Verdichtingsmaterieel

In deze paragraaf (paragraaf 8.2.5) worden alleen het verdichtingsmaterieel en het toepassingsgebied daarvan beschreven. Het principe van verdichten en de diverse manieren die bestaan om zand en funderingsmaterialen te verdichten, worden belicht in paragraaf 8.4.

Voor de verdichting wordt doorgaans gebruikgemaakt van walsen. Voor kleine werken of niet voor walsen toegankelijke plaatsen worden trilplaten gebruikt.

De walsen zijn onder te verdelen in walsen met stalen wielen en bandenwalsen. Meestal is het oppervlak van de stalen wielen vlak, maar er bestaan ook walsen met stalen wielen met noppen, de zogenoemde schapenpootwalsen.

De walsen met stalen wielen zijn te onderscheiden in statische walsen en trilwalsen. De benaming ‘statisch’ hangt samen met de verdichtende werking die vooral is gebaseerd op druk door langzaam draaiende, niet-­vervormbare stalen wielen of rollen. Bij de trilwalsen kunnen beide rollen (of één van beide) in trilling worden gebracht, waardoor het verdichtingseffect kan worden vergroot. De bandenwals heeft door de vervormbaarheid van de luchtbanden en de segmentatie van het walsoppervlak een veel grotere knedende werking dan stalen rollen. De walssnelheid bedraagt doorgaans 4 tot 10 km/h. De dieptewerking van de verschillende soorten verdichtingsapparatuur wordt behandeld in paragraaf 8.4.2.

De beschikbare walstypen voor de verdichting van funderingen kunnen als volgt worden omschreven:

• De driewielwals heeft één brede stalen rol vóór en twee smallere stalen wielen met grote diameter achter, die gedeeltelijk buiten het spoor van de voorrol walsen. Bij deze walsen kan een aanzienlijk verschil in de gewichtsverdeling tussen de voorrol en de achterwielen bestaan. Het totale gewicht van dit type wals ligt in het algemeen tussen 8 en de 12 ton.
• De tandemwals en de tandemtrilwals met twee stalen rollen van gelijke breedte en diameter wordt alleen in de handgevoerde versie op funderingen gebruikt.
• De bandenwals is vóór en achter voorzien van een aantal wielen met luchtbanden, alle van gelijke grootte en zonder profiel. Bandenwalsen hebben vóór één band minder dan achter, waardoor de sporen van de banden elkaar gedeeltelijk overlappen. Het aantal banden bedraagt meestal zeven of negen. De bandenspanning kan worden gevarieerd van 2 tot 8 bar. Hoge bandenspanningen leveren hoge contactdrukken. Deze walsen wegen 8 tot 12 ton (zie figuur 8.6). In het buitenland worden walsen met een gewicht tot 30 ton gebruikt. De bandenwals wordt nauwelijks gebruikt bij steenfunderingen, maar vooral bij in­situstabilisaties van meer fijnkorrelige materialen. In België wordt een bandenwals vaker ingezet dan in Nederland.
  
  
  

  Figuur 8.6. Bandenwals en zelfrijdende trilrol
  
  

• De trilrol is een grote stalen rol met een diameter van circa 1,50 m en een breedte van 2,20 à 2,40 m. Het gewicht van dit type wals bedraagt 6 tot 12 ton. De trilrol kan worden getrokken door een tractor, bulldozer, wiellader, et cetera. De zelfrijdende trilrol is uitgerust met een trilrol en twee geprofileerde luchtbanden die vervangen kunnen worden door stalen wielen (zie figuur 8.6 rechts). De geprofileerde banden verhogen de tractie, waardoor er ook op hellingen met een grote hellingshoek nog vlot verdicht kan worden. De walsrol is meestal uitgevoerd met de mogelijkheid trillend te verdichten.
• De schapenpootwals bestaat uit een of twee walsrollen met hierop conisch gevormde noppen (zie figuur 8.7). Deze noppen dringen dieper in de fundering. Hierdoor ontstaat niet alleen een hoge verticale druk, maar ook een knedend effect. De schapenpootwals heeft een hoge rolweerstand. Bij het loskomen van de noppen raakt het oppervlak van de fundering verstoort. Naarmate een hogere verdichting wordt bereikt, zullen de ‘schapenpoten’ steeds minder ver in de fundering drukken. Dit type wals wordt veel gebruikt bij klei- of leemstabilisaties.
  
  
  

  Figuur 8.7. Schapenpootwals

Er zijn ook walsen in gebruik die bestaan uit een trilrol en luchtbanden. Zij vormen een combinatie van twee eerder omschreven walstypen en worden daarom ook wel combiwalsen genoemd. Verder zijn voor werkomgevingen met beperkte manoeuvreerruimte kleinere, soms handgevoerde, walsen beschikbaar (zie figuur 8.8). Ook deze walsen hebben een statisch en een dynamisch verdichtend effect. De machines worden voornamelijk gebruikt voor plaatselijke verdichting bij putranden, nabij goot- of straatbanden, et cetera.

Trilplaten worden ingezet voor zowel het verdichten van diverse grondsoorten, gebroken puin en funderingsmaterialen, als het aantrillen van straatwerk over middelgrote oppervlakten (zie figuur 8.9). De machines worden handmatig bediend. Er zijn machines verkrijgbaar met afstandsbesturing. De apparaten hebben een hoge dieptewerking en een traploos regelbare voor- en achteruit­instelling. De dieptewerking verschilt per type trilplaat en is mede afhankelijk van het oppervlak van de grondplaat. Bij funderingslagen worden de trilplaten vooral gebruikt voor plaatselijke verdichting op locaties waar de grote walsen lastig kunnen manoeuvreren.

Op bruggen en binnen de bebouwde kom verdient het aanbeveling om enkel een statische verdichting, een gericht trilsysteem of oscillerende dynamische verdichting te gebruiken. Het gebruik van trilwalsen met een verticale vibratie wordt op viaducten of bruggen ten strengste afgeraden om geen schade aan het kunstwerktoetebrengen.Ook bij funderingsmaterialen met relatief zachte of brosse korrels (zoals lavasteen en bims) wordt het dynamische verdichten ten strengste afgeraden omdat er grote kans bestaat dat het materiaal verbrijzelt vanwege de geringe korrelsterkte.