8EJAARGANG17-18JUNI1956CEMENTtijdschrift gewijd aancement en betonalgemeen-redacteur:ing. G. J. Hamer(verantwoordelijk voor de inhoud)redactie-secretaris :H. M. Mosredactie-adres:Herengracht 507, Amsterdam-C,telefoonnummer: 38531administratie-adres :Nw. Achtergracht 102-104, A'dam-C,tel. 56968, Postgiro 525812 t.n.v. N.V.Uitg. Mij. ,,Met Couragie", A'damabonnementsprijzen :1. Nederland, Indonesi?,Overzeese Gebiedsdelen,Belgi? en Luxemburg 9,-- p. j.2. Studie-abonnementen voorT.H.-studenten, M.T.S.-ersen militairen 5,-- p. j.3. Buitenland 12,-- p. j.overneming van artikelen en illu-straties na schriftelijke toestemminguitgave ENCI-CEMIJ n.v.InleidingDe meeste nederlandse grondsoorten be-zitten in natuurlijke staat een gering draag-vermogen, dat gewoonlijk bij toenemendvochtgehalte nog wordt verminderd. Hetdoel van grondstabilisatie is dan ook: hetverkrijgen en handhaven van een verbeterddraagvermogen van de grond onder alleweersgesteldheden.De daarbij gebruikte methoden kunnen ingrote trekken als volgt worden onderschei-den:a. mechanisch (of technisch): walsen, stam-pen, trillen e.a.;b. fysisch: toevoegen van fijn en grof mater-riaal, enz.;c. chemisch-fysisch : behandeling met teer,bitumen, asfalt, emulsies, harsen, e.d.;d. chemisch: toevoeging van calciumchlori-de, natriumchloride, Silikaten, e.a., ene. toevoeging van cement (in zekere zin be-horend tot de voorgaande groep).De laatste methode blijkt dikwijls in ekono-misch en technisch opzicht de beste resul-taten te leveren, zodat vooral de laatste ja-ren de internationale belangstelling voor deontwikkeling, en daardoor het aantal toe-passingen, van deze methode opvallend toe-neemt. Dit wordt gedeeltelijk ook veroor-zaakt door de verschillende bezwaren, dietegen de andere hierboven genoemde me-thoden worden aangevoerd:chemicali?n zijn in zekere zin oplosbaar inwater en worden daarom door regen uit-gewassen; zij zijn bovendien nagenoegalleen geschikt voor grondsoorten metkorrels> 0,16 mm;harsen ondergaan uiteindelijk een schade-lijke inwerking van mikroben;bitumen- en teerbehandelingen zijn, vol-gens sommige gegevens, met goed resul-taat vrijwel uitsluitend toe te passen instreken met een droog klimaat, enz.Met cement gestabiliseerde grond is eeninnig verdicht mengsel van grond en ce-ment, waaraan de vereiste hoeveelheid wa-ter is toegevoegd. In principe moeten bij deuitvoering de volgende handelingen wordenverricht: los- en fijnmaken van de grond,toevoegen en verdelen van het cement, toe-voegen van de gewenste hoeveelheid water,mengen, verdichten en zo nodig nabehande-len. Het eindresultaat is een dicht, vrij hard,niet-stuivend en duurzaam grondopper-vlak, waarvan de kleur bijna niet is veran-derd. Nagenoeg alle voorkomende grond-soorten kunnen met cement worden gesta-biliseerd, op voorwaarde dat de grond vol-doende met het cement kan worden ver-mengd en dat de grond geen stoffen bevat,die schadelijk kunnen inwerken op de bin-ding en de verharding van het cement.*) De cursief gedrukte cijfers tussen haakjesverwijzen naar de litteratuur-opgave aan tietslot van het artikel.Ontwikkeling en toepassingDe eerste poging om grond met behulp vancement te stabiliseren moet worden gevon-den in Engeland, waar ir. H. E. Brooke-Bradley in I9I7 het idee toepaste om in debuurt van Salisbury (Salisbury Plain) modde-rige wegen en karresporen een zekerestevigheid te geven, zodat zij geschikt wer-den voor vrachtvervoer, wat toendertijdmeestal geschiedde met bespannen voertui-gen. Ondanks de toen bereikte successenwerd de methode aanvankelijk niet meer inEngeland toegepast.Dit geschiedde pas, nadat in Amerika (Cali-fornie 1921 ; eerste geslaagde toepassing inSouth-Carolina 1933/1935) de uitvoeringvan grond-cementverhardingen een enormevlucht had genomen, toen men daar op eensnelle en goedkope wijze duizenden kilome-ters vrijwel onbegaanbare paden in behoor-lijke wegen moest 'veranderen'. Men kandan ook zeggen, dat deze oorspronkelijkengelse methode via Amerika (en via Duits-land) omstreeks 1940 in Engeland een her-nieuwde toepassing heeft gevonden en daar-door tevens over geheel Europa is verspreid.Het amerikaanse/engelse begrip 'soil-cement' ishierdoor, en mede tengevolge van de bestaandeuitgebreide amerikaanse en engelse litteratuur,in verschillende landen in letterlijke vertalingovergenomen: soil-cement (Am./Eng.), sol-ci-ment {Fr.), Boden-Zement (Du.), suelo-cemento(Sp.), solo-cimento (Port./Broz.), jord-cement(Zwe./De.). In Duitsland en Denemarken is ookhet begrip 'beton' ingevoerd: Bodenzement-Beton/Zementtonbeton (Du.), geobeton (De.).Gelet op het voorgaande en naar analogie vanbijv. asbest-cement, moge hier worden voorge-steld in de nederlandse taal te spreken vangrond-cement, bijv. grond-cementstabilisa-ties, grond-cementverhardingen, grond-cement-wegen, grond-cementfunderingen (analoog metbijv. asbest-cementprodukten). Afgezien van demogelijke eensgezindheid in de internationalenomenclatuur wordt hierdoor het omslachtigomschrijven en het zoeken naar nieuwe bena-mingen onnodig, zonder dat er kans op begrips-verwarring bestaat.Grond-cementstabilisaties zijn in verschil-lende landen reeds op vrij grote schaal uit-gevoerd. De voornaamste toepassingenvinden plaats in de wegenbouw voor: hetverbeteren van de ondergrond voor cement-en asfaltbetonwegen ; het uitvoeren van fun-deringen voor wegen, startbanen en andereverhardingen; het aanleggen van zgn. land-bouwwegen, rijwiel- en wandelpaden, par-keer- en speelplaatsen, waarbij dan meestaleen eenvoudige slijtlaag wordt aangebracht;het verkrijgen van een geschikt oppervlakvoor materiaaltransport en voor het stellenvan de bekistingen in de wegenbouw.In Amerika hebben belangrijke toepassingenplaats gevonden bij de bekleding van be-vloeiingskanalen, dijken, reservoirs e.d.Als bijzonderheid moge worden vermeld,dat in India ge?xperimenteerd wordt metgrond-cement(onder)vloeren in de woning-bouw (3d) en toepassing in koelhuizen (3b).Cement 8 (1956) Nr 17-18 403Grond-cementstabilisatiesin de wegenbouw*door A. A. van der VIistDe gegevens voor onderstaand artikel zijn in hoofdzaak ontleend aan het boekje'Soit cement roads' (l) en aan de brochure 'Bodenverfestigung mit Zement' (2).Bovendien is gebruik gemaakt van een aantal publikaties uit de litteratuur-opgave, die aan het slot van dit artikel ?s opgenomen.Amerika. Was in 1948 nog slechts circa 14000000 m2uitgevoerd,thans bedraagt het in totaal behandelde oppervlak naar schatting100 000 000 m2. De ontwikkeling wordt vooral gestimuleerd doorde Portland Cement Association/Chicago (4a, b), waardoor ver-schillende onderzoekingsmethoden in A.S.T.M.-Standards kondenworden vastgelegd (5a, b, c, d). De gebruikte grondsoorten vari?