Proefvakken Caland

Er zijn in het Calandtracé op de N15 nabij Rozenburg twee proefvakken uitgevoerd:

• Caland 1; een verkennend onderzoek op zand voor de aardebaan met 2 verschillende CVC-meetsystemen, met als doel om na te gaan of er een relatie tussen de CVC-waarde en dichtheid (verdichtingsgraad) of een mechanische parameter kan worden aangetoond (21/22 april 1999);
• Caland 2; een nader onderzoek met als doel om de invloed van het vochtgehalte op de CVC-waarde en de verdichtingsgraad na te gaan (25/26 oktober 1999).

In tabel 1 is een specificatie gegeven van de gebruikte verdichtingswalsen en CVC-meetsystemen.

In tabel 2 is aangegeven welke meetmethoden zijn gebruikt.

De prima 100 is een mini-valgewichtdeflectiemeter. De meting levert een waarde op voor de surface modulus (zie rapport KOAC•WMD e99120).

Hier zijn twee proefvakken aangelegd op een opgehoogd weglichaam dat al was verdicht. Om onverdichte proefvakken te krijgen is op twee gedeelten van de ophoging de bovenste 50 cm afgegraven en vervolgens weer in de ontstane bak teruggestort. Dit materiaal is daarna weer verdicht met een met CVC-apparatuur uitgeruste wals, onder begeleiding van een deskundige van de fabrikant van betreffende CVC-wals. Bij dit verdichten is de CVC-waarde geregistreerd.

Met de HAMM wals (wals A) zijn totaal 8 overgangen uitgevoerd op 5 parallelle sporen. Na 1, 2 en 4 overgangen zijn de metingen volgens tabel 2 uitgevoerd in de middelste 3 sporen. Na 8 overgangen is in de middelste 3 sporen een afnamecontrole uitgevoerd. Er is verdicht volgens de vlakdekkende methode, waarbij na elke walsovergang is verspoord en er is gemeten nadat het hele proefvak (5 sporen) was verdicht. Na 1 walsovergang zijn de plaatsen bepaald waar de conventionele metingen dienden te worden uitgevoerd. Op dezelfde plaatsen is ook na 2, 4 en 8 walsovergangen gemeten. Deze plaatsen zijn zo gekozen dat er zowel gemeten wordt op plaatsen met een lage CVC-waarde als op plaatsen met een hoge CVC-waarde. De walssnelheid bedroeg 2 tot 2,5 km/h en de wals werkte met de frequentie van 30 Hz en de grote amplitude.

Met de BOMAG-wals (wals B) zijn totaal 8 overgangen uitgevoerd op 4 parallelle sporen. Na 1 en 3 overgangen zijn in de sporen 2, 3 en 4 de metingen volgens tabel 2 uitgevoerd. Na 8 overgangen is in de sporen 2, 3 en 4 een afnamecontrole uitgevoerd. Er is verdicht volgens een semi-vlakdekkende methode, waarbij pas werd verspoord nadat het gewenste aantal overgangen in een spoor was bereikt. Er is gemeten nadat het hele proefvak (4 sporen) was verdicht. Na 1 walsovergang zijn de plaatsen bepaald waar de conventionele metingen dienden te worden uitgevoerd. Op dezelfde plaatsen is ook na 3 en 8 walsovergangen gemeten. Deze plaatsen zijn zo gekozen dat er zowel gemeten wordt op plaatsen met een lage CVC-waarde als op plaatsen met een een hoge CVC-waarde. De walssnelheid bedroeg 2 tot 2,5 km/h en de wals werkte met de frequentie van 30 Hz en de grote amplitude.

Karakterisering van het zand en de referentiedichtheid
In tabel 3 is de korrelverdeling van het zand gegeven en in tabel 4 de maximumproctordichtheid en het optimumvochtgehalte.

Voor beide walsen blijkt de geregistreerde CVC-waarde als functie van het aantal walsovergangen toe te nemen. Na 3 tot 4 overgangen geeft de CVC-apparatuur aan dat er geen verdere toename van de CVC-waarde meer mag worden verwacht. Desalniettemin zijn 8 overgangen gemaakt. Het gemiddelde en de spreiding (variantie) van de gemeten waarden bij de verschillende walsovergangen is berekend (tabel 5 en 6). Deze analyses geven inzicht in de gevoeligheid van een meetmethode en het al dan niet homogener worden van het materiaal in het vak door de walsovergangen. Voor beide walsen neemt de gemiddelde CVC-waarde toe met het aantal walsovergangen en de spreiding neemt af. Opmerkelijk is dat het gemiddelde van de nucleair gemeten dichtheid niet met het aantal walsovergangen toeneemt, maar de spreiding wel afneemt. Voor de andere meetmethoden is nauwelijks of geen trend zichtbaar.

Het doel van de proefvakken was in het bijzonder om na te gaan of er een goede relatie bestaat tussen de uitkomst van de CVC-meting en de uitkomst van de conventionele meting. In buitenlandse voorschriften wordt daarbij uitgegaan van een lineaire relatie die als goed wordt aangemerkt wanneer het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt ten minste 0,49 bedraagt. Dit is via het berekenen van lineaire regressierelatie gecontroleerd. Het betreft dus de relatie:

Y = A • X + B

In de figuren 1 t/m 7 zijn voorbeelden van de relaties CVC versus dichtheid gegeven voor het proefvak met wals A en in de figuren 8 t/m 14 voor wals B. Het resultaat van alle berekeningen is in de tabellen 7 en 8 weergegeven. In de tabellen zijn de uitkomsten R² > 0,49 vet afgedrukt. Bij het proefvak met wals A blijken bij de dichtheidsmetingen met de nucleaire methode en de steekring (met uitzondering van de diepte 25 cm) hoge waarden van R² op te treden. Bij de andere methoden wordt slechts bij uitzondering aan het criterium voldaan. Bij het proefvak met wals B liggen de uitkomsten van R² bij de nucleaire en steekringmethode duidelijk lager en wordt ook minder vaak aan het criterium voldaan. Bij de andere methoden wordt vaker een R² > 0,49 gevonden, vooral bij de slagsondering.