Verschillende soorten zand voor de bouw en civiele techniek

Zand lijkt een eenvoudig product maar er zijn grote verschillen in zandsoorten en hun toepassing. De keuze van het zand dat men nodig heeft voor een bepaald project is van een aantal factoren afhankelijk. Zo kan men in bepaalde situaties beter grof zand gebruiken en kan men in andere situaties beter fijn zand toepassen. In weer andere situaties is de waterdoorlatendheid van zand van groot belang. Verder heeft men bijvoorbeeld voor metselen ander zand nodig dan het zand dat men gebruikt als speelzand in de zandbak. De toepassing van zand is breed waardoor er door de jaren heen verschillende soorten zand zijn ontwikkeld. In dit artikel zijn een aantal belangrijke zandsoorten benoemd die in de bouw en civiele techniek worden gebruikt. Omdat voor sommige zandsoorten meerdere benamingen worden gebruikt bevatten sommige kopjes twee namen. Deze benamingen kunnen in de praktijk door elkaar heen worden gebruikt terwijl wel dezelfde zandsoort wordt bedoeld met dezelfde samenstelling. De zandsoorten zijn overigens in alfabetische volgorde weergegeven. Dit houdt dus niet in dat het soort zand dat bovenaan staat ook het meest gebruikte soort zand is.

Betonzand of vloerenzand
Betonzand of vloerenzand is een zandsoort die behoorlijk grof is. De toepassing van betonzand is breed. Zo wordt deze zandsoort onder andere gebruikt voor de productie van betonmortel. In combinatie met betongrind en cement kan men van betonzand ook betonmortel vervaardigen. Verder wordt betonzand ook toegepast voor het maken van cementdekvloeren, daarbij moet echter wel cement worden toegevoegd. Aan betonzand worden ondanks de grove structuur wel hoge eisen gesteld. Zo bevat betonzand geen verontreiniging in de vorm van schelpen, hout of andere materialen. Ook aan de korrelopbouw en de vorm van het zand worden eisen gesteld. Zo moet er in betonzand zo weinig mogelijk fijn materiaal zitten. Dit houdt in dat er geen of nauwelijks zand in betonzand aanwezig mag zijn dat onder de maat is.

Brekerzand of inveegzand
Brekerzand wordt ook wel inveegzand genoemd en is een grof soort zand dat men vooral gebruikt voor het invoegen van straatwerk. Daarnaast wordt brekerzand ook wel gebruikt als onderlaag voor gebakken klinkers. Het zand zorgt voor een stabiele straatlaag omdat het inveegzand goed tussen de voegen geveegd kan worden en zich daar goed hecht. De benaming brekerzand is echter ook op zijn plaats omdat brekerzand bestaat uit kleine gebroken steentjes die zorgen voor stabiliteit. De gebroken steentjes van het brekerzand zorgt er ook voor dat het zand scherp aanvoelt en zich goed kan verankeren in de grotere kieren in het straatwerk. De gebroken steentjes kunnen hierbij in elkaar haken. De grove structuur zorgt er verder voor dat het zand goed water doorlaat.

Drainagezand
Drainagezand is een grove zandsoort die specifiek wordt toegepast vanwege de waterdoorlatendheid. Drainagezand is behoorlijk grot van structuur. De grove en open structuur zorgt er voor dat water er goed door heen kan sijpelen. Omdat drainagezand haar open structuur zoveel mogelijk behoud is deze zandsoort niet geschikt voor toepassingen waarbij men verdicht zand nodig heeft. Om die reden is drainagezand niet geschikt voor het maken van een zandbed voor bestrating. Welk kan drainagezand worden gebruikt rondom drainageslangen. Daarnaast wordt drainagezand ook wel toegepast in paardenbakken zodat deze water zo snel mogelijk naar beneden afvoeren. Verder wordt drainagezand ook wel toegepast om door kleigrond en andere zware grondsoorten te mengen zodat deze beter water doorlaten. Het toepassen van drainagezand als mengsel door zware grondsoorten kan er voor zorgen dat er minder plassen in de tuin komt te staan.

