DIN 19631-2016 Leaching of construction products - Percolation method for the examination of the leaching behaviour of materials injected into the soil《建筑产品浸出 采用渗滤法检查材料注入土壤的浸出性能》.pdf

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1、Juli 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 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 13.060.50!%NN“2430443www.din.deDIN 19631Elution von Bauprodukten Perkolationsverfahren

2、zur Untersuchung des Elutionsverhaltens von InjektionsmittelnLeaching of construction products Percolation method for the examination of the leaching behaviour of materials injected into the soilLixiviation des produits de construction Essai de percolation pour linvestigation de comportement la lixi

3、viation des matriaux injects au solAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 28 SeitenDDIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)DIN 19631:2016-07 2 Inhalt Seite Vorwort 4 Einleitung 5 1 Anwendungsbereich . 6 2 Normative Verweisungen . 6 3 Begriffe 6 4 Grundl

4、age des Verfahrens 7 5 Reagenzien . 7 6 Gerte . 7 7 Vorbereitung der Sule . 8 7.1 Allgemeines . 8 7.2 Sandfllung 8 7.3 Splen der mit Sand gefllten Sule . 8 8 Probenvorbereitung . 9 9 Durchfhrung 9 9.1 berfhren des zu untersuchenden Injektionsmittels in die Sule . 9 9.1.1 Allgemeines . 9 9.1.2 Injekt

5、ion 9 9.1.3 Einbau 9 9.2 Perkolation und Probenahme. 10 9.3 Probenkonservierung und -lagerung fr chemische Analysen 10 9.4 Analyse 10 9.5 Vorbereitung der Eluate fr kotoxikologische Tests und den Abbautest 11 9.5.1 Allgemein 11 9.5.2 Vereinigung der Eluatfraktionen zu einer Mischfraktion 12 9.5.3 Vo

6、rbereitung der Mischfraktionen fr kotoxikologische Tests 12 9.6 Blindprobe . 12 10 Ausbau der Prfkrper . 12 10.1 Allgemeines . 12 10.2 Oberflchenbestimmung 12 11 Prfbericht . 13 12 Przision . 14 Anhang A (informativ) Verfahrenskenndaten 15 Anhang B (informativ) Zusammensetzung des Elutionsmittels (T

7、rinkwasser) fr den Sulenversuch . 16 Anhang C (informativ) Sand fr die Sulenfllung . 17 Anhang D (informativ) Schematische Darstellung des Sulenversuchs mit den dazugehrigen Gerten und Versuchskomponenten 18 D.1 Aufbau der Sule 18 D.2 Anschluss der Wasserzufuhr . 19 D.3 Einbau des Injektionspackers

8、. 19 DIN 19631:2016-07 3 D.4 Sandfllung 19 D.5 Schlieen der Sule 19 D.6 Aufbau der Windkesselanlage 19 D.7 Funktionsweise der Windkesselanlage. 20 Anhang E (informativ) Orientierung zur Planung der Versuchsdurchfhrung . 21 Anhang F (informativ) Beispiel eines Probenahmeplans . 22 Anhang G (normativ)

9、 Bestimmung der Farbe, des Geruchs und der Neigung zur Schaumbildung 23 G.1 Allgemeines . 23 G.2 Bestimmung der Farbe (Visuelles Verfahren) 23 G.2.1 Allgemeines . 23 G.2.2 Durchfhrung . 23 G.2.3 Angabe der Ergebnisse 23 G.3 Bestimmung des Geruchs (Vereinfachtes Verfahren - qualitativ). 23 G.3.1 Allg

10、emeines . 23 G.3.2 Durchfhrung . 23 G.3.3 Angabe der Ergebnisse 23 G.4 Bestimmung der Neigung zur Schaumbildung (Qualitativ) . 24 G.4.1 Durchfhrung . 24 G.4.2 Angabe der Ergebnisse 24 Anhang H (informativ) kotoxikologische Tests und Abbautest 25 Anhang I (informativ) Vereinigung der Mischfraktionen.

