Granulaire materialen

Binnen de groep granulaire lichte ophoogmaterialen worden verschillende producten onderscheiden. Op basis van de oorsprong van de materialen kan de volgende driedeling worden gemaakt:

• groevematerialen van vulkanische oorsprong, zoals bims, flugsand en lava;
• industrieel geproduceerde materialen, waarbij een grondstof door middel van een bewerkingsproces bepaalde materiaaleigenschappen heeft gekregen. Tot deze groep behoren geëxpandeerde kleikorrels en schuimglas;
• industriële bijproducten, die vrijkomen bij verbranding of een industrieel productieproces. E-bodemas is het enige lichte ophoogmateriaal met deze achtergrond.

Alle huidige granulaire lichte ophoogmaterialen moeten worden geleverd met een CE-markering op basis van NEN-EN 13055-2 en NEN 3813. Geëxpandeerde kleikorrels worden geleverd met een CE-markering op basis van NEN-EN 15732.

Hoewel bims en flugsand dezelfde geologische achtergrond hebben, worden beide producten apart behandeld. De reden is dat de twee producten afzonderlijk worden verhandeld onder hun eigen productnaam.

Algemeen
Lichte, granulaire materialen worden hoofdzakelijk toegepast voor ophogingen. Voor licht belaste verhardingen (bijvoorbeeld woonstraten, voetpaden of vrijliggende fietspaden) kunnen ze, onder voorwaarden, ook worden toegepast als funderingsmateriaal. Toepassing als funderingsmateriaal in zwaarder belaste verhardingen is uitgesloten vanwege de grote kans op verbrijzeling van het materiaal. De korrelsterkte van lichte ophoogmaterialen is meestal geringer dan die van de gangbare funderingsmaterialen. Vergaande verbrijzeling van de bovenzijde van de fundering kan in de gebruiksfase leiden tot permanente vervorming in de verhardingsconstructie. Aan het wegoppervlak is deze vervorming veelal zichtbaar als spoorvorming.

In de aanlegfase moet bij het verdichten van granulaire lichte ophoogmaterialen voorkomen worden dat verbrijzeling optreedt. Daarom zijn in de Standaard RAW Bepalingen 2015 voor deze materialen lagere verdichtingsgraden gespecificeerd dan voor ophoogzand. Ook zijn er andere eisen gesteld aan de maximaal te verdichten laagdikte per werkgang. Daarnaast moet per soort granulair materiaal worden afgewogen wat voor verdichtingsmaterieel wordt gebruikt.

Granulaire lichte ophoogmaterialen worden toegepast voor:

• het ophogen van wegen en terreinen, eventueel in combinatie met EPS of schuimbeton;
• het aanvullen bij kunstwerken of damwanden;
• het vullen van leidingsleuven.

Bims
Puimsteen, beter bekend onder het Duitse woord bims, is een vulkanisch gesteente dat gekenmerkt wordt door een grote porositeit. Door de grote hoeveelheid kleine holtes in het gesteente is het zeer licht. Droge puimsteen kan zelfs tijdelijk op water drijven. Puimsteen ontstaat wanneer bij een vulkanische uitbarsting de vloeibare lava in contact komt met (grond)water en snel afkoelt. De in de lava aanwezige gassen krijgen hierdoor niet de tijd om te ontsnappen en komen in het gesteente vast te zitten. De lichte puimsteen wordt door de kracht van de vulkaanuitbarsting kilometers ver naar buiten geworpen en zet zich af in metersdikke lagen.

Bims wordt in Nederland vooral toegepast in de sortering 0/16 mm. Op de Nederlandse markt zijn bimsvarianten uit Griekenland, Duitsland en IJsland beschikbaar. Bekende productnamen zijn Yalibims, Heklabims, Korrethbims en Vulkaanbims.

De dichtheid (nat verdicht) van bims varieert in het werk tussen de 800 en 1200 kg/m³.

In constructies met bims moet rekening worden gehouden met de hoge doorlatendheid tussen de korrels van het materiaal. Wanneer in een constructie van bims onder de grondwaterspiegel wordt gegraven, zal constant grondwater toestromen. Bij dit soort werkzaamheden moeten daarom aanvullende maatregelen worden getroffen, zoals bemaling.

De verschillende soorten bims variëren niet alleen in volumieke massa, maar ook in verbrijzelingsweerstand en stijfheidsmodulus. Een lagere volumieke massa betekent vaak ook een lagere verbrijzelingsweerstand. Verder varieert de korrelvorm van de verschillende soorten bims. Bims die hoekiger is, zal na verdichting een betere haakweerstand hebben en daardoor een hogere weerstand tegen permanente vervorming bieden. Dit soort bims is bruikbaar voor toepassing in licht belaste funderingen. Bimssoorten met rondere korrels en een gladdere textuur zijn alleen geschikt als ophoogmateriaal.

