B4: Benutzeranleitung zum KSAT
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1. ffnen der Verbindung zwischen Mariot te scher Flasche und S ulenfu beginnt die Perkolation Wenn die Zufluss 48 58 UMS measure to know Theoretische Grundlagen rate konstant und gleich der Ausflussrate ist dann ist die Messung statio n r Ab diesem Zeitpunkt sind die Voraussetzungen f r eine Messung nach der constant head Methode gegeben Es erfolgt die Messung der effekti ven Leitf higkeit des Gesamtsystems die durch den Widerstand des Bo dens der por sen Platte und der Leitungen bestimmt ist Sofern die unte re Platte grobporig gew hlt wird besitzt sie eine Leitf higkeit die in der Regel weit ber der des Bodens liegt Ihr Widerstand im Flie system ist somit vernachl ssigbar Die Messung beginnt wenn station re Flie bedin gungen vorliegen Sie ist beendet sobald die Messdatenstreuung gering genug ist um ein eindeutiges Ergebnis zu gew hrleisten Druck des Zulaufs AH Freier berlauf Bodens ule Por se Platte Zulauf Abb 14 Schematischer Aufbau der k Messung constant head Aufgenommen werden die tabellierten Daten 49 58 Theoretische Grundlagen Zeit Kumulative Perkolation g sowie die Parameter L nge L und Durchmesser D der Bodens ule ggf die H he der Platte Zpuye und die Wasserstandsdifferenz zwischen Zulauf und Ablauf AH Zur Auswertung der Constant Head Messung erfolgt zun chst die Ermitt lung der station ren Durchflussrate O ber lineare2. Aufzunehmende Daten sind L nge L und Fl che Apgoaqen der Bodens ule e Burettenquerschnitt A g rette e Eine Tabelle mit folgenden Daten Zeit berstauh he AH cm 51 58 Theoretische Grundlagen Bei fehlerlosem Versuchsverlauf erfolgt ein exponentieller Abfall der Druckh hendifferenz gegen die Zeit Abb 17 70 60 y 62 80368e 07190 R 0 99993 50 40 30 20 Potentialdifferenz cm 10 0 0 5 0 10 0 15 0 20 0 Zeit h Abb 16 Abfall der Potentialdifferenz beim Versuch Falling Head Beispielmes sung erfolgte f r eine gepackte Probe eines Quarzschluffs milisil M6 Aus den Versuchsparameten L nge der Bodens ule L Querschnitt der Bodens ule Agogen sowie dem Burettenquerschnitt Ag rette Sowie den auf genommene Daten der Wasserspiegelh he relativ gegen die H he des Auslaufes errechnet sich die hydraulischen Leitf higkeit Ks nach zwei Me thoden 52 58 Theoretische Grundlagen 7 4 1 Errechnung aus zwei einzelnen Messwertpaaren H t A L H k B rette In f 1 A poden Alisin A mit Agree cm durchstr mte Fl che der B rette A Boden cm durchstr mte Fl che der Bodens ule L cm L nge der Bodens ule At d Differenz zweier Ablesezeiten und ti H cm hydraulische Potentialdifferenz zum Zeitpunkt t A cm hydraulische Potentialdifferenz zum Zeitpunkt t1 7 4 2 Anpassung einer Modellkurve an den Experimental verlauf Die fl chen
3. guration und die Darstellung der Daten Schmutz in der USB Steckverbindung kann die mechanische und elekt ronische Funktion der Steckverbindung beeintr chtigen 17 58 Produktbeschreibung 2 3 Software KSAT VIEW ma al KS View Datei Optionen Extras Hilfe DEM Aktuelle Druckh hendifferenz 49 77 cm Status Messung beendet Versuchsdauer s 77 s Experiment Parameter 24 Datenpunkte Funktion Sas Probenbezeichnung 25 Messung 1 Versuchsparameter B rettenquerschnitt cm2 9 08 20 Bodenquerschnitt cm2 50 0 E Bodenl nge cm 5 0 Lagerung horizontal v Cc z Fie ichtung lt es a 5 Funktion x 0 058t AH 26 23 e Em R 0 9996 Enmittelter Kf Wert 4142 cm d 4 79E 04 m s 5 Augenblicklicher Kf Wert 4143 cm d 4 79E 04 m s 0 LE 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Zeit s 1 Messrterval mss 0002 E Pfad C Temp Browse Dateiname Messung ks v Abb 5 KSAT View Benutzeroberfl che KSAT View ist eine Benutzeroberfl che die das Auslesen und Konfigurie ren des KSAT Ger tes intuitiv erm glicht Abb 5 Nach dem Start der KSAT Software verbindet sich ein an den USB Port angeschlossenes KSAT automatisch mit der KSAT Software Konfiguration des Ger tes In dem Register Konfiguration k nnen Einstellungen im Ger t abgelesen und ge ndert werden Normalerweise sind keine nderung an der Konfiguration f r den Messbetrieb erforderlich Bitt
4. he 2 das Unterschreiten einer minimalen berstauh he Voreinstellung 1 cm Die voreingestellten Werte k nnen durch Power User im Men Op tionen ver ndert werden Die Messung kann jedoch auch lange vorher schon manuell beendet wer den wenn der Bearbeiter sieht dass der zu ermittelnde Wert mit hoher Genauigkeit und Verl sslichkeit erhoben ist Dies ist f r mittel bis gut lei tende Proben bereits nach wenigen Sekunden er Fall 4 4 Ausbauen der Stechzylinderprobe 1 Schlie en Sie den Verbindungshahn zur B rette 2 L sen Sie die die Anpressung des Stechzylinders durch Linksdrehen der Schraubkappe Nehmen Sie die Schraubkappe vorsichtig vertikal nach oben ab 3 Halten Sie den nun freigelegten Stechzylinder mit einer Hand und ziehen Sie vorsichtig den oberen Adapterring mit dem Sieb nach oben ab 39 58 Durchf hrung einer Messkampagne 4 Heben Sie nun Stechzylinder samt unterem Adapterring von der Appa ratur ab Beachten Sie dabei dass nach Entfernung der berwurfhau be der Stechzylinder unfixiert auf der Basis steht 5 Der Stechzylinder kann nun entweder zur weiteren Verwahrung ver schlossen werden oder unmittelbar f r die Messung der unges ttig ten hydraulischen Eigenschaften mit HYPROP EVA verwendet wer den In beiden F llen ist der Stechzylinder mit einer Abdeckung oder einem Deckel auf der Oberseite zu versehen Er wird dann vertikal ge dreht und der untere Adapterring wird abgenommen in de
5. 01 cm d die maximale 5000 cm d Die statistische Ungenauigkeit der ermittelten Werte betr gt bei Konstanz der Umgebungsparameter und Konstanz des Flie widerstandes im Boden etwa 2 In der Praxis ist mit einer Ungenauigkeit von 10 zu rechnen Die ermittelten Werte sollten somit i d R mit 2 signifikanten Ziffern ange geben werden Beispiele 6 5 cm d 12 cm d 120 cm d 3 7E 6 m s In der in KSAT View vorgenommenen Auswertung wird der Flie widerstand der por sen Platte am Zulauf ber cksichtigt Da die Platten Leitf higkeit mit rund 50000 cm d sehr hoch ist ist die Korrektur allerdings nur f r extrem leitf hige Messg ter von Belang 2 5 Messdauer Typische Messdauern bewegen sich f r sehr leitf hige sandige Substrate 1000 cm d im Bereich von Sekunden bis wenigen Minuten f r unstruk turierte tonige Substrate mit sehr geringen Leitf higkeiten lt 0 1 cm d im Bereich von 24 Stunden 22 58 Mess Vorbereitung 3 Mess Vorbereitung 3 1 Probenahme und Probenaufs ttigung 3 1 1 Stechzylinderprobenahme Nach DIN 19683 9 k nnen Wasserdurchl ssigkeitsmessungen an Stechzy linderproben in gest rter oder in ungest rter Lagerung durchgef hrt wer den Bei einer in situ Probenahme in horizontbezogener ungest rter Lage rung ist nach DIN 19672 1 und E DIN ISO 10381 4 zu verfahren wobei die Entnahmerichtung nach dem Anwendungszweck und dem Aussageziel festzulegen ist Gepackte Proben erlauben keine Aussagen ber i
6. bei unkonsolidierten Substraten z B losem gepackten Sand Durch den berstand der Porenscheibe erfolgt eine zentrische F hrung Es ist wichtig dass die Kontaktfl che zwischen Porenscheibe und Stechzylinder vor dem Aufsetzen frei von Bodenpartikeln ist und dass die Zylinderau enwand glatt und unverschmutzt ist 28 58 UMS measure to know Mess Vorbereitung p Abb 7 Fluten der Grundplatte 3 2 Montage der Probe 3 2 1 Vorbereiten des KSAT Basisgerats F llen Sie die B rette und ffnen Sie die Verbindung zwischen B rette und Basisger t so dass der Innenraum des Ger tesockels mit Wasser geflutet wird Lassen Sie so lange Wasser einlaufen bis sich die Wasseroberfl che ber dem Rand ausbreitet und in die Ablaufrinne str mt Stoppen Sie nun den Zulauf Sie sollten einen ca 2 mm hohen an der Kante gew lbten berstau erkennen Abb 7 3 2 2 Aufsetzen des Messgutes Drehen Sie den Stechzylinder samt Adapter in der Wanne auf den Kopf so dass der Stechzylinder nun auf dem Adapterring steht Achten Sie darauf dass das Drehen vollstandig unter Wasser stattfindet 29 58 Mess Vorbereitung EZ Ron e Abbildung 8 Aufsetzen des Stechzylinders mit Adapter Fluten Sie durch kurzes ffnen des B rettenhahns nochmals den Sockel so dass gew hrleistet ist dass das Wasser leicht bauchig ber dem Sockel steht Entnehmen Sie den Adapterring samt Stechzylinder dem Wasserbad bewegen Sie ihn in w