M3C zand, paardenbakzand, afmageringszand of verschralingszand
M3C zand heeft verschillende andere benamingen waaronder verschralingszand, afmageringszand en paardenbakzand. M3C is geschikt om gebruikt te worden als drainagezand omdat het snel water kan afvoeren. Daarnaast is M3C zand heel schoon en bevat deze zandsoort een bepaalde korrelgrootte. De korrelgrootte van M3C zand is 180 tot 220 mu. M3C zand wordt ook wel paardenbakzand genoemd omdat het zand voor zowel de binnenbak als de buitenbak heel geschikt is als grondlaag. Over deze laag wordt dan toplaagzand aangebracht. Toplaagzand is echter ander zand dan M3C zand. M3C zand wordt ook gebruikt voor gazons en sportvelden als verschralingszand. Om die reden spreekt men ook wel van verschralingszand.

Metselzand of scherpzand
Metselzand is zand dat wordt toegepast in metselmortel en wordt daarnaast ook toegepast in sommige betonmortels. Metselzand wordt ook wel scherpzand genoemd. Metselzand is afkomstig uit rivieren uit Nederland en Duitsland en is volledig gezoet. Men spreekt van gezoet zand als het zand uit een zoetwateromgeving komt en dus niet uit een zoutwateromgeving zoals zand uit de zee. Metselzand heeft een behoorlijke sterkte waardoor men er goed metselmortel van kan maken. De hoekige vorm van de het zand en de hardheid van de korrel dragen bij aan de geschiktheid van het zand voor mortel. Metselzand wordt gezeefd op een fractie van 0/2mm.

Ophoogzand, stopzand of vulzand
Ophoogzand is in verhouding tot andere soorten zand eenvoudig en goedkoop. Men noemt ophoogzand ook wel vulzand of stopzand. Het zand wordt toegepast voor het ophogen van bepaalde oppervlaktes. Ophoogzand laat in tegenstelling tot drainagezand nauwelijks water door. Het zand wordt in de praktijk alleen toegepast wanneer de eisen aan het zand zeer laag zijn. Ophoogzand is namelijk ongezeefd zand. Dit houdt in dat ophoogzand verschillende soorten korrels kan bevatten. Er worden aan ophoogzand ook nauwelijks eisen gesteld op het gebied van de vorm en de omvang van de korrels. Daarnaast kan ophoogzand ook verschillende kleuren hebben en kan de herkomst verschillen. Zo kan ophoogzand uit de zee worden gewonnen en ontzilt worden. Ook kan men ophoogzand uit rivieren of uit speciale zandputten winnen.

Speelzand of zandbakzand
Speelzand wordt ook wel zandbakzand genoemd omdat speelzand voornamelijk in zandbakken wordt aangebracht. Speelzand wordt overal toegepast in zandbakken als het nu gaat om basisscholen, kinderdagverblijven als bij consumenten thuis. Speelzand moet aan een aantal eisen voldoen. Zo moet speelzand niet scherp zijn en moet het zand schoon zijn zodat de handen van de kinderen evenals de kleren niet vies kunnen worden. Speelzand kan het beste een beetje kleverig zijn wanneer het licht vochtig is. Dan kan men het beste er zandbouwwerkjes mee maken.

