Uitvoeringsprocedures voor de Proctorproef
Hoewel de Proctorproef in de gehele wereld geldt als een gestandaardiseerde proef blijken in de loop der jaren in diverse landen en door diverse instituten veranderingen en toevoegingen te zijn aangebracht in de oorspronkelijke proefbeschrijving, waardoor relatief grote verschillen in proefapparatuur en -procedure en daarmede ook in proefresultaat ontstaan. De uitkomsten van Proctorproeven die zijn uitgevoerd volgens verschillende voorschriften of aanbevelingen mogen dan ook niet zonder meer met elkaar worden vergeleken.
Zo werd in sommige landen onder andere door de overgang op SI-eenheden een aantal relatief kleine veranderingen geïntroduceerd voor wat betreft maten en gewichten van de apparatuur. De totale hoeveelheid energie per volume-eenheid werd dan door correctie van het aantal slagen per laag op hetzelfde niveau gehouden.
De wijze van stampen kan echter ook van procedure tot procedure verschillen opleveren. Bij een zogenaamd automatisch toestel wordt de energie vanzelf gelijkmatig over het monsteroppervlak verdeeld, omdat de Proctorcilinder na elke slag een zekere hoekverdraaiing ondergaat. Bij gebruik van een zogenaamde handstamper kan extra energie worden toegevoegd door de terugslag van het apparaat. Bovendien bestaat er bij de handstamp-procedure gevaar voor ongelijkmatige verdichting. Bij sommige procedures, zoals bijvoorbeeld de Duitse, valt daarom de handstamper op een afdekplaat die praktisch het gehele monsteroppervlak beslaat en daardoor de energie ‘gelijkmatig’ over het monster verdeelt. Tevens wordt daardoor voorkomen dat bij verdichting van loskorrelig materiaal deeltjes bij het stampen zeer grote verplaatsingen ondergaan en zelfs uit de Proctorcilinder springen.
Verder dient aandacht te worden besteed aan de ‘fundatie’ van de Proctorcilinder: de ondergrond dient vlak en voldoende stijf te zijn en bovendien een zekere massa te hebben. Hoewel hieromtrent in sommige voorschriften aanbevelingen of eisen zijn opgenomen verschillen ze onderling op diverse punten.
Zo werd in sommige landen onder andere door de overgang op SI-eenheden een aantal relatief kleine veranderingen geïntroduceerd voor wat betreft maten en gewichten van de apparatuur. De totale hoeveelheid energie per volume-eenheid werd dan door correctie van het aantal slagen per laag op hetzelfde niveau gehouden.
De wijze van stampen kan echter ook van procedure tot procedure verschillen opleveren. Bij een zogenaamd automatisch toestel wordt de energie vanzelf gelijkmatig over het monsteroppervlak verdeeld, omdat de Proctorcilinder na elke slag een zekere hoekverdraaiing ondergaat. Bij gebruik van een zogenaamde handstamper kan extra energie worden toegevoegd door de terugslag van het apparaat. Bovendien bestaat er bij de handstamp-procedure gevaar voor ongelijkmatige verdichting. Bij sommige procedures, zoals bijvoorbeeld de Duitse, valt daarom de handstamper op een afdekplaat die praktisch het gehele monsteroppervlak beslaat en daardoor de energie ‘gelijkmatig’ over het monster verdeelt. Tevens wordt daardoor voorkomen dat bij verdichting van loskorrelig materiaal deeltjes bij het stampen zeer grote verplaatsingen ondergaan en zelfs uit de Proctorcilinder springen.
Verder dient aandacht te worden besteed aan de ‘fundatie’ van de Proctorcilinder: de ondergrond dient vlak en voldoende stijf te zijn en bovendien een zekere massa te hebben. Hoewel hieromtrent in sommige voorschriften aanbevelingen of eisen zijn opgenomen verschillen ze onderling op diverse punten.
Voorts wordt bij een aantal Proctorvoorschriften weinig of geen aandacht besteed aan additionele maatregelen die dienen te worden getroffen om te voorkomen dat foutieve en onbruikbare uitkomsten worden verkregen als gevolg van vergruizing of aanwezigheid van te veel grove delen.
Vergruizing ontstaat wanneer het korrelmateriaal door de stampenergie wordt gedesintegreerd: er springen kleinere of grotere delen af van de individuele korrels of de korrels worden volledig verbrijzeld. Als het materiaal, zoals bij Nederlands zand, bestaat uit kwartskorrels treedt volgens de meeste onderzoekers in de normale Proctorproef nauwelijks of geen vergruizing op, ook al wordt bij elk nieuw vochtgehalte steeds hetzelfde monster gebruikt.
Bij toepassing van de Verzwaarde Proctorproef wordt niet alleen ruim vier maal meer energie uitgeoefend per volume-eenheid maar is de impact per slag bij de meeste proefuitvoeringen ook twee- à driemaal groter. Volgens sommige onderzoekers is het daarom aan te bevelen om bij deze proeven onder alle omstandigheden, dus ook op kwartsmonsters, steeds nieuw materiaal te gebruiken voor elke beproeving bij een nieuw vochtgehalte.
