1maart 2002Cement kennen we als bindmiddel voor beton, maar minder bekendis de combinatie met grond voor civieltechnische toepassingen.Welke stabilisatietechnieken en toepassingen gaat het hier om, wat isde rol van cement, hoe verloopt het mengselontwerp ? En wat zijn deeigenschappen van het verharde product, hoe voldoen we aan uitloog-eisen?Vragen die bijna `standaard' zijn voor B e t o n i e k . In dit nummergaan we nader in op deze niet-alledaagse toepassing van cement.Cement in de grondE i g e n s c h a p p e nUitvoering13I2ToepassingenCement in de grond was tot voor kort in Nederlandsynoniem met wegfunderingen en ophogingen vanzandcement (zie B e t o n i e k 7/4). Inmiddels is ereen scala aan technieken voor het stabiliseren metcement van dieper gelegen, slappe grondlagen.Bij het stabiliseren van deze lagen bedoelen we deslappe gronden zoals silt, klei en veen, gelegen op2 tot 50 meter onder het maaiveld. Het combinerenvan deze gronden met cement doen we om devolgende redenen:· versterken en verstijven van grond voor bijv.ophogingen, keermuren en funderingen voorgebouwen en kunstwerken. Verder het beheersenvan verkeerstrillingen, het stabiliseren van dijk-lichamen en het kunnen boren van tunnels door(te) slappe grondlagen;· beperken (in tijd en grootte) van grondzettingen,zoals bij wegen en bedrijfsterreinen;· bijzondere toepassingen, van tijdelijke ofpermanente aard; zoals het vastleggen vanverontreinigingen (immobiliseren) en het water-remmend maken van bijv. bouwputten, toerittenvan tunnels en lekkende bouwdelen.Principes uitvoeringstechiekenvulleninjecteren (permeation grouting)mengenjetgroutencompenserend grouten (compaction grouting)Vullen van openingen in grond (en rots) kan met o.a.schuimbeton en `dämmer' (een vloeibaar mengselvan o.a. cement, bentoniet en vul- en hulpstoffen).1 Van boven naar beneden toenemende verstoring vande grondeigenschappen bij inzet van cement.Vullen speelt een rol in de mijnbouw maar ook bijgrondboringen zoals leidingaanleg en oliewinning.Bij injecteren met een mengsel van cement en waterlaten we de korrelstructuur intact. Uiteraard zijn erbeperkingen, door de geringe waterdoorlatendheidis injectie in veen- en kleigrond niet mogelijk.Er zijn minder restricties als we de grond metcement mengen, jetgrouten of compenserendgrouten. Bij al deze technieken plaatsen we eersteen holle buis op diepte, waardoor we een mengselvan cement en water in de grond kunnen voeren.Mengen gebeurt mechanisch met mengbladen(schroef, propeller) zonder kunstmatige drukver-hoging. Bij jetgrouten spuiten we het mengsel onderzeer hoge druk in de grond: behalve de korrel-structuur gaat ook de laagopbouw verloren,waardoor een homogener materiaal ontstaat.Bij compenserend grouten (compaction grouting)injecteren we het groutmengsel vanuit één punten voeren de druk zo op dat de omringende grondwordt opgespannen. Zo ontstaan gecontroleerdegrondverplaatsingen. Dit is nuttig voor het herstel-len van de draagkracht van funderingen of hetcompenseren van zettingen.Ook `fracture grouten' is een vorm van compense-rend grouten. Hierbij penetreert onder hoge drukeen vloeibaar groutmengsel in de omringendegrond, die als het ware opensplijt en daarbij grond-verplaatsingen opwekt.In deze B e t o n i e k behandelen we drie techniekenwaarvan tabel 1 enkele kenmerken samenvat.Stabiliseren verloopt in het algemeen zondertrillingen of lawaai. Opvallend zijn de flexibiliteiten functionaliteit voor de ontwerper. De materiaal-eigenschappen (druksterkte, permeabiliteit etc.)zijn `instelbaar' en dat geldt ook