-ren van klei tot zand. Het eindresultaat wordt op natuurlijkewijze'beproefd' door een verscheidenheid van klimaatinvloeden enweersgesteldheden. De gebreken, die in de eerste jaren zijn ge-constateerd, kunnen worden teruggebracht tot de toendertijdonvolledige kennis en het onvoldoend gebruik maken van detypische eigenschappen van grond, cement en grond-cement-mengsels; bovendien tot de aanvankelijk gebrekkige vakkennistijdens de uitvoering. Ruim 99% van de voltooide objektenbewijst thans nog steeds goede diensten (6).Duitsland. Hoewel v??r de tweede wereldoorlog reeds grond-cementverhardingen werden uitgevoerd, nam het aantal toepas-singen een zeer grote vlucht tussen 1939-1945, toen in Duitslanden in de door Duitsland bezette west- (en ook oost-)europeselanden op grote schaal vliegvelden en startbanen moesten wordenaangelegd, waarvoor speciale machines werden geconstrueerd.Het totale oppervlak wordt geschat op bijna 90 000 000 m2. Bijeen vrij recent, uitgebreid onderzoek is gebleken, dat deze toe-passingen van grond-cement, met verschillende grondsoorten enonder verschillende klimaatsinvloeden, nog steeds in goede con-ditie verkeren (7). In 1953 bleken meer dan 50 startbanen in ge-bruik te zijn, die waren vervaardigd in 1940-1942; in sommige ge-vallen was een extra deklaag aangebracht in verband met de in-middels zwaarder geworden vliegtuigen (8).In 1940 werd door de 'Forschungsgesellschaft f?r das Strassen-wesen' het 'Vorl?ufiges Merkblatt f?r den Bau von zementverfes-tigten Erdstrassen' uitgegeven (9a), waarmee de nieuwe werkwijzeofficieel werd erkend.In februari 1956 is de tweede, herziene druk van dit 'Merkblatt'verschenen (9b), waarin de inmiddels verkregen ervaring en deverworven kennis zijn verwerkt. Met de daarin voorgestelde eisenis in zekere zin overeenstemming bereikt met de bestaandeamerikaanse (en engelse) voorschriften (9c).Thans vinden voortdurend nieuwe onderzoekingen en toepassin-gen plaats (10a, b); in 1945/1955 werd rond I 000 000 m2uitge-voerd.Engeland. Wellicht heeft het enthousiasme van de engelse ingeni-eurs H. Stanley Keep en A. Markwick (//), na hun studiereisnaar Amerika in 1942, er veel toe bijgedragen, dat de laatste 15jaar de methode van grond-cementstabilisatie op grote schaal inEngeland wordt toegepast. Van het in totaal uitgevoerde opper-vlak van bijna 2 000 000 m2is ruim 75% n? 1950 voltooid (12). Deontwikkeling wordt vooral gestimuleerd door de activiteiten vanRoad Research Laboratory (13a, b) en van Cement & ConcreteAssociation.De voorbereiding en de uitvoering van de werkzaamheden ge-schieden over het gehele land vrijwel op dezelfde wijze, wat doorbuitenlandse technici als een groot voordeel wordt beschouwd(14, 15).Ook in Frankrijk (15), Zweden (16), Denemarken (17a, b), Spanje enin andere landen zijn grond-cementverhardingen uitgevoerd.Deze onderscheiden zich van de bovengenoemde, niet alleen doorhet kleiner aantal en meer verspreide toepassingen, maar vooraldoor het vrijwel geheel ontbreken van enige overeenstemmingvoor wat betreft uitvoering, waardering en toepassing van de ver-schillende incidentele objekten.In Nederland werd bijvoorbeeld in 1937 een grond-cementverhar-ding aangebracht bij de aanleg van een gedeelte van Rijksweg 12 (/8).Het hierbij gebruikte zand-kleimengsel (2? : 1) werd met 5%cement gemengd, vervolgens getransporteerd, op de gewensteplaats gestort en daarna verdicht. Het uiteindelijke resultaat bleekechter op de lange duur niet vocht- en vorstbestendig te zijn, watwellicht werd veroorzaakt door het verwerken van twee verschil-lende grondsoorten (nl. klei en zand, d?e bij grond-cementstabilisa-tie verschillende eisen stellen) of door een t? hoog gehalte aan klei(ruim 30%) en waarschijnlijk door een te laag cementgehalte.Er zijn echter ook enkele meer geslaagde toepassingen bekend.Sinds kort worden door de Ned. Heide Mij. op veelbelovendewijze grond-cementverhardingen uitgevoerd, waarbij men ge-bruik maakt van de inmiddels internationaal verworven kennis,terwijl tevens de nieuwste machines worden toegepast (foto I)1).Eigenschappen en principeMet cement gestabiliseerde grond vormt het resultaat van eenverantwoord en innig verdicht mengsel van grond, cement enwater. In tegenstelling met cementbeton lijkt het, alsof decementdeeltjes door minerale deeltjes zijn omhuld. Aan het ver-dichte en verharde materiaal kunnen de volgende eigenschappenworden toegekend : dicht en daardoor in hoge mate waterdicht envorstbestendig; hard en daardoor niet stuivend; duurzaam, zodatde onderhoudskosten tot een minimum beperkt worden. Deslijtweerstand is echter gering.Indien een grond-cementverharding als zelfstandige wegconstruc-tie wordt toegepast (grond-cementwegen), kan de slijtweerstandworden verbeterd door een slijtlaag van bijv. 1? cm of in sommigegevallen ook door het inwalsen van steensplit. In het eerste gevalwordt in zekere zin ook de vorstbestendigheid nog verbeterd.De plastische eigenschappen tijdens de verwerking maken hetmogelijk, bij de uitvoering de vereiste maattolerantie, profielenen alignementen te verkrijgen. Indien toegepast als wegfundering(grond-cementfundering) vormen grond-cementverhardingen danook een vlak oppervlak, dat zeer geschikt is voor het aanbrengenvan een deklaag.Volgens amerikaanse en engelse opvattingen vormen grond-cementfunderingen eerder een flexibele (elastische) dan een stijve(starre) constructie, waarvan echter het drukverdelend vermogenaanmerkelijk groter is dan dat van de gebruikelijke paklaag, puin-fundering e.d. Omdat een dergelijke fundering daardoor eenessentieel onderdeel van de wegconstructie vormt, kan men dedikte van de deklaag verminderen.In Duitsland heeft men echter de grond-cementverharding aan-vankelijk meer beschouwd als een soort cementbeton dan als een') Deze toepassing zal t.z.t. ?n Cement worden behandeld (Red.).foto I. Howard-grondstabilisator met aangekoppelde watertankwagen (foto Ned. Heide Mij.)404 Cement 8 (1956) Nr 17-18zelfstandig materiaal met eigen kenmerkende eigenschappen. Ditkwam ook tot uiting in de eisen van het 'Merkblatt 1940' (9a),waarin o.m. een druksterkte na 28 dagen van ca 100 kg/cm2wordtvermeld. (In Engeland en ook in Amerika heeft men daarentegenbijna altijd gerekend met een min. druksterkte van 30-50 kg/cm2na 28 dagen). In Duitsland beschouwde men de grond-cement-verharding min of meer als een stijve constructie, wat o.m. totgevolg had, dat dilatatievoegen moesten worden aangebracht. Inhet onlangs verschenen 'Merkblatt 1956' is echter een grote over-eenstemming bereikt met de amerikaanse en engelse voorschrif-ten. Onder enig voorbehoud kan in Duitsland onder bijzondereomstandigheden thans na 28 dagen een min. druksterkte van 30kg/cm2worden toegestaan (9c).Door de grote waterdichtheid van de grond-cementfunderingwordt de ondergrond niet door regenwater e.d. be?nvloed, zodatverweking van de ondergrond en daardoor een verminderddraagvermogen, in veel mindere mate optreden. Bovendien kun-nen zelfs betrekkelijk grote bewegingen in de ondergrond, diebijvoorbeeld het gevolg zijn van een gewijzigde grondwaterstand,door de enigszins flexibele fundering behoorlijk worden weer-staan. Grond-cementstabilisaties zijn dan ook zeer geschikt voortoepassing in streken met een vochtig en eventueel tropischklimaat.In verharde toestand bezitten grond-cementverhardingen ver-schillende gunstige eigenschappen van de stijve wegconstructie:goede drukverdeling, waterdicht, effen oppervlak, geschikt voorvrijwel elke soort oppervlaktebehandeling of deklaagconstructie.Bovendien blijkt de druksterkte na verloop van enige tijd belang-rijk te zijn toegenomen. Proefcilinders uit 22 jaar oude grond-cementwegen in India hebben aangetoond, dat de oorspronkelijkesterkte na 28 dagen van 28 kg/cm2tot ca 112 