Korrelgrootteverdeling

De korrel(grootte)verdeling wordt gedefinieerd als de relatie tussen de korrelgrootte en de mate waarin die korrelgrootte voorkomt, uitgedrukt in massa ten opzichte van de totale massa van alle korrels. De meest gebruikelijke manier om deze relatie te presenteren is de weergave met behulp van de cumulatieve curve van de verdeling, het zogenaamde korrelverdelingsdiagram. Daarin wordt het gesommeerde massapercentage van de korrels die kleiner zijn dan een bepaalde maat uitgezet tegen diezelfde maat.

Het korrelverdelingsdiagram van een zand ziet er in het algemeen uit zoals in figuur 2.8. Ter bepaling van het diagram worden de grovere delen meestal gezeefd. De zeefanalyse kan worden uitgevoerd met behulp van standaardzeefseries of zeefseries naar eigen keuze; de ondergrens ligt meestal, afhankelijk van de samenstelling van het monster en van voorschriften binnen de betreffende discipline, bij 63 μm, 50 μm, 45 μm, 38 μm of 20 μm. De korrelgrootte van materiaal dat beneden deze grenzen ligt, wordt met behulp van een sedimentatiemethode onderzocht; dat wil zeggen door pipetteren, afslibben of areometreren. Tegenwoordig wordt ook gebruik gemaakt van doorstralingstechnieken.

Voordat echter één of meer van bovengenoemde methoden worden toegepast, dient het monster een zogenaamde voorbehandeling te ondergaan om een zekere desintegratie van het monster te bewerkstelligen. Al naar gelang de aard van de voorbehandeling worden meer of minder aan elkaar gekitte kwarts-, klei- en/of andere deeltjes van elkaar gescheiden. De voorbehandeling kan onder meer bestaan uit drogen, mengen, peptiseren met behulp van diverse chemische stoffen en in diverse concentraties, trillen en schudden. De voorbehandeling kan daardoor grote invloed uitoefenen op met name de percentages fijn materiaal die in het korrelverdelingsdiagram worden aangetroffen.

Het type voorbehandeling wordt in officiële proefbeschrijvingen vaak nauwkeurig voorgegeschreven. In principe dient de voorbehandeling te worden gekozen in nauwe relatie met de functie van het materiaal in het betreffende project.

De korrelgrootteverdeling dient in veel gevallen als basis voor materiaalclassificatie en wordt verder veelvuldig gebruikt om indicaties te verkrijgen van eigenschappen van de korrelmassa als geheel, zoals dichtheid, geohydrologische en soms ook mechanische eigenschappen.

Hiertoe worden talrijke parameters die rechtstreeks uit het korrelverdelingsdiagram kunnen worden afgeleid, door vele instanties als routine gehanteerd om een bepaalde kwaliteit van het materiaal te karakteriseren. De belangrijkste zijn hieronder samengevat.

1. de hoeveelheid lutum, dat wil zeggen het percentage deeltjes kleiner dan 2 μm;
2. de grofheid, veelal uitgedrukt in de D50 ofwel de theoretische zeefmaat waardoor 50% (m/m) van de deeltjes kan passeren. In dat verband wordt ook wel de feitelijk onjuiste term ‘gemiddelde korreldiameter’ gehanteerd. Dit ingeburgerde begrip is daarom in het vervolg steeds tussen aanhalingstekens geplaatst.
   In de praktijk wordt de grofheid ook wel uitgedrukt door middel van de zogenaamde ‘zandmediaan’, welke volgens NEN 5104 wordt gedefinieerd als de D50 van de zandfractie. De mediaan wordt vaak abusievelijk gebruikt als synoniem van D50;
3. de (korrel)gradering of -spreiding (D60/D10);
4. de hoeveelheid fijn materiaal (percentage deeltjes kleiner dan bijvoorbeeld 63 μm, 74 μm of 80 μm);
5. de hoeveelheid grof materiaal (percentage deeltjes groter dan bijvoorbeeld 2 mm, 6 mm of 20 mm);
6. het korreloppervlak, uitgedrukt als massiek, volumiek of soortelijk oppervlak.