Wat is een funderingsinspectie en waarom wordt deze uitgevoerd?

In Nederland zijn honderden jaren geleden veel oude gebouwen gebouwd. Deze oude monumentale gebouwen zijn vaak beeldbepalend voor de omgeving van bijvoorbeeld een binnenstad. Ondanks het feit dat deze gebouwen er aan de buitenkant vaak mooi uitzien kan men zonder nauwkeurig onderzoek niets zeggen over de technische staat van deze gebouwen. De bouwtechnieken van honderd of zelfs tweehonderd jaar geleden zijn anders dan tegenwoordig. Ook de materialen zijn tegenwoordig veel beter dan vroeger. In het verleden maakte men vooral gebruik van hout en steen.

Tegenwoordig kan men ook (gewapend) beton en verschillenden metalen en kunststoffen toepassen in de bouw. Deze materialen worden niet alleen voor de buitenkant gebruikt. Ook aan de binnenkant en de onderkant van een gebouw wordt tegenwoordig op een andere manier aandacht besteed dan vroeger. Het fundament is bijvoorbeeld een zeer belangrijk aspect van een bouwwerk.

Waarom funderingen inspecteren
Wanneer een bouwwerk eenmaal staat wordt het fundament door de gebruikers en eigenaren van een gebouw vaak vergeten. Dit komt omdat een fundament over het algemeen niet zichtbaar is. Bij oude panden kan het echter voorkomen dat men twijfels heeft bij de deugdelijkheid van het fundament. Er kunnen scheuren in de muren ontstaan en er kan verzakking optreden.

Veel oude gebouwen zijn nog geplaatst op houten funderingspalen. Deze funderingspalen kunnen rotten als ze in contact komen met zuurstof. Daarnaast kan ongedierte de houten funderingspaal aantasten. Als men twijfels heeft over de deugdelijkheid van de fundering kan men een funderingsinspectie uitvoeren.

Hoe wordt een funderingsinspectie uitgevoerd?
Een funderingsinspectie is visueel. Dit houdt in dat men de fundering daadwerkelijk moet zien om een goede inspectie uit te voeren. Het is daarvoor noodzakelijk dat een deel van de fundering wordt vrijgegraven. Vervolgens gaat een speciaal opgeleide inspecteur de fundering bekijken. Er wordt bij een funderingsinspectie onder andere gelet op de mate waarin schimmels en bacteriën het hout hebben aangetast. Ook de hardheid van het hout en eventuele scheurvorming wordt beoordeeld. Houten delen van het fundament die boven het grondwater hebben gestaan in zogenoemd droogzand zijn extra kwetsbaar voor rotting en andere schade.

Verder wordt er bij de funderingsinspectie ook gekeken naar de algehele bouwwijze van het fundament. De mate van verzakking van het pand en de richting waarin het pand is verzakt wordt eveneens meegenomen in de beoordeling.  Er wordt een rapport opgesteld over de staat van het fundament. Daarbij worden metingen en foto’s toegevoegd. Aan de hand van het rapport kan men conclusies trekken of de fundering nog sterk genoeg is. Indien dat niet het geval is zal men een effectieve oplossing moeten bedenken. Dan worden meestal bouwkundigen en constructeurs ingeschakeld.

Wat wordt bedoelt met ‘zetting’ van grond in de bouwkunde en grondmechanica?

Zetting is een woord dat onder andere wordt gebruikt in de bouwkunde en grondmechanica. Met het woord zetting duid men op het proces waarbij grond wordt samengedrukt door een bepaalde belasting of druk. Door druk op grond uit te oefenen wordt grond verdicht. Dit houdt in dat het volume van de grond afneemt doordat water en lucht uit de poriën worden weggedrukt. Als zetting plaatsvindt door het ontwijken van water noemt men dit consolidatie.

Over het algemeen wordt onder zetting het inklinken van grond verstaan. Echter de gevolgen daarvan voor bouwwerken worden eveneens zetting genoemd. Er kan sprake zijn van toelaatbare zetting. Hierbij is de schade aan het bouwwerk beperkt of nihil. Bij ontoelaatbare zetting heeft men te maken met ongelijke zetting. Dit houdt in dat er geen gelijkmatige zetting bij het bouwwerk optreed. De gevolgen zijn dan duidelijk zichtbaar in de constructie van de bouwwerken. Immers bepaalde delen van het bouwwerk zakken verder naar beneden dan andere delen van het bouwwerk. Men spreekt dan over het algemeen over zakking of verzakking.