7. f hren Sie die Messung unter konstanten Temperaturbedin gungen durch Extrem hohe Flie raten f hren zu turbulentem Fluss in der An fangsphase Arbeiten Sie einen m glichst geringen hydraulischen Gradi enten Probe verringert ihre Leitf higkeit im Lauf des Messvorgangs Ursachen k n nen sein a Verwendetes Fluid ndert die Leitf higkeit der Probe z B wenn die lonenst rke und die lonenzusammensetzung nicht der der Bodenl sung entspricht Verwenden Sie eine L sung mit einer h heren Elektrolyt konzentration mit einem zwei wertigen Kation z B 0 05 m CaCl als Perkolationsfluid Temperaturschwankung die Viskosit t der Messfl ssigkeit vergr ert sich w hrend der Fehlersuche 47 58 UMS measure to know Messung durch Abk hlung f hren Sie die Messung unter konstanten Temperaturbedin gungen durch Ausgasung von gel sten Gasen aus der Wasserphase erzeugen Blasenfilm am bergang Boden Platte F hren Sie die Messung nicht bei zunehmenden Umge bungstemperaturen durch Verwenden Sie entgastes Wasser CO2 Produktion durch Boden lebenwesen erzeugen Blasen film am bergang Boden Platte Verwenden Sie ein Bio zid in der Perkolationsl sung Theoretische Grundlagen 7 Theoretische Grundlagen 7 1 Allgemeines Die Wasserspeicherung und Wasserleitung in B den ist von herausragen der Bedeutung f r eine Vielzahl von kosystemaren Prozessen in terrestri schen
8. kosystemen Die ges ttigte Wasserleitf higkeit beeinflusst Fakto ren wie die landwirtschaftlichen Nutzungsm glichkeiten geotechnische Eigenschaften und ist eine Schl sselgr e beim Transport von N hr und Schadstoffen Sie ist die bestimmende Gr e f r das Design von Drainagen oder den Betrieb von Beregnungsanlagen 7 2 Messprinzip Man l sst eine voll mit Wasser ges ttigte Stechzylinderprobe senkrecht zum Probenquerschnitt in einer Apparatur station r oder in station r mit entl ftetem Wasser bei Raumtemperatur durchstr men und misst den Wasserdurchsatz Q V t Die Wasserdurchl ssigkeit K bzw K Wert er rechnet sich aus dem perkolierten Wasservolumen V in der Zeit t dem Flie querschnitt A der H he hydraulischen Druckh hendifferenz H und der L nge der Bodens ule L ber welche die Druckh hendifferenz abge baut wird Nach Darcy 1857 gilt f r die Flussdichte q bei laminaren Fluss E DE ae und somit K Zen A t L HAt 7 3 Constant Head Messung Die Messanlage Abb 15 besteht aus einem S ulenfu mit Wasserzulauf einer Bodens ule und einem Wasser berlauf Die Durchstr mungsrich tung ist vertikal von unten nach oben Die Bodens ule wird in aufges ttig tem Zustand wasserdicht auf dem S ulenfu fixiert In den S ulenfu m n det der Auslauf einer Mariotte schen Flasche Die Ver nderung im Vorrat in der Mariotte schen Flasche erlaubt die volumetrische Messung des ku mulativen Zuflusses cm Nach
9. validen Messwerten in Echtzeit in die Berechnung von Ks umgesetzt Die Messung im Falling Head Modus kann nun unbeauf sichtigt laufen Sie wird automatisch beendet wenn ein Stop Kriterium erreicht wird siehe Kap 4 3 6 Die Messkampagne kann auch jederzeit manuell durch Dr cken der Taste Stop Messung beendet werden und danach als neue Messung wieder aufgenommen werden Bei einer Neu Aufnahme wird die neue Messung in Form eines weiteren Reiters dem Fenster eingef gt Die vorigen Messungen bleiben erhalten und sind auch w hrend einer laufenden Messung anklickbar In der Regel ist es f r eine verl ssliche Messung nicht n tig einen gro en Zeitraum mit Daten aufzunehmen Nach einem Abfall des B rettenstandes von ca 1 0 cm haben Sie meist eine stabile Sch tzung der hydraulischen Leitf higkeit sofern diese im Messverlauf konstant bleibt Ursachen f r eine nicht konstante Leitf higkeit sind im Kapitel x xx diskutiert Die n tige Messzeit liegt f r Sand im Bereich von wenigen Sekunden f r Schluffe und Lehme im Bereich von Sekunden bis Minuten und f r dichte unstrukturierte Tone im Bereich von Stunden y Da die Wasserst nde ber Drucksensoren gemessen werden ist es nach Start der Messkampagne wichtig dass keine Ersch tterungen oder Vibrationen auf das Messsystem bertragen werden die das Wasser in Schwingung versetzen k nnen Beispiele sind schlagende T ren Schwin gungen des Fu bodens durch Personen Schwingung
10. MUMS measure to know Bedienungsanleitung KSAT UMS GmbH M nchen Art Nr KSAT Version 10 2012 Author wd tk tp KSAT 2 58 Vorwort zur Verwendung des KSAT im Rahmen des Praktikums Bodenkundliche Labormethoden 2012 F r Bestimmungen der ges ttigten Wasserleitf higkeit gibt es eine Vielzahl von Ger ten die mehr oder weniger voneinander abweichen weil fast jeder Versuchsansteller sich sein Ger t selbst zusammenbauen muss Hartge und Horn 2009 Die Firma UMS GmbH M nchen hat sich in Zusammenarbeit mit dem Institut f r Geo kologie der TU Braunschweig vorge nommen ein einfach zu benutzendes und komfortables Messsys tem namens KSAT f r Messungen mit konstantem und fallendem berstau zu entwickeln das derzeit zur Serienreife gebracht wird Sie als Studierende der Geo kologie an der TU Braun schweig sind die ersten Nutzer die dieses Ger t standardm ig einsetzen Die vorliegende Bedienungsanleitung ist ein Entwurf Die Stu dierenden werden gebeten die Anleitung in Hinblick auf die Lesbarkeit Verst ndlichkeit Richtigkeit sowie in Hinblick auf Tippfehler und stilistische Fehler kritisch zu pr fen und eine konstruktive R ckmeldung an mich zu geben Braunschweig 6 11 2012 Wolfgang Durner 4 UMS measure to know KSAT 3 58 KSAT Inhalt 1 KSAT 1 1 Sicherheits und Gefahrenhinweise 1 2 Lieferumfang 1 3 Vorwort 1 4 Danksagung 1 5 Bestimmungsgem e Verwendung 1 6 Garan
11. Pr parierwerkzeug Deckel Transportschutz Wischlappen zur Aufnahme von Spritz und Tropfwasser Pinsel B rste zur Reinigung von B rette und System m Verdunstungsschutz f r Langzeitmessungen 8 58 UMS measure to know KSAT Schraubkappe Krone Stechzylinder Porenscheibe Grundplatte OOOQOAOOOOO B rettenhahn Bef llhahn B rette Constant Head Rohr Ss u Abb 1 Schematische Darstellung der UMS KSAT Apparatur 9 58 KSAT 1 3 Vorwort Messsysteme m ssen zuverl ssig wartungsarm und langlebig sein um pr zise Ergebnisse zu liefern und um den Betreuungsaufwand minimal zu halten Der Erfolg jeder technischen Einrichtung ist aber auch von der sachgerechten Anwendung abh ngig Zu Beginn einer Messaufgabe oder eines Forschungsprojektes m ssen aus der Zieldefinition alle Einflussgr en gesamtheitlich betrachtet sowie Gegebenheiten und Randbedingungen definiert werden Daraus leiten sich die Anforderungen an das wissenschaftliche und technische Projekt management ab das alle qualit tsrelevanten Prozesse definiert die Auswahl der einzusetzenden Verfahren trifft die der technischen und messtechnischen Werkzeuge der Verifizierung der Datenablage und der Modellierung Das kontinuierlich optimierte Zusammenwirken der einzelnen Teilbereiche und deren Qualit tssicherung sind schlie lich ausschlaggebend f r den Erfolg des Projektes Wir w nschen Ihnen viel Erfolg bei I
12. Regression der Auslauf daten Die Berechnung der hydraulischen Leitf higkeit k cm d bei kon stantem berstau erfolgt nach AL k V ee XX Ass AH mit 0 cm d station re Stromungsrate aus Mariotte schen Flasche Apodens ute cm durchstr mte Fl che der Bodens ule AL cm L nge der Bodens ule AH cm antreibende hydraulische Druckh hendif ferenz 7 4 Falling Head Messung Bei Versuchen an wenig durchl ssigen Proben ben tigt die Methode mit konstantem berstau erheblich Zeit Eine Verk rzung der Versuchszeit wird erreicht durch a Erh hung des hydraulischen Potentialgradienten und b eine Erh hung der Ablesegenauigkeit f r die volumetrische Zuflussrate Beides wird realisiert bei der Methode mit fallendem berstau Die Messanlage ist im Grundsatz analog zur Messung mit konstantem berstau aufgebaut Abb 16 Prim rer Unterschied ist dass die Mariotte sche Flasche im Zulauf durch eine B rette mit frei fallendem 50 58 UMS measure to know Theoretische Grundlagen Wasserspiegel ersetzt wird Die Messung beginnt mit dem ffnen des Verbindungshahns zwischen B rette und Bodens ule Das Wasser str mt nun zun chst mit hohem Druck und einer entsprechend hohen Rate dann mit einer zunehmend kleiner werdenden Rate durch die Bodens ule aus Druck des Zulaufs AH Freier berlauf Bodens ule Por se Platte Zulauf Abb 15 Schematischer Aufbau der ks Messung falling head
