🏗️ Bestimmung der effektiven Scherfestigkeit von Boden unter konsolidierten dränierten Bedingungen — Probe in einem starren quadratischen oder kreisförmigen Kasten (Breite oder Durchmesser mindestens 50 mm, Höhe mindestens 20 mm oder 6 Größtkörner, Verhältnis mindestens 2,5) oder in einem Ringschergerät Typ A oder B, Konsolidierung unter Vertikalspannung und Abscheren mit konstanter Geschwindigkeit, langsam genug für den Abbau des Porenwasserüberdrucks; meist mindestens drei Proben bei unterschiedlichen Spannungen, PN-EN ISO 17892-10

Bauwesen PN-EN ISO 17892-10

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Anwendungsbereich von der PKN-Katalogkarte PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (englische Fassung; Anwendungsbereich auf Polnisch auf der Karte), vollständig (unsere Übersetzung des polnischen Kartentextes): „Dieses Dokument legt zwei Laborprüfverfahren zur Bestimmung der Scherfestigkeit von Böden unter konsolidierten und voll dränierten Bedingungen mit einem Rahmenschergerät oder einem Ringschergerät fest. Dieses Dokument gilt für Laborversuche zur Bestimmung der Scherfestigkeit von Böden unter direkter Scherung als Teil der geotechnischen Erkundung. Die Versuche dieses Dokuments werden an Proben mit ungestörter Struktur, wiederverdichteten und rekonstituierten Proben durchgeführt. Das Prüfverfahren definiert die Anforderungen für die Bestimmung der Scherfestigkeit einer Bodenprobe bei konstanter vertikaler (Normal-)Spannung. Grundsätzlich werden, um die Scherfestigkeit eines Bodens nach Anhang B bestimmen zu können, drei oder mehr ähnliche Proben bei unterschiedlichen Vertikalspannungen abgeschert. Dieses Dokument legt keine besonderen Prüfverfahren wie stufenweise Belastung oder Vorabscheren oder Prüfungen der Scherfestigkeit der Kontaktfläche zwischen Boden und anderen Werkstoffen fest. ANMERKUNG Dieses Dokument erfüllt die Anforderungen an die Bestimmung der Scherfestigkeit von Böden in direkten Scherversuchen im Rahmen geotechnischer Untersuchungen nach EN 1997-1 und EN 1997-2.“ Den Normtext lesen wir in der Leseprobe von ISO 17892-10:2018 vom Deckblatt bis Abschnitt 5.2.2.1 und Bild 2 (Seite 6); Probenvorbereitung, Versuchsablauf, Berechnungen und die Anhänge A und B haben wir nicht.