kg/cm2was opgelopen(19). Deze sterktetoeneming overtreft die van beton, hoewel vangenoemd resultaat in India te weinig gegevens zijn vermeld omhet op zijn merites te kunnen beoordelen.Terrein- en grondonderzoekHet technisch en ekonomisch welslagen van grond-cementstabili-saties is in grote mate afhankelijk van de resultaten van een aantaleenvoudige onderzoekingen v??r, tijdens en na de uitvoering vande werkzaamheden; uiteraard ook van een gedegen vakkennis eneen zorgvuldige uitvoering. Het merendeel van de noodzakelijkeproeven behoort tot de gebruikelijke onderzoekingen ten behoe-ve van de grondmechanica en is in ons land dan ook min of meerbekend. Enkele proeven vereisen een speciale apparatuur en eenzekere vakkennis, zodat het, vooral bij werken van enige impor-tantie, aanbeveling verdient, gebruik te maken van een speciaaldaarop ingesteld laboratorium. Op deze wijze krijgt men degrootste kans op de beste technische en ekonomische resultaten,waardoor de extra onkosten voor het onderzoek beslist verant-woord zijn. Bovendien vormen deze uitgaven in het algemeenslechts een zeer klein gedeelte van de totale kosten.TerreinonderzoekUiteraard gaat aan elke toepassing van grond-cement in de wegen-bouw een terreinonderzoek vooraf. Tijdens het vastleggen vanhet trac? kunnen --in het bijzonder bij geheel nieuwe wegen--enkele zeer algemene indrukken worden verkregen. Het water-peil van aanwezige sloten is een maatstaf voor de grondwaterstanden het te verwachten vochtgehalte van de grond. Ook de voor-komende plantengroei levert enkele gegevens: biezen en zuregrassen wijzen op een vochtige grond, varens en brem op een goedwaterdoorlatende en berken op een zanderige grond, enz. Land-bouw- en weidegronden kunnen stoffen bevatten, die schadelijkzijn voor de stabilisatie met cement, bijv. bepaalde bestanddelenvan kunst- en stalmest, veldbespuitingen e.d. De op deze wijzeverkregen gegevens zijn uiteraard slechts informatief; het blijftnoodzakelijk om grondmonsters te nemen.GrondmonstersDe eenvoudigste manier om grondmonsters te nemen geschiedtmet behulp van een grondboor (aardboor) of uit proefputten. Deonderlinge afstand van de boorgaten (proefputten) kan vari?renvan 30?100 m en meer, afhankelijk van de gelijksoortigheid van degrond ; een diepte van ca 90 cm is gewoonlijk reeds voldoende. Inieder geval dienen de onderlinge afstand en de diepte van de bo-ringen zo te worden gekozen, dat de verkregen grondmonstersrepresentatief kunnen worden geacht voor de aanwezige grond-soorten. Grondmonsters die er gelijk uitzien, behoeven niet be-slist dezelfde eigenschappen te bezitten. Het is vrijwel onmogelijkom de grondmonsters op het oog te beoordelen; daarom zal eenlaboratoriumonderzoek moeten plaats vinden. Op de gebruike-lijke wijze worden de grondmonsters dan ook luchtdicht verpakten, voorzien van de noodzakelijke aanduidingen, naar een labora-torium gezonden.Indien bij de grond-cementstabilisatie om de een of andere redengebruik moet worden gemaakt van aangevoerde grond (bijv. vaneen afgraving), dan moeten uiteraard ook monsters worden ge-nomen, die eveneens representatief zijn voor de totale hoeveel-heid te verwerken grond.GrondonderzoekBepaling geschiktheid voor stabilisatie met cementDit is feitelijk de eerste en belangrijkste proef, die moet wordengenomen. Het doel hiervan is, te bepalen of verdere onderzoe-kingen gerechtvaardigd zijn.a. Een algemene indruk kan worden verkregen door een grond-monster te mengen met 10 gew.% cement, daarbij een geschiktehoeveelheid water te voegen en het verkregen mengsel vervol-gens te verdichten op een wijze, die ongeveer overeenkomt metde praktijk. Indien verharding optreedt, is stabilisatie met cementwaarschijnlijk mogelijk en kan het onderzoek worden voortgezet.Bij uitblijvende of onvolledige verharding geeft toevoeging van?-1 gew.%calciumchlorideaan een opnieuw samengesteld grond-cementmengsel dikwijls het gewenste resultaat.b. Nauwkeurigere gegevens worden bepaald met verschillendeidentificatie- en classificatieproeven. In Amerika classificeert mendaarbij de grondsoorten volgens het systeem van prof. A. Casa-grande2). In Engeland maakt men gebruik van het door RoadResearch Laboratory aanvaarde, uitgebreide systeem van Casa-grande, dat daartoe aan de engelse grondsoorten is aangepast.De engelse onderzoekingsmethoden zijn opgenomen in B.S. 1377:l948enB.S. 1924 :1954 (13a). In het nieuwe duitse Merkblatt 1956wordt alleen een onderscheid gemaakt tussen grind- en zandhou-dende grondsoorten en de overige, die hier niet onder vallen.Omdat men in Duitsland tot nu toe vrijwel uitsluitend de eerst-genoemde grondsoorten heeft verwerkt, blijkt men te kunnenvolstaan met de normale onderzoekingsmethoden voor toeslag-materialen, zoals die in de betonbouw worden uitgevoerd. In het'Merkblatt' is echter wel verwezen naar de betreffende ameri-kaanse voorschriften voor het onderzoek van klei- en slibhouden-degrondsoorten. In ons land staan vooreen dergelijke classificatieeigenlijk alleen ter beschikking de normbladen N 209, 210 en 213(en de daarbij behorende toelichting) en wellicht de hier-en-daaraanwezige praktijksystemen.Van de grondmonsters worden de korrelgrootte en de korrel-verdeling bepaald (meten, zeven, spoelen, afslibben, pipetmetho-de, areometer van Bouyoucos en de gewijzigde aerometer-methode van Casagrande). De op deze wijze verkregen korrel-verdelingsdiagrammen (zeefkrommen) worden vergeleken meteen, meestal empirisch verkregen, zgn. ideaalkromme. Volgensengelse ervaring bereikt men de beste resultaten met de volgendekorrelverdeling: max. korrelgrootte 7\ cm (3"), min. 50%< 5 mm (3/i6"). min. 15% < 0,45 mm (No. 36 B.S. zeef), max.50% < 0,074 mm (No. 200 B.S. zeef), max. 30% < 0,002 mm(2). Om de korrelverdeling zonodig te verbeteren kan wordenoverwogen, grof of fijn materiaal toe te voegen. In het nieuweduitse Merkblatt 1956 heeft men deze eisen ongeveer op de-zelfde wijze opgenomen : max. 5% > 7\ cm (deze eis wordt ge-steld i.v.m. mogelijke overbelasting van de te gebruiken machinesen werktuigen; volgens sommige duitse ervaringen zou men dezebovenste grens beter op 50 mm kunnen stellen), max. 45% > 5mm.Een minder goede korrelverdeling blijkt in het algemeen meercement te vereisen.Van samenhangende grondsoorten (bijv. < 0,4 mm, zoals klei enleem) bepaalt men in Amerika en Engeland bovendien de plastici-teits- en de vloeibaarheidsgrens (uitrol- en vloeigrens, Atter-berg) en daarmee de plasticiteitsindex (plasticiteitsgetal). Klei-houdende grondsoorten met een vloeibaarheidsgrens > 40-45 eneen plasticiteitsgrens> 22 worden gewoonlijk als ongeschikt voorstabilisatie met cement beschouwd. Bij een vloeibaarheidsgrens> 45 ontstaan moeilijkheden met het mengen van grond en ce-ment, wat dan bijvoorbeeld alleen nog kan geschieden met behulpvan kleikneders en mortelmengers. In het algemeen kan een ver-betering worden bereikt door de toevoeging van 8-20% korrel-vormig materiaal, waarvoor elk niet-poreus afval materiaal kanworden gebruikt. Goede resultaten zijn op deze wijze bereikt metbehulp van slakkenstof. Bij toevoeging van geleste kalk wordt dekohesie van de klei verminderd ('gebroken') door de 'uitvlokken-de' werking van de kalk. Daarbij vereisen natrium-kleisoorteneen