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Permeameter

 
     
  ein Laborgerät zur Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes kf bzw. des Permeabilitätkoeffizienten K an gestörten oder ungestörten Proben. Bei mittleren bis guten Durchlässigkeiten (z.B. Sande) werden Permeameterversuche mit konstanten Druckhöhen durchgeführt. Der kf-Wert bei diesem Versuchsaufbau ergibt sich unmittelbar aus dem Darcy-Gesetz:

Permeametermit Q=Durchflussrate [m3/s], F=innere Querschnittsfläche des Probenzylinders [m2], l=Länge der Probe [m], h=Differenz der Druckhöhe zwischen Unter- und Oberkante der Probe [m], ν21=Quotient der kinematischen Viskositäten des Wassers bei der Versuchstemperatur (ν2) und bei 10ºC (ν1). Bei der Versuchsdurchführung strömt aus einem Gefäss mit Überlauf zur Erzielung eines gleichmässigen Wasserzulaufs von unten Wasser durch die zu untersuchende Probe. Nach oben fliesst das Wasser in ein Gefäss, welches ebenfalls mit einem Überlauf versehen ist. Aus der überlaufenden Wassermenge pro Zeiteinheit wird die Durchflussrate Q bestimmt.


Besitzt die zu untersuchende Probe eher geringe Durchlässigkeiten, z.B. Feinsande oder Schluffe, so werden bevorzugt Permeameterversuche mit veränderlicher, d.h. fallender Druckhöhe durchgeführt (Abb.). Unter Berücksichtigung von Temperatureffekten berechnet sich der kf-Wert für diese Versuchsdurchführung nach:

Permeametermit FM=innere Querschnittsfläche des Manometerrohres [m2], F=innere Querschnittsfläche des Probenzylinders [m2], t=Versuchszeitraum [s], h0=Druckhöhe zu Versuchsbeginn [m], h=Druckhöhe am Versuchsende [m]. Die Permeameterversuche werden mit entgastem Wasser und bei konstanter Raumtemperatur durchgeführt. Jede Probe sollte mehrmals untersucht werden. Entscheidend ist das Versuchsergebnis mit der höchsten Durchlässigkeit.

PermeameterPermeameter: a) Permeameter mit konstanter Druckhöhe, b) Permeameter mit variabler Druckhöhe (FM=innere Querschnittsfläche des Manometerrohres, F=innere Querschnittsfläche des Probenzylinders, h0,h=Druckhöhe zu Versuchsbeginn bzw. –ende, l=Länge der Probe, v1,v2=kinematische Vikosität bei 10ºC bzw. Versuchstemparatur,


Q=Durchflussrate, t=Versuchszeitraum.
 
 

 

 

 
 
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