11、 27 I.1 Maximalphase . 27 I.2 Abklingphase 27 Literaturhinweise . 28 DIN 19631:2016-07 4 Vorwort Dieses Dokument wurde im Unterausschuss NA 119-01-02-05 UA Elutionsverfahren“ des NA 119-01-02 AA Abfall- und Bodenuntersuchung“ im DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet. Dieses Dokument entst

12、and auf Grundlage einer Arbeitsanweisung (Sulenversuch mit umgekehrter Flierichtung nach Schssner) des Hygieneinstituts Gelsenkirchen zur Beurteilung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrecht

13、e berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 19631:2016-07 5 Einleitung Dieses Dokument beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Freisetzungsverhaltens whrend der Aushrtung von Injektionsmitteln, die

14、in Kontakt mit Boden und Grundwasser aushrten. Diese Bauprodukte enthalten organische und anorganische Stoffe, die u. a. durch Auswaschung in Boden und Grundwasser emittieren knnen. Grundstzlich eignet sich das in diesem Dokument beschriebene Verfahren dazu, Injektionsmittel-Probekrper herzustellen

15、und aus der Perkolation bzw. Umstrmung dieser Krper whrend der Aushrtung der Injektionsmittel Eluate zu gewinnen. Die Eluate werden so aufbereitet, dass darin anorganische und organische Stoffe bestimmt und ihre Wirkung auf biologische Systeme (kotoxikologische Tests) untersucht werden knnen. Durch

16、den zeitlichen Ablauf der Eluatfraktionengewinnung wird das kurz- und langfristige Elutionsverhalten erfasst. DIN 19631:2016-07 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Erzeugung von Injektionsmittel-Probekrpern und zur Elution der mobilisierbaren, anorganischen und organischen Stoffe

17、 aus diesen Injektionsmitteln whrend ihrer Aushrtung fest. Das Verfahren ist anwendbar auf Injektionsmittel, die in Kontakt mit Boden und Grundwasser aushrten, z. B. Baugrubenabdichtungen, Produkte zur Lockergesteinsverfestigung, Schleierinjektionsmittel oder Kanalsanierungsmittel. Es ist erforderli

18、ch, die Arbeiten nach dieser Norm durch Fachleute bzw. Facheinrichtungen durchfhren zu lassen. ANMERKUNG Verfahrenskenndaten siehe Anhang A. Leichtflchtige Stoffe knnen mit diesem Verfahren nicht ermittelt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise ode

19、r 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 nderungen). DIN EN ISO 5667-3, Wasserbesch

20、affenheit Probenahme Teil 3: Konservierung und Handhabung von Wasserproben 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Injektionsmittel Bauprodukt, das aus einer oder aus mehreren Komponenten besteht, welches nach der Injektion bzw. dem Einbau im Boden aushrtet un

21、d somit den Boden abdichtet oder verfestigt 3.2 Laborprobe Probe oder Teilprobe, die dem Labor zugesandt oder von diesem erhalten wird 3.3 inverser Sulenversuch Verfahren, bei dem das Elutionsmittel entgegen der Schwerkraft durch die Sule gepumpt wird 3.4 Elution Freisetzung von anorganischen und/od

22、er organischen Stoffen aus einem Produkt durch ein Elutionsmittel QUELLE: DIN EN 16687:2015-09, 4.2.5, modifiziert Vorzugsbenennung Auslaugung“ wird nicht verwendet; festes Produkt“ zu Produkt“ gendert; Anmerkung 1 zum Begriff wurde nicht bernommen 3.5 Eluat wssrige Lsung, die durch eine im Labor du

23、rchgefhrte Elution gewonnen wird DIN 19631:2016-07 7 3.6 Reaktionszeit Dauer des Aushrtevorgangs 3.7 Gelzeit gemessener Zeitabstand zwischen dem Mischen des Injektionsmittels und dem Ende der Fliefhigkeit 3.8 Mischfraktion Zusammenfhren mehrerer Einzelfraktionen zu einer Probe (z. B. Mischfraktion M

24、aximalphase) 3.9 Teilprobe reprsentative Teilmenge, die der Probe entnommen wurde 3.10 Abklingphase Phase der abklingenden Freisetzung, bei der sich die Messwerte aller bzw. des berwiegenden Teils der Parameter wieder dem Niveau des Elutionsmittels annhern 4 Grundlage des Verfahrens Das Verfahren li

25、efert wssrige Eluate, die physikalisch, chemisch und biologisch nach bestehenden Standardverfahren analysiert werden knnen. Das zu untersuchende Injektionsmittel wird unter festgelegten Bedingungen in eine sandgefllte Sule eingebracht und mit dem Elutionsmittel fr mehrere Tage im Aufwrtsstrom eluier

26、t. 5 Reagenzien 5.1 Elutionsmittel, Trinkwasser nach Trinkwasserverordnung mit einer Temperatur von (20 2) C (siehe Anhang B). 5.2 Splflssigkeiten, zur Reinigung der Glasflaschen, der Sule und der Leitungen. 5.2.1 Salpetersure (zur Analyse), c(HNO3) = 0,1 mol/l. 5.2.2 Organische Lsemittel, z. B. Ace

