ISO 10773:2011

Clay geosynthetic barriers — Determination of permeability to gases

ISO 10773:2011 specifies a method for measuring gas flow through a clay geosynthetic barrier. As clay geosynthetic barriers are used to contain gases in long-term applications, this test especially focuses on the steady state of the phenomenon.

Géosynthétiques bentonitiques — Détermination de la perméabilité aux gaz

L'ISO 10773:2011 spécifie une méthode pour le mesurage du débit de gaz à travers un géosynthétique bentonitique. Le géosynthétique bentonitique étant utilisé pour contenir des gaz dans des applications à long terme, cet essai se concentre en particulier sur le régime permanent du phénomène.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 05-May-2011
• ICS: 59.080.70 - Geotextiles
• Technical Committee: ISO/TC 221 - Geosynthetics
• Drafting Committee: ISO/TC 221/WG 4 - Hydraulic properties
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 07-Mar-2022

Relations

• Consolidates: ISO 15860:2006 - Space systems — Gas contamination — Measurement methods for field tests
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10773
First edition
2011-05-01

Clay geosynthetic barriers —
Determination of permeability to gases
Géosynthétiques bentonitiques — Détermination de la perméabilité aux
gaz




Reference number
ISO 10773:2011(E)
©
ISO 2011

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ISO 10773:2011(E)

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ISO 10773:2011(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10773 was prepared by Technical Committee ISO/TC 221, Geosynthetics.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10773:2011(E)

Clay geosynthetic barriers — Determination of permeability to
gases
1 Scope
This International Standard specifies a method for measuring gas flow through a clay geosynthetic barrier.
As clay geosynthetic barriers are used to contain gases in long-term applications, this test especially focuses
on the steady state of the phenomenon.
−5 3
The test is conducted with nitrogen, e.g. N (η = 1,75 × 10 Pa⋅s, ρ = 1,15 kg/m at 20 °C).
2
The test method and described apparatus allow the measurement of gas flows in the range 0,1 ml/min to
5 l/min on specimens with moisture contents in the range of 90 % to 130 %.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — Specifications
3 Principle
Clay geosynthetic barrier specimens are hydrated in a controlled manner before testing. From the plot of gas
flow to moisture content under a normal load of 20 kPa and a differential pressure equal to 15 kPa, a gas flow
index, GFI , is determined, which is the gas flow at 110 % moisture content.
110/15
4 Apparatus
4.1 General
The apparatus includes:
⎯ a device allowing to load the specimen at a constant normal stress of 20 kPa (see 4.2);
⎯ a test cell (see 4.3);
⎯ a device to apply inlet pressure in the upstream chamber (in contact with the upper face of the sample)
(see 4.4);
⎯ a device for measuring gas flow (see 4.5).
4.2 Loading device
The loading device shall allow the application of the normal stress of 20 kPa with a tolerance of 5 % either by
direct loading or with a controlled air supply.
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4.3 Test cell
The test cell presented in Figure 1 shall allow:
⎯ the testing of a specimen representative of the bulk clay geosynthetic barrier, where the diameter D of
u
the flow cross-section is greater than or equal to 150 mm which makes it possible to study needle-
punched and stitch geosynthetic clay barriers;
⎯ the measurement of thickness reduction under a 20 kPa normal stress until stabilization;
⎯ after stabilization of the thickness, the measurements of the evolution of the gas flow at the outlet with
time.
The test cell shall have two chambers, one on each side of the specimen to accommodate the support
material (lower chamber) and containment material (upper chamber). This material shall consist of glass
beads, 1 mm to 2 mm diameter, likely to adapt to the variations of the specimen thickness. The edges of the
clay geosynthetic barrier specimen shall be confined by a cylinder (part 9 in Figure 1), fixed to the base. The
side sealing in the edge of the cell shall be achieved by adding a bentonite paste on top of the specimen. The
absence of a leak can be checked by a soapy liquid on the circumference.
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Key
1 gas tank 9 cylinder for specimen edge containment
2 inlet pressure regulator 10 containment material
3 inlet pressure gauge 11 valve for purge
4 valve for inlet gas 12 base
5 gas tank 13 valve for outlet gas
6 normal stress 14 gas flow meter
7 piston 15 specimen
8 screws to fix cylinder to base 16 o-ring
NOTE In cases where there is a high degree of certainty that no leaks will occur, the use of the cylinder can be
avoided. In such circumstances a simpler test cell may be used. An example of such a cell is provided in Annex A.
Figure 1 — Scheme of gas flow apparatus
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4.4 Device for applying inlet gas pressure
The application of a constant inlet gas pressure in the upstream chamber shall be ensured by a bottle of
nitrogen equipped with a pressure reducer and a pressure meter connected to the piston. The inlet gas
pressure shall be measured with a tolerance of 5 %.
4.5 Device for measuring gas flow
When a constant pressure difference (∆p = 15 kPa) is imposed between both sides of the specimen, a gas
flow through the specimen is generated, which shall be measured by a gas flow meter connected to the base.
It shall allow the measurement of a gas flow ranging between 0,1 ml/min and 5 l/min.
5 Samples
The samples shall be clean and free from any visible defects. Samples shall be conditioned according to
ISO 554 for a minimum period of 24 hours unless it can be shown that omitting this step has no influence on
the test result.
The test shall then be performed in the same conditions.
6 Testing procedure
6.1 Preparation and characterisation of samples
6.1.1 Cut three samples of geosynthetic clay barrier and bring them to three distinct values of water content
close to 110 %, e.g. 100 %, 110 % and 120 %. Ensure that the values of bentonit
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10773
Première édition
2011-05-01


