Leem/keileem/löss/stol (berggrind)
In figuur 10 staat leem ingekleurd weergegeven (indeling van de lutum – silt – zanddriehoek). De grondsoort leem is fijner dan zand, maar bevat minder kleimineralen dan klei.
Leem bestaat voor het merendeel uit fijne kwartskorrels, kleiner dan 63 µm. Op grond van de geologische geschiedenis en vindplaats wordt soms onderscheid gemaakt tussen de verschillende Nederlands leemgronden, hoewel de grondmechanische eigenschappen over het algemeen weinig verschillen.
Leem moet niet worden verward met keileem, die op grond van de classificatie volgens [8] moet worden aangeduid als klei. Keileem vindt zijn oorsprong als glaciale afzetting. Het bestaat uit een mengsel van lutum, silt, zand, grind, stenen, keien en blokken. De meest voorkomende keileem heeft een zandgehalte van 60 á 70% en wordt in [8] aangeduid als zandige klei.
Löss betreft leem met een eolische oorsprong (afgezet door de wind). In [8] is löss aangeduid als zwak zandige leem.
De benaming van stol is ook wel berggrind. Dit grind is door de Maas afgezet. Na die afzetting kreeg Nederland periodes met grote klimaatschommelingen. Zeer koude ijstijden (glaciale periodes) wisselden af met veel warmere tussenijstijden (interglaciale). Tijdens de glaciale periodes veroorzaakte intense vorstwerking een zekere verfijning van het oppervlak, de vorming van dekzanden. Tijdens de warme, interglaciale fasen verweerde het grind tot de kleirijke, roodbruine bodem (As) met diepe infiltraties van ijzer- en mangaanoxide. Dit resulteerde in de huidige eigenschappen van het ‘berggrind’, intens gekleurd grind met een kleiige matrix. Tegenwoordig kan het berggrind worden gebruikt voor hoogwaardige toepassingen. Dit vergt wel een intens wassen ervan om klei en leem te ver wijderen.
In tabel 22 staan de meest relevante materiaaleigenschappen van leem, löss en keileem.
Tabel 22. Typische materiaalkundige eigenschappen leem, löss en keileem [2, 17]
| Materiaaleigenschap | Eenheid | Leem | Löss | Keileem |
| Mechanische eigenschappen | ||||
| dichtheid nat | kg/m 3 | 1.900 - 2.200 | 1.700 - 2.200 | 1.900 - 2.400 |
| dichtheid droog | kg/m 3 | 1.200 - 1.800 | 1.300 - 1.800 | 1.300 - 2.000 |
| maximale proctordichtheid | kg/m 3 | 1.700 - 1.800 | 1.750 - 1.800 | 1.850 - 1.950 |
| ongedraineerde schuifsterkte | kPa | 50 - 300 | 50 - 300 | 50 - 350 |
| evenwichtsdraagvermogen – schuifsterkte (σ v ’ = 20 kPa) | kPa | n.b. | 13,6 - 17,7 | > 10,7 |
| E dyn | MPa | 15 - 50 | 25 - 50 | 25 - 50 |
| cohesie | kPa | 0 - 8 | 0 - 5 | 0 - 5 |
| inwendige wrijvingshoek | o | 25 - 35 | 25 - 40 | 25 - 40 |
| samendrukbaarheid C p ’ | - | 25 -100 | 25 - 100 | 25 - 100 |
| samendrukbaarheid C s ’ | - | 650 - 2.500 | 500 - 2.000 | 500 - 3.000 |
| consolidatiecoëfficiënt | m 2 /s | n.b. | n.b. | n.b. |
| volumeverandering | % | ≤0,1 | ≤ 0,1 | ≤ 0,1 |
| zwel/collapse/krimp | % | n.b. | -/-/≤4,4 | -/-/≤4,0 |
| doorlatendheid | m/s | 5,0 X10 -9 | < 1,0 X10 -9 | 1,0 X10 -8 1,0 X10-10 |
| capillaire werking – stijghoogte | m | > 1 | > 1 | > 1 |
| vorstgevoeligheid – heffing | mm | n.b. | onvoldoende | 12 |
| Classificatie-eigenschappen | ||||
| korrel(grootte)verdeling | % < 2 µm | 8 - 30 | 8 - 30 | 10 - 22 |
| korrelgradering | % 2 - 63 µm | 60 - 95 | 60 - 80 | 15 - 30 |
| plasticiteitsindex | % m/m | 2 - 15 | 7 - 20 | 5 - 25 |
| samenstelling (humusgehalte) | % m/m | n.b. | 0,2 - 3,0 | 0,1 - 5,5 |
| dichtheid korrels | kg/m 3 | 2.650 - 2.700 | 2.650 - 2.700 | 2.550 - 2.700 |
| Toestandeigenschap | ||||
| verdichtingsgraad | % mpd | 75 - 100 | 75 - 100 | 80 - 100 |
| consistentie-index | - | n.b. | 0,45 - 1,45 | 0,45 - 1,40 |
Leem
Toepassing in CO kan plaatsvinden, mits het materiaal wordt verwerkt boven het grondwater en minimaal op 1,5 tot 2 meter diepte beneden de verharding [17]. Op grond van onderzoek en ervaring mag worden verwacht dat leem onder bepaalde voorwaarden kan worden toegepast in CA. Deze voorwaarden worden niet vermeld [17].
Löss
In Maastricht is een ophoging van een weg uitgevoerd in löss waarvan een gedeelte afkomstig was uit een naast het werk gelegen natuurlijke ophoging. De rest kwam van diverse locaties in de gemeente Maastricht.
De löss is aangelegd op de natuurlijke ondergrond, waarvan de teelaarde was verwijderd [2]. De dikte van de ophoging varieert en is maximaal 3,5 meter. De ophoging kan worden aangeduid als constructie-onderdeel CO.
Keileem
De toepassing van keileem in ophogingen is onderzocht bij de aanleg van een nieuw gedeelte van ongeveer 4,5 kilometer van de A1 bij Oldenzaal. De opritten naar een viaduct zijn gedeeltelijk uitgevoerd in keileem afkomstig uit een nabij gelegen insnijding. De keileem is aangebracht in de constructie-onderdelen CO en CA [2]. Op basis van [17] kan keileem onder bepaalde voorwaarden worden toegepast voor constructieonderdelen CO. Voor de andere toepassingsgebieden zie tabel 23. Gezien de onvruchtbaarheid van het materiaal is keileem niet geschikt als deklaag.
Tabel 23. Toepassingsgebieden leem, keileem en löss
| Wegen | Bouwrijp maken | |||||
| VB/CB | VO/CO | CA/VA | D | NO | NA | CS |
| belastingspreidendelaag | ophogingbovenwater | aanvullingonderwater | deklaag | ophogingtuinen/groenstroken | aanvullingtuinen/groenstroken | ondergrondfundering opstaal |
| nee | ja | nee | nee | ja | ja | nee |
| Geluidswallen | Landschapsarchitectuur | Stortplaats | ||||
| ophogingbovenwater | aanvulling onder water | deklaag | ophoging boven water | aanvulling onder water | deklaag | deklaag |
| ja | nee | nee | ja | nee | nee | nee |