13. View Datei Optionen Extras Hilfe OF a Messung 0 Messung 1 Aktuelle Druckh hendifferenz 49 77 cm Status Messung beendet Datenpunkte 30 N b on E 2 N 3 iS o a b o 10 Messintervall mm ss 00 02 H4 Versuchsdauer s 77 s Funktion 50 Zeit s Probenbezeichnung Messung 1 Versuchsparameter Experiment Parameter B rettenquerschnitt cm2 9 08 Bodenquerschnitt cm2 Bodenl nge cm Lagerung Flie richtung Funktion AH 26 23 e 50 0 50 horizontal lt 0 058t R 0 9996 Emnittelter Kf Wert 4142 cm d Augenblicklicher Kf Wert 4143 cm d 4 79E 04 m s 4 79E 04 m s Pfad C Temp Dateiname Messung Abbildung 13 Typischer Verlauf i mFalling Head Modus 4 7 2 Wertebereiche f r k Sofern nichts anderes angegeben ist beziehen sich die in der Literatur angegebenen Werte f r k blicherweise auf Wasser Ist der Durchl ssig keitsbeiwert k f r ein mit Wasser durchstr mtes Medium bekannt dann l sst sich die Durchl ssigkeit dieses Mediums f r andere Stoffe berechnen siehe Bestimmung der Permeabilit t 41 58 Durchf hrung einer Messkampagne Wasserdurchl ssigkeit nach DIN 18130 sehr stark durchl ssig gt 10 m s stark durchl ssig 10 bis 10 m s durchl ssig 10 bis 10 m s schwach durchlassig 10 bis 10 m s sehr schw
14. aagerechter Haltung zum Messger t und setzen sie ihn wie in Abb 8 gezeigt leicht schr g auf die freie Wasseroberfl che auf Sofern Sie die Probe stets waagerecht halten k nnen Sie die aufges ttigte Probe Platte au erhalb des Wassers transportieren und bewegen Die Poren werden das Wasser gegen die Gravitation festhalten Vermeiden Sie dagegen die Senkrechtstellung der Platte da dann die Gravitationskr fte die Platte am oberen Ende bereits entw ssern y Wichtig Setzen Sie den Ring mit Stechzylinder zun chst leicht schr g auf und senken Sie in dann in die Waagerechte ab Dies gew hrleistet dass sich die Kontaktfl che der por sen Platte und der Wasserfilm des Sockels sich ohne Lufteinschl sse verbinden Pr fen Sie nach dem Aufsetzen durch waagerechtes Verschieben des Stechzylinders ob er perfekt zentriert im Sockel eingebracht ist Er muss mit einem Spiel von ca 0 5 mm einrasten 30 58 UMS measure to know Mess Vorbereitung EEE 7 m Abbildung 9 S ubern des Stechzylinders 3 2 3 Aufsetzen des Oberen Adapterrings S ubern Sie die Schr ge der Schneide des Stechzylinders und dr cken Sie den oberen Adapterring in passender Orientierung mit dem Dichtungsring nach unten mit sanftem vertikalem Druck zentriert auf den Stechzylinder auf Achten Sie darauf dass keine Verkantung erfolgt Der Adapterring wird leicht zur ckfedern Das System ist nun bereit durch Aufsetzen der Schraubkappe endg ltig fixiert z
15. ach durchl ssig lt 10 m s Durchl ssigkeitsbeiwerte f r Lockergesteine Wasser reiner Kies 10 bis 10 m s grobk rniger Sand um 10 m s mittelk rniger Sand 10 bis 10 m s feink rniger Sand 10 bis 10 m s schluffiger Sand 10 bis 10 m s toniger Schluff 10 bis 10 m s Ton lt 10 m s Die Grenze zwischen einem durchl ssigen und einem undurchl ssigen Boden liegt etwa bei 10 m s B den mit einem k Wert lt 10 m s sind nahezu vollig wasserundurchlassig 42 58 Wartung und Pflege 5 Wartung und Pflege Der Differenzdruckaufnahmer ist werksseitig kalibriert Die Kennlinienstei gung ist linear und ver ndert sich normalerweise nicht Sofern Sie die Stei gungskalibrierung pr fen wollen k nnen Sie mit Hilfe der mitgelieferten Stahlplatte welche Sie unter einen leeren Stechzylinder montieren den Auslass des Ger tesockels abdichten und mit Hilfe der B rettengradierung verschiedene Wasserst nde einstellen Die eingestellten Wasserstandsdif ferenzen m ssen Druckaufnehmer entsprechend angezeigt werden Wir empfehlen eine Zweipunktpr fung mit Null und 20 cm Wassers ule Sollten sie Abweichungen in der Steigung feststellen kontaktieren Sie bitte UMS Lagerung Wird das KSAT System l ngere Zeit nicht verwendet sollten die B retten und Infiltrationshauben zur Vermeidung von Algenbildung entleert und trocken gelagert werden Reinigung Das u ere des KSAT Ger tes ka
16. ch l ssige bis sehr schwach durchl ssige Materialien e Falling head und Constant head Methode verwendbar e Geeignet auch f r Stand alone Langzeitmessungen e Voll kompatibel mit dem HYPROP Messsystem zur erg nzenden Messung der unges ttigten Leitf higkeitsfunktion und der Re tentionseigenschaften 1 1 Sicherheits und Gefahrenhinweise Beim Umgang mit Produkten die mit elektrischer Spannung in Ber hrung kommen m ssen die g ltigen VDE Vorschriften beachtet werden insbe sondere VDE 0100 VDE 0550 0551 VDE 0700 VDE 0711 und VDE 0860 Bitte beachten Sie dass Bedien und Anschlussfehler au erhalb unseres Einflussbereiches liegen Verst ndlicherweise k nnen wir f r Sch den die daraus entstehen keine Haftung bernehmen Der elektronische Druckaufnehmer ist ein Messger t zur Messung des Differenzdrucks zweier Wassers ulen und der Bodentemperatur und nur f r diesen Zweck einzusetzen An dieser Stelle m chten wir besonders auf folgende Gefahren Quelle hinweisen 6 58 KSAT Y berdruck Die zerst rungsfreie maximale Drucklast der Druckaufneh p 1 2 mer betr gt 100 hPa Sofern der Eingang des Drucksensors mit einem h heren dynamischen oder statischen Druck beaufschlagt wird besteht die Gefahr der Zerst rung des Sensors Ber hrung Die Messfl che des Druckaufnehmers liegt zugunsten h chs ter Messpr zision frei im K rper des Messger tes Die Messfl che darf bei Reinigung oder anderen T tigkeitne
17. chen sie als Trenntextil ein Vlies in Wasser und legen das entspre chend ausgeschnittene Vlies auf die Stechzylinderprobe Setzen Sie die Aufs ttigungsschale auf und drehen Sie alles auf den Kopf so dass die Schneidkante unten in der Schale liegt und ins Wasser gestellt werden kann Abb 8 2 Typischerweise erfolgt zur Erzielung einer hohen Anfangss ttigung eine kapillare Aufs ttigung bei der die Luft nach oben verdr ngt wird Hierzu stellen Sie die Stechzylinderprobe mit der Aufs ttigungsschale in die mit Wasser ca 2 cm unter der Stechzylinder Schneidkante gef llte Aufs tti gungswanne Die Stechzylinderprobe wird somit von unten nach oben aufges ttigt Abb 8 3 24 58 Mess Vorbereitung T 7 Y Hinweis Ein Anheben und leichtes Kippen der Probe in der Aufs tti gungsschale innerhalb der mit Wasser gef llten Aufs ttigungswanne verhindert dass sich Luftblasen bzw Luftpolster zwischen der Probe und dem Vlies bilden k nnen Bitte f hren sie diesen Vorgang vorsichtig durch ohne dass Bodenpartikel ausgeschwemmt werden Je nach Bodentyp beispielsweise Ton kann es sehr lange dauern bis die Probe restlos aufges ttigt ist und die Luft vollst ndig aus der Probe ver dr ngt ist Dies ist erkennbar wenn die Bodenoberfl che berall gl nzt Alternativ besteht die M glichkeit der Aufs ttigung der Probe in der KSAT Apparatur Hierzu wird die unges ttigte Probe in der Apparatur fixiert und entweder im Falling head Modus d
18. das Quellen zu unterbinden In dem Fall wird die Probenmasse die sich im feldfrisch ent nommenen Zustand im Zylinder befindet in eben dem Entnahmevolumen zu belassen und das Porensystem bleibt gegen ber dem in situ Zustand weitgehend unver ndert Alternativ k nnten Sie daran interessiert sein die Probe im unbelastet aufgequollenen Zustand zu untersuchen In dem Fall m ssen Sie nach Quellung das uberschussige Material b ndig zur Stechzylinderoberfl che entfernen wobei die Probenmasse gegen ber der in situ Masse im Stechzylinder vermindert sein wird Hinweis Es gibt keine allgemein verbindliche Richtlinie wie Sie bei quel lenden Proben zu verfahren haben und es liegt in der Verantwortung des f r die Messung verantwortlichen Wissenschaftlers die f r seinen Zweck dienliche Verfahrensweise zu w hlen 3 1 5 Vollst ndiger Uberstau Ist die Probe vollst ndig aufges ttigt so erh hen Sie den Einstau durch Absenkung der Probe oder Zufuhr entl fteten Wassers in die Wanne so lange bis sich die Probe vollst ndig unter Wasser befindet Abb 8 4 Es wird ein finaler berstau von ca 5 cm ber dem oberen Ende der Boden probe mithin eine Wasserf llh he in der Wanne von ca 12 cm empfohlen Y Hinweis F hren Sie die berflutung er Probe so langsam und vorsichtig durch dass die Bodenoberfl che nicht durch erodierte Bodenpartikel ver ndert wird Sie k nnen gegebenenfalls die Probe durch Auflegen ei ner por sen Platte s