Géosynthétiques bentonitiques —
Détermination de la perméabilité aux gaz
Clay geosynthetic barriers — Determination of permeability to gases




Numéro de référence
ISO 10773:2011(F)
©
ISO 2011

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ISO 10773:2011(F)

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ISO 10773:2011(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10773 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 221, Produits géosynthétiques.

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NORME INTERNATIONALE ISO 10773:2011(F)

Géosynthétiques bentonitiques — Détermination de la
perméabilité aux gaz
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour le mesurage du débit de gaz à travers un
géosynthétique bentonitique.
Le géosynthétique bentonitique étant utilisé pour contenir des gaz dans des applications à long terme, cet
essai se concentre en particulier sur le régime permanent du phénomène.
−5 3
L'essai est réalisé avec de l'azote, par exemple N (η = 1,75 × 10 Pa⋅s, ρ = 1,15 kg/m à 20 °C).
2
La méthode d'essai et l'appareillage décrit permettent le mesurage du débit de gaz sur une plage de
0,1 ml/min à 5 l/min sur des éprouvettes dont la teneur en eau est comprise entre 90 % et 130 %.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai — Spécifications
3 Principe
Les éprouvettes géosynthétiques bentonitiques sont hydratées de façon contrôlée avant l'essai. À partir de la
représentation graphique du flux de gaz en fonction de la teneur en eau sous une contrainte normale de
20 kPa et une pression différentielle égale à 15 kPa, un indice d'écoulement de gaz, GFI , est déterminé;
110/15
il correspond à l'écoulement de gaz à une teneur en eau de 110 %.
4 Appareillage
4.1 Généralités
L'appareillage comprend
⎯ un dispositif permettant de charger l'éprouvette sous une contrainte normale de 20 kPa (voir 4.2);
⎯ une cellule d'essai (voir 4.3);
⎯ un dispositif d'application de la pression d'alimentation dans la chambre supérieure (en contact avec la
face supérieure de l'échantillon) (voir 4.4);
⎯ un dispositif de mesure du débit de gaz (voir 4.5).
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ISO 10773:2011(F)
4.2 Dispositif de chargement
Le dispositif de chargement doit être conçu de façon à permettre l'application d'une contrainte normale de
20 kPa avec une tolérance de 5 %, soit par chargement direct, soit par alimentation en air comprimé.
4.3 Cellule d'essai
La cellule d'essai représentée à la Figure 1 doit permettre
⎯ de soumettre à essai une éprouvette représentative de l'échantillon global de géosynthétique
bentonitique; où le diamètre, D , de la section transversale à l'écoulement est supérieur ou égal à
u
150 mm, ce qui rend possible l'examen des barrières géosynthétiques bentonitiques aiguilletées et
cousues;
⎯ de mesurer la réduction de l'épaisseur sous une contrainte normale de 20 kPa jusqu'à la stabilisation;