voor de vorm vanhet gestabiliseerde grondlichaam. Dit grond-lichaam kan een bol of kolom zijn met een diame-ter van maximaal 2 tot 2,5 m. We kunnen bollen ofkolommen overlappend aanbrengen en realiserenzo een horizontale laag, wand of blok.maart 20022B e t o n i e ktechniekmin. grondkorrel [µm]permeabiliteit [m/s]max. diepte [m]max. diameter [m]cil. druksterkte [MPa]injecteren100> 10-4 - 10-515 - 351,0 - 2,02 - 10mengen2 - 2025 - 350,5 - 1,00,3 - 1,5jetgrouten2 - 540 - 504,05,0 (veen, klei)10 - 15 (zand)Wat is grond ?We beperken ons hier tot Nederlandse grondsoorten, diemeestal een horizontale gelaagdheid hebben. Grond bestaatuit minerale deeltjes, gevormd door verwering van gesteenten,en organische deeltjes, bijv. veen of humus. Meestal zijn degronddeeltjes kleiner dan 1,0 mm en vaak zijn ze korrelvormig(zand) of plaatvormig (klei), zie onderstaande tabel.Elke grondsoort heeft specifieke kenmerken zoals:· fysische, bijv. korrelstructuur, korrelverdeling, volumiekemassa en watergehalte;· chemische, zoals zuurgraad (pH), aanwezigheid vankleimineralen, calcium en metalen;· biologische, zoals het bodemleven van flora en fauna.Nederlandse grondsoorten zoals slappe silt-, klei- en veen-gronden hebben watergehalten van 20 m/m % tot meer dan500 m/m % (bij veen): 500 % betekent dat in een volume veen-grond, het water vijfmaal zo zwaar is als de vaste deeltjes.Verder bevatten deze gronden zo'n 0,5 tot 4 m/m % aanorganisch materiaal op basis van drogestofgehalten.Korreldiameter en waterdoorlatendheid (m/s) van enigeNederlandse gronden.grondsoort korreldiameter waterdoor-(10% zeefrest) latendheid[µm] [m/s]grind en grof zand > 500 > 10-3fijn en matig fijn zand > 63 en < 500 > 10-5 en < 10-3(zand siltig, kleiig) en silt < 63 < 10-5klei < 2 < 10-6Tabel 1 ­ Enkele kenmerken van stabilisatietechnieken en hun toepassingen.niet te cohesiefmaart 2002B e t o n i e k3Injecteren met (ultrafijn) cementInjectie van gronden is mogelijk met ultrafijncement. Dit cement heeft een d50% van ongeveer2-3 µm, dit is bijna tienmaal kleiner dan bij gewooncement, en heeft een steile, uniforme zeefkromme.Met een turbo-menger bij ca. 5.000 r.p.m. makenwe van het cement en water een suspensie.Dit mengsel is zeer vloeibaar en stabiel. Nadat eenholle buis in de grond op diepte is gebracht, kunnenwe bij lage druk (ca. 10 bar) de suspensie injecterenvia ventielen aan het buisuiteinde (zgn. manchetten-buis). Deze techniek is relatief eenvoudig. Het meng-sel penetreert in de toegankelijke poriën en capillai-re ruimtes van het korrelskelet. Zo is bij zandhou-dende gronden een vullingsgraad gemeten van 65-85%. Bolvormige injectielichamen kunnen we overlap-pend aanbrengen zodat een waterremmende laagontstaat, met een permeabiliteit die meer dan 100maal lager is dan die van de oorspronkelijke grond.Mengen van grond en bindmiddelEen roterende holle as (avegaar) voorzien vanventielen brengen we tot de gewenste diepte in degrond. Deze as trekken we vervolgens geleidelijkomhoog, onder het continu toevoeren van bindmid-del. Hierdoor ontstaat een min of meer cilindrischekolom.Mengen gebeurt volgens de natte of droge methode.Bij de natte methode wordt een slurry van bindmid-del en water in de grond gepompt. Om de verticalemenging te verbeteren of stapsgewijs het bindmid-delgehalte te verhogen, moeten we deze proceduresoms enkele malen herhalen. Een werksnelheid van1000 m kolomlengte per machine per werkdag isniet ongebruikelijk.Bij de droge methode wordt het bindmiddel onderluchtdruk in de natte grond gebracht.Als de slappe grondlagen van veen of