19. e ndern Sie nur Einstellungen deren Auswirkungen Sie kennen Ger teeinstellungen k nnen in zwei Benutzerklassen ge ndert werden 18 58 T measure to know Der Standard Benutzer kann die f r individuelle Messkampagnen variablen Gr en einstellen Verzeichnisname zur Datenspeicherung Name der Kampagne Counter zur Namenserweiterung Messmodus Produktbeschreibung Verzeichnis character 12 frei anw hlbares Verzeichnis im Filesystem Name character 12 frei definierbarer Name der Messkampagne in ASCII Maximale L nge 12 Zeichen Automatisches Messintervall ja nein Indexvariable welche die Wahl zur automatischen oder manu ellen Vorgabe der Datenaufzeichnungs Zeitpunkte bestimmt Defaultwert true Messmodus Constant head Falling head Rekalibrierung Indexvariable welche die Wahl zur automatischen oder manu ellen Vorgabe der Datenaufzeichnungs Zeitpunkte bestimmt Defaultwert true Der Poweruser kann alle weiteren in die Auswertung eingehenden Parameter manipulieren Die Konfigurationsparameter des KSAT Systems sind im Folgenden gelistet Bodens ule H he in cm H he der Bodens ule in cm Defaultwert 5 0 cm Bodens ule Fl che in cm Querschnittsfl che der Bodens ule in cm Defaultwert 50 0 cm B rette Fl che in cm Querschnittsfl che der Bodens ule in cm Defaultwert 4 56 cm Gerdtewiderstand 1 Ks Ks in cm d 19 58 Produktbeschreibung Die eingebauten
20. ehung der kf Wert oder Durchl ssigkeitsbei wert in diesem Dokument als ges ttigte hydraulische Leitf higkeit mit dem Symbol Ks und der Abk rzung KSAT gekennzeichnet ist ein Kennwert f r das por se Medium und das durchstr mende Fluid Die Auswertungsgleichungen basieren auf der Annahme laminaren Was serflusses Sie gelten mithin nur f r geringe Flie geschwindigkeiten die ber den hydraulischen Gradienten gesteuert werden k nnen Um dem an der Entnahmestelle im Gel nde herrschenden Zustand am n chsten zu kommen sollte mit kurzen Perkolationszeiten geringen Gradienten sowie sto und ersch tterungsfrei gearbeitet werden DIN 19683 9 1998 Hart ge und Horn 2009 nderung des Quellungszustandes der Stechzylinderprobe des lonenbela ges der Austauscher Luftabscheidung aus dem Perkolationswasser und Bakterienwuchs k nnen die Messungen stark beeinflussen Ges ttigte Leitf higkeitswerte von Bodenproben k nnen typischerweise ber mehre re Gr enordnungen streuen Zur Charakterisierung der Bodeneigenschaf ten eines Standorts ist somit die Vermessung mehrerer Proben unabding bar Das KSAT System ist in den Ma en der Stechzylinder mit dem HYPROPO System kompatibel Das HYPROP System dient erg nzend zur Bestim mung der Retentionsfunktion und der unges ttigten hydraulischen Leitf higkeit als Funktion der Wasserspannung oder des Wassergehaltes von Bodenproben Es wird empfohlen die KSAT Messung als Anfang
21. en Der Adapterring wird unter Wasser auf die der Schneide entgegengesetzte Seite des Stechzylin ders aufgesetzt das so verbundene System wird im Wasser gedreht dem Wasserbad entnommen und das KSAT Ger t aufgesetzt 2 2 7 Sieb bzw Filterkrone Abb 4 Obere Siebkrone mit Gitter Die obere Krone dient zur zentrischen Fixierung des Messgutes sowie als definierte berlaufkante Sie wird auf der Schneide des Stechzylinders gleichm ig aufgepresst Das Gitter in der Krone verhindert nach ffnen des Wasserzulaufs ein Herauspressen der Probe durch den anliegenden Wasserdruck Bei der Vermessung von feink rnigen unkonsolidierten Pro ben kann es notwendig sein zur Vermeidung von Erosion des Messgutes die Krone mit einer feinmaschigen Siebscheibe zu unterlegen Nach Fixie rung mit der Schraubkappe sind die Systemkomponenten dicht verbunden und das durch den Stechzylinder perkolierende Wasser kann in definierter berstauh he ber den Rand des oberen Adapters abflie en 16 58 Produktbeschreibung 2 2 8 USB Anschluss UMS measure to know Der Systemausgang m ndet ber ein 2 0 m langes Kabel in einen USB Stecker der mit einem PC oder Notebook verbunden wird Das KSAT System setzt auf den tensioLINK Messbus auf Um mit dem PC auf diese Gerate zuzugreifen steht die Windows Software KSAT VIEW zur Verf gung Die Software erkennt automatisch nach dem Start das am Bus ange schlossene Ger t und erm glicht dessen Konfi
22. en des Messtisches durch Arbeiten am selben Tisch Grunds tzlich gelten dieselben Kriterien wie f r das Aufstellen und Betreiben von Waagen Temperatur und 37 58 Durchf hrung einer Messkampagne 4 3 3 Aktuelle Informationen Status Oben rechts im Systemfenster wird stets die aktuelle Temperatur und Druckh hendifferenz angezeigt egal ob eine Messkampagne l uft oder nicht Aktuelle Informationen werden in einem Textfenster und einer Grafik dar gestellt Das Grafik Fenster visualisiert den zeitlichen Verlauf der Messda ten sowie den Verlauf der angepassten Exponentialfunktion Das Fenster wird mit jedem neuen Messwert aktualisiert Das Textfenster beinhaltet die Grundmeldung ob eine Messung l uft lau fender gr ner Balken oder abgeschlossen ist Angezeigt werden weiter der Zeitpunkt des Starts der Messung und die aktuelle Versuchsdauer Nach Erfassung des zweiten Messwertes wird ferner die voraussichtliche Zeit bis zum Erreichen der Druckh hendifferenz angezeigt bei der die Messung beendet ist Es folgen die Eingabedaten Probenbezeichnung und Lagerung sowie die geometrischen Systemparameter Funktion Datenpunkte Status Status Messung beendet Start der Messung 09 11 2010 17 39 33 16 Aktuelle Versuchsdauer 00 41 07 Vor Ende der Messung 09 11 2010 18 22 32 Probenbezeichnung Messung 0 Versuchsparameter B rettenquerschnitt cm2 9 08 Bodenquerschnitt cm2 50 0 Bodenl nge cm 5 0 Lageru
23. er Druckaufnehmer wel cher den Druck des zuflie enden Wassers aufnimmt und eine integrierte Elektronik welche das Temperatur und Drucksignal ber einen USB Anschluss an einen PC liefert Die Druckh hendifferenz zwischen Wasser zulauf und Ablauf wird in einer Aufl sung lt 1 mm und ein einer zeitlichen Aufl sung im Sekundenbereich bermittelt 14 58 u Produktbeschreibung 2 2 4 Temperatursensor Ebenfalls in die Systembasis integriert ist ein Temperatursensor dessen Signale ber den USB Anschluss an den angeschlossenen PC bermittelt werden Die Kenntnis der Temperatur w hrend der Messung erlaubt eine Umrechnung des Ergebnisses auf andere Temperaturen aufgrund der Vis kosit ts nderung von Wasser 2 2 5 Stechzylinder Das Messgut muss sich in einem mit dem HYPROP System kompatiblen Edelstahl Stechzylinder mit einem Volumen von 250 ml H he 5 0 cm Au endurchmesser 84 mm Innendurchmesser 80 mm befinden Es d rfen keinerlei Randspalte bestehen 2 2 6 Porenplatte zur Verbindung zwischen Messger t und Messgut Abb 3 Porenscheibe mit Porenplatte Die Porenplatte mit eingelagerter hochdurchl ssiger por ser Platte dient zur Verbindung zwischen Grundplatte und Stechzylinder Die Dichtung 15 58 Produktbeschreibung zwischen Adapterring und Basis erfolgt durch Pressung der Stechzylinder Stirnfl che auf den Adapterring die dicchtung zwischen Adapterring und Stechzylinder durch seitliche Dichtungslamell
24. es besteht keine Notwendigkeit f r sehr hohe Gradienten Hohe Gradienten sind allein f r sehr gering durchl ssige Proben zur Verk rzung der Messzeit sinnvoll Hinweis Wir empfehlen zun chst mit einer berstauh he von etwa 5 0 cm zu starten da dies der in den DIN Normen empfohlenen ma ximal schonenden Behandlung der Bodenprobe entspricht Bei gr eren berstauh hen kann es zum einen zu einer Hebung der gesamten Probe kommen und die Wahrscheinlichkeit f r erosionsbedingte nderungen des Probek rpers wird verst rkt 4 3 2 Start und Stop von Messungen Die Messung wird durch Klicken auf den Button tat neue Messung initiiert Sie haben nun die M glichkeit im Konfigurationsmen ihre gew nschten Einstellungen zur Messung vorzunehmen Es werden daraufhin die Druck werte im gew hlten Modus und in der gew hlten zeitlichen Aufl sung registriert und angezeigt die Anzeige sollte bei geschlossenem Zulauf 36 58 0 0 cm betragen ffnen Sie nun den Verbindungshahn zwischen B rette und Probe Es werden automatisch die in der Konfiguration angegebenen Parameter bernommen Durchf hrung einer Messkampagne Nach Beginn der Messkampagne ffnen Sie den Verbindungshahn zwi schen B rette und Messgut Die Software erkennt automatisch den Beginn des Druckabfalls und setzt diesen Zeitpunkt als Startpunkt f r die Auswer tung fest Die auflaufenden Daten werden visualisiert und ab dem Vorhandensein von mindestens zwei
