6.3.2 Gemiddelde en karakteristieke druksterkte van het soilmix-materiaal

In deze paragraaf worden aanbevelingen gegeven omtrent de inschatting / bepaling van de drukweerstand van het soilmix-materiaal die aangewend kan worden in het ontwerp. Voor meer achtergrondinformatie in verband met de methode ter bepaling van de karakteristieke waarde van de drukweerstand uit een dataset van proefgegevens wordt verwezen naar Toelichting 1.

Invloedsparameters

Ten behoeve van het ontwerp van een grondkering met soilmix-wand moet er een realistische inschatting worden gemaakt van de te verwachten druksterkten van het soilmix-materiaal. De ontwerper moet er zich hierbij van bewust zijn dat deze druksterkten en de uniformiteit/heterogeniteit ervan door talrijke parameters wordt beïnvloed, zoals (zie ook §2.3.1 in deel 2 van het handboek):

de grondkarakteristieken: grondsoort, pH, watergehalte
het bindmiddel: type, additieven, dosering en water-cementfactor
de mix-methode: apparatuur, mix-energie, graad van homogenisering
de verhardingsomstandigheden: temperatuur, ouderdom, vochtigheid
de eventuele aanwezigheid van verontreinigingen of brak water.

Ontwerpniveaus

Voor de voorafgaandelijke inschattingin van de gemiddelde of karakteristieke druksterkten van het soilmix-materiaal in de diverse grondlagen, worden ontwerpniveaus gedefinieerd:

Niveau 1: hierbij wordt uitgegaan van algemene ervaringsgegevens, gebaseerd op een ruime databank waarbij enkel onderscheid is gemaakt voor de grote klassen van grondsoort (veen, klei, leem, zand)

Niveau 2: hierbij worden de ontwerpparameters van de druksterkte bepaald op basis van:

-	hetzij specifieke ervaringsgegevens, afgeleid van een verzameling van proefgegevens in vergelijkbare omstandigheden: grondlagen van gelijke geologische oorsprong of vergelijkbare korrelverdeling behandeld met dezelfde gelijkaardige uitvoeringsmethode;

-	hetzij de resultaten van een voorafgaand geschiktheidsonderzoek, verkregen op in situ-mengsels of op laboratorium-proefmengsels.

Toepasbaarheid

Het vereiste ontwerpniveau en de omvang van de bijgaande onderzoeken zijn afhankelijk van de betrouwbaarheidsklasse cq. risicoklasse (RC in NL, RK in B). Het aanbevolen ontwerpniveau in functie van de risicoklasse is in I - Tabel 6.4 opgegeven. Er wordt hiertoe ook verwezen naar hoofdstuk 8 Kwaliteitsbeheersing.

I - Tabel 6.4. Vereist ontwerpniveau in functie van de projectfase en de riscoklasse.

Projectfase	Vereist ontwerpniveau in functie van de risicoklasse
	CUR-klasse I	RC1/RK1	RC2/RK2	RC3/RK3
Voorontwerp VO	1	1	1 of 2	1 of 2
Detailontwerp DO	1	1 of 2	2	2
Uitvoeringsontwerp UO	1 of 2	2	2	2

Bepalingswijzen

Details over de methodiek voor de bepaling en afleiding van de gemiddelde en de karakteristieke druksterkte op basis van een verzameling van proefgegevens, worden gegeven in toelichting 1. Hieruit volgen de onderstaande benaderingswijzen voor de verschillende ontwerpniveaus:

1. Niveau 1
Richtwaarden van de druksterkten kunnen bv. worden afgeleid van statistische verwerkingen van een groot aantal proefgegevens in diverse gronden. Voorbeelden hiervan zijn o.a. gegeven in de histogrammen in de figuren 2.22 t/m 2.27 in §2.3.2 in deel 2 van het handboek die uit het onderzoeksprogramma van het WTCB zijn afgeleid, of in de samenvattende diagrammen in figuur T1.1 en T1-2 van Toelichting 1. De ruime en nauwere ranges van de druksterkten die op basis van deze WTCB-proefgegevens kunnen worden afgeleid, zijn in I - Tabel 6.5 samengevat. Deze ranges zijn enkel indicatief en informatief vermeld; het behoort aan de ontwerper om de druksterken die hij in ontwerpniveau 1 hanteert, in te schatten.

[ link ]

I - Fig. 6.3. Karakteristieke UCS-waarde per grondsoort gecorrigeerd naar sterkte 28 dagen met de 15% D6-regel ten aanzien van de grondinsluitsels (WTCB ontwerpbenadering, zie Toelichting 1).