groter kalkpercentage, doordat zij eerst moeten worden om-gezet in calcium-kleisoorten, die gemakkelijker met cement zijnte stabiliseren. In Droitwich (Eng.) heeft men onlangs met succeseen natrium-kleigrond gestabiliseerd met behulp van 2% cement,8% kalk en bovendien een toevoeging van 20% grind (15). De2) A. Casagrande, Classification and identification of soils, Proc. Amer.Soc. of Civ. Engs., No. 37, 1947Cement 8 (1956) Nr 17-18 405vloeibaarheidsgrens van deze grondsoort lag bij 70% en de plasticiteitsgrens bij 28%. Deze toepassing moet echter wel wordenbeschouwd als een grensgeval van grond-cementstabilisatie. Eengrondsoort met meer dan 30% klei is gewoonlijk technisch nogwel met cement te stabiliseren, maar het vereiste cementgehaltewordt dan echter vrij hoog, zodat de uitvoering ekonomischmeestal niet meer verantwoord is. In Duitsland heeft men tijdensWereldoorlog II sterk samenhangende kleisoorten toch metcement gestabiliseerd, omdat toen de extra onkosten geen be-zwaar vormden. Het is daarbij mogelijk gebleken tot een gehaltevan ca 6% klei zonder verdere hulpmiddelen en met een normalecementtoevoeging te stabiliseren. In Engeland heeft men onder-vonden, dat zware kleigronden en ook mergel niet volledig ver-pulverd doch fijngemaakt moeten worden tot brokken van max.25 mm, die dan als grofkorrelig materiaal worden verwerkt.Turfachtige grondsoorten (veen e.d.) en ook de bovenlaag van kul-tuurgronden zijn meestal ongeschikt door de aanwezigheid vanwortels en vezels (vezelstruktuur), terwijl dikwijls een hoeveel-heid organische bestanddelen voorkomt, die de binding en de ver-harding van het cement geheel of gedeeltelijk verhindert. In datgeval kan soms met succes worden toegepast de toevoeging vancalciumchloride (tot ca 2%) en volgens sommige gegevens ookvan kalk (tot ca 2%).Bepaling van het vochtgehaltea. In de eerste plaats moet het natuurlijk vochtgehalte van degrond worden bepaald (drogen bij ca 105 ?C; snel verhitten inzand, zgn. sand-bath; m.b.v. Pyknometer, Speedy-vochtmeter(foto 2), ethylalkohol e.d.).b. Vervolgens moet het optimum vochtgehalte voor de gekozenverdichtingsmethode worden vastgesteld met behulp van de zgn.proctor-proef.In 1930 werd door Proctor3) het algemene principe gevonden,dat grondsoorten voor een bepaalde verdichtingsintensiteit degrootste dichtheid bereiken bij een bepaald (optimum) water-gehalte. Dit principe wordt ook toegepast bij grond-cement-mengsels met gewoonlijk 10 gew.% cement. De proctor-proef isals Standard Compaction Test in Engeland opgenomen in B.S.1377 : 1948 (13a) en in Amerika in A.S.T.M. Designation D558-44(5a). In Nederland wordt deze proef ingevoerd voor controle opde verdichting van een grondlaag (foto 3) 4).3) R. R. Proctor, The design and construction of roiled earth dams, Engng.News-Rec, 1933, 111 (9), biz. 245/2484) . van der Fliert, Controle op de verdichting van een zandbed metbehulp van de proctor-dichtheid, Wegen, okt. '55, biz. 298/302foto 3. half-mechanisch verdichtingsapparaat voor uitvoering van deproctor-proef foto 2. Speedy-vochtmeterAangezien een volledige verdichting essentieel is voor het slagenvan grond-cementstabilisaties, moet worden gestreefd naar eenpraktijk-verdichting bij het optimum (gunstigste) watergehalte.Uit sommige gegevens blijkt, dat men het met de laboratorium-proef verkregen optimum watergehalte in de praktijk moet toe-passen met een kleine correctie, omdat bij de daarbij gebruikteverdichtingsmiddelen een ander optimum vochtgehalte behoortdan bij de proctor-proef. De in de praktijk vereiste verdichting(met max. droge dichtheid) bedraagt gewoonlijk 95% van deproctor-dichtheid.Bij sterk samenhangende grondsoorten verdient het aanbevelingdat --tijdens het los- en fijnmaken-- het vochtgehalte gelijk is aandat van de plasticiteitsgrens of ten hoogste 1-2% minder. Bij eenkorrelstruktuur is het vochtgehalte tijdens deze bewerking nietzo belangrijk; de grond mag echter niet verzadigd zijn, opdat degebruikte machines niet kunnen wegzakken.Indien het natuurlijk vochtgehalte minder is dan het optimum,moet water worden toegevoegd ; bedraagt het meer, dan zal mendoor loswerken van de grond het overtollige water moeten latenverdampen. In het laatste geval zal men ook door toevoeging vandroog, fijn of grof materiaal het optimum vochtgehalte en daar-door de max. verdichting kunnen bereiken.Indien dit gewenst is, worden met behulp van de gekozen ver-dichtingsmethode enkele proefvlakken gelegd, waarbij een ver-schillend watergehalte wordt toegepast. Door het bepalen van dedroge dichtheid verkrijgt men een maat voor de bereikte ver-dichting en gegevens voor het gunstigste watergehalte.Bepaling van het cementgehalteNagegaan moet worden, bij welk cementgehalte het grond-cementmengsel technisch en ekonomisch de beste resultatenlevert. In Engeland (13a) en Amerika vervaardigt men daartoemeestal proefcilinders (verhouding hoogte/diameter = 2) metoptimum (of natuurlijk) vochtgehalte en ca 10% cement). De dia-meter van de cilinder is afhankelijk van de korrelgrootte van degrond. De proefcilinders worden in gesmolten paraffine gedom-peld en gedurende 7 dagen bij een constante temperatuur be-waard. Vervolgens bepaalt men de druksterkte.Volgens engelse ervaringen is na 7 dagen een druksterkte van min.250 psi (ca I7? kg/cm2) voor de meeste toepassingen in de wegen-bouw (met deklaag van 5-15 cm) voldoende. Als min. druksterktewordt daar dan ook gewoonlijk gesteld 7? kg/cm2, terwijl in bij-zondere gevallen (bijv. voor de fundering van vliegvelden) deze eiswordt verzwaard tot 650 psi (ca 46 kg/cm2). Indien de gemetenclich? 'WEGEN'406Cement 8 (1956) Nr 17-18druksterkte meer of minder dan de vereiste sterkte bedraagt,wordt het cementgehalte resp. verlaagd of verhoogd. In het laatstegeval, en ook bij de aanwezigheid van organische bestanddelen ofbij kleigronden, wordt zo nodig calciumchloride (tot 1% en somstot 2%) en/of kalk (tot 2%) toegevoegd. Het cementgehalte kanvari?ren van 2-20%, praktisch echter van 5-15% (gew.% van dedroge grond). De bovenste grens wordt door ekonomische over-wegingen gesteld, hoewel het soms verantwoord is er boven tegaan.Uit de beschikbare litteratuur blijkt, dat men in Engeland hetcementgehalte uitdrukt in gew.% van de droge grond, in Amerikadaarentegen in vol.% van de droge grond en in Duitsland in kg/m3grond-cementmengsel.In Zuid-Afrika en India hebben toepassingen plaats gevonden meteen zeer laag cementgehalte van resp. 4 en 2 gew.