .9 7.2.2 Bodenarten .9 7.2.3 Durchfhrung.10 7.2.4 Auswertung 10 7.3 Sandersatz-Verfahren (S)10 7.3.1 Gerte und Hilfsmittel zur Probenahme 10 7.3.2 Gerte und Hilfsmitte

5、l zur Volumenbestimmung .11 7.3.3 Bodenarten .11 7.3.4 Ermittlung der Schttdichte des Prfsandes .11 7.3.5 Durchfhrung.13 7.3.6 Auswertung 14 7.4 Ballon-Verfahren (B)14 7.4.1 Gerte zur Probenahme nach 7.3.114 7.4.2 Gert und Hilfsmittel zur Volumenbestimmung .14 7.4.3 Bodenarten .15 7.4.4 Durchfhrung.

6、16 7.4.5 Auswertung 16 7.5 Flssigkeitsersatz-Verfahren (F)17 7.5.1 Gerte zur Probenahme nach 7.3.117 7.5.2 Gerte und Hilfsmittel zur Volumenbestimmung .17 7.5.3 Bodenarten .17 7.5.4 Durchfhrung.17 7.5.5 Auswertung 18 7.6 Gipsersatz-Verfahren (G) 18 7.6.1 Gerte zur Probenahme nach 7.3.118 7.6.2 Gerte

7、 und Hilfsmittel zur Volumenbestimmung .18 7.6.3 Bodenart .18 7.6.4 Durchfhrung.19 7.6.5 Auswertung 20 7.7 Schrfgruben-Verfahren (Sch) .20 7.7.1 Gerte und Hilfsmittel .20 7.7.2 Bodenarten .20 7.7.3 Durchfhrung.20 7.7.4 Auswertung 20 8 Angabe der Ergebnisse.21 Anhang A (normativ) Anwendungsbeispiele

8、.22 A.1 Bestimmung der Dichte des Bodens mit dem Ausstechzylinder-Verfahren nach 7.2 .22 2 DIN 18125-2:2011-03 SeiteA.2 Bestimmung der Dichte des Bodens mit dem Sandersatz-Verfahren nach 7.322 A.3 Bestimmung der Dichte des Bodens mit dem Ballon-Verfahren nach 7.4 23 A.4 Bestimmung der Dichte des Bod

9、ens mit dem Flssigkeitsersatz-Verfahren nach 7.5 (Beispiel: Bentonitschlmme)24 A.5 Bestimmung der Dichte des Bodens mit dem Gipsersatz-Verfahren nach 7.6.24 Anhang B (informativ) Messunsicherheit .25 Literaturhinweise26 Bilder Bild 1 Ausstechzylinder 9 Bild 2 Doppeltrichter mit Stahlringplatte.12 Bi

10、ld 3 Prfgef und Stahlringplatte .13 Bild 4 Ballongert und Stahlringplatte 15 Bild 5 Messbrcke und Stahlringplatte .17 Tabellen Tabelle 1 Bestandteile der Normbezeichnung6 Tabelle 2 Tragfhigkeit und Fehlergrenzen der Waage in Abhngigkeit vom Verfahren der Volumenermittlung7 Tabelle 3 Eignung der Verf

11、ahren in Abhngigkeit von der Bodenart 8 Tabelle B.1 Standardabweichungen 25 3 DIN 18125-2:2011-03 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 005-05-03 AA Baugrund, Laborversuche“ im Normen-ausschuss Bauwesen (NABau) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente

12、dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 18125 besteht aus den folgenden Teilen unter dem Haupttitel Baugrund; Untersuchung von Bodenproben Bestimmung der Dichte des Bodens: Teil 1: Laborve

13、rsuche Teil 2: Feldversuche nderungen Gegenber DIN 18125-2:1999-08 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) im Anwendungsbereich auf die Kontrollversuche im Erdbau verwiesen; b) nderung der Norm-Bezeichnung; c) fr das Ballon-Verfahren die Dreifachmessung eingefhrt; d) Norm redaktionell berarbeitet.