27、ton (zur Analyse). 5.3 Quarzsand, enggestufter Quarzsand mit hoher chemischer Reinheit (SiO2 99 %). ANMERKUNG Die mittleren Korngren knnen je nach untersuchtem Bauprodukt variieren (siehe Anhang C). 6 Gerte 6.1 Allgemeines Insgesamt muss sichergestellt sein, dass durch die verwendeten Gerte weder Bl

28、indwerte erzeugt werden, noch Verluste durch Sorption auftreten. 6.2 Sule aus geeignetem Material (Acrylglas oder Edelstahl), mit einer Hhe von (50 1) cm und einem Durchmesser von (30 1) cm sowie einer ffnung mit Verstrkung fr den Injektionspacker (etwa 20 mm Durchmesser) und mit Gewinde in einer Hh

29、e von etwa (25 1) cm ber dem Sulenboden sowie ggf. einer gegenberliegenden weiteren ffnung und einem Verschluss aus geeignetem Material, DIN 19631:2016-07 8 passend zu dem o. g. Gewinde der Sule. Die Sule wird mit einem Deckel mit Dichtungsring verschlossen und besitzt mittig eine ffnung, ber die da

30、s Eluat ausstrmen kann. Anhang D enthlt eine schematische Darstellung der Sule und des Versuchsaufbaus. 6.3 Geotextil, mit einer Dicke von etwa 2,5 mm bis 5 mm zum Schutz des Ein- und Ablaufs vor Verstopfung durch Sand. 6.4 Injektionspacker, mit einer Mindestlnge von 170 mm und freiem Durchgang von

31、mindestens 6 mm (siehe Anhang D). 6.5 Vorratsbehlter, als Wasserspeicher mit geeignetem Fassungsvermgen (z. B. 60 l) fr die Wasserfrderung der Schlauchpumpe. 6.6 Wasserbad, zur Thermostatisierung des gefrderten Wassers auf (20 2) C. 6.7 Pumpe, mit einer Frderleistung von mindestens 4 l/h (z. B. Peri

32、staltikpumpe) und weiteres Zubehr (Pumpenschluche, Verbindungsschluche, Schlauchverbinder). 6.8 Gerte fr die Injektion, handelsbliche Injektionspumpen, die auch in der Praxis fr das betreffende Produkt eingesetzt werden oder vergleichbare Injektionsgerte (z. B. Windkesselanlage (siehe Anhang D). 6.9

33、 Messbecher, zur Bestimmung des Volumens der aufgefangenen Fraktionen mit Nennvolumina von 2 l. 6.10 Sammelflaschen aus Glas, mit geeignetem Verschluss und Volumen, abgestimmt auf die zu bestimmenden Parameter, nach DIN EN ISO 5667-3. 6.11 Analysenwaage, mit einer Fehlergrenze von hchstens 0,1 g. 6.

34、12 Kunststoffrohr, mit einem Auendurchmesser von 110 mm. 7 Vorbereitung der Sule 7.1 Allgemeines Der Aufbau der Sule ist in Anhang D erlutert. Beispiele fr geeignete Sande sind in Anhang C gegeben. 7.2 Sandfllung Das Elutionsmittel ist von unten in die Sule bis etwa einem Drittel der Sulenhhe zu pum

35、pen. Ein Geotextil (6.3) ist auf den Boden der Sule zu legen. Der Sand ist nach und nach einzufllen. Bei der Befllung ist die luftfreie Verdichtung der Sandfllung durch Schlagenergie auf die uere Sulenwand zu untersttzen (z. B. Schlagen mit einem Gummihammer). Die Sule ist so weit zu fllen, dass das

36、 Geotextil (6.3) und der Deckel dicht auf der Sandfllung aufliegen. Danach ist der Deckel auf der Sule zu fixieren. Es ist darauf zu achten, dass kein Raum mehr zwischen Sulenfllung und Deckel besteht. ANMERKUNG Die Gesamtmenge an Sand (trocken) betrgt etwa 50 kg. 7.3 Splen der mit Sand gefllten Sul

37、e Vor dem Einbringen des zu untersuchenden Materials muss die Sandfllung der Sule fr mindestens 20 h mit Elutionsmittel gesplt werden. Hierzu wird mit der Pumpe (6.7) mit einer Frderleistung von (4 0,2) l/h Elutionsmittel aus dem Vorratsbehlter (6.5) von unten nach oben durch die Sule gepumpt. Das w