klei doorlopentot of nabij het maaiveld, kunnen we een doosvor-mige stabilisatie vervaardigen met bindmiddel.Deze zogenaamde wand- of blokstabilisatie makenwe met een speciale kraan voorzien van een draaien-de mixkop die zich in vertikale en horizontale rich-ting door de grond beweegt. Soms wordt een frees-menginjectie-machine ingezet.Blokstabilisatie is beperkt tot 5 à 7 m diepte en 1 tot 2m breedte per werkgang. De druksterkte van degemengde grond is meestal niet meer dan 0,5 MPa.2a Equipment voor vervaardiging van grond-cementkolommen2b Close-up van een mengkop2c Freesmenginjectie-machine voor vervaardiging van blok-stabilisatiesBindmiddel en interactie metgrondAls we grond stabiliseren voegen we een hydrau-lisch bindmiddel toe. Afhankelijk van de eigen-schappen van de grond en het grondwater hebbenbepaalde cementsoorten de voorkeur. Ook kan hetnodig zijn om bepaalde vulstoffen te doseren, bijv.kalk of anhydriet. Hulpstoffen zorgen voor eenbetere verwerkbaarheid tijdens de uitvoering ofkunnen ingezet worden bij te verwachten bindings-of verhardingsproblemen.CementAls basis voor het stabiliseren gebruiken we, netals bij het beton, portlandcement, portlandvliegas-cement of hoogovencement. Deze cementen moe-ten wel aan NEN-EN 197-1 voldoen. Na reactie metwater ontstaat een CSH-gel (CSH = Calcium-Silicaat-Hydraat) en kalk Ca(OH)2. De cementlijm bindt degrondkorrels aaneen en vormt na verharding eendichte structuur, die niet oplosbaar is in water.Gunstig voor de cementbinding is de aanwezigheidin de grond van:· calciumcarbonaat: de grond is dan niet zuur enev. aanwezige organische deeltjes zijn al metcalcium gebonden;· bepaalde kleimineralen en ijzer- en aluminium-oxiden, die met calcium kunnen reageren totcementsteenachtige verbindingen.Bij grond moeten we rekening houden met eeninhomogene samenstelling en verontreinigingen.Daarbij kunnen zich bindings- en verhardings-problemen voordoen. Enkele voorbeelden hiervanen mogelijke oplossingen hiervoor zijn:· Expansie. Sulfaat kan van nature in de grond aan-wezig zijn, ca. 3.000 mg / kg grond is geen uitzon-dering. Soms ontstaat er ook sulfaat door oxidatievan in grond of grondwater aanwezige sulfiden.Bij de reactie van sulfaat met de klinkerminera-len (C3A) uit het cement ontstaat ettringiet, metkans op expansie. In tegenstelling tot beton is erweinig risico op schade, omdat voor expansievoldoende ruimte in de gestabiliseerde grondaanwezig is;· Vertraagde of verstoorde binding. Sommige zoutenen metalen (zink, lood) kunnen de cement-maart 20024B e t o n i e kJetgroutenMet bijv. een turbomenger, ca. 3.000 r.p.m., makenwe de grout, een slurry van cement, water eneventuele hulp-, vul- en toeslagstoffen. Nadat eeninjectiebuis op diepte is gebracht zorgt een roteren-de injectiekop met ventielen ervoor, dat de grondwordt versneden door de druk van de groutstraal.Een druk van 300-600 bar is niet ongebruikelijk.Soms voegen we lucht en/of water toe aan de jet-straal. Versnijden en grouten gebeuren gelijktijdigof na elkaar.De oorspronkelijke grond wordt gemengd met engedeeltelijk vervangen door een mengsel van grouten gronddeeltjes. Omdat de kop al roterend om-hoog wordt getrokken, mengen we de grond ook invertikale zin. Zo ontstaan kolomvormige lichamenvan grout en grond. Het surplus aan grout engronddeeltjes komt langs de boorbuis omhoog envormt de retourspoeling. Deze retourspoeling(de `spoil') moeten we vanaf het maaiveld afvoeren.Bij hergebruik hiervan gelden de regels van hetBouwstoffenbesluit. Er is meer `spoil' naarmate degrond meer fijnere deeltjes