14、 Frhere Ausgaben DIN 18125-2: 1975-02, 1986-05, 1999-08 4 DIN 18125-2:2011-03 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr Feldversuche zur Bestimmung der Dichte des Bodens, die auf der Entnahme von Bodenproben und der Bestimmung von Masse und Volumen beruhen. Sie sind in allen Bodenarten anwendbar, in de

15、nen sich standfeste Prfgruben herstellen lassen. In locker gelagerten nichtbindigen Bden kann die Anwendbarkeit der Verfahren jedoch in Frage gestellt sein. Der Versuch wird im Erd- und Grundbau angewendet. Die Bestimmung der Dichte dient der Beurteilung bautechnischer Eigenschaften eines Bodens und

16、 ist fr die Berechnung des Porenanteils sowie der Sttigungszahl erforderlich. Als Quotient aus Dichte und zugehriger Proctordichte errechnet sich der Verdichtungsgrad Dpr(siehe DIN 18127). Er dient zur Qualittskontrolle bei der Verdichtung von Bden. Die aus der Dichte errechnete Wichte des Bodens wi

17、rd als Grundwert fr erdstatische Berechnungen bentigt. Fr Feldversuche zur Bestimmung der Dichte des Bodens mit Hilfe von radiometrischen Verfahren gilt das Merkblatt der Forschungsgesellschaft fr das Straen- und Verkehrswesen Merkblatt ber die Anwendung radiometrischer Verfahren zur Bestimmung der

18、Dichte und des Wassergehaltes von Bden“ 1. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente 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

19、Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 12880, Elektrische Laborgerte Wrme- und Brutschrnke DIN 18121-1, Untersuchung von Bodenproben Wassergehalt Teil 1: Bestimmung durch Ofentrocknung DIN 18125-1:2010-07, Baugrund, Untersuchung von Bodenproben Bestimmung der Dichte des Bodens Teil 1: Laborv

20、ersuche DIN 18127, Baugrund Untersuchung von Bodenproben Proctorversuch DIN EN 196-1, Prfverfahren fr Zement Teil 1: Bestimmung der Festigkeit DIN EN 10305-1, Przisionsstahlrohre Technische Lieferbedingungen Teil 1: Nahtlose kaltgezogene Rohre DIN EN 13279-1, Gipsbinder und Gips-Trockenmrtel Teil 1:

21、 Begriffe und Anforderungen DIN EN ISO 22475-1, Geotechnische Erkundung und Untersuchung Probenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen Teil 1: Technische Grundlagen der Ausfhrung 5 DIN 18125-2:2011-03 3 Bezeichnung Folgende Bestandteile ergeben die Bezeichnung dieser Norm (siehe Tabelle 1): Tabel

22、le 1 Bestandteile der Normbezeichnung Bestandteil der Normbezeichnung Angabe in dieser Norm Benennungsblock Versuch Identifizierungsblock Norm-Nummer DIN 18125-2 Merkmale Ausstechzylinderverfahren (A) Sandersatz-Verfahren (S) Ballon-Verfahren (B) Flssigkeitsersatz-Verfahren (F) Gipsersatz-Verfahren

23、(G) Schrfgruben-Verfahren (Sch) BEISPIEL Bezeichnung des Feldversuches nach DIN 18125-2 zur Bestimmung der Dichte des Bodens nach dem Sandersatz-Verfahren (S): Versuch DIN 18125 2 S Benennungsblock Norm-Nummer Merkmale-Block (beginnt mit Norm-Teilnummer) 4 Probe Die Mindestgre der Bodenprobe ist bei

24、 feinkrnigen Bden von der Art der Volumenbestimmung abhngig. Enthlt die Bodenprobe Grobkorn, so muss ihr Volumen mindestens das 50fache des geschtzten Volumens des Grtkorns betragen. 5 Grundlage des Verfahrens Zur Bestimmung der Dichte des Bodens im Felde sind zwei Ermittlungen notwendig: a) die Erm

25、ittlung der Masse der Probe (m bzw. md) nach Abschnitt 6; b) die Ermittlung des Volumens der feuchten Probe V nach Abschnitt 7. 6 DIN 18125-2:2011-03 Die Dichte berechnet sich dann als Quotient aus Masse und Volumen nach Gleichung (1) oder (2): Vm=(1) bzw. Vmdd=(2) Soll die berechnete Dichte zur Erm

26、ittlung eines Verdichtungsgrades Dprherangezogen werden und enthlt das gewonnene Probenmaterial berkorn, so ist dessen Anteil zu bestimmen und die Bezugsdichte Pr, Pr, modnach DIN 18127 zu ndern. 6 Ermittlung der Masse der Probe 6.1 Gerte und Hilfsmittel Waage nach Tabelle 2; Wrmeschrank nach DIN 12

27、880; Gefe zur Trocknung von Proben; Gerte zur Wassergehaltsermittlung nach DIN 18121-1. Die zur Ermittlung der Masse der Probe verwendete Waage muss in ihrer Tragfhigkeit der Masse des Behlters einschlielich Probe und in ihrer Fehlergrenze der Masse der Probe angepasst sein. Im Einzelnen sind die An