38、hrend des Splvorgangs oben aus der Sule austretende Eluat wird verworfen. Nach dem mindestens 20 h Splen ist unmittelbar vor Beginn der Prfung 1 l Eluat als Blindprobe aufzufangen. DIN 19631:2016-07 9 8 Probenvorbereitung Das zu untersuchende Volumen betrgt (1 000 50) ml des zu bewertenden Injektion

39、smittels. Die Masse je 1 l variiert je nach Produkt und ist zu bestimmen. Das Produkt ist nach Herstellerangaben anzumischen. Dabei ist die Gelzeit des Produktes zu beachten. Bei expandierenden Systemen, z. B. einigen Polyurethansystemen, ist das Volumen des zu untersuchenden Materials auf 400 ml zu

40、 reduzieren (siehe Anhang E). 9 Durchfhrung 9.1 berfhren des zu untersuchenden Injektionsmittels in die Sule 9.1.1 Allgemeines Die Art der Einbringung des Produktes in die Sule hngt von der Verarbeitbarkeit des Injektionsmittels ab (siehe Anhang E). Wenn das Produkt unter Laborbedingungen injizierba

41、r ist, ist die Methode nach 9.1.2 anzuwenden. Hochviskose Produkte, wie z. B. Spachtelmassen, sind nach 9.1.3 in die Sule einzubauen. Die Art der Einbringung des Injektionsmittels in die Sule ist im Prfbericht zu dokumentieren (siehe Abschnitt 11). Die Komponenten des Injektionsmittels sind nach Her

42、stellerangaben vorzubereiten. 9.1.2 Injektion Bei einem schnell reagierenden Mehrkomponenten-System erfolgt die Injektion mit geeigneten Injektionsgerten. Bei Mehrkomponenten-Systemen, die langsam reagieren, werden die Komponenten vorgemischt. Die anschlieende Injektion kann dann mit einer Injektion

43、spumpe (z. B. 1-Komponenten-Pumpe) durchgefhrt werden. Eine Alternative zur Injektion von Polyacrylaten stellt die Verwendung der Windkesselanlage (WKA) dar. Hier werden die einzelnen Komponenten vorgemischt, in der WKA vereinigt und unmittelbar danach mit Druck injiziert (siehe Anhang D). Die Injek

44、tion der Produkte erfolgt in die wassergesttigte Sule ohne zuvor aus der Sule Wasser abzulassen. Das durch die Injektion heraustretende Wasser ist zu verwerfen. Die Elution wird 10 min nach Erreichen der im Labor bestimmten Gelzeit mit einer Flierate von (4 0,2) l/h gestartet. ANMERKUNG Zur Erleicht

45、erung der Injektion kann bei sehr schnell reagierenden Mehrkomponenten-Systemen die Gelzeit durch Khlung der Einzelkomponenten auf 4 C bis 8 C verlngert werden. Dies ist im Prfbericht zu vermerken. 9.1.3 Einbau Das in der Sule befindliche Elutionsmittel ist bis zur Hhe der ffnung fr den Injektionspa

46、cker (6.4) abzulassen. ANMERKUNG 1 blicherweise sind dies 3 l bei einem mittleren Korndurchmesser von 0,16 mm und 3,5 l bei einem mittleren Korndurchmesser von 0,58 mm. DIN 19631:2016-07 10 Nach Abpumpen der Sule ist der Deckel zu ffnen. Um einen definierten Hohlraum zu erhalten, ist ein Kunststoffr

47、ohr (6.12) mittig in den Sand zu drcken und der gelockerte Sand aus dem Rohr zu entnehmen. Der Hohlraum sollte etwa 30 cm tief sein. ANMERKUNG 2 Beim Einbau eines Produkts per Hand ist es nicht notwendig einen Packer einzubauen. Die ffnung fr den Injektionspacker muss vor Einfllen des Sandes verschl

48、ossen werden. Der ausgebaute Sand ist zur spteren Verwendung zu lagern. Das angemischte Produkt ist vorsichtig in den Hohlraum zu berfhren. Nach Beendigung der im Labor bestimmten Gelzeit ist die Elution mit einer Flierate von (4 0,2) l/h zu starten und gleichzeitig der restliche Hohlraum mit dem zu

49、vor entnommenen Sand zu verfllen. Die Sule ist mit dem Deckel zu verschlieen. 9.2 Perkolation und Probenahme Nach dem Beginn der Perkolation der Sule (4 0,2) l/h ist das austretende Eluat sofort in Fraktionen von je (2 0,1) l in Messbechern (6.9) aufzufangen. Von den 2-Liter-Fraktionen sind die in 9.4 beschriebenen Parameter zu be