NACH DEM TEXT VON ISO 17892-10:2018 (Vorwort, Einleitung, Abschnitte 1–5.2.2.1). Die Norm wurde von CEN/TC 341 zusammen mit ISO/TC 182 erarbeitet (Wiener Vereinbarung). Die Erstausgabe ersetzt ISO/TS 17892-10:2004 mit der Technischen Berichtigung Cor 1:2006; Änderungen: allgemeine Überarbeitung von Text und Bildern und Ergänzung von Verfahren der Probenvorbereitung; zwei Typen von Ringschergeräten — Typ A, bei dem der Bruch in der durch den geteilten Probenbehälter festgelegten Tiefe eintritt, und Typ B, bei dem das Gerät die Lage der Bruchfläche nicht festlegt; Anhang A über Kalibrierung, Wartung und Kontrollen; Anhang B mit zusätzlichen Berechnungen der effektiven Festigkeitsparameter. Einleitung: die Versuche waren bisher international nicht genormt; zwei Verfahren unter konsolidierten dränierten Bedingungen — der Scherkasten meist für Spitzen-, das Ringschergerät meist für Restscherparameter feinkörniger Böden (umgekehrt ist es auch möglich); die Probe wird ins Gerät eingebaut, eine vorgegebene Vertikalspannung aufgebracht, Dränage (und bei Bedarf Bewässerung) sichergestellt, die Probe konsolidiert und durch waagerechtes Verschieben eines Teils gegenüber dem anderen mit konstanter Geschwindigkeit abgeschert; gemessen werden Scherkraft sowie waagerechte und senkrechte Verschiebungen; das Abscheren muss so langsam sein, dass der Porenwasserüberdruck durch Dränage abgebaut wird und die effektiven Spannungen den totalen gleich sind. Anwendungsbereich (Abschnitt 1, wie auf der Karte). Verweisungen: ISO 17892-1 (Wassergehalt), ISO 14688-1 (Benennung und Beschreibung von Boden), ISO 386 (Thermometer). Begriffe (Abschnitt 3): direkter Scherversuch — Probe seitlich gehalten und entlang einer mechanisch erzwungenen waagerechten Ebene unter Vertikalspannung abgeschert; Scherkastenversuch — starrer quadratischer oder kreisförmiger Behälter, lineare Verschiebung einer Hälfte; Ringscherversuch — ringförmige Probe, Drehung einer Hälfte; Bruch — Zustand, bei dem die maximale waagerechte Schubspannung oder, ohne Spitze, ein festgelegtes Verformungskriterium erreicht wird; Primärkonsolidation. Formelzeichen (Abschnitt 4) umfassen u. a. φ′, φ′R, c′, τR, Zeit bis zum Bruch tf, größte zulässige Verschiebungsgeschwindigkeit vmax und Drehmoment Mt. Prüfeinrichtung (5.1): regelmäßige Kalibrierung, Wartung und Kontrollen nach Anhang A. Scherkasten (5.2.1): Bild 1 — Vertikalkraft, Belastungsplatte, Filterplatten oder Reibplatten, oberer und unterer Kastenteil, Probe, äußerer Behälter (Schlitten), Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit der waagerechten Verschiebung, Messung von waagerechter Verschiebung, waagerechter Kraft und senkrechter Verschiebung, Spalt zwischen den Kastenteilen; Rahmen, Schlitten, Kasten und Bauteile aus korrosionsbeständigen, steifen Werkstoffen; der Schlitten sollte Versuche unter Wasser erlauben; ein reibungsarmes Lager erlaubt nur waagerechte Bewegung; quadratischer oder kreisförmiger Kasten, waagerecht in zwei steife Hälften geteilt, die verriegelt werden können (glatte Innenfläche) und vor dem Abscheren ohne Verkippen senkrecht auseinandergesetzt werden; der quadratische Kasten sollte eine Probe von mindestens 50 mm Breite, der kreisförmige von mindestens 50 mm Durchmesser aufnehmen; Anfangshöhe mindestens 20 mm oder das 6-Fache des größten Korndurchmessers (der größere Wert); Verhältnis Breite oder Durchmesser zu Höhe nicht unter 2,5; Filter- oder Reibplatten lassen Wasser durch ohne Eindringen von Körnern, sind eben, korrosionsbeständig, praktisch inkompressibel, ausreichend rau ohne örtliche Spannungsspitzen und kleiner als der Kasteninnenraum; Belastungsplatte kleiner als der Innenraum (sie kann ohne Verklemmen kippen), mit Rillen oder Löchern für die Dränage. Ringschergerät (5.2.2.1): rein drehende Scherkräfte; Bild 2 — Typ A mit geteiltem Behälter (unterer und oberer Kreisrahmen, Belastungsring mit Dränageöffnung, Messung des Drehmoments Mt, Wasserbad, Messung der senkrechten Verschiebung); Bild 3 — Typ B mit ungeteiltem Behälter; hier endet der gelesene Ausschnitt.

STATUS (Stand der Karten 02.10.2026). Die Karte von PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (englische Fassung, veröffentlicht 28-01-2019, 36 Seiten, Preisgruppe R) hat keine Kopfzeile „Zurückgezogen“: Sektor Bauwesen und Baukonstruktionen, KT 254 Geotechnik, ICS 13.080.20, 93.020, „Führt ein: EN ISO 17892-10:2018 [IDT], ISO 17892-10:2018 [IDT]“; ein Feld „Ersetzt“ hat die Karte nicht. PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009 (polnische Fassung, „Geotechnische Erkundung und Untersuchung — Laborversuche an Bodenproben — Teil 10: Rahmenscherversuch“, veröffentlicht 11-08-2009, 17 Seiten; führte CEN ISO/TS 17892-10:2004 mit AC:2005 und ISO/TS 17892-10:2004 ein) — „Rücknahmedatum: 22-01-2019“.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Daten bis 17.09.2026, gelesen am 02.10.2026). Die Nummer 17892-10 steht in 12 Datensätzen bei 8 Laboratorien: AB 298, AB 962, AB 1299, AB 1416, AB 1770, AB 1778, AB 1806, AB 1914. In den aktuellen Umfängen auf der PCA-Website (gelesen am 02.10.2026, Ausgaben vom 24.09.2024 bis 17.07.2026) steht die Nummer bei allen 8: „PN-EN ISO 17892-10:2019-01“ bei sieben (AB 1416 mit dem Vermerk „E“, AB 1806 mit Sternchen), während AB 1299 die zurückgezogene Spezifikation „PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009“ hat (Reibungswinkel der Fraktion 0–5 mm im Scherkasten). AB 1770 nennt beide Geräte — Scherkasten (0–10 kN) und Ringschergerät (0–1 kN) — an zwei Stellen des Umfangs. Keine Zeile ist fett kursiv gesetzt. Der Reiter „Laboratorien“ sucht Einträge, die MIT „PN-EN ISO 17892-10“ BEGINNEN, und zeigt 7 Laboratorien (ohne AB 1299, dessen Eintrag mit „PKN-CEN ISO/TS 17892-10“ beginnt) — geprüft mit einer Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 02.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen in den PCA-Umfängen). Böden (AB 298 auch Gesteinskörnungen) — „Scherfestigkeit“, „Kohäsion und Winkel der inneren Reibung im Rahmenschergerät“ (AB 298), „Reibungswinkel“ und „Kohäsion“ (AB 1778), „Schubspannungen, Kraftbereich 0–800 kPa“ (AB 1806), „Versuch im Rahmenschergerät — Scherkasten“ (AB 962, AB 1416, AB 1914); meist neben anderen Teilen von PN-EN ISO 17892 (Korngrößenverteilung, Ödometer, Triaxialversuch) und Proctorversuchen.