28、forderungen der Tabelle 2 zu entnehmen. Tabelle 2 Tragfhigkeit und Fehlergrenzen der Waage in Abhngigkeit vom Verfahren der Volumenermittlung Waage Verfahren der Volumenermittlung Kurz-zeichen bliche Probemengekg Masse des Probebehlters mit Deckel kg Tragfhigkeit kg Fehlergrenzen g Ausstechzylinder

29、A 1,5 bis 3 1 10 1 Sandersatz S 6 bis 12 1 bis 2 20 10 Ballon B 6 bis 12 1 bis 2 20 10 Flssigkeitsersatz F 6 bis 20 1 bis 4 25 10 Gipsersatz G 6 bis 12 1 bis 2 20 10 Schrfgrube Sch 700 bis 2 000 500 bis 3 500 10 000 bis 20 000 1 000 bis 2 000 7 DIN 18125-2:2011-03 6.2 Durchfhrung Zur Ermittlung der

30、Feuchtmasse m wird die Probe stets in dem Behlter, der sie nach Entnahme aus dem Boden aufgenommen hat, auf 0,001 m gewogen (Masse m1). Die Masse des Behlters m2muss vor der Durchfhrung in trockenem Zustand ermittelt werden. Die Feuchtmasse betrgt dann m = m1 m2(3) Bei Behltern, die nicht luftdicht

31、verschlossen werden knnen, ist die Wgung unmittelbar nach der Entnahme an der Untersuchungsstelle vorzunehmen. Nur beim Ausstechzylinder-Verfahren ist mit Rcksicht auf die geforderten Fehlergrenzen der Waage eine Wgung im Labor vorzuziehen. Tabelle 3 Eignung der Verfahren in Abhngigkeit von der Bode

32、nart Verfahren Bodenart gut geeignet ungeeignet Ohne Grobkorn Ausstechzylinder- und alle anderen Verfahren Keine Bindiger Boden Mit Grobkorn Alle Ersatzverfahren Ausstechzylinder-Verfahren Fein- bis Mittelsand Ausstechzylinder-Verfahren und Ersatzverfahren Keine Kies-Sand-Gemisch Alle Ersatzverfahre

33、n Ausstechzylinder-Verfahren Nichtbindiger Boden Sandarmer Kies Ballon-, Flssigkeitsersatz-Verfahren mit Wasser, Gipsersatz-Verfahren Ausstechzylinder-, Sandersatz-Verfahren, Flssigkeitsersatz-Verfahren mit Bentonitschlmme Steine und Blcke mit geringen Beimengungen Schrfgruben-Verfahren Alle anderen

34、 Verfahren ANMERKUNG Die Anwendbarkeit der Verfahren bei weichen bindigen Bden und bei locker gelagerten nicht-bindigen Bden kann in Frage gestellt sein. Nach der Trocknung der Probe bis zur Massenkonstanz im Wrmeschrank bei 105 C wird auf gleiche Weise die Trockenmasse mdbestimmt. Sie lsst sich auc

35、h aus der Masse der feuchten Probe m und dem Wassergehalt der Probe w errechnen. wmm+=1d(4) 7 Ermittlung des Volumens der Probe 7.1 Wahl des Verfahrens Das Volumen der Probe wird entweder direkt an der Bodenprobe bzw. am Entnahmegert gemessen (Verfahren nach 7.2) oder durch Ausmessen des Hohlraumes,

36、 der bei der Probeentnahme entstanden ist, bestimmt. Die Verfahren nach 7.3 bis 7.7 (Ersatzverfahren) unterscheiden sich vornehmlich in der Art, wie dieser Hohlraum ausgemessen wird. Bei diesen Verfahren wird der Hohlraum durch einen Ersatzstoff ausgefllt und das hierzu verbrauchte Ersatzstoffvolume

37、n bestimmt. Die grundstzliche Eignung der einzelnen Verfahren ist von der Bodenart abhngig. Tabelle 3 gibt eine bersicht ber die Eignung der Verfahren in Abhngigkeit von der Bodenart. 8 DIN 18125-2:2011-03 7.2 Ausstechzylinderverfahren (A) 7.2.1 Gerte und Hilfsmittel 7.2.1.1 Ausstechzylinder aus nah