bevat. Het maken vanjetgrout-kolommen vergt aanzienlijke investering-en in materieel, maar kent een hoge werksnelheid.De (cilinder)druksterktes zijn zo'n vijf- tottienmaal hoger dan bij grond-cementkolommen.Een E-modulus van 500-3.000 MPa is haalbaar.3 Schematische weergave van jetgroutenmaart 2002B e t o n i e kbinding vertragen of versnellen. Daarbij slaanonoplosbare calciumzouten (bijv. Ca-fosfaat)neer op de cementdeeltjes of ontstaat een dunnecoating van een organische component (bijv.suikers). In humusrijke gronden kunnen calcium-zouten van humuszuren een dunne coating ophet cementdeeltje vormen.Bindingsproblemen kunnen we opheffen doorhet portlandcement te activeren met bijv. water-glas. Ook het toevoegen van aluminiumcementkan soms een oplossing zijn. Organische bestand-delen kunnen we onschadelijk maken door ze tebinden aan een fijne vulstof. Als fijne vulstofgebruiken we bijv. poederkoolvliegas, kalksteen-meel of geactiveerde klei;· Ammoniakvorming. Dit hangt samen met de aan-wezigheid van stikstofverbindingen in sommigehumusrijke gronden. Door cement ontstaat eenalkalisch milieu waarbij deze stoffen worden om-gezet in ammoniak (NH3). Bij het ontgraven vanof boren in gestabiliseerde grond kan lokaal deconcentratie ammoniak boven de MAC-waardeuitkomen. Bij werkzaamheden in de directe nabij-heid zijn daarom beschermingsmaatregelen enventilatie vereist.Ongebluste kalkBij grondstabilisatie passen we ongebluste kalk(CaO) toe om de volgende redenen:1. water binden. Kalk en water in de grond gaan eenexotherme reactie aan waarbij gebluste kalkCa(OH)2 ontstaat en een deel van het water wordtgebonden. De omringende grond kan intemperatuur ca. tien °C stijgen (veel meerdan bij de reactie van cement en water).Hierdoor verloopt de cementhydratatie sneller;2. neutraliseren van zure gronden. Bijv. in grond metorganische bestanddelen kan kalk fungeren alspH-buffer. Dit kan van belang zijn voor de (extra)duurzaamheid;3. verbeteren van de bodemstructuur van klei- en leemhou-dende gronden. De grond krijgt vrijwel direct namenging een kruimelige structuur en is danminder cohesief. Hiermee wordt bovendien dedoorlatendheid van klei verbeterd en de verwerk-baarheid van de klei verhoogd, zodat met cementeen homogener mengsel ontstaat.54. puzzolane reactie. Op de langere termijn(na enkele maanden) reageren kalk en kleimine-ralen (o.a. SiO2 en Al2O3) tot cementsteenachtigeproducten. Deze zorgen voor binding van dematerialen en daarna ook voor de verharding.Anhydriet of gipsDe combinatie van anhydriet en hoogovencementgeeft goede resultaten voor veenhoudende, Neder-landse gronden. Door toevoegen van anhydriet ofgips aan het hoogovencement en water ontstaatettringiet. Bij deze reactie dragen Ca-sulfaat en hetklinkermineraal C3A bij aan de binding van veelHet eindresultaatmaart 2002B e t o n i e k6zand of korrelvormige reststoffen toe te voegen.Hierdoor stijgt het drogestofgehalte en is minderbindmiddel nodig om dezelfde druksterkte tebereiken.MengselsamenstellingWe werken, voor het injecteren van grond metultrafijn cement, met vrij hoge verhoudingen vanwater-bindmiddel (w/b). Bij w/b = 2,0 en 4,0 is decementdosering resp. 430 en 225 kg per m3 sus-pensie. Door aan de suspensie een hulpstof toe tevoegen, bereiken we een nog hogere vloeibaarheid.Bij grond-cementkolommen ligt het bindmiddel-gehalte tussen 70 en 250 kg / m3 grond, afhankelijkvan de grondsoort en de gewenste eigenschappenvan het gestabiliseerde materiaal.De water-bindmiddelfactor ligt vaak tussen 0,5 en1,3. Bij blokstabilisaties is het bindmiddelgehaltemax. 