Straatzand, spuitzand, zeezand en zandbedzand
Straatzand wordt voornamelijk gebruikt voor het zandbed voor bestrating, vandaar de benaming zandbedzand of volgens de norm: ‘zand voor het zandbend’. Men noemt straatzand echter ook wel ophoogzand omdat het zand ook gebruikt wordt voor het ophogen van de grond onder de bestrating. Straatzand wordt echter ook wel toegepast onder gebouwen on de fundering van bouwwerken op aan te brengen. Verder wordt straatzand ook wel aangebracht in tuien en andere locaties waar men zand nodig heeft. Straatzand moet aan een aantal eisen voldoen. Zo moet straatzand goed uitgevlakt kunnen worden met bijvoorbeeld een lange lat. Dat noemt men ook wel van afrijen van zand. Zand voor het zandbed mag geen klei of leem bevatten en mag ook geen stenen bevatten. Strandzand laat overigens ook goed water door waardoor plassen op een terras kunnen worden voorkomen of slechts van korte duur zijn.

Toplaagzand
Toplaagzand wordt als laatste laag zand aangebracht in paardenbakken. Meestal worden in paardenbakken een aantal lagen M3C zand of paardenbakzand aangebracht en daar bovenop een toplaag zand. Toplaagzand heeft een drainerende werking en mag geen leem of klei bevatten. De eisen die aan toplaagzand voor een paardenbak worden gesteld kunnen verschillen omdat de disciplines die men het paard uitvoert ook verschillend kunnen zijn. Belangrijke eis blijft echter wel dat ook het toplaagzand goed water moet doorlaten zodat er geen plassen blijven staan in de paardenbak.

Valzand of valbreekzand
Valzand is speciaal zand dat wordt aangebracht rondom speeltoestellen. Het grote voordeel van valzand is dat het een dempende werking heeft waardoor men zachter valt dan wanneer men op een andere ondergrond zou vallen. Gewoon ophoogzand is vaak veel te fijn waardoor de laag wordt verdicht. Dit betekend dat er een harde massieve laag ontstaat waardoor men een extra harde ondergrond krijgt. Daarnaast hebben sommige zandsoorten een te grove samenstelling waardoor er scherpe steentjes in kunnen zitten zoals brekerzand of metselzand. Valzand is een speciale zandsoort met zandkorrels van 0,2-2 mm in de juiste verhoudingen. Door deze samenstelling voldoet valzand aan de Europese normen NEN-EN-1177 die opgesteld zijn voor ondergronden onder speeltoestellen. Valzand heeft wel een grove structuur waardoor er ook veel water wordt doorgelaten en er een drainage-effect ontstaat. Omdat valzand wel een grovere structuur heeft dan speelzand en minder plakkerig is kan men valzand niet gebruiken voor een zandbak.

Voegzand
Voegzand wordt toegepast voor het invoegen van gemetselde stenen. In de praktijk worden vaak verschillende kleuren voegzand aangeboden. Zo is er bijvoorbeeld wit voegzand verkrijgbaar maar ook geel en grijs voegzand. Er bestaat zelfs voegzand in crèmekleur. Voegen worden als laatste op het metselwerk aangebracht. Om die reden moet het zand een hoog afwerkingsniveau hebben. Voegzand heeft daarom een zuivere samenstelling en is zeer schoon.  

Instrooizand, infillzand of zand voor kunstgras
Instrooizand dat gebruikt wordt voor kunstgrasmatten wordt ook wel infillzand genoemd of gewoon zand voor kunstgras. Het instrooizand wordt ingeborsteld in kunstgrasmatten en zorgt er voor dat de grasmat wordt verzwaard. Dat is gunstig voor de kwaliteit van het kunstgras door de verzwaring ligt het kunstgras steviger. Daarnaast zorgt het verzwaren van de kunstgrasmat er voor dat er geen plooien kunnen ontstaan. Instrooizand of infillzand zorgt er daarnaast dat de sprietjes kunstgras omhoog blijven staan. De aanhechting van de kunstgrasspriet wordt bovendien door een laag infillzand beter beschermd. Instrooizand/ infillzand zorgt er dus voor dat de levensduur van de kunstgrasmat langer wordt en dat de kunstgrasmat natuurlijker oogt.