Zettingssnelheid
De snelheid waarmee zetting optreed noemt men de zettingssnelheid.  De zettingssnelheid is van een aantal factoren afhankelijk. Onder andere het gewicht van het bouwwerk heeft een grote invloed op de zettingssnelheid. Daarnaast is ook het fundament van grote invloed. Verder is de structuur en textuur van de grond belangrijk. Hierbij wordt gekeken naar het watergehalte en de omvang van eerdere belastingen.

Bouwrijp maken van grond
Over het algemeen wordt bij bouwprojecten rekening gehouden met de te verwachten zetting van gebouwen. Daarom wordt grond bouwrijp gemaakt. Daarvoor neemt men  proctorproeven waarmee men de draagkracht van de bodem kan onderzoeken. Bij onvoldoende draagkracht zal men de grond moeten belasten. Dit kan bijvoorbeeld door een zandlichaam aan te brengen. Door deze belasting van de grond wordt de grond voor het daadwerkelijke bouwen ‘gezet’. Dit zorgt er voor dat tijdens en na het bouwen minder zetting optreed.

Wat is een proctorproef en hoe wordt deze uitgevoerd?

Een proctorproef is een proef die onder andere in de civiele techniek wordt gebruikt. De proctorproef wordt gebruikt om de dichtheid te bepalen van een bepaald grondmonster. De resultaten van deze proef worden aangeduid in een percentage. Dit percentage maakt de proctordichtheid inzichtelijk. Aan de hand van deze proctordichtheid kan men de verdichtingsgraad van een bepaalde grond aflezen. Hierdoor kan men vervolgens concluderen of de grond over de benodigde funderingsstabiliteit beschikt. De naam van deze proef is een verwijzing naar de Amerikaanse ingenieur Ralph R. Proctor. Hij had in 1933 verschillende varianten van deze proef ontwikkelt.

Waarom wordt de proctorproef gedaan?
Voordat men een fundering plaatst op een stuk grond moet men informatie hebben over de samenstelling van deze grond en de hardheid daarvan. Een fundering moet over het algemeen aangebracht worden op een grond die goed verdicht is. Als men dat niet doet kan het gewicht van de fundering en het bouwwerk er voor zorgen dat de grond er onder in elkaar wordt gedrukt. Dit proces wordt ook wel ‘zetten’ genoemd. Bij overmatig zetten kan een fundering of bouwwerk verzakken en ernstig beschadigen. Zo kunnen er bijvoorbeeld scheuren ontstaan in muren en vloeren. Om dat te voorkomen moet een grond een bepaalde proctordichtheid hebben voordat men er een fundering op kan aanbrengen. Als stelregel wordt een proctordichtheid gehanteerd van 95 à 98%.

Hoe voert men een proctorproef uit?
De proctorproef bestaat uit verschillende onderdelen. Allereerst gaat men het vochtgehalte bepalen van de grondmonsters. Hierdoor worden de grondmonsters genomen met een cilinder die een bepaalde inhoudsmaat heeft. Men meet het vochtgehalte door 150 gram nat zand uit deze cilinder te halen en in een ovenschaal te plaatsen. Dit gewicht wordt vervolgens genoteerd. Daarna verwarmd men het monster enkele minuten in de oven. Hierbij wordt op regelmatige tijdstippen het gewicht van het monster gewogen.  Als het gewicht van het monster niet meer dan 0,1% afwijkt van de vorige meting wordt het monster als droog beschouwd. Men kan nu het droge monster wegen en bepalen wat het verschil is met het oorspronkelijke gewicht van de massa (150 gram). Het verschil is het vochtgehalte dat uit het monster is verdampt.

Vervolgens wordt de maximale dichtheid van het grondmonster bepaald. Hiervoor gebruikt men een andere test. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een machine. Deze machine bevat een gewicht van 2,5 kg met een oppervlakte van 50,8 mm. Dit gewicht slaat met 25 slagen per laag het monster aan. Het aantal verschilt en is afhankelijk van de inhoud van de cilinder. Gemiddeld zijn er 3 tot 5 lagen met een dikte van ongeveer 40 mm.

Voor het bepalen van  maximale proctordichtheid  wordt als volgt te werk gegaan: men begint met een normale waarde (het vochtgehalte zoals deze met het monster was geleverd) en vervolgens voegt men een bepaald aantal percentages van het monster  aan water toe en voert de test nogmaals uit. Dit gebeurt zo vaak totdat de dichtheid van de massa begint te dalen.

Maximum Proctor Dichtheid
De mechanische kwaliteit van een zandmassa in de weg- en waterbouwkunde wordt in Nederland aangeduid in de verdichtingsgraad in % mpd (Maximum Proctor Dichtheid). Dit is de in-situ-dichtheid in verhouding tot de maximum dichtheid. Voor de bodem van een fundering wordt over het algemeen een proctordichtheid van minimaal 95 procent geëist. Voor de toplaag wordt meestal een proctordichtheid van 98 procent geëist.