%.Oorspronkelijk werden (vooral in Amerika) zeer hoge druk-sterkten vereist, bijv. 140?210 kg/cm2(2000?3 000 psi). Daar degrond-cementverharding dan door het hoge cementgehalte min ofmeer een stijve constructie werd, traden grote scheuren op, dieook de deklaag deden scheuren.Tot voor kort werden in Duitsland nog vrij hoge druksterktenge?ist, ook al omdat men de grond-cementverharding meer be-schouwde als een soort cementbeton dan als een zelfstandig ma-teriaal (bijv. na 28 dagen ca 100 kg/cm2(7, 10a).In het 'Merkblatt 1956' is een en ander meer aangepast aan de be-staande engelse en amerikaanse voorschriften. Daar men in Duits-land --zoals eerder in dit artikel werd opgemerkt-- voor hetgrondonderzoek nagenoeg geheel teruggrijpt op het onderzoekvan toeslagmaterialen in de betonbouw (hoewel daarbij wordtverwezen naar de betreffende amerikaanse voorschriften), heeftmen ook de eis voor de min. druksterkte na 28 dagen gehand-haafd. Voor speciale gevallen en onder bijzondere omstandighe-den kan deze worden gesteld op 30 kg/cm2na 28 dagen (wat onge-veer overeenkomt met de engelse eis van 17?? kg/cm2na 7 dagen).Meestal zal echter na 28 dagen een min. druksterkte worden ver-eist, die groter is dan 30 kg/cm2; de max. grens ligt bij 120 kg/cm2.Indien geen deklaagconstructie wordt aangebracht, doch bijvoor-beeld slechts een slijtlaag zoals bij de zgn. lichte-verkeerswegen,geeft men de voorkeur aan een druksterkte na 28 dagen van ca100 kg/cm2en meer, in verband met de weerstand tegen de inwer-king van mogelijke puntlasten (9b, c).In Denemarken (17a) heeft men aanvankelijk het engelse criteriumwillen aanhouden, d.w.z. ca 30 kg/cm2na 28 dagen. Men is er ech-ter thans toe overgegaan, deze eis te verhogen tot 37?-40 kg/cm2.Zowel in Duitsland als in Denemarken (waar men voor de beproe-ving ook proefkuben toepast) meent men deze verzwaarde engelseeis te moeten stellen, omdat (in vergelijking met Engeland) : a, hetklimaat, vooral in de winter, strenger is; b. de wielbelasting en deverkeerssnelheid groter zijn (in Engeland geldt voor vrachtauto'seen max. wielbelasting van 4? t en een max. snelheid van ca 50km/h). Ook franse ingenieurs, die in Engeland toepassingen vangrond-cement hebben waargenomen (15), zijn van mening, dat omdezelfde redenen de min. druksterkte in hun land hoger moet zijndan in Engeland.In het algemeen zal fijnkorrelig materiaal (bijv. slibhoudendegrond) een grotere cementhoeveelheid vragen dan een grofkorre-lige grondsoort; ook een onregelmatige (discontinue) korrelver-deling vereist meer cement. Grindzand met slibfrakties is dusvoordeliger in het gebruik dan zand met een vrijwel uniformekorrelgrootte.Terwijl in Duitsland vrijwel uitsluitend het criterium van de min.druksterkte wordt gesteld en in Engeland als regel bij een min.druksterkte van I7? kg/cm2een voldoende vocht- en vorstweer-stand wordt aangenomen (hoewel in sommige gevallen deze weer-stand eerst wordt bepaald), blijkt men in Amerika, in het bijzon-der bij samenhangende (en kleihoudende) grondsoorten, een ten-minste even belangrijke waarde te hechten aan de resultaten vanbevriezings- en bevochtigingsproeven (bevriezen/ontdooien; be-vochtigen/drogen), waarvoor de onderzoekingsmethoden danook in A.S.T.M.-Standards zijn vastgelegd (5b, c). In het ameri-kaanse onderzoekingsprogramma zijn tevens opgenomen deproeven voor de bepaling van de hoeveelheid organische bestand-delen, het sulfaatgehalte en de zuurgraad. In Engeland schijnendeze proeven slechts in zeer speciale gevallen te worden genomen.Cement. Uiteraard moeten genormaliseerde cementsoorten wor-den verwerkt.In de engelse litteratuur wordt uitsluitend gesproken over port-landcement; dit vindt zijn oorzaak in het feit, dat in Engelandnauwelijks of geen hoogovencement wordt gefabriceerd.Indien calciumchloride moet worden toegevoegd, maakt men inEngeland dikwijls gebruik van extra snelverhardende cement-soorten, waaraan tijdens de fabricage al een klein percentage cal-ciumchloride is toegevoegd.Indien de grond (of het grondwater) sulfaten of andere dergelijkeschadelijke stoffen bevat, wordt bij voorkeur hoogovencement ofgesulfateerd cement gebruikt.Volgens het nieuwe duitse Merkblatt 1956 komt ook trasportland-cement in aanmerking.Calciumchloride. Dit wordt gebruikt bij onvoldoende verhardingen/of geringe druksterkte (bijv. veroorzaakt door organischestoffen).Het calciumchloride (in schilfers of als poeder) wordt in water op-gelost en dan tegelijk met de vereiste waterhoeveelheid aan degrond toegevoegd ?f in droge toestand over de grond uitgestrooid(voordat de grond met het cement wordt vermengd). De doseringbedraagt gewoonlijk 0-2 gew.% van de droge grond. De bovenstegrens wordt ook hier door ekonomische overwegingen gesteld,hoewel het soms verantwoord kan zijn, er boven te gaan. Volgensdeense berichten (17a, b) kan een toevoeging van 1% calcium-chloride een druksterktevermeerdering veroorzaken van 1-50kg/cm2.Een voordeel van het gebruik van calciumchloride is bovendiennog het feit, dat een snellere verharding wordt bereikt, zodat defundering of het wegdek eerder kan worden betreden, zonderdat er beschadigingen voorkomen.Kalk. Dit wordt gebruikt bij sterk samenhangende grondsoortenen bij zgn. zure gronden, terwijl in de litteratuur ook toepassingenzijn vermeld bij de aanwezigheid van organische bestanddelen.Door de 'uitvlokkende' werking van de geleste kalk wordt dekohesie van de grond verminderd en worden natrium-klelsoorten,die moeilijk met cement zijn te stabiliseren, omgezet in calcium-kleisoorten. De dosering bedraagt gewoonlijk 0-2%.De kalk wordt tegelijk met het cement aan de grond toegevoegd?f een dag v??r de stabilisatie over het grondoppervlak uitge-strooid en met de grond vermengd.Tras. In een duitse publikatie van 1954 (10a) wordt de toevoegingvan tras genoemd als een methode om bepaalde eigenschappenvan grond-cement nog te verbeteren (dichtheid, waterdichtheid,sterktetoeneming). Hoewel de beschikbare litteratuur hieroververder geen concrete gegevens vermeldt, wordt een en anderwellicht bevestigd door het 'Merkblatt 1956' (9b), waarin tras-cement wordt aanbevolen.Water. Uiteraard dienen aan het water dezelfde eisen te wordengesteld als bij toepassing in de betonbouw.UitvoeringEen van de grote voordelen bij de uitvoering van grond-cement-verhardingen is het feit, dat men daarbij zowel gebruik kan makenvan eenvoudige handgereedschappen, landbouwwerktuigen enlichte wegenbouwmachines, als van speciale en dikwijls vernuftiggeconstrueerde machines en installaties. Uiteraard kan men metde laatstgenoemde een veel gelijkmatiger eindresultaat verkrij-gen, terwijl bovendien de capaciteit meestal veel groter is.Volgens de amerikaanse/engelse indeling kan men de werkwijzenonderscheiden in:a. mix-in-place (onderverdeeld in o', multi-pass en a", single-pass) ;b. pre-mix (stationaire installaties);c. travelling plant (rijdende Installaties).De te kiezen werkmethode wordt gewoonlijk bepaald door degrootte, de belangrijkheid en de aard van de uit te voeren werk-zaamheden.ad. a. In principe moeten bij de mix-ln-place methode de volgendebewerkingen worden uitgevoerd:1. voorbereiding: draineren; verwijderen van bovenlaag, humuse.d.; zonodig aanbrengen van een laag aangevoerde grond(waarvan bekend is, dat stabilisatie met cement mogelijk is);onder profiel brengen;Indien nodig water toevoegen;2. los- en fijnmaken van de grond; zonodig verwijderen van ste-nen > 75 mm (evtl. > 50 mm);het verdient soms aanbeveling om daarna licht te walsen, waar-door het cement gelijkmatiger kan worden verdeeld;3. toevoegen en verdelen van het cement;4. toevoegen van het vereiste water;of zonodig het vochtgehalte verminderen door loswerken vande grond ;5. Intensief mengen van grond, cement (en water);zonodig onder profiel brengen;6. licht en zwaar verdichten tot grootste dichtheid ;7. nabehandelen van de grond-cementlaag;8. aanbrengen van deklaag, slijtlaag, e.d.Bij deze methode wordt de aanwezige grondlaag ter plaatse metcement