ISO 12957-1:2018
(Main)Geosynthetics — Determination of friction characteristics — Part 1: Direct shear test
Geosynthetics — Determination of friction characteristics — Part 1: Direct shear test
This document specifies an index test method to determine the friction characteristics of geosynthetics in contact with a standard sand as described in EN 196-1, i.e. with a specified density and moisture content, under a normal stress and at a constant rate of displacement, using a direct shear apparatus. The same testing procedure can be used with any type of soil with the density and moisture content that are required to evaluate the performance under specific conditions or with another geosynthetic under a normal stress and at a constant rate of displacement, using a direct shear apparatus. The procedure can also be used for testing geosynthetic barriers.
Géosynthétiques — Détermination des caractéristiques de frottement — Partie 1: Essai de cisaillement direct
Le présent document décrit une méthode de détermination des caractéristiques en frottement des géosynthétiques en contact avec un sable normalisé comme décrit dans l'EN 196‑1, par exemple à une masse volumique et une teneur en eau spécifiques, sous l'effet d'une contrainte normale et à une vitesse de déplacement constante, en utilisant un dispositif de cisaillement direct. Cette même procédure d'essai peut être utilisée avec n'importe quel type de sol, de masse volumique et de teneur en eau connues, afin d'évaluer les performances dans ces conditions spécifiques ou avec un autre géosynthétique, sous l'effet d'une contrainte normale et à une vitesse de déplacement constante, en utilisant un appareillage de cisaillement direct. Le mode opératoire peut également être utilisé pour les essais sur les géosynthétiques d'étanchéité.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12957-1
Second edition
2018-12
Geosynthetics — Determination of
friction characteristics —
Part 1:
Direct shear test
Géosynthétiques — Détermination des caractéristiques de
frottement —
Partie 1: Essai de cisaillement direct
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Principle . 3
5 Test specimens. 3
5.1 Sampling . 3
5.2 Number and dimensions of test specimens . 3
6 Conditioning . 3
7 Apparatus . 4
8 Procedure. 8
9 Calculations. 9
10 Test report .10
Bibliography .12
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 221, Geosynthetics.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12957-1:2005), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— introduction of the possibility to test the shear between two geosynthetics;
— introduction of the possibility to test soil different from the standard sand.
A list of all parts in the ISO 12957 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12957-1:2018(E)
Geosynthetics — Determination of friction
characteristics —
Part 1:
Direct shear test
1 Scope
This document specifies an index test method to determine the friction characteristics of geosynthetics
in contact with a standard sand as described in EN 196-1, i.e. with a specified density and moisture
content, under a normal stress and at a constant rate of displacement, using a direct shear apparatus.
The same testing procedure can be used with any type of soil with the density and moisture content
that are required to evaluate the performance under specific conditions or with another geosynthetic
under a normal stress and at a constant rate of displacement, using a direct shear apparatus.
The procedure can also be used for testing geosynthetic barriers.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 9862, Geosynthetics — Sampling and preparation of test specimens
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
relative displacement
s
displacement of the sand, soil or other geosynthetic relative to the specimen during shearing
Note 1 to entry: Relative displacement is expressed in millimetres (mm).
3.2
normal force
N
constant vertical force applied to the specimen
Note 1 to entry: Normal force is expressed in kilonewtons (kN).
3.3
shear force
S
horizontal force measured during shearing at a constant rate of displacement
Note 1 to entry: Shear force is expressed in kilonewtons (kN).
3.4
normal stress
σ
normal force (3.2) divided by the contact area of the specimen
Note 1 to entry: Normal stress is expressed in kilopascals (kPa).
3.5
shear stress
τ
shear force (3.3) along the sand, soil or other geosynthetic /geosynthetic interface, divided by the
contact area of the specimen
Note 1 to entry: Shear stress is expressed in kilopascals (kPa).
3.6
maximum shear stress
τ
max
maximum value of shear stress (3.5) developed in a shear test
Note 1 to entry: Maximum shear stress is expressed in kilopascals (kPa).
3.7
angle of friction
ϕ
slope of the "best fit regression straight line", through the plot of maximum shear stress (3.6)
Note 1 to entry: The angle of friction is expressed in degrees (°).