38、tlosem Przisionsstahlrohr nach DIN EN 10305-1 mit innenliegender Schnittkante. Die Abmessungen mssen folgenden Bedingungen gengen (siehe Bild 1): Innendurchmesser di 96 mm Verhltnis 2,11dhFlchenverhltnis 1,02i2i2aa=dddC Mae in Millimeter Bild 1 Ausstechzylinder 7.2.1.2 Deckel zum beidseitigen dichte

39、n Verschlieen des Ausstechzylinders, Klebestreifen. 7.2.1.3 Hammer oder Fallbr/Schlaghaube Feldspaten. 7.2.1.4 Ausstechblech mit geschrftem Rand, Messer mit gerader Schneide, Stahllineal. 7.2.1.5 Entnahmegert fr Sonderproben nach DIN EN ISO 22475-1. 7.2.2 Bodenarten Das Verfahren eignet sich nur fr

40、feinkrnige Bden (Schluffe, Tone) und Sande. Bei Vorhandensein geringfgiger Grobkorneinlagerungen muss das Volumen des Zylinders mindestens das Hundertfache des geschtzten Volumens des Grtkornes betragen, und der Gewichtsanteil der Krner mit einem Durchmesser d 0,02 dimuss kleiner als 10 % sein. Beso

41、nders geeignet sind fr die Anwendung des Verfahrens bindige Bden steifer Konsistenz und Feinsande mitteldichter Lagerung. In lockeren und dichten nichtbindigen Bden sowie in halbfesten bis festen bindigen Bden ist das Gert zur Entnahme von Sonderproben aus Schrfen nach DIN EN ISO 22475-1 anzuwenden.

42、 9 DIN 18125-2:2011-03 7.2.3 Durchfhrung Der Boden wird mindestens 50 mm unter der Oberflche fr die feste Auflage der ringfrmigen Grundplatte des Fhrungsrohres mit dem Stahllineal eben abgezogen. Der Ausstechzylinder wird mit der Schneide nach unten in das Fhrungsrohr geschoben und mit der Schlaghau

43、be vorsichtig senkrecht in den Boden eingedrckt oder eingetrieben. Der Ausstechzylinder ist vorzugsweise einzudrcken. Wenn das nicht mglich ist, wird er mit einem Fallbr, notfalls mit einem Hammer, mglichst zentrisch eingetrieben, bis der obere Zylinderrand bei bindigen Bden etwa 10 mm unter der Bod

44、enoberflche sitzt und bei nichtbindigen Bden mit der ueren Bodenoberflche abschliet. Bei teilgesttigten, weichen Bden oder Sandbden kann sich die Probe beim Eintreiben des Ausstechzylinders verdichten oder auflockern, so dass die Probenoberflche nicht in gleicher Hhe mit der Oberflche des umgebenden

45、 Bodens liegt. Fr die Auswertung ist dann das Volumen der Probe dem Innenvolumen des Ausstechzylinders gleichzusetzen. Zur Ausschaltung zustzlicher Entnahmefehler im Sand durch Verkantung ist das Gert zur Entnahme von Sonderproben aus Schrfen nach DIN EN ISO 22475-1 geeignet. Durch einen der Zylinde

46、rlnge entsprechenden Abstand an der Fhrungsstange der Schlaghaube wird sichergestellt, dass der Entnahmezylinder nur bis zur ueren Bodenoberflche eingetrieben werden kann. Ein gleich-bleibendes Volumen aller Proben wird damit sichergestellt. Nach dem Eintreiben wird der Ausstechzylinder auf einer Se

47、ite durch vorsichtige Spatenstiche nach auen hin freigegraben und das Ausstechblech unterhalb des Zylinders eingedrckt oder mit dem Hammer leicht eingeschlagen. Der Ausstechzylinder wird auf dem Ausstechblech herausgehoben und auf eine feste Unterlage gestellt. Das ber den Zylinderrand reichende Pro

48、benende wird bei bindigen Bden mit dem Messer in Richtung des Zylinderrandes in dnnen, schrgen Schichten vorsichtig so weit abgeschnitten, bis es mglich ist, die Probenoberflche durch ein Stahllineal mit dem Zylinderrand eben abzugleichen. Werden hierbei einzelne vorstehende Krner herausgerissen, so sind die Vertiefungen mit Boden zu verfllen und leicht anzudrcken. Nach Reinigung des Zylinderrandes wird der Deckel aufgesetzt und das andere Probenende in der gleichen Weise bearbeitet. Zum luftdichten Abschluss wird erforderlichenfalls der Deckel mit einem Klebeband berklebt. Bei Verwendung d