gemengd en verdicht; zij is tot nu toe het meest toege-Cement 8 (1956) Nr 17-18 407past. Zonodig kan geschikte grond eerst worden aangevoerd endan met een bepaalde laagdikte worden gespreid (ook evtl. voorophoging).ad. a'. Bij de zgn. multi-pass (mix-in-place) methode worden deverschillende bewerkingen na elkaar in verschillende fasen uitge-voerd, meestal met behulp van eenvoudige machines en werk-tuigen. (In het bijzonder het mengen van grond en cement vindt bijdeze methode in meer arbeidsgangen plaats):-- egaliseren : m.b.v. grondschaaf, grondschuiver, e.d. ;-- los- en fijnmaken van de grond: m.b.v. schoppen, harken, rie-ken, ploegen, schijven- en tandeneggen, grondfrezen (zowelmet de hand als machinaal, bijv. Rotary Hoes en Seaman-multimixer (foto 4), enz.;-- toevoegen en verdelen van het cement: m.b.v. rieken, harkene.d., nadat de zakken cement op de vereiste onderlinge afstandzijn neergelegd (verdeling grondoppervlak m.b.v. band e.d.) endaarna zijn opengescheurd en geleegd; ook m.b.v. specialewerktuigen, zoals de Smith's-cementspreider (foto S) waarinde cementzakken worden geleegd of onverpakt cement wordtgestort (bijv. met een kipauto);-- zonodig wordt geleste kalk tegelijk met het cement toege-voegd ;-- toevoegen van het water: m.b.v. gieters, draagbare water-sproeibuis (aangesloten op een hydrant of watertank (foto 6)),watersproeiwagens, enz.;-- mengen van grond, cement (en water) m.b.v. de gereedschap-pen, werktuigen en machines waarmee de grond is los- en fijn-gemaakt (uitgezonderd de ploegen); bovendien m.b.v. specialemachines zoals bijv. de Seaman-pulvimixer;-- profileren: m.b.v. afwerkrij, afwerkmachines e.d.;-- verdichten van het grond-cementmengsel: m.b.v. hand- enexplosiestampers, trilplaten en -balken, tril-, tandem-, drie-wiel-, rubberwiel-, schapevoet- en luchtbandenwalsen, enz.Voor samenhangende en kleihoudende grondsoorten zijn hetmeest geschikt: explosiestampers, luchtbanden- en driewielwal-sen; voor fijnkorrelige gronden : trilwalsen en trilstampers; voorgraf-korrelige gronden: trilbalken en trilstampers, explosie-stampers.In verband met de binding van het cement mag de verdichting nietlanger dan een uur n? het storten plaats vinden. Het mogelijkeaankleven van de grond aan de walsrollen e.d. kan worden tegen-gegaan door deze te bestrooien met cement of met kalkpoeder,doch niet door te besproeien met water. Tijdens de verdichting(en zo mogelijk ook bij de voorgaande werkzaamheden) moetenwielsporen en andere afdrukken worden voorkomen c.q. wordenweggewerkt.Een groot voordeel van bovengenoemde methode vormen de be-trekkelijk geringe kosten voor de uitvoering, zodat deze werk-wijze vooral bij toepassingen op kleine schaal verantwoord is.Omdat de verschillende bewerkingen eikaar niet direkt opvolgen ?(multi-pass), kunnen er verschillende bezwaren voorkomen: eente groot vochtgehalte door onverwachte regenbuien; het stuivenen wegwaaien van het cement; het niet volledig bekend zijn, welkfoto 5. Smith's-cementverdeler gevuld door kipautogrondoppervlak op een bepaalde dag moet worden klaar gemaakt,waardoor een werkdag nooit volledig kan worden gevuld.Bovendien is de capaciteit beperkt, bijv. 800-1000 m2/dag met6 man en eenvoudige hulpwerktuigen. In het gunstigste geval max.3 000 m2/dag. Vanzelfsprekend laten de bereikte mengverhouding,de gelijkmatige menging en de verdichting dikwijls veel te w?nsenover, wat echter bij toepassingen van ondergeschikte betekenisniet zo een grote rol zal spelen.ad. a". Bij de zgn. single-pass (mix-in-place) methode worden ver-schillende bewerkingen in ??n arbeidsgang uitgevoerd (bijv. 2 t/m6 uit de voorgaande opsomming van de verschillende bewerkin-gen; de overige handelingen worden dan volgens de multi-passmethode verricht). Voor deze methode zijn speciale machines ge-construeerd, die gewoonlijk bestaan uit een combinatie (achterelkaar gekoppeld): van een grondloswerker, een cement- en wa-terverdeler, een menger en een verdichten Bij een dergelijkegrond-cementstabilisator zijn dikwijls in ??n segment meer funk-ties verenigd.In Duitsland zijn tussen 1939-1945 verschillende machines tot ont-wikkeling gekomen (o.a. V?gele, Strabag, Sawoe). De capaciteitenwaren voor die tijd betrekkelijk groot, doch de huidige engelse(Howard/Rotary Hoes (20a, b)) en amerikaanse (Hamischfeger(21a, b)) machines hebben een grotere werksnelheid (resp. -j-3 en1,8 - 8 m/min) en daardoor een grotere capaciteit (resp. ca I 600 enI 800 m2/dag). Eerstgenoemde machine is thans ook in Nederlandin gebruik genomen door de Ned. Heide Mij. (foto I), de Hamisch-feger wordt o.m. in Duitsland toegepast (o.a. door Strabag A.G.).In Duitsland zijn onlangs weer twee grondstabilisatiemachines infoto 6. draagbare sproeibuis aangesloten op watertankauto foto 4. Seaman machinale grondfrees408 Cement 8 (1956) Nr 17-18produktie gekomen (Linnhoff/Sawoe (foto 7); V?gele (22)), terwijlwaarschijnlijk ook door Strabag A.G. een nieuwe machine zalworden ontwikkeld.In Amerika heeft men bovendien nog de verschillende Pettibone-Wood werktuigen (23a, b), die, gekoppeld of zelfstandig werkend,de grond fijnmaken, cement toevoegen, water toevoegen, mengenen verdichten.Afhankelijk van de grondsoort e.d. bedraagt de capaciteit van deverschillende machines ca 1 500--4 000 m2/dag.De voordelen van deze werkwijze zijn: betere menging, inten-sievere verdichting, gelijkmatiger eindresultaat, bovendien min-der gevoelig voor de weersgesteldheid, omdat bijv. bij een regen-bui het werk zonder bezwaar onmiddellijk kan worden stopgezet.Als een bijzonder voordeel kan worden beschouwd, dat de single-pass methode de enige wegenbouwmethode is, waarbij de funde-ring (en de ondergrond) nauwelijks of niet aan de inwerking vande lucht worden bloot gesteld.Daar de inwerkingsdiepte van de machines meestal beperkt is tot15-25 cm, zal men voor het verkrijgen van dikkere grond-cement-verhardingen de bewerking moeten herhalen (na aanbrenging vaneen laag aangevoerde grond op de eerste, nog-niet-verharde,grond-cementlaag). Door de vrij hoge kostprijs van dergelijkemachines (meestal enige tonnen) is de aanschaf pas verantwoordbij een projekt van ten minste 100 000 m2/jaar.ad. b. Bij de zgn. pre-mix methode wordt gebruik gemaakt van eenstationaire installatie, waarin grond, cement en water worden ver-mengd. Het mengsel wordt vervolgens getransporteerd (kip-auto's, -wagens e.d.), op de gewenste plaats gestort (bijv. tussenbekistingen) en daarna op een van de bovengenoemde wijzen(multi-pass) verdicht. De menging vindt meestal plaats in eentegenstroommenger; voor het storten kunnen ook asfaltbeton-spreiders worden gebruikt. De gehele methode komt in zekerezin overeen met de uitvoering van cement- en asfaltbetonwegen.De meeste toepassingen vinden plaats, wanneer gebruik wordtgemaakt van aangevoerde grond; als de grond sterk samenhan-gend is, waardoor de normale grondstabilisatoren grote moeilijk-heden ondervinden (daarom m.b.v. asfaltmengers, mortelmengersof kleikneders); bij het verbreden (of herstellen) van bestaandewegen of funderingen, waar geen grote machine kan worden ge-plaatst (in dit geval bijv. verdichten met mechanische stampers).De voordelen van deze methode zijn: intensieve en goed te con-troleren menging, controle