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.

Wat bedoelt men in de civiele techniek met grondverbetering?

In de civiele techniek wordt met grondverbetering het verbeteren van slappe grond bedoelt. Slappe grond heeft weinig draagvermogen daardoor is de grond niet geschikt om zware objecten of constructies te dragen. In de civiele techniek tracht men deze grond te verbeteren zodat het draagvermogen wordt geoptimaliseerd. Aan de slappe grond worden in de civiele techniek meestal andere grondsoorten en mengsels toegevoegd zoals klei en veen. Deze toevoegingen verbeteren het draagvermogen van de grond. Het verbeteren van grond kan op verschillende manieren gebeuren.

Samendrukken
Slappe grond kan worden verbeterd door het laten consolideren van de slappe grondlagen. Uit de grond wordt grondwater geperst. Hierdoor worden de slappe grondlagen tegen elkaar samengedrukt. Dit zorgt er voor dat de lagen gezamenlijk tot een stevige grond worden gemaakt met een groter draagvermogen.

Het samendrukken van grond kan een langdurig proces zijn. De snelheid van dit grondverbeteringsproces is afhankelijk van de grondsoort. Sommige grondsoorten laten slecht water door zoals klei en veen. Het laten weglopen van water is bij consolideren zeer belangrijk. Dit proces kan worden versneld door het forceren van consolidatie. Het consolideren kan worden versneld door het aanbrengen van drainage. Deze drainage wordt in de wegenbouw verticaal geplaatst. Hierdoor kan water van hogere grondlagen naar lagere grondlagen naar beneden stromen. Verticale drainage bestaat uit waterdoorlatende strips die verticaal in de grond worden geplaatst.

Een andere manier om grondwater naar lagere grondlagen te krijgen is het tijdelijk plaatsen van extra gewicht op de grond. Dit kan bijvoorbeeld een zandlaag zijn. Deze laag zand wordt ook wel een zandlichaam genoemd. Het zand zelf laat uitstekend water door. Door het gewicht van het zand worden de lagen daaronder samengeperst. Hierdoor wordt het consolidatieproces versneld.

Grondvervanging
Grond die niet draagkrachtig is kan worden vervangen door bijvoorbeeld zand. Kleigrond en veengrond worden in de praktijk vaak vervangen door zand. Hierbij wordt de klei of het veen afgegraven. Dit afgraven gaat soms tot op de onderliggende zandlaag die reeds in de bodem aanwezig is. Die zandlaag moet dan echter niet te diep zijn. Als men zand aanbrengt moet deze laag echter wel verdicht worden. Dit wordt gedaan doormiddel van aandrukken en trillen.

Veranderen van de bodemsamenstelling
Grondverbetering kan ook worden gerealiseerd door het wijzigen van de bodemkarakteristieken. Dit gebeuren door slappe grond te injecteren met grout of andere stoffen. Verder kan men kalk toevoegen aan leem of klei om een betere grond te krijgen. Een andere vorm is simulatie van bacteriën. Hierbij worden bacteriën die in de grond aanwezig zijn bewerkt zodat ze hun verkittende werking versnellen.

Ontlasten van de ondergrond
Men kan er ook voor kiezen om de slappe lagen in de bodem te vervangen door een deel daarvan op te hogen met lichtgewicht materiaal. Dit lichtere materiaal kan bijvoorbeeld Geëxpandeerd polystyreen (EPS) zijn of puimsteen (bims). Verder kan men palen gebruiken in bijvoorbeeld een paalmatras. Hierdoor wordt de belasting van de bovenkant van de grond gedragen door de palen. Deze palen dienen dan zo diep in de grond door te dringen dat ze op een stevige grondlaag staan. een bekend voorbeeld hiervan zijn de heipalen die in de grond geheid worden voor woningen en andere gebouwen.

Wapenen van grond
Net als beton kan men ook grond wapenen. Doormiddel van wapenen kan de grond worden verstevigd en kan de grond draagkrachtiger worden. het verstevigen van grond kan doormiddel van natuurlijke materialen gebeuren zoals riet, wilgentenen, taken, wiepen en dierenhuiden. Deze materialen werden vooral vroeger gebruikt. Tegenwoordig maakt men bij het wapenen van grond vooral gebruik van zogenoemde geokunststoffen. Dit kan bijvoorbeeld een geotextiel of geogrid van bijvoorbeeld polyester zijn. Daarnaast kan men ook gebruik maken van stalen strippen om de grond te wapenen.