15-20 m/m % van de gestabiliseerde grond.Bij jetgrouten is de water-cementfactor veelal 0,7-1,2 met een cementgehalte van 600 - 1.100 kg / m3slurry. Met hoogovencement zijn in Nederlandreeds diverse projecten succesvol uitgevoerd. Somswordt bentoniet toegevoegd met het oog op eenbetere verwerkbaarheid en lagere permeabiliteit.watermolekulen. Ook de Ca-aluminaten van dehoogovenslak kunnen met het gips ettringiet vor-men. De ettringietkristallen zijn naaldvormig engroeien kriskras door elkaar. De poriën ertussenzijn gevuld met water en veen. Deze kristallen vor-men als het ware een bindmiddelmatrix. Anderehydratatieproducten slaan neer op de kristallen.Alhoewel ettringiet niet stabiel is bij lage pH, zorgthet cement voor een voldoende alkalisch milieu.Bindmiddeldosering en invloed van degrondsoortEssentieel is dat de combinatie van grond, bind-middel en water uiteindelijk een voldoende sterke,dichte en duurzame matrix oplevert. De grondsoortis van grote invloed bij de keuze van het bindmiddel:· grotendeels anorganische gronden, zoals klei en silt metpH 6-8. Voor de binding moet de grond voldoendepuzzolane kleimineralen bevatten. Voor stabili-satie gebruiken we cement of een mengsel vancement en kalk. Vervanging door kalk leidt toteen tragere sterkteontwikkeling en biedt - geletop de prijsniveaus van cement en kalk - inNederland geen kostenvoordelen;· grotendeels organische gronden, zoals veen en klei met(veel) organisch materiaal en pH 4-6. Er is een voor-keur voor cement met anhydriet of gips.Omdat organische gronden meestal veel waterbevatten kan het aantrekkelijk zijn om bijv.4 Schematische weergave van de bindmiddelkeuze bij enkele grondsoorten.GrondAnorganischklei, siltOrganisch veenVeel puzzolane mineralen Weinig puzzolane mineralenBindmiddel dat ettringiet levert.Evt. watergehalte verminderendoor inbrengen extra vaste stofCement / kalk mengsel Cement Cement (+ anhydriet of gips)weinig water veelmaart 2002B e t o n i e k7Vooronderzoek (lab en veld)en mengselbereidingGelet op de interactie grond-bindmiddel is een voor-onderzoek altijd nodig. Het vooronderzoekmoet aandacht schenken aan de eigenschappen vanhet cement-watermengsel in onverharde toestand.Uiteraard hangt dit samen met de bereidingswijze opde bouwplaats of in de betonmortelcentrale én metde uitvoeringswijze van de aannemer. Van belangzijn o.a. de korrelopbouw, Marsh-viscositeit (uit-stroomtijd vanuit een trechter), mate van ontmeng-ing, verwerkbaarheidsduur en volumieke massa.Het verharde materiaal moet vaak voldoen aaneisen ten aanzien van:· druksterkte,· E-modulus,· (water)doorlatendheid,· duurzaamheid,· uitloging.Bij stabiliseren van zandachtig materiaal is hetgunstig dat aanmaakwater deels draineert, waar-door de water-cementfactor afneemt en de eind-sterkte verhoogt.In CUR rapport 199 is een lab-procedure voor grond-stabilisatie beschreven, waarbij de grondmonsterseerst worden gehomogeniseerd en het water plusbindmiddel in de juiste dosering en volgorde wor-den bijgemengd. Van dit mengsel maken we vervol-gens proefstukken (prisma's of proctorcilinders).Het mengsel verhardt onder geconditioneerdeomstandigheden (20 °C en 99% RV). Na verhardingwordt het beproefd. De temperatuur in de onder-grond is ongeveer 10 °C lager. Wat opvalt is datgemeten eigenschappen, zoals druksterkte en per-meabiliteit, soms 2 tot 3 maal gunstiger zijn danonder praktijkomstandigheden. Hiermee moet degeotechnisch ontwerper dan ook rekening houden.Een voorbeeld van een vooronderzoek voor hetmaken van grond-cementkolommen: Voor een opti-male