Keuze van de aanduiding voor de mate van verdichting
In Nederland wordt ter aanduiding van de mechanische kwaliteit van een zandmassa in de wegbouwkunde veelvuldig gebruik gemaakt van de verdichtingsgraad in % mpd, dat wil zeggen de dichtheid in relatie tot de maximumdichtheid volgens de normale Proctorproef ter bepaling van de referentiedichtheid; in de geotechniek wordt voornamelijk de relatieve dichtheid gehanteerd.
In het buitenland is de Proctorproef op zand veel minder populair. Daar wordt pas voor de Proctorproef gekozen als het percentage fijn materiaal (deeltjes kleiner dan 63 μm) boven een bepaalde grens ligt. Van zand met een lager percentage fijn materiaal wordt de maximale droge referentiedichtheid doorgaans bepaald met behulp van een trilverdichtingsmethode, bij voorkeur die volgens ASTM. Het criterium voor toepassing van een trilverdichtingsmethode verschilt echter van instantie tot instantie.
Uit de voorschriften volgens het Corps of Engineers (USCE), de American Society for Testing Materials (ASTM), het U.S. Bureau of Reclamation (USBR) en diverse individuele onderzoekers blijkt dat voor grond met meer dan ongeveer 12% deeltjes kleiner dan 74 μm gekozen moet worden voor de Proctorproef als referentieproef. Meer specifiek hangt de keuze af van het feit of de fijne fractie relatief veel of weinig lutum bevat: in het eerste geval moet een lager percentage dan 12 als criterium worden gekozen, in het tweede geval een hoger. Een ander criterium luidt dat de Proctormethode moet worden gebruikt als 98% mpd een hogere dichtheid oplevert dan ID = 85% of ook wel als 95% mpd een hogere dichtheid oplevert dan ID = 70%.
Hoewel de Proctorproef in principe is bedoeld als verdichtingsproef voor min of meer cohesief materiaal en als zodanig in veel landen normaliter niet zou worden toegepast op de zanden die in Nederland worden gebruikt als ‘zand voor zandbed’ wordt de proef in de Nederlandse wegenbouw wel als zodanig gehanteerd.
Niettemin kleven er aan de Proctorproef veel nadelen, zeker in relatie tot de maximum- en minimumdichtheidsbepaling:
In het buitenland is de Proctorproef op zand veel minder populair. Daar wordt pas voor de Proctorproef gekozen als het percentage fijn materiaal (deeltjes kleiner dan 63 μm) boven een bepaalde grens ligt. Van zand met een lager percentage fijn materiaal wordt de maximale droge referentiedichtheid doorgaans bepaald met behulp van een trilverdichtingsmethode, bij voorkeur die volgens ASTM. Het criterium voor toepassing van een trilverdichtingsmethode verschilt echter van instantie tot instantie.
Uit de voorschriften volgens het Corps of Engineers (USCE), de American Society for Testing Materials (ASTM), het U.S. Bureau of Reclamation (USBR) en diverse individuele onderzoekers blijkt dat voor grond met meer dan ongeveer 12% deeltjes kleiner dan 74 μm gekozen moet worden voor de Proctorproef als referentieproef. Meer specifiek hangt de keuze af van het feit of de fijne fractie relatief veel of weinig lutum bevat: in het eerste geval moet een lager percentage dan 12 als criterium worden gekozen, in het tweede geval een hoger. Een ander criterium luidt dat de Proctormethode moet worden gebruikt als 98% mpd een hogere dichtheid oplevert dan ID = 85% of ook wel als 95% mpd een hogere dichtheid oplevert dan ID = 70%.
Hoewel de Proctorproef in principe is bedoeld als verdichtingsproef voor min of meer cohesief materiaal en als zodanig in veel landen normaliter niet zou worden toegepast op de zanden die in Nederland worden gebruikt als ‘zand voor zandbed’ wordt de proef in de Nederlandse wegenbouw wel als zodanig gehanteerd.
Niettemin kleven er aan de Proctorproef veel nadelen, zeker in relatie tot de maximum- en minimumdichtheidsbepaling:
- omdat voor de constructie van de curve minimaal vijf bepalingen nodig zijn vergt de uitvoering van de proef veel tijd; de maximum- en minimumdichtheidsbepaling kan veel sneller worden uitgevoerd;
- de Proctorproef dient te worden uitgevoerd door een gekwalificeerd laborant; de maximum- en minimumdichtheidsbepaling vraagt veel minder expertise;
- het bij de Proctorproef toegepaste verdichtingsprincipe, de zogenaamde stampverdichting, brengt niet dezelfde mechanische effecten teweeg als de in de wegenbouwpraktijk meestal toegepaste trilverdichting; bij de maximumdichtheidsbepaling wordt wel trilverdichting toegepast;
- bij gevaar voor vergruizing dient elke verdichting bij een bepaald vochtgehalte op nieuw representatief materiaal te worden herhaald. Bij toepassing van de Verzwaarde Proctorproef moet deze maatregel sowieso worden toegepast. Bij de maximumdichtheidsbepaling treedt nauwelijks of geen vergruizing op;
- het zogenaamde optimumvochtgehalte waarbij het verdichtingseffect in de Proctorproef maximaal is kan, met name in zanden met een laag percentage fijn materiaal, nauwelijks worden vastgesteld omdat de Proctorcurve over een brede range vochtgehalten rondom het optimumvochtgehalte een vlak verloop heeft. Het is opvallend dat voor dergelijke zanden de bijbehorende maximumproctordichtheid even groot is als die van volkomen droog zand.
De trilverdichtingsproef van de maximumdichtheids bepaling leidt meestal tot een iets hogere dichtheid. De trilverdichtingsmethode van de maximumdichtheidsbepaling heeft overigens ook enige nadelen:
- goedgegradeerde zanden hebben onder invloed van trillingen de neiging tot ontmenging waardoor lagere maximumdichtheden gevonden kunnen worden dan bij niet-ontmengd materiaal. Voor de relatief uniforme Nederlandse zanden speelt dit bezwaar in mindere mate dan voor de beter-gegradeerde buitenlandse zanden;
- omdat de trilverdichting meestal wordt uitgevoerd op droog zand wordt geen inzicht verkregen in het gedrag bij gedeeltelijke verzadiging; in de praktijk wordt echter vrijwel altijd deels verzadigd materiaal verdicht.