Zilverzand of witzand
Zilverzand wordt onder andere gebruikt als voegzand. In dat geval wordt het zilverzand vooral vanwege de witte kleur voor wit-voegwerk gebruikt.  Zilverzand wordt ook wel witzand genoemd en is fijnkorrelig. Het zand heeft een laag ijzergehalte en bestaat vrijwel volledig uit kwarts (SiO2). Witzand wordt om die reden ook gebruikt als basisgrondstof voor de glasindustrie. In de glasindustrie wordt veel witzand of zilverzand gebruikt. Naast de glasindustrie wordt witzand ook in de fijnkeramische industrie gebruikt voor de toepassing in emaille. Ook voor porselein wordt witzand gebruikt.  Witzand wordt ook gebruikt in schuurmiddelen zoals siliciumcarbide. Tot slot wordt witzand ook toegepast in lijmen en wasmiddelen. Voor de bouw en civiele techniek wordt het echter voornamelijk toegepast als voegzand. Tijdens het winnen van witzand wordt vaak ook een grote hoeveelheid goedkoper en grover zand gewonnen dat vaak wordt aangeboden als ophoogzand.

Wat is inklinken van grond?

Grond lijkt een dode bewegingsloze massa maar dat is niet het geval. Door neerslag en temperatuurverschillen kan de hardheid van de grond voortdurend verschillen. Dit heeft ook te maken met de massa waaruit de grond zelf bestaat. Kleigrond is bijvoorbeeld veel minder waterdoorlatend dan zandgrond. Humus is een grondsoort die redelijk veerkrachtig is en daardoor minder goed verdicht kan worden. Grond kan door de toevoeging van water in volume toenemen. Grond kan namelijk water absorberen.

Daarnaast kan ook water aan grond onttrokken worden. Dit kan bijvoorbeeld doordat men grondwater uit de bodem haalt. Door wind en zon kan de toplaag van de grond verdrogen. Door het verdrogen van grond ontstaat ‘klink’. Dit is over het algemeen keiharde grond. Klink komt door het inklinken tot stand. Inklinken is in feite een proces dat een verzamelnaam is voor het verdwijnen van vocht uit de grond. Door het droogmalen van een polder kan klink ontstaan.

Kink ontstaat vooral in veengrond als deze voor ongeveer 15 % uit afgestorven plantenmateriaal bestaat en het overige deel uit vocht bestaat. Als deze grond wordt ontwaterd zal de grond de neiging hebben om in te klinken. Dit inklinken wordt nog extra versterkt doordat plantenresten in het veen na het ontwateren blootgesteld worden aan bacteriën. Deze bacteriën kunnen door de zuurstof in de lucht verschillende verteringprocessen uitvoeren en gaan oxideren. Hierdoor klinkt de grond nog sneller in.

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 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 aardebaan in de civiel bouw?

Een aardebaan kan worden aangelegd om als ondergrond voor wegen. De aardebaan is een onderdeel van een weglichaam en wordt gebruikt om de krachten van verkeer af te dragen aan de ondergrond. Een aardebaan wordt tevens gebruikt voor het ophogen van de grond. Zo kan een aardebaan worden gebruikt om de grond op de gewenste hoogte boven het maaiveld te brengen. Een aardebaan is echter nog niet hard genoeg om het verkeer te dragen. Daarom wordt op een aardebaan verharding of bovenbouw aangebracht. Tussen deze lagen kan eventueel een funderingslaag worden gelegd zodat de weg nog meer druk kan verdragen.

Draagkrachtige bodem
Het is belangrijk dat de bodem voldoende draagkrachtig is voordat een aardebaan wordt aangelegd. Als dit niet het geval is zal de bodem en daarmee de aardebaan verzakken. Dit heeft gevolgen voor het wegdek en zal hinder opleveren voor het verkeer dat zich over het wegdek verplaatst. De aardebaan kan daardoor alleen worden aangebracht op een voldoende draagkrachtige bodem. Verder kan een aardebaan worden aangebracht als vervanging van een ondergrond die niet of onvoldoende draagkrachtig is. In dat geval zal men de grond eerst gaan afgraven. Door het graven van een sleuf ten behoeve van een zandlichaam of aardebaan ontstaat een cunet. 