receptuur worden veelal diverse mengselsa-menstellingen beproefd. CUR-rapport 199 beschrijftlaboratorium-proeven aan monsters veengrond (uitAbcoude) en humeuze kleigrond (uit 's-Gravendeel),zie tabel 2. De mengselcodes C en E in fig. 5a be-treffen resp. veengrond (cement met kalk) en klei-grond (cement met anhydriet). Verharde proefstuk-ken zijn onderzocht ten aanzien van morfologie(gevormde bindingen), chemie (poriewater) en de5a Sterkteverloop van gestabiliseerde grondmonsters0246810druksterkte [MPa]0 20 40uithardingstijd [dagen]60 80mengsel D (klei)mengsel E (klei)mengsel F (klei)mengsel B (veen)mengsel A (veen)mengsel C (veen)1005b Microstructuur van met cement gestabiliseerde klei (D)grondsoort veen (Abcoude) humeuze klei (`s-Gravendeel)mengselcode A B D Fhoogovencement [kg] 250 200 250 200additief [kg] - 50 anhydriet - 50 kalk10 d. - druksterkte [MPa] 0,5 1,0 2,0 1,228 d. - druksterkte [MPa] 0,7 1,7 4,2 2,6Tabel 2 - Enkele resultaten voor een vooronderzoek volgens CUR rapport 199, bij een totale dosering van 250 kg bindmiddel per ton grond.druksterkteontwikkeling. Enkele conclusies zijn:· met anhydriet aangemaakte proefstukken geveneen relatief snelle druksterkteontwikkeling.De kristallen vertoonden onder de electronen-microscoop een relatief korte en dikke naald-structuur. Dit kan wijzen op ettringietvorming;· alleen met cement gemaakte proefstukkenvertonen een relatief hoge druksterkte;· de eindsterktes lijken vooral af te hangen van hetcementgehalte. Een structuur van kleine, fijnekristallen wijst vaak op een geringe beginsterkteen een relatief hoge eindsterkte.Milieuregelgeving voor grond-stabilisatieVoor bouwstoffen gelden in Nederland bouwtech-nische en milieuhygiënische eisen. Gestabiliseerdegrond valt onder de werkingssfeer van het Bouw-stoffenbesluit Bodem- en Oppervlaktewateren-bescherming (Bsb) (zie B e t o n i e k 10/19 `Beton enhet Bouwstoffenbesluit'). Een belangrijke Bsb-eis bijhet bewerken van grond is de terugneembaarheid.Dit houdt in dat we de bouwstof in principe moe-ten verwijderen als `een werk' zijn functionaliteitheeft verloren. Het onderscheid tussen de bodemen de bouwstof zal in de praktijk meestal duidelijkwaarneembaar zijn (fig. 6). De terugneembaarheids-eis zal meestal niet worden uitgevoerd, omdat hetverwijderen relatief milieubelastender is voor debodem dan het laten zitten.Het Bsb beschouwt het gestabiliseerde materiaal alseen vormgegeven bouwstof (categorie-1), met eisent.a.v. uitloging van anorganische componenten engehalten aan organische componenten. We kunnennu twee wegen bewandelen om aan te tonen dat devormgegeven bouwstof voldoet aan de milieu-eisen:1. We voeren voor elk bouwproject een historischbodemonderzoek en een verkennend bodemon-derzoek uit. Mocht de bodem niet schoon zijn(dus niet `onverdacht'), dan kan het BevoegdGezag zgn. diffusieproeven conform NEN 7345`Uitloogkarakteristieken van grond en afvalstof-fen' nodig achten, wat enkele maanden vergt.Daarbij gaan we ervan uit dat het cement ondercertificaat wordt geproduceerd en geleverd.2. We beproeven eenmalig een reeks monsters gesta-biliseerde grond, die qua grondsoort en bind-middel representatief zijn voor Nederlandseomstandigheden. De lab-procedure kan danworden vastgelegd in een Nationale BRL en deresultaten van diffusieproeven toetsen we aanhet Bsb. De gegevens van zo'n onderzoek zijn dande basis voor een certificaat-met-attest en daar-mee een afdoende bewijsmiddel voor het BevoegdGezag. Deze aanpak vergt weliswaar slechts een-malige actie, maar is wel kostbaar en tijdrovend.Zo'n onderzoek