Transcript Werkdocument 1985-29 Cdw van ir M.A. Viergever datum januari

Smedinphuia. Lelyslad
Werkdocument
1985-29 Cdw
van ir M.A. Viergever
datum januari '1985
Vergelijking dichtheidsmetingen in een zandbed
INHOUD
Blz.
-
1. SAMENVATTING
2
2. INLEIDING
2
3. PROEVENOVERZICHT
2
4. MEETRESULTATEN
3
5. CONCLUSIES
4
LITERATUUR
6
Bijlagen
1.1 t/m 1.4 Handsonderingen
2
Relatie tussen,gemeten vochtgehalte en dichtheid
3
Overzicht gemeten (l-waarde, dichtheden en vochtgehaltes
Werkdocumenten zljn als regel eerste versies van te schrijven rapporten
(uittypen geschreven tekst) en daardoor uitsluitend bestemd voor intern
gebruikt. De verantwoordelijkheid voor de tekst berust bij de auteur.
1. SAMENVATTING
In Almere is de dichtheid van de zandbaan gemeten met behulp van handsonderingen, dichtheidsmetingen volgens de foliemethode, de steekringmethode en nucleair. De spreiding neemt af van foliemethode naar sondering, steekring en nucleaire meting. De laatste twee methoden zijn veel
gebruikt en blijken goed toepasbaar.
2. INLEIDING
Voor het verkrijgen van een goede zandbaan als fundering van een wegconstructie worden eisen gesteld aan de korrelopbouw van het zand en
aan de ontwatering en verdichting van het zandbed. De controle van de
verdichting van het zandbed kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. De hierbeschreven proeven zijn uitgevoerd op een deel van de
0.V.-baan in Almere-Buiten.
3. PROEVENOVERZICHT
Op een gedeelte van de 0.V.-baan in Almere-Buiten zijn de volgende
metingen met elkaar vergeleken
- handsondering;
- folieproef;
- steekringproef;
- nucleaire dichtheidsmeting.
De handsonderingen zijn uitgevoerd met een conus van 1 cm2 tot een
diepte van circa 0,45 m. Er zijn op vier plaatsen elk vier sonderingen
uitgevoerd.
De folieproef is uitgevoerd op zes plaatsen. Daarvoor wordt een gat
graven waarin huishoudfolie wordt uitgespreid. Het gat wordt gevuld
water. Door het meten van het benodigde volume water en het gewicht
het uitgekomen zand kan vervolgens de dichtheid van het zand worden
rekend.
gemet
van
be-
Bij de steekringproef wordt een ring met een bekende diameter (95,7 mm)
en hoogte (81.5 mm) voorzichtig in het zand gedrukt of geslagen. Op een
diepte van circa 0.10 m beneden het oorspronkelijke oppervlak wordt de
ring voorzichtig aan de boven- en onderzijde afgestreken. Uit het gewicht van het zandmonster kan dan de dichtheid worden afgeleid.
Bij de nucleaire dichtheidsmetingen wordt gebruik gemaakt van een
radioactieve bron en een ontvanger. De bron zit aan het eind van een
pen, die tot circa 0,30 m in het zand wordt gedrukt, terwijl de ontvanger op circa 30 cm afstand op het oppervlak staat. De stralen worden
door het zandpakket van de bron naar de ontvanger gezonden. Door te
meten,met zowel een gamma- als een neutronenbron kan uit de verstrooiing
en het verlies aan straling zowel de dichtheid als het vochtgehalte van
het zandpakket worden gemeten. De nucleaire meting is uitgevoerd op acht
plaatsen met een Troxler apparaat door de firma Vermeer Grond + WegenB.V.
De juiste onderlinge ligging van de punten kon op het moment van uitwerken niet worden achterhaald, terwijl de nucleaire dichtheids-
metingen op een ander tijdstip door andere mensen is uitgevoerd. Daardoor is een directe onderlinge vergelijking van de nucleaire dichtheidsmetingen en de andere metingen niet meer mogelijk. Een onderlinge vergelijking van de door de R.1J.P. uitgevoerde metingen blijft we1 mogelijk.
4. MEETRESULTATEN
De resultaten van de uitgevoerde sonderingen zijn vermeld per 5 cm
penetratiediepte. In de bijlagen 1.1 t/m 1.4 zijn de sondeergrafieken
uitgezet. Daaruit blijkt dat vooral op enige diepte tamelijk veel
spreiding kan voorkomen.
De sondering geeft in principe geen waarde voor de dichtheid. De sondeerwaarde is afhankelijk-van de hoek van inwendige wrijving. Voor een
onderling vergelijkbaar zandpakket in een vergelijkbare situatie is de
hoek van inwendige wrijving echter een functie van de dichtheid.
Voor een onderlinge vergelijking van de diverse plekken is de Y-waarde
bepaald van het gemiddelde van de vier sondeerwaarden van eenzelfde
plek op een diepte van 0.20 m. De verhouding tussen de 19-waarden moet
dan worden vergeleken met de verhouding van gemeten dichtheden voor deze
plekken. De resultaten zijn hierna vermeld:
Plaats
1
4
5
6
19-waarde
29"
30.2"
32,2O
29,6O
De plekken 2 en 3 konden niet meer worden gemeten omdat daar inmiddels
asfalt was aangebracht.