25. et sein R ckdiffusion von Luft sollte beschr nkt sein 4 2 Konfiguration der Kampagne in KSAT View Im Messkampagnenfenster m ssen Dateiname Startwert des Counters zur Dateinamenerweiterung und Speicherort festgelegt werden siehe Abb unten Pfad umsserverl user Entwicklung Documents Dateiname Messsung HH 34 58 Durchf hrung einer Messkampagne 4 2 1 Systemeinstellungen In Menuefenster Optionen k nnen Sie die allgemeinen Parametereinstel lungen f r die Geometrie der Proben der B retten und den Systemwider stand eingeben siehe Kapitel Querverweis oJ KS View Datel Optionen Extras Hilfe 1506 v Alle Systemeinstellungen sind als Voreinstellungen auf das KSAT System abgestimmt wie es von UMS ausgeliefert wird Probenh he 5 cm Plattendicke 1 cm Plattenleitf higkeit 50000 cm d B rettenquer schnitt 4 56 cm Probenquerschnitt 50 0 cm ndern Sie die Systemein stellungen f r die allgemeinen Parameter nur dann wenn Sie ganz sicher sind dass diese nderungen tats chlichen nderungen der Systempara meter entspricht y Die Manipulationsm glichkeiten h ngen von ihren Nutzerrech ten ab Als Voreinstellung sind Sie Standard User und k nnen keine direkten Manipulationen der Systemparameter vornehmen 4 2 2 Messeinstellungen Bei den Messeinstellungen k nnen Sie w hlen ob die Datenaufnahme nach einem automatischen Modus erfolgt oder mit konstanter Zeitpunk ten UMS em
26. g Nach DIN DIN 19693 9 1998 DIN 18130 1 1998 soll zur Aufs ttigung und als Perkolationsl sung entgastes elektrolytarmes Wasser von Raumtem peratur verwendet werden Als Perkolationsfluid eignet sich entgastes Leitungswasser oder entgastes Wasser mit einer schwachen L sung eines zweiwertigen Kations z B 0 01 M CaCl L sung McKenzie et al 2002 Das Entgasen kann z B durch Abkochen erfolgen Da die lonenstarke der Bodenl sung erheblich die Weite der elektrischen Doppelschicht von B den beeinflusst und diese sich in feink rnigen Subs traten auf die hydraulische Leitf higkeit auswirkt sollte im Ideal ein Perko lationsfluid mit einem Elektrolytgehalt verwendet werden welcher der in situ Bodenl sung hnlich ist Bei tonhaltigen B den f hrt die Verwendung von einwertigen Kationen zur Dispersion der Tonpartikel und zur Aus schwemmung sowie zur Verstopfung des Sekund rporensystems Die Perkolationsl sung wird aus einem Vorratsgef welches oberhalb der Apparatur gelagert ist ber eine Schlauchleitung und den Hahn der B ret te zugef hrt Dies gew hrt neben der komfortablen Bef llung der B rette minimalen atmosph rischen Kontakt eine m glichst geringe R ckdiffusion von Luft sowie die Temperierung auf Umgebungstemperatur 3 1 3 Aufsattigung der Probe Zur Aufs ttigung des Stechzylinders entnehmen Sie vorsichtig den Proben deckel der unteren angefaste Seite Schneide des Stechzylinders Abb 8 1 Tau
27. hren Messprojekten und stehen Ihnen gerne weiter zur Verf gung Ihr Georg von Unold 1 4 Danksagung An dieser Stelle m chten wir Herrn Professor Dr Wolfgang Durner TU Braunschweig sehr herzlich f r die Unterst tzung bei der Entwicklung den zahlreichen Fachgespr chen mit theoretischem Hintergrund sowie praktischen Tipps unseren Dank aussprechen So wurde aus der tausendfach bew hrten Methode ein anwenderfreundliches System mit dem Fokus auf Zuverl ssigkeit h chste Pr zision und Aussagekraft das sich dabei vergleichsweise einfach bedienen l t Einfaches Handling schnelles Messen und h chste Pr zision sind neben der graphischen interaktiven Men f hrung und den Echtzeitdarstellung der Mess und Fittingroutinen die technisch wissenschaftlichen Highlights die Ihr Ksat System zu einem modernen Bodenlaborsystem machen 10 58 KSAT 1 5 Bestimmungsgem e Verwendung Das KSAT dient der Messung und Bestimmung der ges ttigten Wasser leitf higkeit an 250 cm Stechzylindern nach dem Prinzip des Falling head oder Constant head Experiments Die Methodik folgt in der Auslegung den Vorgaben der DIN 19683 9 und DIN 18130 1 und beruht auf der Invertie rung des Darcy Gesetzes Das Darcy Gesetz auch Darcy Gleichung genannt besagt dass die Wasser menge Q die eine Fl che A in einem por sen Medium durchstr mt direkt proportional zum hydraulischen Gradienten ist Darcy 1856 Der Propor tionalit tsfaktor dieser Bezi
28. indungshahn wieder Der angezeigte Druck in der KSAT View Oberfl che sollte sich nun auf den Wert 0 00 cm zubewegen Bei Proben mit hoher Durchl ssigkeit erfolgt dies fast sofort bei Proben mit extrem geringen Durchl ssigkeiten kann dies Minuten dauern Abwei chungen des final angezeigten Wertes im Bereich bis 0 1 cm sind unprob lematisch 33 58 Durchf hrung einer Messkampagne 4 Durchf hrung einer Messkampagne Eine Messkampagne beinhaltet die Konfiguration der Messung die Mess datenerfassung und die Auswertung der Messdaten Diese Informationen werden in einer Datei f r eine sp tere Weiterverwendung gespeichert Bevor Sie eine Messkampagne durchf hren sollten Sie sich zun chst mit den Funktionen von KSAT View vertraut machen Sie haben die M glich keit ihrer ersten Messversuche mit k nstlich erzeugten synthetischen Daten zu machen siehe Kapitel 4 x x Bei ausgeschaltetem oder im Ruhezustand befindlichen PV werden keine Messwerte gespeichert 4 1 Startbedingungen f r Hardware 1 Die Apparatur muss waagerecht verrutschungssicher und ersch tte rungsfrei auf festem Untergrund aufgebaut sein 2 Die gesamte Apparatur muss frei von Luftblasen sein 3 Die Bodenprobe sollte vor Beginn der Messung v llig aufges ttigt sein 4 Probenkorper und Perkolationsfluid m ssen auf eine ann hernd kon stante Raumtemperatur equilibriert sein 5 Die Perkolationsl sung in der Regel Leitungswasser muss entl ft
29. k der beiden Systeme addieren gilt Loden Ess _ Enoden Ess 8 k k k eff S Sys Durch Umformung und Aufl sen nach k folgt 54 58 Theoretische Grundlagen L k Boden 9 gt L poden Loys u Ls Ky K sys mit Lpoden cm Lange der Bodenprobe Lsys cm Dicke des Systemwiderstandes ksys cm d ges ttigte Leitf higkeit der Systems k cm d ges ttigte Leitf higkeit der Bodenprobe Der Effekt des Plattenwiderstandes wird in KSAT View ber cksichtigt auch wenn er in der Standardausf hrung von UMS HYPROP KSAT nur bei extrem durchl ssigen Proben bemerkbar wird 7 6 Einfluss der Temperatur auf Ks Die hydraulische Leitfahigkeit ist stark temperaturabhangig Der Benutzer muss entscheiden fur welche Temperatur er die Messwerte angeben will und ob eine Umrechnung von der Temperatur der Messung auf Standard bedingungen 25 C oder eine ggf andere Temperatur der Anwendung erforderlich ist Die Umrechnung erfolgt proportional zur Viskositat von Wasser Diese kann Uber die Funktion y 0 0007 T 0 0531T 1 764 ap proximiert werden r 0 9996 Tabelle 1 listet einige Kennwerte der Vis kositat Tabelle 1 Abhangigkeit der dynamischen Viskositat von Wasser von der Tempe ratur ne Te ee In der KSAT View Software wird f r das System mit einer Plattendicke von 1 cm und eine Systemleitf higkeit von 10000 cm d in die Berechnung aufgenommen Bei Verwendung von zus tzlichen Filtern oder Fliesen kann sich de
30. lag GmbH Dirksen C 1999 Soil Physics Measurements Catena Verlag Reiskirchen Hartge K H und R Horn 2009 Die physikalische Untersuchung von B den 4 Auflage E Schweizerbartsche Verlagsbuchhand lung Stuttgart McKenzie N J T W Green und D W Jacquier 2009 Laboratory measurement of hydraulic conductivity In McKenzie et al Soil Physical Measurement and Interpretation for Land Evaluation CSIRO Publ Collingwood Australien Abbildungsverzeichnis 9 Abbildungsverzeichnis Abb Abb Abb Schematische Darstellung der UMS KSAT Apparatur GrUNABlatte er ee eeleie Porenscheibe mit Porenplatte ccccccssssceceseeeeseeeeeeeaes Abb Abb 1 2 3 Abb 4 Obere Siebkrone mit Gitter sss 20002esseennnnnnnnenennnnn nenn nern 5 KSAT View Benutzeroberflache csssssssssseeeeeeeeeeeeeeeenaes 6 Aufsattigung der Proben ccccccssecccessecceesseeeeeeceseeeeeeens Abb 7 Fluten der Grund platte cccccccssssecccsseecceeeseeseeseeseseess Abbildung 8 Aufsetzen des Stechzylinders mit Adapter Abbildung 7 S ubern des Stechzylinders ccccccssseccseseeeeeeeeeees Abbildung 10 Aufsetzen des oberen Adapterrings Abbildung 11 Aufsetzen der Fixierungshaube 0cccccesseeeeeees Abbildung 11 Grafik der KSAT View Oberfl che 0 Abbildung 13 Typischer Verlauf i mFa