van de dikte van de laag tijdens deuitvoering, bovendien in meer lagen te werken waardoor de totaledikte dus niet beperkt is. De capaciteit ligt betrekkelijk laag en isvrijwel geheel afhankelijk van de capaciteit van de menger.ad. Bij de zgn. travelling plant methode worden zeer grote enkostbare, rijdende installaties toegepast, wat tot nu toe vrijweluitsluitend in Amerika heeft plaats gevonden. De machine neemtal rijdende op de een of andere wijze grond, cement en water op,mengt deze stoffen en legt het grond-cementmengsel in de ge-wenste laagdikte neer. Daarna wordt volgens de multi-passmethode verdicht.In Duitsland gebruikte men in de oorlogsjaren de Reiser-machine;veel groter zijn echter de huidige amerikaanse Barber-Green, dePettibone-Wood (23a, b) en de Hetherington & Berner machines(6). De aanschaf blijkt slechts verantwoord te zijn bij zeer groteProjekten. De capaciteit bedraagt ongeveer 6 000-18 000 m2/dag.Dikte van de laag. In Engeland past men vrijwel zonder uitzonde-ring een dikte van 15 cm (6") toe als fundering voor een deklaag(met tussenlaag) van 3-15 cm.Ook in Amerika worden veel 15 cm dikke lagen vervaardigd, hoe-wel ook in twee lagen wordt gewerkt, bijv. een onderlaag van 25cm met weihig cement en daar over heen (v??r het binden van deeerste laag) een laag van 10-25 cm met veel cement.In het nieuwe 'Merkblatt' zijn dikten van 15 en 22 cm vermeld;aan de laatstgenoemde wordt de voorkeur gegeven in verbandmet klimaat- en verkeersinvloeden. Een laag van 15 cm diktewordt alleen voldoende geacht bij een zeer goede ondergrond,die niet vorstgevoelig is.In Frankrijk wil men trachten de (dure) wegconstructie voorhoofdverkeerswegen voor een belangrijk gedeelte te vervangendoor de (veel goedkopere) grond-cementfundering. Daarbij zullendan dikkere lagen, bijv. van 40 cm, moeten worden uitgevoerd,o.m. door toepassing van aangevoerde grond en het werken intwee (of meer) lagen.Kantopsluiting. Bekisting. Bij de uitvoering van grond-cementfun-deringen wordt gewoonlijk geen kantopsluiting aangebracht.Indien de grond-cementverharding als wegdek moet dienen(grond-cementweg met slijtlaag), dan past men toe een kantop-sluiting van straatklinkers, opsluitbanden, e.d. of men gebruikteen houten of stalen bekisting (zoals in de betonwegen bouw). Debekistingen worden vooral veel toegepast, wanneer volgens depre-mix methode wordt gewerkt.foto 7. BV-grondstabilisator (Linnhoff)Controle tijdens de uitvoeringTijdens de uitvoering moeten verschillende controleproevenworden genomen. Bij werken van enige importantie wordt ge-woonlijk in de direkte omgeving van de werkzaamheden een een-voudig (verrijdbaar) laboratorium ingericht. In Engeland (RoadResearch Laboratory) en in Denemarken (Dansk Vejlaboratorium)zijn daarvoor speciale laboratoriumauto's aanwezig.Er dient te worden nagegaan c.q. bepaald :demate van fijnmaken;de inwerkingsdiepte;het vochtgehalte n? het fijnmaken; zie bepalingevtl. het vochtgehalte na het vermengen natuurlijkmet cement; vochtgehalte.de gelijkmatigheid van de menging;het cementgehalte van het mengselo.a. volgens methode: Clare en Sherwood (24) (elektrischeweerstand van het grond-cementmengsel)Copage (25) (m.b.v. zoutzuur)A.S.T.M. D806-47 (5d) (m.b.v. kaliumpermanganaat);de graad van verdichting (door bepaling van de droge dichtheid);de druksterkte (m.b.v. beproeving van uitgeboorde kernen);de dikte van de verdichte laag;de vlakheid van het oppervlak (m.b.v. langs- en dwarsrij).In de praktijk blijkt dikwijls veel te worden overgelaten aan devakkennis van de uitvoerders en voorlieden.Nabehandeling en afwerkingDe verdichte grond-cementverharding moet gedurende tenmin-ste 7 dagen worden beschermd tegen uitdrogen. Dit kan geschie-den volgens de methoden uit de betonwegenbouw (afdekken metjute, zand e.d., besproeien en nathouden), doch ook door hetoppervlak met een asfalt- of bitumenemulsie (26) te bespuiten(ca 0,8 l/m2, met de hand of met een sproeiwagen). De opgebrachteemulsie voorkomt uitdroging en vormt tevens een kleeflaag voorde later aan te brengen deklaag van koud-asfalt, asfaltbeton, e.d.Vanzelfsprekend moet alle verkeer, en in ieder geval auto's,karren en paarden, ten minste 7 dagen van de verharding ver-wijderd blijven. Deze termijn kan worden bekort door toepassingvan snel verhard end cement of calciumchloride.KostenUiteraard worden de kosten per oppervlakte-eenheid bepaalddoor: de omvang van het werk, de gebruikte machines en werk-tuigen, de arbeidslonen, het cementgehalte en de cementprijs, deeventuele extra toevoegingen (calciumchloride, kalk, enz.), dedikte van de laag grond-cement e.a. Het heeft dan ook geen zin, deverschillende prijzen, die in de beschikbare litteratuur voor-komen, onderling te vergelijken of tegen de gangbare koers teherleiden, daar gewoonlijk te weinig gegevens zijn vermeld om tekunnen nagaan, welke van bovengenoemde faktoren een rolhebben gespeeld, terwijl bovendien bijna nergens is vermeld,welke kosten zouden moeten worden berekend bij toepassingvan meer traditionele wegverharding of fundering.Voor de volledigheid moge hier enkele beschikbare gegevensworden vermeld:Cement 8 (1956) N' 17-18 409foto 8. landbouwweg 'm de gemeente Avereest; rechter gedeeltereeds gestabiliseerd (foto Ned. Heide Mij.)Amerika: f 4000 per miie (I 600 m), 8 m breed, 15 cm dik, 1-2?vol.% cement;Duitsland: 5-10 DM/m2;Engeland: 4s/6d-7s/6d per sq.yd. (0,83 m2)f 15 cm dik;Frankrijk: 280-350 Fr/m2, 15 cm dik (met emulsie), 10% cement;2 500 Fr/m3(aangevoerde grond).LitteratuurIn 1950 werd door de Cement & Concrete Association (52 GrosvenorGardens, Londen S.W. I) een uitvoerige litteratuur-opgave samengesteld:Sotl-cement and soil stabilization, C.A.C.A. Library Record, Ch. 17 (12/50).Daarin zijn ruim 150, merendeels amerikaanse en engelse, publikatiesopgenomen uit de periode 1936--1950. Volgens mededeling van de Cement& Concrete Association zal deze litteratuur-opgave binnenkort wordenherzien en uitgebreid.In bovenstaand artikel wordt verwezen naar de volgende publikaties, d?e--voorzover v??r 1950 verschenen-- merendeels in genoemde LibraryRecord zijn opgenomen.(/) W. P. Andrews, Soil cement roads, 3e druk, 1955, 21 blz., 32 fig.,9 litt.-opga ve , Cement 8E Concrete Association, Londen(2) F. Reinhold, Bodenverfestigung mit Zement, Zement, Mitteilungen?ber Zementverwendung, mei/juni '55, 16 blz., 42 fig., 10 litt.-opgaven,Fachverband Zement e.V., Keulen(3a) L. R. Chadda, Construction of soil-cement floors, Indian Concr. jnl.,april '56, blz. 105(3b) L. R. Chaddaen B.P. Kapur, Soil-cement for cold storage construc-tion, Ind. Concr. Jnl., febr. '56, blz. 43/45, 4 tab.(4a) Soil-cement mixtures, Laboratory Handbook, 2e druk, 1946, 90 blz.,Portland Cement Association, Chicago(4b) Soil-Cement roads, Construction Handbook, 6e druk, 1949, 96 blz.,P.C.A., Chicago(5a) A.S.T.M. Designation D558-44, Standard Method of test for moisture-density relations of soil-cement mixtures(5b) A.S.T.M. Designation D559-44, Standard Method of wetting-and-drying test of compacted soil-cement mixtures(5c) A.S.T.M. Designation D560-44, Standard Method of freezing-and-thawing test of compacted soil-cement mixtures(5d) A.S.T.M. Designation D8Q6-47, Standard Method of test for cementcontent in soil-cement mixtures(6) G. Garbotz, Eindr?cke vom amerikanischen Strassenbau, Unterbaumit Bodenverm?rtelung, Strassen- und T'tefb., maart '55, blz. 293/300,45 fig.