⎯ de mesurer, après stabilisation de l'épaisseur, l'évolution du débit de gaz à la sortie en fonction du temps.
La cellule d'essai doit avoir deux chambres, une de chaque côté de l'éprouvette pour placer le matériau
support (chambre inférieure) et le matériau de confinement (chambre supérieure). Ce matériau doit être
composé de billes de verre, d'un diamètre de 1 mm à 2 mm, pouvant s'adapter aux variations de l'épaisseur
de l'éprouvette. Les bords du géosynthétique bentonitique sont confinés par un cylindre fixé à la base (voir
Figure 1, point 9). L'étanchéité latérale sur les bords de la cellule doit être obtenue en ajoutant une pâte
bentonitique sur le dessus de l'éprouvette. L'absence de fuite peut être vérifiée au moyen d'un liquide
savonneux sur la circonférence.
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Légende
1 réservoir de gaz 6 contrainte normale 12 base
2 régulateur de pression 7 piston 13 robinet pour le gaz sortant
d'alimentation
8 vis pour fixer le cylindre à la base 14 débitmètre de gaz
3 jauge de pression
9 cylindre pour confiner les bords de 15 éprouvette
d'alimentation
l'éprouvette
16 joint torique
4 robinet pour le gaz entrant
10 matériau de confinement
5 jauge de déplacement
11 robinet de purge
NOTE Si le degré de certitude qu'aucune fuite n'aura lieu est élevé, l'utilisation du cylindre peut être évitée. Dans
certains cas, une cellule d'essai plus simple peut être utilisée. Un exemple d'une telle cellule d'essai est représenté dans
l'Annexe A.
Figure 1 — Schéma de l'appareillage pour le mesurage du débit de gaz
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ISO 10773:2011(F)
4.4 Dispositif d'application de la pression d'alimentation en gaz
L'application d'une pression d'alimentation en gaz constante dans la chambre supérieure doit être assurée au
moyen d'une bouteille d'azote, équipée d'un détendeur et d'un manomètre relié au piston. La pression
d'alimentation en gaz doit être mesurée avec une tolérance de 5 %.
4.5 Dispositif de mesure du débit de gaz
Lorsqu'une pression différentielle constante (∆p = 15 kPa) est imposée entre les deux côtés de l'éprouvette,
un écoulement de gaz est généré à travers l'éprouvette; il doit être mesuré par un débitmètre de gaz relié à la
base. Ce dernier doit permettre le mesurage du débit de gaz sur une plage située entre 0,1 ml/min et 5 l/min.
5 Échantillons
Les échantillons doivent être nettoyés et dénués de tout défaut visible. Ils doivent être conditionnés
conformément à l'ISO 554 pendant une période minimale de 24 h, à moins de pouvoir démontrer que
l'omission de cette étape n'a aucune incidence sur le résultat de l'essai.
L'essai doit ensuite être réalisé dans les mêmes conditions.
6 Mode opératoire
6.1 Préparation et caractérisation des échantillons
6.1.1 Découper trois échantillons de géosynthétique bentonitique et les porter à trois valeurs distinctes de
teneur en eau proches de 110 %, par exemple 100 %, 110 % et 120 %. S'assurer que les valeurs
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