Wat is verdichten of verdichting?

Verdichten is een proces dat wordt toegepast in de grondverbetering en het aanbrengen van funderingen. Doormiddel van verdichtingsprocessen wordt het volume van zand of steenachtige korrels gereduceerd. Het verdichten wordt eveneens toegepast bij het storten van vloeibaar beton. Het doel van het verdichten is het creëren van een stevige draagkrachtige bodemlaag of het creëren van een stevige betonmassa die over de juiste sterkte-eigenschappen beschikt.

Waarom wordt verdichten uitgevoerd?
Het is belangrijk dat de massa die verdicht moet worden in omvang wordt gereduceerd. Los zand bevat bijvoorbeeld gemiddeld 35 procent lucht, dit echter is afhankelijk van de korrelsamenstelling.  Los zand is niet geschikt om op te bouwen en moet worden verdicht. Om dit te realiseren moet vocht of lucht uit de massa worden verwijdert. Door het inschikken van de zandkorrels neemt de dichtheid toe en de hoeveelheid lucht af. Dit kan doormiddel van stampen, walsen of trillen (vibraties). Zelfs kei kan worden verdicht door gebruik te maken van een schapenpootwals. Zand met veel  organische stoffen wordt ook wel humus genoemd. Deze grond is moeilijk te verdichten omdat er veel stoffen en plantenresten in zitten met verschillende hardheid en vormen. Als de grond niet geschikt is voor het aanbrengen van een fundering kan men er voor kiezen om de slechte grond te verwijderen en vervolgens een zandstorting uitvoeren. Door deze zandstorting kan men een draagkrachtig zandlichaam creëren waarop men het fundament kan aanleggen.

Hoe wordt verdichten uitgevoerd?
Verdichten kan op verschillende manieren worden gedaan. Zo kan men gebruik maken van een trilplaat of een trilstamper om zand aan te stampen tot een draagkrachtige grond voor een oprit of terras. Bij het storten van beton wordt meestal gebruik gemaakt van een trilnaald waarmee men de luchtbellen uit het beton trilt. Grote walsmachines kunnen worden gebruikt bij het walsen van zand en puin voor de aanleg van wegen. Het gereedschap dat men voor de verdichting gebruikt is afhankelijk van de eisen die aan de grond en het fundament worden gesteld. De eisen aan de grond kunnen bijvoorbeeld worden aangeduid in een verdichtingsgraad.

Proctorproef
Voor het bepalen van de verdichtingsgraad van een bepaalde grond wordt gebruik gemaakt van een zogenoemde proctorproef. Deze term is afkomstig uit de civiele techniek. Doormiddel van de proctorproef wordt de dichtheid van een grondmonster bepaald. De uitkomst van de proctorproef wordt weergegeven in een percentage ten opzichte van een standaard maximale verdichtingsgraad. Grond moet volgens een stelregel minimaal 95 à 98% proctordichtheid hebben voor een fundering.

Wat is een trilnaald en waar wordt deze voor gebruikt?

Een trilnaald is een gereedschap dat wordt gebruikt in de bouwkunde en civiele techniek. Dit gereedschap is ontwikkelt voor het verdichten van betonspecie van binnenuit. Een trilnaald zorgt voor trillingen oftewel vibraties. Deze vibraties verdichten het verse betonmengsel doordat de hoeveelheid lucht in het mengsel wordt geminimaliseerd. Een betonmengsel bevat naast cement ook toeslag dat uit verschillende korrelgroottes bestaat. Door het gebruik van een trilnaald worden deze korrels beter gerangschikt zodat een goed beton ontstaat. Een goed beton is sterk en duurzaam. Het gebruiken van een trilnaald is één van de betontechnologische maatregelen die een onderdeel kan vormen van een goede verwerkingstechniek bij het betonstorten.

Wat is beton?
Beton wordt in vloeibare toestand gestort. Deze stroperige massa bevat één of meerdere toeslagmaterialen zoals grind, zand of steenslag. Het bindmiddel voor deze toeslagmaterialen is cement. De toeslag bestaat uit korrels van een verschillende omvang. Beton wordt een zeer sterke steenachtige massa als het uithard. Beton is duurzaam en is in tegenstelling tot gips niet meer oplosbaar in water. Beton kan in verschillende vormen worden gegoten en kan doormiddel van betonstaal of bouwstaalnetten worden gewapend zodat het materiaal nog sterker wordt. Beton wordt onder andere toegepast in fundamenten maar ook andere elementen zoals kelders, muren, vloeren en zuilen kunnen van beton worden gemaakt. Beton kan op de bouw worden gestort en in fabrieken. In fabrieken worden betonelementen vervaardigd onder optimale omstandigheden. Deze elementen worden na het uitharden op de bouw geplaatst. Zeer grote betonconstructies kunnen echter niet in fabrieken worden vervaardigd en worden daarom op de bouwlocatie gestort.

Beton storten in bekisting
Bij het storten van beton wordt het beton in een vloeibare toestand gestort in een mal die bijvoorbeeld gemaakt is van bekistingsmateriaal zoals betonplex. De mal of bekisting bepaald de vorm van het beton. Sommige varianten van het bekistingsmateriaal kunnen worden hergebruikt terwijl andere eenvoudiger bekistingsmaterialen gewoon om het beton blijven zitten. Het bekistingsmateriaal moet niet van hygroscopisch (vocht opnemend) materiaal zijn gemaakt omdat het beton op de plekken tegen de bekisting dan te snel uitdroogt en niet goed uithard. Betonplex heeft bijvoorbeeld een speciale coating. Er worden echter ook vaak kunststof bekistingselementen gebruikt.

Waarom is een trilnaald nuttig gereedschap bij beton storten?
Tussen het beton en de bekisting kan tijdens het storten ruimte ontstaan. Ook in het betoncement zelf kunnen tussen de toeslagkorrels en betonbewapening ruimtes ontstaan die gevuld zijn met lucht. Deze ruimtes met lucht vormen een soort luchtbellen die er voor zorgen dat het beton geen solide massa is. Omdat luchtbellen in het beton de stevigheid van de betonmassa in gevaar brengen moeten de luchtbellen nog voor het uitharden van het beton worden verwijdert. Daarvoor wordt een trilnaald gebruikt.

Door de triltechniek met behulp van een trilnaald wordt er minder lucht in het betonmengsel ingesloten. Dit komt doordat de vaste bestandsdelen van het betonmengsel heen en weer worden bewogen door de trillingen van de trilnaald. De aanwezige holtes in het gestorte beton worden daardoor opgevuld en de luchtbellen worden verdreven naar de bovenkant van het betonmengsel. Aan de oppervlakte van het betonmengsel ziet men dit door opstijgende luchtbellen. Door het trillen met de trilnaald gaan de korrels van de toeslag in het betonmengsel draaien waardoor er een compactere schikking ontstaat. Het trillen met een trilnaald heeft dus twee belangrijke voordelen:

  • De lucht verdwijnt uit het betonmengsel waardoor het beton wordt verdicht.
  • De korrels schuiven stevig in elkaar zodat een solide massa ontstaat.