Innoveren met grond

Van Broekhoven’s Algemene Ondernemingen maakt sinds 1989 deel uit van Screg Belgium, onderdeel van de aannemersgroep COLAS dochter van de Europese groep BOUYGUES (tel.: 013/53 02 00 - vbao@screg.be)

De activiteiten van Van Broekhoven’s AO situeren zich voornamelijk in de uitvoering van wegenis- en rioleringswerken. Wegens de striktere milieuwetgeving kwamen wij in de late jaren negentig steeds meer in contact met het probleem van de overtollige gronden die vrijkomen bij de aanleg van collectoren en rioleringen.

Tijdens besprekingen met Aquafin nv in deze periode en in samenwerking met het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) kwam de inspiratie om vrijgekomende grond door het behandelen met bindmiddel te gaan herbruiken in sleufwerken.

Door Van Broekhoven’s AO werd er voorgesteld om een aantal proefprojecten uit te voeren om de technieken met betrekking tot grondbehandeling in riolerings- en collectorwerken in de praktijk te valideren. Op dat ogenblik zouden 2 van onze Aquafin-werven in uitvoering gaan in een regio geroemd om zijn leemgrond, namelijk Denderhoutem & Affligem.

Bij deze proefprojecten werden de volgende alternatieven overwogen : vervangen van de zandomhulling van de buis door kalkverbeterde grond en vervangen van de sleufaanvulling in zand door kalkverbeterde grond.

Na een voorstudie in het laboratorium om de kalkdosering te bepalen werden de gronden met kalk gemengd in een installatie.

De kwaliteit van de aanvulling werd door middel van twee proeven gecontroleerd : verificatie van de verdichting door middel van de lichte slagsonde type OCW en plaatproeven voor het controleren van het draagvermogen en verdichting van de bovenste laag. De omhulling werd enkel beproefd met de lichte slagsonde.

De volgende conclusies konden getrokken worden :

• In eerste instantie is het noodzakelijk om, over een aantal grondmechanische gegevens te beschikken zoals de plasticiteit, de granulometrie en de vochtigheidsgraad van de grond om een inschatting te maken over de mogelijkheden tot grondverbetering.

• Een voorstudie is noodzakelijk om de bindmiddeldosering te bepalen. Het draagvermogen en de verdichting zijn hierbij de belangrijkste factoren.

• Ongebluste kalk heeft meestal het voordeel op gebluste kalk vanwege de grotere vochtigheidsreductie die bekomen wordt. De grote vochtigheid van de leemgronden is meestal een probleem.

• Noodzakelijk voor de eindkwaliteit van de aanvulling / omhulling is het bekomen van een voldoende homogeen grond-kalkmengsel.

• In leem- en kleihoudende gronden gaat men aan de slag met kalk om de gronden herbruikbaar te maken. Op de werf merkt men de klassieke interactie van kalk met de leem- en kleimineralen direct op. De grond verkruimelt en de vochtigheid wordt gereduceerd, des te meer bij gebruik van ongebluste kalk. Daarnaast merkt men ook dat de grond gemakkelijk gedurende een korte periode (tot enkele weken) kan opgeslagen worden zonder dat de intrinsieke kwaliteiten van deze grond al te zeer wijzigen. Deze grond blijft echter een fijnkorrelige grond en zelfs al is zijn gedrag fundamenteel verbeterd, de verbeterde grond blijft gevoeliger voor slechte weeromsatendigheden dan aanvulzand. Gunstige weersomstandigheden spelen dan ook in het voordeel.

• Het gedrag van een aanvulling / omhulling wordt bepaald door zijn verdichtingsgraad. Het potentieel zettingsgedrag wordt namelijk bepaald door de kwaliteit van de verdichting. Hoe beter verdicht, hoe dichter de korrelstructuur en dus minder secundaire zettingen en minder kans op schade aan het bovenliggend weglichaam. Aangezien de verdichting van verbeterde leemgronden moeilijker is dan de verdichting van zand is het belangrijk om de laagdikten bij aanvulling te beperken (max. 30 cm).

• Bij verbeterde leemgronden met kalk treedt er door een reactie kalk-kleimineralen duidelijk een verbetering op in het gedrag van de aanvulling / omhulling in de tijd. De karakteristieken van de aanvulling / omhulling evolueren daardoor op gunstige wijze in de tijd. Dit is ook merkbaar in de resultaten van de proeven met de lichte slagsonde die beter worden na verloop van tijd.

Uit de ervaringen van deze proefprojecten zijn uiteindelijk een aantal besteksvoorschriften geformuleerd welke sindsdien door Aquafin nv gehanteerd worden.

Sinds die eerste ervaringen wordt bij Van Broekhoven’s AO de oplossing van grondrecyclage als een basistechniek gezien. Onze verdere ervaringen op dit gebied zijn immers zeer positief. Het behandelen van gronden met bindmiddel, waarbij kalk door ons het meest gebruikte bindmiddel is, geeft de mogelijkheid om gronden opnieuw bruikbaar te maken voor heraanvulling van de sleuf en/of omhulling van de buis. Op die manier wordt de afvoer van de gronden tot een strikt minimum herleid. De recente aankoop van een nieuwe grondverbeteringsinstallatie wijst op een duidelijke toekomstvisie van Van Broekhoven’s AO en Screg Belgium op dit gebied.

Uit de verdere praktische ervaringen na de proefprojecten kunnen we besluiten dat er soms een beperking moet geplaatst worden bij te natte gronden. Als men in zeer natte omstandigheden aan de slag gaat, kan het maximum van 3% kalk in leem- of kleihoudende gronden, dat als maximum gesteld wordt in de bestekken, onvoldoende zijn voor het verwerkbaar maken van de grond en voor het bekomen van een voldoende draagvermogen.

Verder lijkt het mij ook aangewezen om de controles met de lichte slagsonde van de aanvulling van de sleuf en/of omhulling van de buis zo snel mogelijk na afwerking uit te voeren aangezien deze dienen te gebeuren in droge toestand. De eventuele bemaling kan dan sneller worden weggenomen. Men krijgt op die manier ook een directe inschatting van de behaalde verdichtingsgraad waarbij men eventueel nog kan ingrijpen tijdens het verloop van de werken.

De praktijk met betrekking tot het hergebruik van gronden voor het aanvullen van sleuven en de omhulling van buizen is intussen uitgewerkt door een werkgroep VLARIO - OCW in een handige praktische gids. (zoals in een ander artikel in dit nummer beschreven wordt)