Grond in een aardebaan
Een aardebaan bevat meestal een mengsel van zand en puin. Het puin is grofkorrelig steenachtig materiaal en zorgt er voor dat water voldoende wordt doorgelaten. Als er veel verkeer over de aardebaan gaat rijden wordt deze steeds harder en compacter. Toch is een aardebaan in feite een wegverharding die ongebonden is in tegenstelling tot bijvoorbeeld asfalt.

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.

Wat verstaat men onder bouwrijp maken van bouwgrond?

Bouwrijp maken is een term die wordt gebruikt voor het bewerken van het maaiveld voordat men start met het daadwerkelijk bouwen van een gebouw. Het maaiveld wordt ook wel aangeduid met de afkorting ‘mv’ en is de hoogte van het grondoppervlak. Het bouwrijp maken van een kavel wordt gedaan voordat men een nieuwe woonwijk of utiliteitscomplex gaat bouwen. Ook voor het aanleggen van wegen wordt de grond bouwrijp gemaakt.

Werkzaamheden tijdens bouwrijp maken
Voordat een grond bouwrijp is worden er vaak verschillende werkzaamheden uitgevoerd. Zo kan men eerst de grond ophogen. Ook kan men de grond verbeteren en begroeiing verwijderen. Oude bouwwerken en fundamenten worden gesloopt. Ook betonresten, stenen en andere ongewenste elementen kunnen indien nodig uit de bodem verwijdert worden.

Verder kan men tijdens het bouwrijp maken watergangen en waterpartijen graven en aanleggen. Men graaft ook stroken voor kabels en leidingen. Daarnaast worden er sleuven gegraven voor  rioleringssystemen. Nadat dit is gebeurd worden de rioleringen ook daadwerkelijk aangelegd.

Er worden cunetten  uitgegraven voor wegen. Een cunet is een uitgegraven stook in een grondlaag die niet voldoende draagkrachtig is. In een cunet wordt materiaal aangebracht dat voor voldoende draagkracht zorgt. Meestal kiest men hiervoor zand of een combinatie van zand en puin. Hier kan men indien nodig stelconplaten of grote metalen platen overheen leggen zodat een tijdelijke bouwweg ontstaat.

Voorbelasten van grond
Als grond onvoldoende draagkracht heeft kan men de grond voorbelasten. Dit wordt vaak ook geëist omdat zettingen door de toekomstige bovenbelastingen zo klein mogelijk moeten zijn. Voorbelasten wordt onder andere gedaan door op de bouwgrond veel zand of grond te plaatsen. Dit zorgt voor veel druk op de bouwgrond. De bouwgrond wordt in elkaar gedrukt en zal daardoor verdichten. De grootste grondzakkingen hebben dan voor de bouw plaatsgevonden. Dit zorgt er voor dat na de bouw minder grondzakkingen optreden. Voorbelasten is daardoor een belangrijk onderdeel van het bouwrijp maken van bouwgrond.

Leidingen en kabels in de grond
Het bouwrijp maken van grond bestaat voor een groot deel uit graafwerk. Ook voor leidingen en kabels wordt veel graafwerk verricht. Deze leidingen worden in cunetten gelegd. Deze cunetten worden over het algemeen voorzien van een stevige laag zand zodat de leidingen stevig op hun plaats blijven en niet of nauwelijks gaan verzakken. De leidingen en kabels worden aangelegd voor nutsvoorzieningen en voor riolering. Doordat men leidingen en kabels aanlegt in de bouwrijpfase hoeft men in een later bouwstadium niet veel graafwerk meer te verrichten. De grond kan dan mooi op zijn plek blijven en dit komt de stevigheid van de bouwgrond ten goede.

Wat is glas en hoe wordt glas gemaakt?