Note 2 to entry: In this document, ϕ is used to refer to the angle of friction between geosynthetic and sand, or
sg
geosynthetics and specific soil, and ϕ is used for the angle of friction between geosynthetic and geosynthetic.
gg
3.8
apparent cohesion
c
sg
calculated value of the shear stress (3.5) on the "best fit regression straight line" corresponding to zero
normal stress (3.4)
Note 1 to entry: Apparent cohesion is expressed in kilopascals (kPa).
Note 2 to entry: This term is used between geosynthetic and sand, or geosynthetics and specific soil.
3.9
maximum shear stress in sand or soil alone
τ
max,s
maximum shear stress (3.6) developed during a shear test on sand or soil alone
Note 1 to entry: Maximum shear stress in sand or soil alone is expressed in kilopascals (kPa).
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3.10
maximum shear stress sand or soil/support
τ
max,sup
maximum shear stress (3.6) developed during the shearing along the sand or soil/support interface
without geosynthetic
Note 1 to entry: Maximum shear stress sand or soil/support is expressed in kilopascals (kPa).
3.11
friction ratio
f (σ)
g
ratio of the maximum shear stress, τ (3.6) to the maximum shear stress in sand or soil alone, τ
max max,s
(3.9) for the same normal stress (3.4) σ
3.12
apparent adhesion
a
gg
calculated value of the shear stress (3.5) on the "best fit regression straight line" corresponding to zero
normal stress (3.4)
Note 1 to entry: Apparent adhesion is expressed in kilopascals (kPa).
Note 2 to entry: This term is used between geosynthetic and geosynthetic.
4 Principle
A geosynthetic is submitted to direct shear at its contact surface with standard sand, specific soil
or another geosynthetic in a shear apparatus or similar apparatus. The angle of friction at the sand/
geosynthetic, soil/geosynthetic or geosynthetic/geosynthetic interface is determined.
When geogrids are tested in contact with soil with a rigid support, the results are dependent on the
friction with the support and the results are not necessarily realistic. The accuracy of the test should be
verified by calibration tests.
5 Test specimens
5.1 Sampling
Take specimens in accordance with ISO 9862.
5.2 Number and dimensions of test specimens
Cut four specimens from the test sample of geosynthetic for each direction to be tested for every sample.
The size of the specimens shall suit the dimensions of the apparatus.
If the two faces of the sample are different, both faces shall be tested; four specimens shall be tested for
each face.
6 Conditioning
Condition the test specimens and conduct the tests in the standard atmosphere for testing defined in
ISO 554, i.e. at a temperature of (20 + 2) °C and a relative humidity of (65 + 2) %, until the change in
mass between successive readings made at intervals of not less than two hours does not exceed 0,25 %
of the mass of the test specimens.
Conditioning and/or testing at a specified relative humidity may be omitted if it can be proven that the
results are not affected by this omission.
7 Apparatus
7.1 Shearing apparatus
7.1.1 Constant contact area shear apparatus, schematically represented in Figure 1.
The shear apparatus shall be divided into upper and lower sections. The apparatus shall be sufficiently
rigid to resist distortion under the loads applied. It shall be possible to lift the upper part of the shear
apparatus from the lower part.
The upper part of the shear apparatus shall have internal dimensions of not less than 300 mm × 300 mm,
the width of both parts being not less than 50 % of their length. The box shall be sufficiently deep to
accommodate the sand layer and the loading system, or a rigid support to which the upper geosynthetic
has to be fixed.
For the testing of geogrids, the minimum dimensions of the shear apparatus shall be such that at least
two full longitudinal ribs and three transverse bars are contained within the len
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12957-1
Deuxième édition
2018-12
Géosynthétiques — Détermination des
caractéristiques de frottement —
Partie 1:
Essai de cisaillement direct
Geosynthetics — Determination of friction characteristics —
Part 1: Direct shear test
Numéro de référence
©
ISO 2018
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 3
5 Éprouvettes . 3
5.1 Échantillonnage . 3
5.2 Nombre et dimensions des éprouvettes . 3
6 Conditionnement . 3
7 Appareillage . 4
8 Mode opératoire. 8
9 Calculs . 9
10 Rapport d’essai .11
Bibliographie .12
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 221, Géosynthétiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12957-1:2005), qui a fait l'objet
d'une révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les
suivantes:
— possibilité de réaliser un essai de cisaillement entre deux géosynthétiques;
— possibilité de réaliser un essai de cisaillement avec un sol d’essai différent du sable standard.