Flugsand
Flugsand wordt gewonnen in Duitsland en is een poreus, loskorrelig materiaal van vulkanische oorsprong. Het heeft dezelfde geologische achtergrond als bims. Eigenlijk is flugsand een type bims met een korrelgrootte van 0/8 mm. In het werk verdicht heeft flugsand een dichtheid (nat verdicht) van circa 1100 tot 1400 kg/m³.

Lavasteen
Lavasteen, dat in de gww-sector vaak wordt aangeduid als lava, is een gebroken, poreus gesteente van vulkanische oorsprong. Het is veelal afkomstig uit Duitsland. Lavasteen wordt gebruikt als licht ophoogmateriaal en als funderingsmateriaal. Ten opzichte van bims is lavasteen een ruwer materiaal. Het is grilliger van structuur en heeft ook grotere holle ruimtes. Het materiaal heeft hierdoor een goede haakweerstand en biedt een hogere stabiliteit.

Lavasteen wordt in verschillende fracties geleverd. De gradering 0/32 (vroeger 0/40) wordt toegepast als funderingsmateriaal. Als licht ophoogmateriaal worden discontinue graderingen toegepast, zoals 4/32, 16/32 en 60/120. Doordat de fijnere fracties ontbreken, heeft een laag met een discontinue gradering meer holle ruimte. Het gewicht van zo’n laag is dan ook lager dan bij een continue gradering. In het werk verdicht heeft de gradering 0/32 een dichtheid (nat verdicht) van circa 1650 kg/m³. De dichtheid van de gradering 16/32 bedraagt (nat verdicht) 1100 tot 1300 kg/m³.

Geëxpandeerde kleikorrels
Geëxpandeerde kleikorrels worden geproduceerd uit klei. De klei wordt gekneed en gemalen en tot staafjes geperst. In een draaioven bij een temperatuur van 1100°C expanderen deze kleistaafjes tot ronde korrels. De kleikorrels zijn te verpompen. Het materiaal wordt zowel ongebroken als gebroken geleverd. De fracties 0/4 en 4/8 mm gebroken worden veel toegepast als licht ophoogmateriaal. De kleikorrels worden als gebroken fractie geleverd om meer haakweerstand te verkrijgen in de ophoging; daardoor neemt de stabiliteit van de constructie toe.

In het werk verdicht ligt de dichtheid (nat verdicht) van gebroken geëxpandeerde kleikorrels 4/8 tussen circa 650 en 950 kg/m³. In constructies met geëxpandeerde kleikorrels moet evenals bij bims rekening worden gehouden met de hoge doorlatendheid van het materiaal. Als in een constructie van geëxpandeerde kleikorrels onder de grondwaterspiegel wordt gegraven, zal constant grondwater toestromen. Bij werkzaamheden in de constructie moeten dan ook maatregelen worden getroffen, zoals bemaling.

Schuimglas
Schuimglas wordt geproduceerd uit gerecycled glas. Het gebruikte glas wordt vermalen tot poedervorm en vermengd met toeslagstoffen. In een oven wordt het materiaal verwarmd, waardoor het expandeert. Bij het afkoelen van het materiaal valt schuimglas uiteen in korrels van 10 tot 60 mm. Schuimglas wordt geleverd in de fractie 10/50 mm en 10/75 mm. Schuimglas wordt nog zeer beperkt toegepast in Nederland. In het werk verdicht bedraagt de dichtheid (nat verdicht) ongeveer 400 tot 500 kg/m³.

E-bodemas
Bodemas is de verbrandingsrest die bij een verbrandingsinstallatie achterblijft na verbranding van afvalstoffen of steenkool. E-bodemas, in het verleden ook wel ketelzand genoemd, is de as die achterblijft op de bodem van poederkoolgestookte elektriciteitscentrales. De korrelgrootte is globaal 0/11 mm. Doordat sintering van het deels gesmolten materiaal optreedt, is de korrelvorm grillig.

In het werk verdicht heeft E-bodemas een dichtheid (nat verdicht) van 1110 tot 1320 kg/m³. Voor de milieuhygiënische eigenschappen van E-bodemas is een Nationale Beoordelingsrichtlijn (BRL) opgesteld. E-bodemas met een productcertificaat op basis van de BRL voldoet aan de eisen van het Besluit bodemkwaliteit en kan zonder beperkingen worden toegepast.