Glas is een zeer bekend materiaal dat op verschillende manieren in de techniek wordt toegepast. Daarnaast wordt glas ook gebruikt als materiaal voor gebruiksvoorwerpen. Veel mensen die het woord glas horen denken aan een glas waaruit men kan drinken of het glas dat in een kozijn is geplaatst waar men doorheen kan kijken. Glas is een zeer oud materiaal en wordt al eeuwen door mensen gebruikt. Doordat het materiaal al zo lang door mensen wordt gebruikt heeft glas veel verschillende toepassingsgebieden gekregen. Glas wordt ook gebruikt in brillen en is daarnaast een materiaal dat wordt toegepast in beeldschermen en lampen. Verder wordt glas ook als beschermlaag aangebracht op metalen voorwerpen. Dit noemt men emailleren. Glas wordt ook wel aangebracht op aardewerk producten, dit wordt meestal glazuur genoemd.

Wat is glas?
Glas is een materiaal dat veel lijkt op kristal. De structuur waaruit glas bestaat verschilt echter van de structuur waaruit kristal bestaat. Daarom kan men glas geen kristal noemen. Het verschil tussen kristal en glas wordt ook wel aangegeven op basis van het verschil in percentage lood dat het materiaal bevat. Glas dat minder dan 4% loodoxide bevat heeft de benaming glas. Naarmate er meer zware metalen zoals lood in glas aanwezig zijn spreekt men van kristalglas.

Glas heeft wel overeenkomsten met kristallen. Net als kristal is glas ook doorzichtig en breekt het materiaal licht. Glas is een amorfe stof, het is een vaste stof. Glas bevat verschillende silicaten, de bestandsdelen waaruit glas bestaat kunnen worden aangepast aan de wensen en eisen die men aan het materiaal stelt. De meest bekende vorm die glas heeft is de kleurloze vorm die wordt gebruikt voor drinkglazen en vensterglas. De samenstelling van dit glas heeft als hoofdbestandsdeel kwarts, dit wordt ook wel silica of siliciumdioxide (SiO2) genoemd. Deze belangrijke grondstof wordt over het algemeen gewonnen uit zand. Aan de zure SiO2 worden basische verbindingen toegevoegd. Dit zijn bijvoorbeeld natrium- of kaliumhoudende carbonaten.

Hoe wordt glas gemaakt?
De belangrijkste stof die wordt gebruikt voor de vervaardiging van glas is, zoals hiervoor genoemd, kwarts. Deze grondstof wordt gewonnen uit zand. Voor de productie van glas maakt men gebruik van een mengsel dat bestaat uit kalk, soda en gemengd zand. Door hoge temperaturen wordt dit mengsel vloeibaar gemaakt. Vervolgens koelt men het materiaal zeer snel af waardoor het uithard. Voordat het glas geheel is uitgehard is het goed vervormbaar. Glas kan onder ander doormiddel van blazen en gieten in de gewenste vorm worden gebracht. Daarnaast kan men ook glas trekken of kan men gebruik maken van de techniek die Floatglas wordt genoemd. Glastrekken doet men in Nederland eigenlijk niet meer. De techniek van Floatglas wordt tegenwoordig in Nederland wel toegepast in de floatglasfabriek die staat in Tiel. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een bad met gesmolten tin waarover men gesmolten glas uitgiet. Omdat glas lichter is dan tin blijft het glas op het tin drijven. Omdat gesmolten metalen een perfect vlak oppervalk hebben zal het gesmolten glas ook een perfect vlakke onderzijde hebben. Vanwege de oppervlaktespanning van het gesmolten glas is ook de bovenzijde van het glas perfect glad. Het Floatglasproces kan als continu gietproces worden uitgevoerd. Daardoor kan een voortdurende productie worden gerealiseerd. Dit is de reden waarom tegenwoordig veel vlak glas via het Floatglasproces wordt gefabriceerd.