zou via een samenwerkingsver-band tussen bedrijven sneller tot stand kunnenkomen.Om hiervoor enig gevoel te krijgen, zijn diffusie-proeven uitgevoerd op monsters van gestabiliseerdzand (uit: CUR/COB rapport 520-01). Dit zand wasgeinjecteerd met ultrafijn cement (w/b = 3,0 met70 % v/v middelfijn zand). Enkel de uitloging vansulfaat vertoonde een kleine overschrijding van deBsb-immissiewaarde voor vormgegeven bouwstof.Door aanpassing van het mengsel kunnen we vol-doen aan alle uitloogeisen.Duurzaamheid van gestabili-seerde grondDe duurzaamheid van gestabiliseerde grond is deweerstand tegen drie vormen van erosie:· Interne erosie, het uitspoelen van fijne deeltjes,ten gevolge van inhomogene menging, watsamenhangt met de waterdoorlatendheid van hetmateriaal en de duur van de doorstroming.maart 20028B e t o n i e k6 Overgangszone rondom een grond-kalkcementkolom· Contacterosie, het onthechten van (kristal)deeltjes,waarbij van invloed zijn de stroomsnelheid vangrondwater (langs of door het gestabiliseerdemateriaal) en de korrelverdeling van de omrin-gende grond.· Chemische erosie, het aantasten van de bindmiddel-matrix wat afhangt van de duur en snelheid vandoorstroming, de chemische eigenschappen vanhet grondwater en de permeabiliteit van hetmateriaal en de omringende grond.Een voldoende bestandheid tegen interne erosie encontacterosie heeft het materiaal bij een druksterk-te van ten minste 0,3-0,4 MPa. De druksterkte en deduurzaamheid van een cementgebonden materiaalstaan in direct verband met de porositeit. Deze rela-ties zijn bekend voor beton en gelden in principeook voor met cement gestabiliseerde grond, ook alheeft die een lagere druksterkte dan beton.De porositeit is afhankelijk van de water-cementfac-tor (zie figuur 5 in B e t o n i e k 11/24). Daarnaast iseen dichte korrelopbouw van belang.Een geschiktheidsonderzoek naar de kans opchemische erosie is alleen nodig in bijzondereomstandigheden, zoals bij agressief grondwateren een groot verschil in waterdruk over het gestabi-liseerde gronddeel. In Japan en de Scandinavischelanden is meer dan 20 jaar ervaring met diepegrondstabilisatie. Hierbij doen zich geen duurzaam-heidsproblemen voor.Inspectie en controleInherent aan de meeste grondtechnieken is datinspectie ter plaatse niet mogelijk is. Bekend is ookdat de kans op maatafwijkingen toeneemt naar-mate we op grotere diepte werken. Om die redenenis het registreren van het uitvoeringsproces vanbelang, zoals het monitoren van de hoeveelheidbindmiddel en van materieelgegevens (snelheiden diepte van de mengkop, werkdruk etc.).CUR rapport 2001-10 beschrijft hiervoor een zgn.Reference Procedure. Maar daarmee weten we nietgenoeg. We moeten ook de eigenschappen wetenvan in situ genomen monsters, zowel in onverhardeals in verharde toestand.Veel toegepast is het nemen van monsters direct navervaardiging van het grondlichaam. We betrekkende verse monsters dan van een bepaalde diepte,en maken er proefstukken (prisma's, cilinders) van.Vervolgens meten we na verharding de druksterkte,E-modulus, volumieke massa en porositeit.Tevens voeren we in de praktijk metingen uit aanhet verharde materiaal: hiervoor bestaan diverseniet-destructieve en destructieve technieken.Dergelijke aselecte proefnemingen geven eenindruk van de (lokale) materiaaleigenschappen.Of die voldoende representatief zijn voor het totaleproject - de intentie immers van kwaliteitscontrole -hangt samen met vooral de volgende factoren:· de grondeigenschappen en de lokale variatieservan,· de aard en constantheid van de uitvoerings-methode. Deze