Beschrijving ongebonden fundering

Een ongebonden fundering bestaat uit een laag met een ongebonden steenmengsel. De stabiliteit ofwel de draagkracht en het lastspreidend vermogen van ongebonden, niet-­cohesieve korrelvormige materialen wordt ontleend aan de haakweerstand ter plaatse van de contactvlakken tussen de korrels. Deze haakweerstand komt tot ontwikkeling onder invloed van het eigen gewicht van het steenmengsel en de opgebrachte belasting. Figuur 2.13 toont dit principe van krachtsoverdracht [3, 4].

De haakweerstand stelt de funderingslaag in staat schuifspanningen op te nemen. De krachtsoverdracht is niet alleen van de schuifspanning afhankelijk, maar ook van de normaalkrachten. Hoe vaster de korrels op elkaar worden gedrukt, hoe groter de krachten loodrecht (normaalkrachten) op het contactvlak en hoe groter de capaciteit om schuifspanningen te weerstaan. Dit vergroot de stabiliteit van de fundering, waardoor deze een hogere verkeersbelasting kan dragen. Dit geeft aan dat het gedrag van een ongebonden fundering sterk afhankelijk is van de spanningscondities in de constructielaag.

De hiervoor gepresenteerde grove schets van de optredende mechanismen in een ongebonden fundering maakt duidelijk welke eigenschappen steenmengsels en samenstellende componenten uit civieltechnisch oogpunt ten minste zouden moeten bezitten. Bij de keuze van het type funderingsmateriaal verdienen onderstaande aspecten deskundige aandacht:

• Korrelvorm en-textuur
  De haakweerstand van het korrelmateriaal speelt een prominente rol in het gedrag van de fundering. De grootte van de haakweerstand wordt bepaald door de textuur van de korrels. Een ruw, ongelijkmatig korreloppervlak heeft een grotere haakweerstand dan een glad en vlak oppervlak. Materialen met een overwegend hoekige korrelvorm hebben duidelijk de voorkeur boven ronde korrels. In de Standaard RAW Bepalingen 2015 worden eisen gesteld aan het gehalte platte stukken, omdat deze bij verdichten gemakkelijk breken, waardoor de korrelverdeling verandert. Het gebruik van platte stukken moet niet worden gepropageerd.
• Korrelverdeling
  De stabiliteit/stijfheid en lastspreiding berusten op het vermogen tot overdracht van schuifspanningen ter plaatse van de contactvlakken tussen de korrels. De korrelverdeling van het steenmengsel in combinatie met de mate van verdichting is bepalend voor het aantal contactvlakken. In een goed, continu gegradeerd steenmengsel is het aantal contactvlakken groter dan bij een uniforme gradering, waardoor hogere schuifspanningen kunnen worden opgenomen.
• Korrelsterkte
  Met name in slecht verdichte of in slecht gegradeerde mengsels wordt relatief veel spanning overgedragen over een beperkt aantal korrelcontacten. Deze vormen als het ware een korrelskelet waarbij de vulling tussen deze korrels – voor zover aanwezig – niets of nauwelijks iets van de spanning afdraagt. Als gevolg hiervan kunnen de korrels in het skelet verbrijzelen. Wil het mechanisch­-constructieve voordeel van een grof steenmengsel tot zijn recht komen, dan zullen de korrels deze hoge spanningen moeten kunnen weerstaan. Dit stelt eisen aan de korrelsterkte van in ieder geval de korrels die deel uitmaken van het korrelskelet. De zwakste korrel in dit steenskelet is tevens de zwakste schakel voor het lastspreidend vermogen van de funderingslaag.
• Vorstbestendigheid
  In strenge winters kan de vorst diep de wegconstructie indringen. Alle materialen en componenten die op die diepte of hoger liggen, moeten bestand zijn tegen de vorst­inwerking. Met name zachte materialen kunnen kritisch zijn op dit aspect.
• Vochtbestendigheid
  Met name in situaties met een hoge grondwaterstand en bij vochtgevoelige constructies, moeten de in een materiaal gebruikte bestanddelen bestand zijn tegen vocht. Het is bijvoorbeeld uit den boze dat componenten in vocht oplossen. Hierdoor wordt niet alleen de structurele opbouw en het krachtenspel in de fundering nadelig beïnvloed, met een nadelige uitwerking op de stijfheid en weerstand tegen permanente vervorming; ook de kans op ongewenste uitloging van componenten neemt toe.