Grondbevriezing
Door het bevriezen van grond kan een tijdelijke grondverbetering ontstaan. Het bevriezen van grond kan men realiseren door bijvoorbeeld de grond te injecteren met vloeibare stikstof. De bevroren grond is hard en daardoor stevig. Deze stevigheid is echter zeer lokaal en van korte duur omdat de warmte van de omringende grond en de omgevingstemperatuur er voor zorgen dat de grond langzaam maar zeker gaat ontdooien.

Wat is cultuurtechniek en waar is deze techniek op gericht?

Cultuurtechniek is een verzamelnaam voor verschillende technieken die worden gebruikt voor het in cultuur brengen van landoppervlakken en het in cultuur houden daarvan. Maatregelen en werkzaamheden die onder cultuurtechniek vallen zijn er op gericht om de grond of bodem blijvend te verbeteren en de gebruikswaarde daarvan te vergroten. De cultuurtechniek omvat verschillende segmenten en werkgebieden. Hierbij kan men deken aan waterbeheersing, grondverbetering, landaanwinning en verbetering van de verkaveling.

Cultuurtechniek: streven naar balans tussen cultuur en natuur
Cultuurtechniek is in de loop der jaren verandert. In de tijd van de Romeinen, rond het begin van de jaartelling, was cultuurtechniek vooral gericht op het cultiveren van grond zodat deze gebruikt kon worden voor de landbouw. Naar verloop van tijd is cultuurtechniek breder geworden en werd deze ook gericht op het aanwinnen van land en de waterbeheersing. Tegenwoordig staan duurzaamheid en natuur hoog op de agenda. Een landschap moet wel een bepaald natuurlijk ‘karakter’ behouden. Het ecologisch aspect speelt een steeds grotere rol bij cultuurtechniek. Er wordt aandacht besteed aan een natuurlijke landschapsinrichting met bijvoorbeeld poelen en natuurlijke oevers. Dit is gunstig voor de flora en de fauna in de omgeving. Cultuurtechniek is een afstemming van verschillende belangen en factoren. De overheid, natuurorganisaties en verschillende bedrijven die grondwerkzaamheden verrichten overleggen regelmatig met elkaar hoe het landschap vormgegeven moet worden. Hierdoor ontstaan beleidsplannen met aandacht voor natuur, duurzaamheid en esthetische aspecten zonder dat het nut voor de mens uit het oog wordt verloren.

Wat is een cunet en waarvoor wordt een cunet gegraven?

Een cunet is een uitgraving in een natuurlijke ondergrond. Een cunet wordt gemaakt in een niet draagkrachtige grondlaag. Hierin wordt meestal zand aangelegd. Dit zand wordt goed aangedrukt en is een stevige ondergrond. Het zand in een cunet wordt ook wel een dragend lichaam of een zandlichaam genoemd. Dit dragend lichaam is een stevige ondergrond voor opstelterreinen, kabels en nutsleidingen ten behoeve van elektriciteit en gas.

Een zandlichaam wordt ook in een cunet aangebracht om voldoende draagkracht te bieden voor een fundering die er later op wordt geplaatst. Daarnaast is zand een goed materiaal voor een cunet omdat het ontgraven van zand eenvoudiger is dan het ontgraven van kleigrond en zwarte grond. Ook bij regen en temperaturen vlak onder het nulpunt kan men zand makkelijker ontgraven dan de meeste andere bodemsoorten.

Zandlichaam in een cunet
Voor het aanleggen van een cunet wordt meestal gebruik gemaakt van een graafmachine. Een smalle cunet kan eventueel door een grondwerker met een spade worden uitgegraven. Na het graven van een cunet wordt er met de hand of machinaal zand in de cunet gebracht. Dit zand wordt gelijkmatig over het cunet verdeeld. Als zand in een cunet wordt geschept is het nog los en daarnaast zit er nog veel lucht tussen het zand. Daardoor is het zand nog niet geschikt om als fundament te dienen. Zand kan echter met een trilplaat worden aangetrild. Hierdoor verdwijnt de lucht uit het zand en gaat het zand beter zetten. Het aan trillen van zand zorgt voor een primaire zetting. Deze zetting is een goed fundament voor de verharding die erop wordt aangebracht.

De dikte van de zandlaag in en cunet kan verschillen. Dit heeft te maken met de benodigde draagkracht. Een drukke autosnelweg heeft meer draagkracht nodig dan een voetpad of fietspad. Daarom heeft een autosnelweg een dikker zandpakket nodig dan wegen die minder zwaar worden belast.