(7) . E. Clare en R. A. Foulkes, Soil stabilization in Germany, Bngng.,aug. '54, blz. 268/273(S) F. H. Macfennan, The development of soil-cement stabilizationprocesses and plant at the military engineering experimental esta-blishment, Roads SE Road Constr., me? '55, blz. 147/151, 5 tab., 5 litt.-opgaven(9a) Vorl?ufiges Merkblatt f?r den Bau von zementverfestigten Erdstrassen(mededeling van Forschungsgesellschaft f?r das Strassenwesen), DieStrasse, Juli '40(9b) Vorl?ufiges Merkblatt f?r die Bodenverfestigung mit Zement, 23.Februar 1956. (I, Altgemeines; 2. Bauausf?hrung; 3. Pr?fungen),Forschungsgesellschaft f?r das Strassenwesen, ArbeitsausschussBodenverfestigung (Deutscher Ring ?7, Keulen)(9c) H. Buchholz, Das 'Vorl?ufige Merkblatt f?r die Bodenverfestigungmit Zement' in der Fassung von 23. Februar 1956, Strasse und Autob.mei '56, blz. 161/163, 3 fig., 8 litt.-opgavenIn Amerika en verschillende europese landen heeft men echterondervonden, dat er verschillende technische en ekonomischevoordelen kunnen worden behaald door een verantwoorde toe-passing van grond-cementstabilisaties. Men is dan ook unaniemvan mening, dat deze nieuwe werkwijze, die vooral de laatstejaren een enorme ontwikkeling heeft ondergaan, nu en in denaaste toekomst nog vele mogelijkheden zal kunnen bieden.MogelijkhedenGrond-cementstabilisaties hebben in veel landen reeds bewezenzeer geschikt te zijn als ondergrondverbetering, wegfundering enals zelfstandige wegconstructie voot zgn. landbouwwegen, fiets-en wandelpaden, e.d. De geringe materiaalkosten (voor ca 90%wordt gebruik gemaakt van ter plaatse aanwezige materialen), deverschillende gunstige eigenschappen (bijv. beter dan die vande traditionele paklaag), de grote bestendigheid tegen vocht- entemperatuurveranderingen, de mogelijkheid om vrijwel het ge-hele jaar te kunnen doorwerken (niet tijdens vorstperioden, dochwel in natte seizoenen), het geringe onderhoud en de eenvoudvan eventuele herstellingen, vormen alle even zo veel argumentenom deze werkwijze te bestuderen en te gaan toepassen. Hiertoezal het nodig zijn, dat ook in ons land desbetreffende richtlijnenen voorschriften worden opgesteld, waarbij men gebruik dient temaken van de grote hoeveelheid ervaringen, die reeds in Amerikaen Engeland zijn opgedaan. Door de grotere overeenkomst, voorwat betreft klimaat- en weersinvloeden, aanwezige grondsoorten,eisen voor wegen en wegverhardingen, verkeersintensiteit e.d.,zal men echter ook de ontwikkeling in Duitsland, Denemarken enFrankrijk op de voet moeten volgen, om met de daar verkregeninzichten rekening te kunnen houden. Bovendien zal rnen gebruikkunnen maken van de ervaringen, die thans in ons land wordenopgedaan door de Ned. Heide Mij., in samenwerking met de Cul-tuurtechnische Dienst en het Rijkswegenbouwlaboratorium.(10a) J. Oberbach, Die neue Anwendung des Verfahrens der Boden-verm?rtelung, Str. u. Autob., sept '54, blz. 290/293, 7 flg.(10b) J. Oberbach, Die Bodenverm?rtelung mit Zement im Strassenbau,Wertung und Abgrenzung der Anwendbarkeit, Str. u. Autob., april'55, blz. 116/119, 4 flg., 2 tab.(11) The future of soil-cement roads, Roads & Road Constr., febr. '55,blz. 37/38, 4 litt.-opgaven(12) D. j. Maclean, Considerations affecting the design and constructionof stabilized-soil road bases, Roads and Road Constr., ?an.'56, blz. 10/16,21 litt.-opgaven.(13a) Road Research Laboratory, Soil mechanics for road engineers, H.M.S.O.,Londen 1952 (hoofdstuk 4, The classification of soils; hoofdstuk 12,The stabilization of soil with cement, blz. 232/252, 19 litt.-opgaven)(13b) Road Research Laboratory, Specifications for the construction ofhousing estate roads using soils cement, Road Res. Road Note No. 15,H.M.S.O., Londen 1953, 16 blz.(14) E. Muller, Die Bodenverm?rtelung mit Zement in England,Strassen- und Tiefb., april '55, blz. 220/221(15) J. Dutilleul, l'Exp?rience anglais en mati?re de sol-ciment, Ann.Inst. Techn. Bdt. et Trav. Pubi., dec. '55, blz. 1337/1351, I2fig., I tab.(voordr. met dise); Travaux, aug. '55, blz. 687/688 (kort verslag).(/6) B. ?rbom, Svenska erfarenheter av cementstabilisering, Vag- ochvattenbyggaren, febr. '56, blz. 12/14, 4 fig.(17a) H. Ewaldsen, Geobeton i Danmark, Beton- ' , Nr. 3, sept. '55,blz. 77/84, 4 fig.(17b) M. Ludvigsen, Cementstabiliseret jord, Beton-Teknik, Nr. I, maart'56, blz. 14/36, 24 fig.(18) Cement stabilization in the Netherlands, Roads and Road Constr.aug. '38, blz. 271/273(19) Rational specifications for construction of base courses of mainroads and light duty surfacings for secondary roads, Indian Concr.Jnl., juni '55, blz. 190/192, 5 fig.(20a) Neue Baumaschinen und Ger?te; Howard Bodenstabilisator, Strasseund Autob., febr. '54, blz. 60, 2 flg.(20b) Machine for making soil-cement road bases, Concr. and Constr. Engng.,maart '56, blz. 319, 3 fig.(21a) Technische Daten der Harnischfeger Bodenverm?rtelungs-Maschin-nen, Str.u.Autob.,febr.'54,blz.6l,2fig., I tab.(22) Hannover Messe 1956; Neue V?gele Maschine f?r Bodenverfestigung,Str. u. Autob., april '56, blz. 135, 2 fig.(23a) G. Reinhardt, Bodenverm?rtelung und Strassendeckenfertigungmit 'Pettibone-Wood'-Ger?ten, Str. u. Autob., okt. '55.'blz. 373/376,6 fig.(23b) G. Reinhardt, Aufarbeitung und Verbesserung alter Asphalt-strassen und Bodenstabilisierung mit Pettibone-Wood-'Preparizer'-Ger?ten, Str. u. Autob., april '56, blz. 124/127, 5 fig.(24) L. R. Chadda, The rapid determination of cement in soil-cementmixtures, Indian Concr. Jnl., nov. '54, blz. 446/448, 5 fig. ,6 tab.(25) W. P. An d rews, Measurement of the cement content of soil cementfor stoneless soils, Soil cement roads, C.A.C.A., 1955, blz. 20/21(26) Highway Research Board, Prevention of moisture loss in soil-cement with bituminous materials, Res. Report, No. 8-F, sept '49,34 blz., 13 fig., 17 tab.Soil-cement stabilizaton in road con-structionby . . van der VlistA survey is given, based upon English, German andAmerican data, of the preparation and applicationof soil-cement for road and road bases: this com-prises soil survey and soil tests, the determina-tion of water- and cement content, mixing, com-pacting, finishing, curing and supervision duringL'emploi du sol-ciment pour la constructionde routespar A. A. van der VlistA l'aide de donn?es anglaises, allemandes etam?ricaines un aper?u est donn? de la pr?parationet de l'application du sol-ciment pour les fonda-tions et la couverture des routes: examen duterrain et du sol, d?termination de la teneur eneau et en ciment, m?lange, compactage, finissage,traitement ult?rieur et contr?le pendant l'ex?-cution.Bodenverm?rtelung mit Zement beimStrassenbauvon A. A. van der VlistMit Hilfe englischer, deutscher und amerikanischerMitteilungen wird eine ?bersicht gegeben betreffsdie Bereitung und Verwendung von Bodenzementf?r Strassengr?ndungen und Strassendecken; vonTerrain- und Bodenuntersuchungen und derBestimmung des Wasser- und Zementgehaltes;?ber das Mischen, Verdichten, die Vollendungs-arbeiten, die Nachbehandlung und die Kontrollew?hrend der Ausf?hrung.410 Cement 8 (1956) Nr 17-18
Reacties