worden bepaald door vooral hetbeschikbare materieel, de procesvoering ende werkervaring van het personeel.En de betontechnoloog ..?De ontwikkeling van innovatieve grondtechniekenschept nieuwe toepassingen voor cement. Een zorg-vuldige afstemming tussen grond en cement is vangroot belang. In het vooronderzoek moeten werekening houden met de soms lokaal variërendegrondeigenschappen. Dus niet alleen met vereistedruksterkte en E-modulus, maar ook met specifiekerandvoorwaarden, zoals de materiaalduurzaam-heid en de uitloging vanuit de bouwstof naar debodem. Maar ook afstemming van het mengsel opde uitvoeringswijze van de aannemer is cruciaal.Voor de betontechnoloog lijkt dit een anderewereld. Toch bezit juist hij de materialenkennis enis bekend met de `in-en-outs' van mengselontwerpen vooronderzoek. Zo vormt de betontechnoloogeen welhaast onmisbare schakel voor de verant-woorde productie en levering van mengsels voorbijv. jetgrouten en grondmengen.maart 2002B e t o n i e k9maart 200210B e t o n i e kColofonB e t o n i e k is een praktijkgericht voorlichtingsblad op hetgebied van de betontechnologie en verschijnt 10 keer per jaar.In de redactie zijn vertegenwoordigd:de Nederlandse cementindustrie, MEBIN, CUR,HBG Civiel en de Bouwdienst Rijkswaterstaat.Uitgave: ENCI Mediapostbus 3532, 5203 DM `s-HertogenboschRedactie: 073 - 640 12 23Abonnementen: 073 - 640 12 31Adreswijzigingen per fax: 073 - 640 12 99E-mail: encimedia@enci.nlWebsite: www.enci.nlAbonnementen/adreswijzigingen:Abonnementen en adreswijzigingen voor Betoniek wordenverzorgd door:Betapress Abonnementen ServicesPostbus 97, 5126 ZH Gilzetel: 0161 - 45 95 86fax: 0161 - 45 29 13email: betoniek@Betapress.Audax.nlAbonnementsprijzen 2002:Nederland ? 17,15België ? 17,75Overige landen ? 24,30Aanmeldingen/opzeggingen:Abonnementen kunnen op ieder gewenst moment ingaan.Aan het eind van het kalenderjaar wordt het abonnementautomatisch verlengd, tenzij vóór 1 december schriftelijkwordt opgezegd.Overname van artikelen en illustraties is toegestaan, ondervoorwaarde van bronvermelding.ISSN 0166-137xIn onze volgende uitgaveGlijdenDeze titel heeft niets te maken met ijs- of sneeuw-pret of met de prestaties van onze schaatserstijdens de Olympische Winterspelen in Salt LakeCity. Nee, maar wel met alles wat te maken heeftmet glijbekisting. Een specifieke bouwmethode dienog regelmatig in ons land wordt toegepast voorbetonconstructies. Hierbij moeten we denken aanschoorstenen, zendmasten of `stijve kernen' vangebouwen. Wat is hierbij van belang voor de beton-technoloog? In deze Betoniek-aflevering komenonder andere aan de orde: de uitvoering, invloeds-factoren opstijving, invloed van de verblijfsduurin de mixer, verwerkingsgedrag, aanbrengen vande betonspecie, controle tijdens de uitvoering,logistiek, enz. Kortom een aflevering om naar uitte zien.Referenties- CUR rapport 99-7 `Grondinjectie met ultrafijncement' (1999)- CUR/COB rapport 520-01`Grondverbeteringstechnieken door middel vaninjectie (2000)- CUR rapport 199 ` Handreiking toepassing No-Recess technieken' (2001)- CUR rapport 2001-10 `Diepe grondstabilisatie inNederland' (2001)- Stoel, A.E.C. - Grouting for pile foundation impro-vement', proefschrift TU Delft (sept. 2001)- ENCI-productblad `Microcem voor bodeminjectie'(1999)- Design Guide for Soil Stabilisation, uitgave CUR(2001)- Handboek Ondergrond Bouwen, deel 1 (1997) endeel 2 (2000), uitgaven COB, Gouda.- prEN 12715 `Grouts' en prEN 12716 `Jetgrouting'.Dank aan HBG Civiel, VWS Geotechniek en CUR voorinformatie en beschikbaar stellen van illustraties.