31. lling Head Modus Abb 14 Schematischer Aufbau der k Messung constant head Abb 15 Schematischer Aufbau der ks Messung falling head Abb 11 Abfall der Potentialdifferenz beim Versuch Falling Head 58 58 PTE 9 Ra 26 OET 30 a 31 RTL 32 ee 33 er 38 ae 41 Reel 49 ein 51
32. m trocke nen Fall mit Hilfe einer B rste sowohl vom Innen Krone wie vom Au en gewinde Sockel zu entfernen 44 58 UMS measure to know Fehlersuche 6 Fehlersuche Ursache Bchebung PC erkennt das Ger t nicht 1 Pr fen Sie im Ger te Manager ob KSAT USB Treiber korrekt installiert wurde und installieren Sie den KSAT USB Treiber gegebenenfalls erneut Starten Sie die KSAT View Software erneut Misfit Typ 1 Probe leckt kontinuierlicher Was serverlust Pr fen Sie die Messzel le auf Wasseraustritt und Stellen Sie die Dichtigkeit der Probeneinfas sung sicher ggf durch L sen der Verspannung Entnahme des Dicht ringes S ubern des Randes und des Dichtringes und erneutem Ver spannen Stellen Sie im Fall von Langzeit messungen sicher dass die B rette nicht gegen die Atmosph re ge ff net sind Probe ndert ihre Leitf higkeit im Lauf des Messvorgangs a Probe wird durch den Messvor gang innerlich erodiert LF steigt im Lauf der Messung Arbeiten Sie einen m glichst geringen hydraulischen Gradi enten L sung von Gasbl schen erzeu gen geringer werdenden ber 45 58 Fehlersuche Misfit Typ 2 46 58 gangswiderstand am bergang Boden Platte bzw Erh hung der Leitf higkeit der Bodenpro be Wiederholen Sie die Mes sung bis Konstanz erreicht wird Temperaturschwankung die Viskosit t der Messfl ssigkeit verringert sich durch Erw r mung
33. m zu n chst die Fixierh lse gegen den Stechzylinder abgezogen wird und dann der Adapterring abgehoben wird y Bei der Abnahme der por sen Scheibe vom Stechzylinder blei ben je nach Bodenrt Partikel an der por sen Scheibe kleben Diese k nnen mit Hilfe einer Spritzflasche vorsichtig abgesp lt oder mit einer Mini spachtel abgezogen und der Probe wieder zugef hrt werden 4 5 Auswertung der Messdaten Die Auswertung der Messdaten wird w hrend der Messung in Echtzeit vorgenommen Es sind keine weiteren Auswertungsschritte notwendig Die Ausgabe der Ergebnisse erfolgt als Messwert bei der vorliegenden Umgebungstemperatur sowie als Wert bei einer gew hlten Referenztem peratur Die Umrechnung erfolgt nach DIN 18130 Der Sensor hat bei 10 C eine Toleranz von 0 2 K 4 6 Exportieren von Messdaten und Ergebnissen Die aufgenommenen Messdaten Diagramme und Messergebnisse werden nach Beendigung einer Messkampagne automatisch gespeichert und auf dem zu Beginn der Kampagne festgelegten Dateienverzeichnis abgelegt Als Dateiname werden der jeweilige Probename und dessen Erweiterung durch den Counter verwendet 40 58 UMS measure to know Durchf hrung einer Messkampagne Messwerte werden im csv Format gespeichert so dass diese in Program men wie z B Excel eingelesen werden k nnen Diagramme k nnen als Bild im jpg Format exportiert werden 4 7 Typische Ergebnisse 4 7 1 Beispiel Sand Falling Head Modus p ad KS
34. n situ Leitf higkeiten da diese in der Regel durch die Bodenstruktur bestimmt werden Zur Entnahme ungest rter Stechzylinderproben setzen Sie diese in der gew nschten Tiefe auf den freigelegten Boden auf treiben mit Hilfe einer passenden Schlaghaube und eines mittelgro en vibrationsfreien Hammers m glichst ohne Verkantung in den Boden vertikal oder horizontal und graben diese dann mit einem Spaten wieder so aus dass der Bodenver bund im Stechzylinder und ber die Stechzylinderoberfl chen hinaus in der originalen Lagerung bleibt Anschlie end pr parieren Sie mit Hilfe eines Messers mit geradem Schaft oder eines Metalls geblattes auf beiden Stechzylinderseiten absolut plane Oberfl chen ohne dabei Poren zu ver schmieren Entscheidend bei der Bestimmung der ges ttigten hydraulischen Leitf hig keit ist dass keine Kl fte Spalten oder Risse in Richtung der Wasserstr mung durch die Probe entstehen Am problematischsten sind hierbei Randkl fte Stechzylinder die verkantet genommen wurden sind deshalb zu verwerfen Nach Dirksen 1999 ist nicht die Messgenauigkeit sondern die Qualit t und Repr sentativit t der Bodenproben das gr te Problem bei der Bestimmung der ges ttigten hydraulischen Leitf higkeit In der Regel werden Stechzylinder zum Zweck der Bestimmung der ges t tigten hydraulischen Leitf higkeit in wenigstens 5 10 facher Wiederho lung genommen 23 58 Mess Vorbereitung 3 1 2 Perkolationsl sun
35. ng horizontal v Flie richtung lt Funktion AH 15 718 e 901 R 0 9999 Ennittelter Kf Wert 56 cm d 6 47E 06 m s Augenblicklicher Kf Wert 57 cm d 6 59E 06 m s Druckh hendifferenz em 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Zeit s Abbildung 12 Grafik der KSAT View Oberflache mit laufenden Informationen einer Messkampagne Vermessen wurde ein schluffiger Lehm aus Scheyern Die Auswertungsergebnisse der Messung werden in Form der ermittelten Flie richtung der an die Messdaten angepassten Exponentialfunktion und 38 58 des Korrelationskoeffizienten der Anpassung sowie der ermittelten Leitf higkeiten in cm d und m s ausgegeben Diese Auswertungsergebnisse werden mit jeder neuen Messung aktualisiert Durchf hrung einer Messkampagne 4 3 4 L schen bisher aufgenommener Daten Sofern die ersten Daten einen unerwarteten Verlauf anzeigen wie es durch Schwingungen oder andere St rungen vorkommen kann k nnen diese Messungen im Anzeigefenster von KSAT View durch Anklicken des Buttons lt Daten l schen gt aus der Messung entfernt werden Die Messung selbst l uft mit den neu auflaufenden Daten weiter Das L schen kann beliebig oft wiederholt werden 4 3 5 Ende einer Messkampagne Eine Messung endet automatrisch wenn die Druckh hendifferenz ein Stoppkriteium erreicht Stoppkriterien sind 1 das berschreiten einer relativen Abfallh he Voreinstellung der urspr nglichen berstauh
36. niemals mit einem spitzen Ge genstand oder einem scharfen Wasserstrahl in Ber hrung kommen sonst besteht die Gefahr der Zerst rung des Sensors Lieferumfang Im Lieferumfang sind enthalten Basis Die Grundplatte mit angeschlossener B rette ber Hahn verschlie barer Zuleitung f r Wasser B rettendeckel mit Stahlkapillare Ablei tung f r Wasser elektronischer Druckmessung und integriertem USB Anschlusskabel Eine Porenplatte zum Anschluss eines Stechzylinders mit dem Messgut an die Grundplatte Dom Die Siebkrone zur oberseitigen Fixierung des Stechzylinders bei konso lidiertem Messgut Die Filterkrone zur oberseitigen Fixierung des Stechzylinders bei un konsolidiertem Messgut Eine Schraubkappe zur Fixierung des Stechzylinders auf dem Messge rat Edelstahlplatte zum Einsatz bei einem Pr fversuch f r die Steigung des Druckaufnehmers 5 Liter Vorratsgef mit Gradierung und Sperrhahn am Auslaufstutzen 1 2 m Zuleitungsschlauch zur Verbindung von Vorratsgef und B ret te 1 2 m Ableitungsschlauch zur Ableitung des perkolierenden Wassers 7 58 KSAT 2 Ersatzdichtungsringe f r Siebkrone bzw Filterkrone 84mm x 2mm KSAT View Software auf USB Stick Eine Wanne f r Stechzylinderaufs ttigung und Unter Wasser Montage des Messguts 1 Stechzylinder 250 ml Zus tzlich erh ltlich sind bei UMS im Set Rundum Sorglos Paket 1 Stechzylinder 250 ml mit Probenahmeset Hammer Schlaghaube