De resultaten van de foliemethode zijn hierna vermeld:
Plaats
1
2
3
4
5
6
Vochtgehalte in %
8,35
11,l
994
6.2
5 ~ 9
794
Dichtheid in kg/m3
1.519
1.645
1.538
1.648
1.674
1.732
De verschillen in vochtgehalte zijn gering, maar kunnen veel invloed
hebben op de effecten van het verdichten. Dat blijkt ook uit de bereikte dichtheden. De relatie tussen vochtgehalte en dichtheid is uitgezet
in bijlage 2. Veelal blijkt een duidelijke toename in de maximaal te
bereiken dichtheid op te treden bij een toename in vochtgehalte. Deze
toename gaat door totdat voor dit zand het optimum is bereikt; daarna
neemt de maximaal te bereiken dichtheid weer af bij een verder toenemend
vochtgehalte. Bij een monster van dit zand werd in het laboratorium de
maximaleproctordichtheid bepaald op 1.710 kg/m3 bi j een vochtgehalte van
12,2%. Dat optimum is bij de metingen in situ dus nog niet bereikt, zodat
er nog geen sprake kan zijn van afname van de dichtheid bij toename van
het Vochtgehalte bij het onderhavige onderzoek. Bij de foliemethode is
dit verband niet goed terug te vinden.
Voor de steekringproef zijn de resultaten als volgt:
Plaats
1
2
3
4
5
6
Vochtgehalte in %
8.5
10,O
9,8
7 ~ 3
5 ~ 9
793
Dichtheid in kg/m3
1.689
1.729
1.688
1.660
1.624
1.678
In dit geval blijkt het verband tussen dichtheid en vochtgehalte we1
zeer duidelijk aanwezig (bijlage 2). De spreiding in resultaten is ook
kleiner dan in het geval van de foliemethode. De kans op fouten is bij
de steekring ook kleiner. Bij de foliemethode kunnen makkelijker fouten
optreden door het niet goed vlakliggen van de folie in het gat of door
verschillen tussen het oorspronkelijke zandoppervlak en het oppervlak
van het water in het uitgegraven gat.
De resultaten van de nucleaire dichtheidsmeting zijn weergegeven in
onderstaande tabel:
Plaats
1
2
3
4
5
6
7
8
Vochtgehalte in %
7,8
9.2
7.9
8.1
9,4
9,3
699
783
Dichtheid in kg/m3
1.700
1.685
1.731
1.720
1.725
1.725
1.795
1.698
Bij deze metingen blijken de verschillen in dichtheid gering, de invloed van de verschillen in watergehalte is kleiner dan bij de steekringmethode (bijlage 2).
5. CONCLUSIES
De resultaten van de metingen zijn samengevat in bijlage 3. Daarbij is
voor de sonderingen eenzelfde lengte aangehouden voor 2 g 0 als voor de
andere methode voor een dichtheid van 1.500 kg/rn3 Als op die schaal
de waargenomen punten worden uitgezet, blijkt de foliemeting verreweg
de grootste spreiding te geven en de nucleaire meetmethode de kleinste
spreiding. De steekrineen sondeermethode geven tussenliggende resultaten. Uit de metingen blijkt:
- dat de sondeerresultaten oppervlakkig weinig, rnaar op een diepte van
meer dan 0,20 rn relatief veel spreiding in resultaten tonen.
- dat de sondeermethode bij uitstek niet geschikt is voor zeer oppervlakkige waarnerningen ( 0 - 0,10 rn)
- dat de hoek van inwendige wrijving slechts een parameter is die onder
vergelijkbare omstandigheden en bij eenzelfde zandsoort evenredig is
met de dichtheid. Op zich is ook de hoek van inwendige wrijving nog
aan spreiding onderhevig
- dat de foliemethode een omslachtige en tamelijk onnauwkeurige
methode is. Deze methode wordt in de praktijk alleen.toegepast voor
het bepalen van de dichtheid van steen- of slakkenfunderingen.
.
- dat de steekringmethode waarden levert, die minder aan spreiding
onderhevig zijn. Voor een deel kan dat verklaard worden door de
manier van monsternemen.
- dat de beste resultaten (minste spreiding) geleverd worden door de
nucleaire methode. Mogelijk wordt dat mede veroorzaakt omdat de
meetwaarde over een groter zandpakket wordt gemiddeld.
- dezelfde spreiding optreedt in vochtgehalte als in dichtheid voor de
folie, steekring, en nuclaire meetmethode.
- dat voor het meten van de kwaliteit van de verdichting van het zandbed zowel met de steekring als de nucleaire meetmethode goede resultaten kunnen worden verkregen. Met de sondering kan informatie warden verkregen over de kwaliteit Van het zandbed op wat grotere diepte.
- dat alleen bij de steekringmethode een BBnduidig verband tussen
dichtheid en vochtgehalte is aangetroffen.
- dat er geen overeenkomst blijkt te zijn tussen de gemeten dichtheden
en 9-waarden met de sondering, foliemethode of steekring op nagenoeg
dezelfde plaats. Deze overeenkomst is we1 vrij sterk aanwezig bij het
gemeten vochtgehalte bij de foliemethode en steekring. In bijlage 3
is dat aangegeven met een dunne getrokken lijn.
LITERATUUR
Rijkswaterstaat
Eisen 1978 voor bouwstoffen in de wegenbouw
Staatsuitgeverij 's Gravenhage. .
.. .
, .
S.C.W.
Nucleair meten in de wegenbouw
A m h e m . decernber 1983-
-//
-
-
.
a .
sondering
31,
fol~ernethode
la0 kg/cml
steekrlng
tsoo k@m'
X
1500
1
5
4-
5
nuclear
8a kglcm'
1MO
16M
". "
"
"
"
W ;I./
6
7
8
6
7
8
I
I
..
5
6
7
"
-
"
Overzicht gemeten
=
T
::
10
11
9
10
11
I
I
I)
11
I
8
w
9
9
..--
P-waarde, dichtheden
fol~emethode
steehng
nudear
en vodvtgehaltes
bijlage 3