[ link ]

I - Fig. 6.4. Gemiddelde UCS-waarde per grondsoort gecorrigeerd naar sterkte 28 dagen met de 15% D6-regel ten aanzien van de grondinsluitsels (WTCB ontwerpbenadering, zie Toelichting 1).

I - Tabel 6.5. Gemiddelde en karakteristieke druksterkten per grondsoort naar sterkte 28 dagen en met de D6-regel.

Type grondsoort	Gemiddelde druksterkte f sm,m		Karakteristieke druksterkte f sm,k
	Ruime range	Nauwe range	Ruime range	Nauwe range
Klei	1,5 – 4,0 MPa	2,0 – 3,0 MPa	0,5 – 2,0 MPa	1,0 - 1,5 MPa
Leem	2,0 – 5,0 MPa	2,5 – 4,0 MPa	0,75 – 3,0 MPa	1,25 - 2,0 MPa
Zand	4,0 – 16,0 MPa	6,0 – 10,0 MPa	2,0 – 8,0 MPa	3,0 - 5,0 MPa

In veenhoudende gronden is de druksterkte van het soilmix-materiaal zeer gering. Een aangepaste werkmethode, die ook zorgt voor een goede homogenisering met de onderliggende en bovenliggende lagen, is vereist om minstens de druksterkte te verkrijgen die bv. vereist is voor de boogwerking.

2. Niveau 2
Andere richtwaarden kunnen door de ontwerper worden gehanteerd indien hij beschikt over meer specifieke proefgegevens voor de specifiek voorkomende gronden, de toegepaste mengtechniek en de verwachte cementdosering. De statistische verwerking voor de bepaling van de gemiddelde en karakteristieke druksterkten in de diverse grondlagen geschiedt als volgt:

de verkregen proefresultaten worden – zo nodig – omgerekend naar een 28 dagen-druksterkte door toepassing van een correlatiefactor β
de gemiddelde druksterkte f_sm,m wordt bepaald als het rekenkundige gemiddelde van de verkregen UCS-waarden
de karakteristieke druksterkte f_sm,k wordt bepaald volgens één van de methodieken die in de Toelichting 1 zijn gegeven:

Er wordt benadrukt dat het belangrijk is om, conform de hiervoor voorgestelde procedure, ook de minimale waarde van de resultaten van de drukproeven in de ontwerpprocedure te beschouwen. Op deze manier wordt er rekening gehouden met de spreiding van de resultaten op de proefmonsters. Een benadering die alleen gebaseerd is op de gemiddelde waarde van de bekomen druksterkte is onvoldoende om de spreiding (variatie) in rekening te brengen bij het bepalen van een karakteristieke waarde van de druksterkte.

Controleproeven achteraf

Afhankelijk van de risicoklassen en de functie van de wand dienen drukproeven op monsters ontnomen in de uitgevoerde wanden te bevestigen dat aan de aangenomen ontwerp-druksterkten wordt voldaan. De daartoe vereiste controleproeven zijn beschreven in hoofdstuk 8. Kwaliteitsbeheersing (zie Tabel 8.1). De verwerking van de proefresultaten geschiedt zoals hiervoor beschreven voor Niveau 2.

Opmerkingen – tijdsafhankelijkheid van de druksterkte

De procedure ter bepaling van de druksterkte van het soilmix-materiaal is gebaseerd op resultaten van drukproeven uitgevoerd na een referentieperiode van 28 dagen uitharding. Daarbij kunnen de volgende opmerkingen worden geformuleerd:

Voor toepassingen en functies waarbij de uithardingsperiode korter is dan 28 dagen dient men reductiefactoren op de waarde van de druksterkten toe te passen die rekening houden met de ontwikkeling van de druksterkte in functie van de tijd (zie §2.3.2 en I - Tabel 2.12 in deel 2 van het handboek).
Ondanks het feit dat de druksterkte van soilmix-materiaal nog significant kan toenemen na een periode van 28 uitharding, worden er veiligheidshalve geen vermeerderingsfactoren toegelaten bij een langere ouderdom.
Voor langetermijntoepassingen wordt er bij het ontwerp – conform §3.1.6 van EN 1992-1-2 een reductiefactor α_sm ingevoerd op de druksterkte.

De factoren β en α_sm die betrekking hebben op de tijdsafhankelijkheid van de druksterkte t.o.v. de 28 dagen-sterkte, worden in de volgende paragraaf bij de bepaling van de rekenwaarde van de druksterkte ingevoerd.

Interesse?

6.3.2 Gemiddelde en karakteristieke druksterkte van het soilmix-materiaal