Voorts dient bij beproeving van grind- of stenenhoudende monsters te worden voorkomen dat de uitkomsten nadelig worden beïnvloed door de relatief kleine diameter van de Proctorcilinder ten opzichte van de afmetingen van de grove korrels. Toepassing van cilinders met grotere diameters kan daarbij uitkomst bieden, maar vergt aanpassing van de hoeveelheid stampenergie per volume-eenheid grond; deze methode leidt echter niet in alle gevallen tot vergelijkbare dichtheden, die hetzelfde zijn als in de standaardcilinder.
Bij beproeving van dergelijke monsters waarin niet al te hoge percentages grove korrels of stenen voorkomen wordt in sommige procedures het op traditionele wijze verkregen resultaat rekenkundig gecorrigeerd.
Verder ontbreekt bij veel voorschriften een aanwijzing inzake de wijze waarop de uiteindelijke Proctorcurve door de gevonden meetpunten moet worden getrokken, c.q. hoe de maximumproctordichtheid en het optimumvochtgehalte exact moeten worden bepaald; onder andere Westera [1990] stelde dienaangaande een procedure voor.
Overigens is uit diverse onderzoeken gebleken dat de reproduceerbaarheid van de meeste uitvoeringsmethoden in het algemeen wordt aangeduid als ‘goed’, ook bij uitvoering door verschillende laboranten.
In de Standaard RAW Bepalingen 2000 wordt onder proef nummer 5 de zogenaamde normale en Verzwaarde Proctorproef beschreven, waarbij qua specificaties in grote lijnen wordt aangesloten bij de meest gangbare buitenlandse voorschriften; ten aanzien van vergruizingsgevoelig en grof materiaal zijn summiere richtlijnen opgenomen.
In de grondwerkpraktijk worden overigens vaak van de Standaard RAW Bepalingen 2000 afwijkende apparaten en procedures toegepast.
Vergruizing ontstaat wanneer het korrelmateriaal door de stampenergie wordt gedesintegreerd: er springen kleinere of grotere delen af van de individuele korrels of de korrels worden volledig verbrijzeld. Als het materiaal, zoals bij Nederlands zand, bestaat uit kwartskorrels treedt volgens de meeste onderzoekers in de normale Proctorproef nauwelijks of geen vergruizing op, ook al wordt bij elk nieuw vochtgehalte steeds hetzelfde monster gebruikt.
Bij toepassing van de Verzwaarde Proctorproef wordt niet alleen ruim vier maal meer energie uitgeoefend per volume-eenheid maar is de impact per slag bij de meeste proefuitvoeringen ook twee- à driemaal groter. Volgens sommige onderzoekers is het daarom aan te bevelen om bij deze proeven onder alle omstandigheden, dus ook op kwartsmonsters, steeds nieuw materiaal te gebruiken voor elke beproeving bij een nieuw vochtgehalte.
Voorts dient bij beproeving van grind- of stenenhoudende monsters te worden voorkomen dat de uitkomsten nadelig worden beïnvloed door de relatief kleine diameter van de Proctorcilinder ten opzichte van de afmetingen van de grove korrels. Toepassing van cilinders met grotere diameters kan daarbij uitkomst bieden, maar vergt aanpassing van de hoeveelheid stampenergie per volume-eenheid grond; deze methode leidt echter niet in alle gevallen tot vergelijkbare dichtheden, die hetzelfde zijn als in de standaardcilinder.
Bij beproeving van dergelijke monsters waarin niet al te hoge percentages grove korrels of stenen voorkomen wordt in sommige procedures het op traditionele wijze verkregen resultaat rekenkundig gecorrigeerd.
Verder ontbreekt bij veel voorschriften een aanwijzing inzake de wijze waarop de uiteindelijke Proctorcurve door de gevonden meetpunten moet worden getrokken, c.q. hoe de maximumproctordichtheid en het optimumvochtgehalte exact moeten worden bepaald; onder andere Westera [1990] stelde dienaangaande een procedure voor.
Overigens is uit diverse onderzoeken gebleken dat de reproduceerbaarheid van de meeste uitvoeringsmethoden in het algemeen wordt aangeduid als ‘goed’, ook bij uitvoering door verschillende laboranten.
In de Standaard RAW Bepalingen 2000 wordt onder proef nummer 5 de zogenaamde normale en Verzwaarde Proctorproef beschreven, waarbij qua specificaties in grote lijnen wordt aangesloten bij de meest gangbare buitenlandse voorschriften; ten aanzien van vergruizingsgevoelig en grof materiaal zijn summiere richtlijnen opgenomen.
In de grondwerkpraktijk worden overigens vaak van de Standaard RAW Bepalingen 2000 afwijkende apparaten en procedures toegepast.