Korrelverdeling en korrelvorm
De korrelverdeling is een maat voor de verdeling van de verschillende groepen korrelafmetingen in een materiaal. De korrelverdeling van een materiaal wordt bepaald met een zeefproef. Hierbij wordt met diverse zeven van grove naar fijne zeefdiameter het cumulatieve percentage materiaal door elke zeef bepaald. De grafische weergave tussen zeefdiameters en cumulatief gehalte van materiaal door elke zeef wordt aangeduid met de term zeefkromme.
Er wordt onderscheid gemaakt in continue en discontinue korrelverdelingen. Discontinu betekent dat een bepaalde korrelfractie ontbreekt in de korrelverdeling. In lava 4/32 bijvoorbeeld ontbreekt de fractie 0/4. Hierdoor heeft dit lava meer holle ruimte en meer waterbergend vermogen ten opzichte van een continu gegradeerde lava, waarin de fractie 0/4 wel aanwezig is.
De korrelverdeling is een van de belangrijkste eigenschappen van een korrelvormig materiaal. De korrelverdeling heeft grote invloed op alle mechanische materiaaleigenschappen en op nog tal van andere eigenschappen. Om deze reden worden in de regelgeving eisen gesteld aan het gehalte aan fijn materiaal en de maximale korrelmaat.
Bij een goed gegradeerd steenmengsel wordt door de aanwezigheid van grote, middelgrote en kleine korrels een goede korrelstapeling bereikt, waarbij de alom aanwezige korrelcontactvlakken zorgen voor een goede krachtoverdracht en een bijbehorende hoge stijfheidsmodulus.
Voor een goede pakking en een effectief verdichtingsproces is een bepaalde hoeveelheid fijn materiaal nodig. Met fijn materiaal wordt hier bedoeld: materiaal met korrelafmetingen kleiner dan 250 μm. De invloed van het gehalte fijn materiaal op de stijfheidsmodulus blijkt echter beperkt te zijn. De invloed wordt groter als dit gehalte bestaat uit plastische componenten, ofwel uit klei- of veendeeltjes en niet uit fijn zand. Het gehalte fijn materiaal mag echter ook niet te hoog zijn. Te veel fijn materiaal leidt tot een minder goede korrelstapeling en daarmee tot een daling van de dichtheid en de stijfheidsmodulus. De meeste ongebonden grofkorrelige materialen zijn stabiel als het gehalte ‘fijn’ onder de 8 tot 12% blijft [20].
Bij een gebrek of tekort aan fijn materiaal, zoals bijvoorbeeld bij lavasteen 16/32, wordt door de minder goede vulling en de moeilijkere verwerking van het steenmengsel een lagere stijfheidsmodulus verkregen dan bij lavasteen 0/32.