Interpretatie stijfheidsmodulus

De stijfheidsmodulus is een maat voor het elastische (niet-blijvende) vervormingsgedrag van een materiaal. De stijfheidsmodulus duidt de relatie aan tussen de kracht die op een materiaal wordt uitgeoefend en de bijbehorende elastische vervorming. De stijfheidsmodulus van een constructielaag is een van de belangrijkste ontwerpparameters in het wegbouwkundig ontwerp. Ook in geotechnische berekeningen is de stijfheidsmodulus een invoerparameter.

Aan de stijfheidsmodulus van materialen of constructielagen worden geen eisen gesteld. De stijfheidsmodulus is een invoerparameter in de dimensioneringsberekeningen. Aan de hand van deze berekeningen wordt in een wegbouwkundig ontwerp bepaald wat de laagdikten moeten zijn opdat aan alle mechanistische ontwerprandvoorwaarden wordt voldaan.

De stijfheidsmodulus van een materiaal kan op verschillende wijzen wordt vastgesteld. De wijze waarop dit gebeurt, is afhankelijk van het soort berekening waarin de stijfheidsmodulus wordt gebruikt. Voor wegbouwkundige berekeningen is er behoefte aan de dynamische stijfheidsmodulus van de gehele constructielaag. Deze waarde kan worden ingeschat op basis van resultaten van bijvoorbeeld plaatbelastingsproeven. De stijfheidsmodulus voor geotechnische berekeningen wordt meestal ingeschat op basis van de statische triaxiaalproef. De statische stijfheidsmodulus uit de triaxiaalproef is vaak een orde lager dan de dynamische stijfheidsmodulus uit valgewichtdeflectiemetingen.

Voor granulaire materialen worden nog regelmatig resultaten uit de CBR-proef gebruikt, die vervolgens worden vermenigvuldigd met tien om de dynamische stijfheidsmodulus te verkrijgen. Deze vuistregel is echter alleen toepasbaar op zand en geldt niet voor grovere granulaire materialen.

In elke mechanistische dimensioneringsmethode moet, naast de waarden voor de laagdikte en de stijfheidsmodulus, ook een waarde voor de dwarscontractiecoëfficiënt (Poissongetal) worden ingevuld. Deze coëfficiënt representeert de verhouding tussen de vervorming dwars op de belasting en de vervorming in de richting van de belasting. Voor granulaire materialen wordt standaard een waarde van 0,35 gebruikt. Voor EPS en schuimbeton worden dwarscontractiecoëfficiënten van respectievelijk
0,10 en 0,20 gehanteerd.