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Bei der Geschwindigkeit: zu schnelles Abscheren lässt den Porenwasserdruck nicht abbauen — das Ergebnis ist dann keine effektive (CD-)Festigkeit, obwohl das Gerät Zahlen liefert. Bei den Abmessungen: Probenhöhe mindestens 20 mm oder 6 Größtkörner und Verhältnis Breite zu Höhe mindestens 2,5 — grobkörniger Boden im 50-mm-Kasten erfüllt diese Bedingungen oft nicht. Bei der Probenzahl: eine Probe ergibt einen Punkt (Widerstand bei einer Spannung); die Parameter φ′ und c′ erfordern meist mindestens drei Proben bei unterschiedlichen Spannungen. Bei der Art des Parameters: der Scherkasten liefert meist Spitzenwerte, das Ringschergerät Restwerte; sie sollten nicht vermischt werden. Beim Ringschergerät: Typ A erzwingt die Schertiefe, Typ B nicht — das sind zwei verschiedene Anordnungen, keine Ersatzlösungen. Bei der Spezifikation: PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009 ist seit 22-01-2019 zurückgezogen, und die Norm 2018 ergänzte Verfahren der Probenvorbereitung, Anhang A (Kalibrierung) und einen zweiten Typ des Ringschergeräts.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Wir haben weder die Abschnitte über Probenvorbereitung, Ablauf von Konsolidierung und Abscheren, Berechnung der Schergeschwindigkeit (tf, vmax), die Berechnungen noch die Anhänge A und B — daher geben wir keine Formeln, Geschwindigkeiten oder Kriterien für das Beenden des Abscherens an.

Prinzip der Methode

Eine Bodenprobe in einem starren Kasten (oder Ring) wird unter Vertikalspannung konsolidiert und dann durch Verschieben (oder Drehen) eines Teils gegenüber dem anderen mit konstanter, ausreichend kleiner Geschwindigkeit abgeschert, damit der Porenwasserdruck abgebaut wird; aus dem Widerstand mehrerer Proben bei unterschiedlichen Spannungen werden die effektiven Festigkeitsparameter bestimmt.

Anwendungen

• Böden in der geotechnischen Erkundung (EN 1997-1, EN 1997-2) — 8 Laboratorien in den PCA-Umfängen
• Winkel der inneren Reibung und Kohäsion von Böden und feinen Gesteinskörnungen (Scherkasten)
• Restscherfestigkeit feinkörniger Böden (Ringschergerät, AB 1770)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (wersja angielska; EN ISO 17892-10:2018 IDT, ISO 17892-10:2018 IDT)

Titel (PL)

Rozpoznanie i badania geotechniczne — Badania laboratoryjne gruntów — Część 10: Badania w aparacie bezpośredniego ścinania

Title (EN)

Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 10: Direct shear tests

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probe

   Ungestörter, gestörter, wiederverdichteter oder rekonstituierter Boden; Abmessungen nach 5.2.1.5; meist drei oder mehr ähnliche Proben. PN-EN ISO 17892-10:2019-01 gültig (Stand der Karten 02.10.2026).

2. Einbau

   Probe zwischen Filterplatten im verriegelten Kasten (oder im Ring), Belastungsplatte, festgelegte Vertikalspannung.

3. Konsolidierung

   Dränage (und bei Bedarf Bewässerung) und Konsolidierung unter der Vertikalspannung.

4. Abscheren

   Auseinandersetzen der Hälften ohne Verkippen und Verschieben (Drehen) eines Teils mit konstanter, ausreichend kleiner Geschwindigkeit; Messung von Scherkraft sowie waagerechten und senkrechten Verschiebungen.

5. Parameter

   Scherwiderstand jeder Probe bei ihrer Spannung; aus mehreren Proben — effektive Festigkeitsparameter nach Anhang B (Spitze oder Restwert).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Der gelesene Teil der Norm enthält keine Sicherheitshinweise; Gewichte und Antriebe des Geräts — Vorsicht beim Auflegen von Gewichten, Arbeit mit Wasser in der Nähe elektrischer Geräte
• FACHLICHER HINWEIS: das Ergebnis ist nur dann eine effektive Festigkeit, wenn so langsam abgeschert wird, dass der Porenwasserdruck abgebaut wird; die Parameter erfordern mehrere Proben bei unterschiedlichen Spannungen

Häufige Fragen