La liste de toutes les parties de l’ISO 12957 est disponible sur le site de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 12957-1:2018(F)
Géosynthétiques — Détermination des caractéristiques de
frottement —
Partie 1:
Essai de cisaillement direct
1 Domaine d'application
Le présent document décrit une méthode de détermination des caractéristiques en frottement des
géosynthétiques en contact avec un sable normalisé comme décrit dans l’EN 196-1, par exemple à une
masse volumique et une teneur en eau spécifiques, sous l’effet d’une contrainte normale et à une vitesse
de déplacement constante, en utilisant un dispositif de cisaillement direct.
Cette même procédure d’essai peut être utilisée avec n’importe quel type de sol, de masse volumique et
de teneur en eau connues, afin d’évaluer les performances dans ces conditions spécifiques ou avec un
autre géosynthétique, sous l’effet d’une contrainte normale et à une vitesse de déplacement constante,
en utilisant un appareillage de cisaillement direct.
Le mode opératoire peut également être utilisé pour les essais sur les géosynthétiques d’étanchéité.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 9862, Géosynthétiques — Échantillonnage et préparation des éprouvettes
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
déplacement relatif
s
déplacement du sable, du sol ou du géosynthétique par rapport à l’éprouvette au cours du cisaillement
Note 1 à l'article: Le déplacement relatif est exprimé en millimètres (mm).
3.2
force normale
N
force verticale constante appliquée à l’éprouvette
Note 1 à l'article: La force normale est exprimée en kilonewtons (kN).
3.3
force de cisaillement
S
force horizontale, mesurée au cours du cisaillement, à une vitesse de déplacement constante
Note 1 à l'article: La force de cisaillement est exprimée en kilonewtons (kN).
3.4
contrainte normale
σ
force normale divisée par la surface de contact de l’éprouvette
Note 1 à l'article: La contrainte normale est exprimée en kilopascals (kPa).
3.5
contrainte de cisaillement
τ
force de cisaillement (3.3) à l’interface sable, sol ou autre géosynthétique/géosynthétique divisée par la
surface de contact de l’éprouvette
Note 1 à l'article: la contrainte de cisaillement est exprimée en kilopascals (kPa).
3.6
contrainte de cisaillement maximale
τ
max
valeur maximale de la contrainte de cisaillement (3.5) développée lors d’un essai de cisaillement
Note 1 à l'article: la contrainte de cisaillement maximale est exprimée en kilopascals (kPa).
3.7
angle de frottement
ϕ
arc tangente de la pente de la « meilleure droite de tendance », entre les valeurs tracées sur un graphique
de la contrainte maximale de cisaillement (3.6)
Note 1 à l'article: l’angle de frottement est exprimé en degrés (°).
Note 2 à l'article: Dans ce document ϕ est utilisé en référence à l’angle de frottement entre le géosynthétique et
sg
le sable, ou entre le géosynthétique et le sol spécifique et Ф est utilisé en référence à l’angle de frottement entre
gg
le géosynthétique et le géosynthétique.
3.8
cohésion apparente
c
sg
valeur calculée de la contrainte de cisaillement (3.5) sur la « meilleure droite de tendance », pour une
contrainte normale (3.4) égale à zéro
Note 1 à l'article: la cohésion apparente est exprimée en kilopascals (kPa).
Note 2 à l'article: ce terme est utilisé pour l’interface entre le géosynthétique et le sable ou l’interface entre le
géosynthétique et un sol spécifique.
3.9
contrainte de cisaillement maximale dans le sable ou le sol seul
τ
max,s
contrainte de cisaillement maximale (3.6) développée lors d’un essai de cisaillement sur du sable seul ou
du sol seul
Note 1 à l'article: La contrainte de cisaillement maximale dans le sable ou le sol seul est exprimée en
kilopascals (kPa).
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
3.10
contrainte de cisaillement maximale sable ou sol/support
τ
max,sup
contrainte de cisaillement maximale (3.6) développée lors du cisaillement à l’interface sable ou sol/
support, sans géosynthétique
Note 1 à l'article: La contrainte de cisaillement maximale dans le sable ou sol/support est exprimée en
kilopascals (kPa).