37. nn mit einem feuchten Lappen abgewischt werden Vermeiden Sie das Eintrocknen von Wasserlachen Der Innenraum des KSAT Ger tes sollte durch Regelbetrieb wenig verschmutzt werden da die Porenplatte einen Filter zum Messgut bildet und die Durchstr mung aus dem KSAT Ger t heraus erfolgt Haben sich doch Erd und Sandk rner abgesetzt so sollte am Ende einer Messkampagne das gesamte KSAT Ger t unter einem weichen Wasserstrahl gereinigt werden Achten Sie dabei darauf den Druckaufnehmer niemals hohem Druck oder der Ber h rung mit einem festen oder spitzen Gegenstand auszusetzen Sie k nnen die Reinigung mit Wasser durch einen Reinigungspinsel unterst tzen Die Ablaufrinne und die Leitung zum Ablaufschlauch k nnen Sediment enthalten insbesondere wenn Proben durch den Messvorgang erodiert wurden dies sollte i d Regel durch Wahl einer kleinen berstauh he und eines geeigneten Abschlusses oben Porenplatte verhindert werden In dem Fall empfiehlt sich das Freisp len durch einen gro en Wasserdurch satz der z B aus einem Gef direkt auf die Rinne aufgegeben werden kann 43 58 Wartung und Pflege Erd und Sandablagerungen im Bereich des Gewindes der Krone k nnen das Aufschrauben der Krone zu einer knirschigen Angelegenheit werden lassen und die Materialoberfl chen aufrauhen Dies sollte vermieden wer den Bei Verschmutzung des Gewindes wird angeraten diese mit einer Spritzflasche oder dem flie enden Wasser abzuwaschen oder i
38. normierte momentane Durchflussrate durch die Bodenprobe ergibt sich aus der Ver nderung des Wasserstandes in der B rette nach Q Apurette dAH 2 A Boden Apoden dt Nach dem Darcy Gesetz ist diese Rate gleich H q k 3 L Gleichsetzen von 24 und 25 und Trennen der Variablen ergibt U gay tater en H Apirette L Durch Integrieren vom Anfangszustand H H zum Zeitpunkt t O bis zu einem Zeitpunkt 7 erhalten wir 53 58 Theoretische Grundlagen In H t In H k Seen 1 5 Biire tte und somit H t H exp k tal aexp b t 6 Biire tte Wird uber eine Regression eine Exponentialfunktion an die beobachtete Zeitreihe H t angepasst und so der Koeffizient b ermittelt so ergibt sich daraus die gesattigte hydraulische Leitfahigkeit nach k _ Abinene r p 7 S Aaa KSAT View nutzt zur Berechnung diese Methode 7 5 Ber cksichtigung des Apparaturwiderstandes Ist die Leitf higkeit des Bodens sehr hoch muss der Widerstand des Mess systems insbesondere der por sen Platten explizit ber cksichtigt werden UMS hat diesen Systemwiderstand 1 Ksys vor Auslieferung der Apparatur gemessen und den Wert als Voreinstellung in der Parameterliste eingetra gen Die Leitf higkeit des Bodens wird dann aus der effektiven Leitf higkeit des Systems Platte Boden ke welche sich aus der Messauswertung Gl 7 ergibt folgenderma en errechnet DIN 19683 9 1998 Da sich die Widerst nde R L
39. pfiehlt die Verwendung des automatischen Modus Dieser wird aktiviert in dem Sie die Zeitdifferenz f r zwei Messungen auf den Wert 00 00 stellen Bevorzugen Sie den manuellen Modus so geben sie die gew nschte Intervalll nge f r zwei Messungen im entsprechenden Men ein Messintervall mm ss 00 00 H Im automatischen Modus werden Messwerte dann ausgeschrieben wenn die Druckh henver nderung einen Betrag von mindestens AH_min ber 35 58 Durchf hrung einer Messkampagne schritten hat Dieser Parameter ist im Men Extras konfigurierbar Es gilt AH_min 2 0 1 cm Defaultwert Eine weitere Messeinstellung ist der Wert der Druckh hendifferenz H_min bei dem die Messung automatisch stoppen soll Die Voreinstellung f r H_min ist 2 0 cm der zul ssige Mimimalwert ist 0 5 cm 4 3 Durchf hrung der Messung 4 3 1 Bef llung der B rette Vor dem Start der Messung muss die B rette durch Zufuhr von entl ftetem Wasser bevorzugt ber die Zulaufleitung aus dem erh ht stehenden Vor ratsgef bef llt worden sein damit ein hydraulischer Gradient induziert wird Eine Wasserspiegelanhebung in der B rette um 5 cm f hrt an einer 5 cm hohen Bodenprobe zu einem initialen hydraulischen Gradienten von 1 0 Dies entspricht dem Gradienten der unter nat rlichen Verh ltnissen durch die Gravitation erzeugt wird Aufgrund der hohen Genauigkeit des Druckaufnehmers werden auch kleinste nderungen im Druck pr zise registriert und
40. por sen Platten und die Str mungswider st nde der Leitungen tragen zum Flie widerstand bei Dies wird bei der Auswertung herausgerechnet siehe Theorie Defaultwert Ksys 50000 cm d Messintervall in s Intervall f r die Zeitpunkte der Datenaufzeichnung Default wert 5 s H_stop_abs in cm Messwert f r Druckh hendifferenz bei dessen Unterschrei tung die Messung beendet wird Defaultwert 2 0 cm H_stop_rel ohne Einheit Bruchteil der initialen Druckh hendifferenz bei dessen Unter schreitung die Messung beendet wird Defaultwert 0 25 T_ref in C Referenztemperatur f r die das korrigierte Ergebnis berech net werden soll Defaultwert 20 C 2 3 1 Aktuelle Messwerte Nach Aufruf der Software werden im Fenster rechts oben die aktuelle Rela tivdruck und die aktuelle Temperatur angezeigt Mit Anklicken der Taste Eingabe des lt Neu gt werden die Messwerte sowie Auswertungsergebnisse im Hauptfenster gezeigt k S KSAT KS 0000 File Options Help ri KSat_measurement_001 EJ Der Relativdruck stellt die Druckdifferenz gegenuber dem Wasserspiegel am Uberlauf dar 20 58 Produktbeschreibung 2 3 2 Messmodus Nullpunktkalibrierung El KS View Opkionen Hilfe Falling head wi Falling head Constant head Mulpunkt Kalibrierumg Im Messmodus Nullpunktkalibrierung wird der Offset des Druckaufrnehmers so eingestellt dass ein antreibender Druckgradient von Null als exak
41. r Systemwiderstand erh hen und sollte vom Benutzer in Form einer Leermessung explizit ermittelt werden Der Wert f r Ksys muss dann in der Parameterliste angepasst werden 55 58 Theoretische Grundlagen Dynamische Viskosit t von reinem 1 518 1 306 1 137 1 001 0 894 Wasser mPa s bei 1 bar Nach DIN 18130 1 errechnet sich die Leitf higkeit bei 10 C aus der bei T gemessenen Leitf higkeit nach der Gleichung 10 er 1 359 2 E 7 14 0 0337 T 0 00022 T ay Dabei bezeichnet T in C die Wassertemperatur beim Versuch und K T den ermittelten Durchlassigkeitsbeiwert bei der Temperatur T In KSAT View wird auf dieser Basis eine Viskositatskorrektur von der Mess temperatur T auf eine im Parameterfile definierte Referenztemperatur Tef durchgefuhrt 56 58 Literaturverzeichnis 8 Literaturverzeichnis 57 58 Dane J H und Topp G C 2002 Methods of Soil Analysis Part 4 Physical Methods Soil Science Society of America Book Series No 5 ISBN 0 89118 810 X Soil Science Society of America Madison p 1692 Darcy Henry 1856 Les fontaines publiques de la ville de Dijon Dalmont Paris DIN 19683 9 1998 Physikalische Laboruntersuchungen Be stimmung der Wasserdurchlassigkeit in wasserges ttigten Stechzylinderproben Beuth Verlag GmbH DIN 18130 1998 DIN 18130 1 1998 05 Baugrund Untersuchung von Bodenproben Bestimmung des Wasserdurchl ssigkeitsbei werts Teil 1 Laborversuche Beuth Ver
42. smessung vor einer nachfolgenden HYPROP Messung am selben Stechzylinder durchzuf hren 11 58 KSAT 1 6 Garantie Die Garantiedauer betr gt 12 Monate und erstreckt sich bei bestimmungs gem er Verwendung auf Herstellungsfehler und M ngel Der Umfang ist beschr nkt auf die ersatzweise Lieferung oder Reparatur inkl Verpackung Versandspesen werden nach Aufwand berechnet Erf llungsort ist M n chen Gmunderstr 37 12 58 UMS measure to know Produktbeschreibung 2 Produktbeschreibung 2 1 Systemkomponenten Das KSAT Messsystem besteht aus einem Messger t mit integrierten Systemkomponenten zur Wasserdruckaufnahme einer B rette f r den Zufluss von Wasser einen Porenplatte zur Verbindung zwischen Messger t und Messgut eine Sieb bzw Filterkrone mit Dichtungsring zum oberseiti gen Abschluss des Stechzylinders mit dem Messgut und einer Schraubkap pe zur Fixierung des Stechzylinders Ein Druckaufnehmer im Messger t kommuniziert ber einen USB Anschluss mit der PC Software KSAT VIEW Die Signale des Differenzdruckaufnehmers werden die PC USB Schnittstelle ausgegeben mit der KSAT VIEW Software aufgenommen in Real Zeit visu alisiert und ausgewertet 2 2 Hardware Aufbau des KSAT Systems 2 2 1 Messger t Basis Abb 2 Grundplatte 13 58 Produktbeschreibung Die Basis des Messger tes bildet einen Sockel welcher das Zu und Ab fluss System f r die Bodenprobe und die Sensorik f r die Druckmess
