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.