3.11
rapport de frottement
f (σ)
g
rapport entre la contrainte de cisaillement maximale τ (3.6) et la contrainte de cisaillement maximale
max
dans le sable ou le sol seul τ (3.9), pour une même contrainte normale σ (3.4)
max,s
3.12
adhésion apparente
a
gg
valeur de la contrainte de cisaillement (3.5) calculée sur la « meilleure droite de tendance», pour une
contrainte normale (3.4) égale à zéro
Note 1 à l'article: l’adhérence apparente est exprimée en kilopascals (kPa).
Note 2 à l'article: ce terme est utilisé entre géosynthétique et géosynthétique.
4 Principe
Un géosynthétique est soumis à un cisaillement direct à surface de frottement constante avec le sable
normalisé, ou un sol spécifique ou un autre géosynthétique, dans un appareillage de cisaillement ou un
appareillage similaire. L’angle de frottement à l’interface sable/géosynthétique, sol/géosynthétique ou
géosynthétique/géosynthétique est déterminé.
Lorsque des géogrilles sont testées en contact avec le sol et avec un support rigide, les résultats
dépendent du frottement avec le support et ne sont pas forcément significatifs. Il convient que la
précision de l’essai soit vérifiée par des essais de calibration.
5 Éprouvettes
5.1 Échantillonnage
Prélever les éprouvettes conformément à l’ISO 9862.
5.2 Nombre et dimensions des éprouvettes
Découper quatre éprouvettes dans l’échantillon de géosynthétique destiné à l’essai, pour chaque
direction à soumettre à l’essai et pour chaque échantillon. Les dimensions des éprouvettes doivent être
compatibles avec celles de l’appareillage utilisé.
Si les deux faces de l’échantillon ne sont pas identiques, elles doivent toutes les deux être soumises à
l’essai; quatre éprouvettes doivent être soumises à un essai, pour chaque face.
6 Conditionnement
Conditionner les éprouvettes et conduire les essais dans l’atmosphère d’essai normalisée, définie dans
l’ISO 554, à une température de (20 ± 2) °C et avec une humidité relative de (65 ± 2) %, jusqu’à ce que
la variation de masse entre plusieurs lectures successives, effectuées en respectant des intervalles ne
pouvant être inférieurs à deux heures, ne dépasse pas 0,25 % de la masse des éprouvettes.
Le conditionnement et/ou les essais à une humidité relative spécifiée peuvent ne pas être effectués s’il
peut être démontré que cette omission n’influe pas sur les résultats obtenus.
7 Appareillage
7.1 Appareillage de cisaillement
7.1.1 Appareillage de cisaillement à surface de contact constante, représenté schématiquement à
la Figure 1.
L’appareillage de cisaillement doit comprendre une partie supérieure et une partie inférieure.
L’appareillage doit être suffisamment rigide pour ne pas subir de déformation sous l’effet des charges
à appliquer. Il doit être possible de soulever la partie supérieure de l’appareillage de cisaillement au-
dessus de la partie inférieure.
La partie supérieure de l’appareillage de cisaillement doit avoir des dimensions intérieures d’au moins
300 mm × 300 mm. La largeur des deux parties ne doit pas être inférieure à 50 % de leur longueur. La
boîte doit être suffisamment profonde pour contenir la couche de sable et le système de chargement
normal, ou un support rigide auquel le géosynthétique supérieur doit être fixé.
Lorsque l’on soumet à l’essai des éprouvettes de géogrilles, les dimensions minimales de l’appareillage
de cisaillement doivent être telles qu’au moins deux éléments longitudinaux complets et trois éléments
transversaux de la géogrille soient compris dans la longueur des deux parties de l’appareillage, pendant
toute la durée de l’essai.
La partie inférieure de l’appareillage de cisaillement doit contenir le support de l’éprouvette et les
dispositifs de fixation destinés à empêcher l’éprouvette de glisser au cours de l’essai.
La partie inférieure de l’appareillage de cisaillement doit être suffisamment longue pour permettre un
contact total entre l’éprouvette et la zone ouverte de la partie supérieure, pour un déplacement rel
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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