43. t 0 00 cm angezeigt wird Diese Rekalibrierung ist dann zu empfehlen wenn das Ger t transportiert wurde sein Standort ver ndert wurde es Ersch tte rungen ausgesetzt wurde die Temperatur beim Messvorgang gegen ber der letzten Rekalibrierung deutlich ver ndert wurde das Ger t l nger nicht benutzt wurde oder wenn anderweitig zu bef rchten ist dass der Druck aufnehmer speziellen Belastungen ausgesetzt war N here Hinweise zur Rekalibrierung finden sich in Kapitel 3 xx 2 3 3 Messmodus Falling head Mode Falling head x Der Messmodus Falling Head Falling head ist der Standardmodus f r Mes lila sungen Er wird aktiviert zur Status Durchf hrung von Falling Head Messungen Nach Starten einer Messkampagne werden die auflaufenden Daten automatisch dargestellt und ausgewertet Es ist keinerlei manueller Eingriff n tig Zero point calibration 2 3 4 Messmodus Constant head Mode 2a Der Messmodus Constant Head Te ist ein Alternativmodus f r ie Falling head f Constant head Constant Head Messungen Nach Starten einer Messkampagne m ssen durch Mausklicks die Zeitpunkte ans System gemeldet werden an denen in der B rette vorge gebene Wasserst nder erreicht werden Die auflaufenden Daten werden automatisch dargestellt und ausgewertet Zero point calibration Status 21 58 Produktbeschreibung 2 4 Minimale und maximal messbare KSAT Werte Die minimal messbare Leitf higkeit ist 0
44. tabilisieren 27 58 Mess Vorbereitung 3 1 6 Aufsetzen des Porenscheibe auf den Stechzylinder Y Lufteinschl sse zwischen Probe und por ser Platte sowie innerhalb der por sen Platte blockieren den Wasserdurchfluss und sind absolut zu vermeiden Deshalb erfolgt das Aufsetzen des Adapterrings unter Was ser Das fehlerfreie Aufsetzen des Adapterrings mit Platte ist der wich tigste und sensibelste Punkt im Handling der KSAT Apparatur Die im Adapterring eingesetzte Porenplatte muss vor Aufsetzen auf die Probe v llig luftfrei mit Wasser gef llt sein Sie erkennen die vollst ndi ge Aufs ttigung der por sen Platte daran dass sie in Wasser nicht schwimmt sondern sich absetzt Sofern eine vorher ausgetrocknete Platte kurzfristig verwendet werden soll ist eine Aufs ttigung unter Va kuum in einem Exsikkator anzuraten Es gen gt die unter Wasser be findliche Platte einmal zu evakuieren und dann wieder dem atmosph ri schen Druck auszusetzen Die Porenscheibe wird mit oder ohne eingesetzte Porenplatte in der Wanne zusammen mit dem berstauten Stechzylinder vollst ndig unter Wasser gehalten um die Luftfreiheit aller Teile zu gew hrleisten Abb 8 5 Nun wird sie unter Wasser waagerecht ber die Probe gef hrt passgenau ber die Probe gest lpt und behutsam aufgedr ckt Abb 8 6 Dies kann mit vormontierter por ser Platte erfolgen Standardme thode oder aber mit vorher entfernter por ser Platte empfohlene Me thode
45. tie 2 Produktbeschreibung 2 1 Systemkomponenten 2 2 Hardware Aufbau des KSAT Systems 2 3 Software KSAT VIEW 2 4 Minimale und maximal messbare KSAT Werte 2 5 Messdauer 3 Mess Vorbereitung 3 1 Probenahme und Probenaufs ttigung 3 2 Montage der Probe 4 Durchf hrung einer Messkampagne 4 1 Startbedingungen f r Hardware 4 2 Konfiguration der Kampagne in KSAT View 4 3 Durchf hrung der Messung 4 4 Ausbauen der Stechzylinderprobe 4 5 Auswertung der Messdaten 4 6 Exportieren von Messdaten und Ergebnissen 4 7 Typische Ergebnisse 5 Wartung und Pflege 4 58 10 10 11 12 13 13 13 18 22 22 23 23 29 34 34 34 36 39 40 40 41 43 KSAT 6 Fehlersuche 7 Theoretische Grundlagen 7 1 Allgemeines 7 2 Messprinzip 7 3 Constant Head Messung 7 4 Falling Head Messung 7 5 Ber cksichtigung des Apparaturwiderstandes 7 6 Einfluss der Temperatur auf Ks 8 Literaturverzeichnis 9 Abbildungsverzeichnis 5 58 45 48 48 48 48 50 54 55 57 58 KSAT 1 KSAT Labormessverfahren zur Bestimmung der Wasserdurchl ssigkeit von Bo denproben nach DIN 19683 9 und DIN 18130 1 Highlights des KSAT Systems sind e Vollautomatisierte Messung Auswertung und Speicherung der Daten bei der Falling head Methode e Einfachste Bedienung e Komfortable Benutzeroberfl che e Schnelles und robustes Mess und Auswerteverfahren e Durch h chste Pr zision uneingeschr nkt geeignet f r stark dur
46. u werden 31 58 Mess Vorbereitung Abbildung 10 Aufsetzen des oberen Adapterrings 3 2 4 Aufsetzen der Schraubkappe St lpen Sie nun vorsichtig die Abschlusshaube ber das System und be ginnen Sie die Schraubkappe durch Rechtsdrehung unter leichtem vertika lem Anpressen festzuziehen Abb 11 Achten Sie darauf Verkantungen zu vermeiden das Festziehen muss leichtg ngig erfolgen Nach einigen Um drehungen werden Sie bemerken wie die Schraubkappe Kontakt mit der Innenseite des oberen Adapterrings bekommt und greift Von da an ziehen Sie unter zunehmendem vertikalen Druck noch etwa eine halbe Umdre hung weiter an um die Dichtung des Systems zu gew hrleisten Drehmo ment ist ca 1 Nm Die Probe ist nun in der Messapparatur montiert 32 58 UMS measure to know Mess Vorbereitung Abbildung 11 Aufsetzen der Fixierungshaube 3 2 5 Fluten des Messgutes bis zum einsetzenden berlauf Nach Fixierung des Messgutes ffnen Sie den Verbindungshahn zwischen B rette und Messgut Als Folge wird Wasser durch die Probe flie en und es baut sich zunehmend ein Wasserfilm auf Lassen Sie so lange Wasser durchflie en bis der berlauf erkennbar einsetzt y Tipp Um den Aufbau des Wasser berstandes zu beschleunigen k nnen sie bei sehr gering leitf higen Proben Wasser von oben zugeben bis der berlauf einsetzt Bitte achten Sie darauf die Probenoberfl che dabei nicht zu erodieren Schlie en Sie den Verb
47. ung enth lt Fest verbunden damit ist eine gradierte B rette Nach Montage der Probe im System erfolgt die Durchflussmessung in dem nach ffnen des Verbindungshahns zwischen B rette und Messgut eine durch Gravita tion angetriebene Durchstr mung des Messgutes von unten nach oben erfolgt 2 2 2 Burette Die B rette bestehen aus bruchfestem Acrylglas Resist 65 blau transluzent ist 21 cm lang hat einen Innenquerschnitt von 4 57 cm Sie ist an der Basis auf einen Kugelhahn aufgesetzt welcher an den Korpus des KSAT Ger tes angeflanscht ist Die Zufuhr von Wasser ins System erfolgt nach ffnen des Verbindungshahns Bei ge ffnetem Verbindungshahn wird der Wasserstandsunterschied zwischen B rette Zulaufseite und dem freien Wassespiegel im oberen Adapterring Ablaufseite millimetergenau gemessen und aufgezeichnet Die Bef llung der B rette erfolgt mit entl f tetem Wasser aus einem h her gelagerten Vorratsgef welches ber einen Schlauch und einen Verbindungshahn angeschlossen ist In die ffnung der B rettenabdeckung kann am oberen Abschluss eine Kapillare eingesetzt werden Je nach Stellung der Kapillare kann die B rette f r den Falling head Messungen als offene B rette Kapillare nach oben verschoben ohne Eintauchen in das Wasser oder f r Constant head Messungen als Mariotte sche B rette mit eingetauchter Kapillare ver wendet werden 2 2 3 Drucksensor In den Ger tesockel integriert ist ein hochpr zis
48. urch nachlaufendes Wasser aus der Vorratsb rette mit positivem Druck des zulaufenden Wassers aufges ttigt oder kapillar im Constant head Modus wobei die Kapillare in der Vorrats b rette zun chst vollst ndig bis auf den Wert Null eingef hrt wird We gen des notwendigen Austritts von Luft aus der Probe darf hierbei nur der obere Adapter mit dem Gitter zur oberen Fixierung der Probe verwendet werden Eine 100 ige S ttigung des gesamten Porenraums ist mit solcher normaler Auf s ttigungstechnik nicht erreichbar wird f r die meisten Messwerke allerdings auch nicht angestrebt 100 ige S ttiung ist nur durch vorheriges Sp len mit Kohlendi oxid oder durch Aufs ttigung unter Vakuum erreichbar 25 58 Mess Vorbereitung Abb 6 Aufs ttigung der Proben Reihefolge anhand Beschreibung im Text 26 58 Mess Vorbereitung 3 1 4 Umgang mit quellenden Proben Im Zuge der Aufs ttigung besteht die M glichkeit dass die Probe aufquillt sofern keine externe Auflast auf sie aufgebracht wird F r die Vermessung in der KSAT Apparatur sollte die Probe grunds tzlich das normierte Volu men von 250 cm d h eine Probenl nge von 5 cm besitzen Die DIN Norm empfiehlt deshalb die Probe bereits in gequollenem Zustand in situ zu entnehmen Da aufgrund des Wegfalls der nat rlichen Auflast aber auch dann noch eine Nachquellung stattfinden kann bietet die KSAT Apparatur die M glichkeit durch die aufgesetzte obere Schraubkappe
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