KELLER Nieuwsbrief

Communicatie wordt steeds belangrijker. Zowel tussen producten als tussen mensen. Met onze nieuwsbrief ontvang je iedere twee maanden onze nieuwsbrief. Kort en krachtig op de hoogte van wat onze zintuigen in de markt opgemerkt hebben.

Waterspanning

Een parameter die van levensbelang kan zijn

6 grondverweking in Christchurch in 2011 NigelSpiers ShutterstockIedereen die ooit op een strand heeft gelopen, heeft weleens gemerkt hoe nat zand kan wiebelen als pudding als je er op stapt. Dit kan leuk zijn op een strand, maar gevaarlijk in een bebouwde omgeving.

Huizen en straten die op gedraineerd moerasland of niet-verstevigde bodem of sediment zijn gebouwd, kunnen onder bepaalde omstandigheden wegzakken - met soms catastrofale gevolgen. Dit fenomeen is bekend als bodemverweking, oftewel drijfzand. Het kan worden tegengegaan door de aarde op bouwplaatsen te comprimeren.

Structurele schade veroorzaakt door drijfzand

Hoe treedt bodemverweking nou eigenlijk op? Als een verhoogd waterniveau in de aarde niet snel genoeg kan weglopen, leidt dit tot een aanzienlijke toename van de hydrostatische druk in de grond. Als de waterspanning stijgt tot een niveau dat het gewicht van de bovenliggende grond benadert, kan de samenhang in het sediment veranderen en de aarde zich als een vloeistof gaan gedragen. De aarde kan gaan bewegen, en daarmee ook de structuren op die aarde. Zelfs kleine trillingen kunnen dan enorme gevolgen hebben. In 2011 trof een aardbeving het plaatsje Christchurch in Nieuw-Zeeland. Die aardbeving liet zien hoe zandgrond vol water kan veranderen in een onsamenhangende brij. De aardbeving zelf had een kracht van 6,2 op de schaal van Richter. Maar, erger dan dat, het epicentrum bevond zich binnen de stadsgrenzen en relatief dicht onder het oppervlak. Christchurch is bovendien gebouwd op met water verzadigde zandgrond.

Ideale omstandigheden

De combinatie van deze factoren is bij uitstek aanleiding voor bodemverweking. De met water verzadigde zandgrond onder Christchurch is gevormd uit een alluviale waaier - een kegelvormige afzetting van sediment - dat zelf werd gecreëerd door drie rivieren. Dit, in combinatie met de flinke aardbeving dicht onder het aardoppervlak, veroorzaakte bodemverweking die het grootste deel van de stad onbewoonbaar maakte.

Een dergelijke verweking kan ook optreden in leemachtige grond of kleigrond. Dit type hoge-risico bodem is bijvoorbeeld ook te vinden in het Rijn-Rhônedal. Er bestaan historische gegevens die laten zien wat er gebeurde in Visp (Wallis, Zwitserland) en omgeving in 1855, toen een aardbeving van de dezelfde omvang als in Christchurch zich voordeed in de regio. Er waren daarbij gelukkig geen slachtoffers te betreuren, maar de structurele schade was enorm. Tragisch genoeg lijkt niemand iets te hebben geleerd van die gebeurtenis. De destijds getroffen gebieden zijn vandaag de dag weer dichtbevolkt.

Hellend terrein en grond naast rivieren en meren kan ook schuiven op een verweekte grondlaag. Dit kan grote scheuren of kloven veroorzaken en daarmee schade niet alleen aan gebouwen, bruggen en wegen, maar ook aan netwerken voor water, gas, afvalwater, elektriciteit en telecommunicatiediensten. Ook kunnen onderwatertanks en mangaten in de aarde gaan drijven.

Sonderen

6 SonderingstruckOm dergelijke scenario’s te voorkomen, is het van belang dat grond op bouwlocaties grondig wordt geanalyseerd voordat er zelfs maar enig werk wordt gepland. De sondeertestmethode werd aan het einde van 1950 in Nederland ontwikkeld en is sinds die tijd in gebruik als een efficiënte methode voor bodemonderzoek. Deze methode geeft een goed beeld van de bodemstructuur en de verschillende grondlagen en wordt wereldwijd toegepast in alle gebieden waarin belangrijke veranderingen in het draagvermogen van de grond kunnen optreden als boor- en bouwactiviteiten moeten worden uitgevoerd.

Bij een sondeertest wordt met een constante snelheid een conus in de grond geperst met behulp van een speciaal uitgeruste vrachtwagen. De testresultaten worden gevisualiseerd in een grafiek die de conusweerstand in relatie tot de conusdiepte laten zien. Naast bodemweerstand worden de helling, de wrijvingsverhouding, de grondtemperatuur, geleidbaarheid en waterspanning gemeten. Die laatste parameter wordt gemeten met behulp van de 21Y druktransmitter van KELLER.

Serie 21 Y piëzoresistieve druktransmitter

21y g1 8 cable CustomY-line transmitters hebben een zeer lage temperatuurfoutband. Dit wordt bereikt door middel van een extra circuit met een temperatuursensor. Deze splitst het temperatuurbereik op in velden van elk 1,5 Kelvin (K). Voor elk temperatuurveld worden compensatiewaarden voor de werkelijke temperatuur berekend, die tijdens werkzaamheden worden ingevoerd in het analoge signaalpad. Vanuit dát perspectief zou je kunnen zeggen dat deze sensoren altijd werken op kalibratietemperatuur.

Een hoge mate van verticale integratie, een modulair ontwerp en programmeerbare elektronica maken grootvolumeproductie, maar ook klantspecifieke aanpassingen mogelijk. De 21 Y-serie valt ook op door zijn uitzonderlijke resistentie tegen elektromagnetische velden. In feite geven de Y-sensoren waarden weer die onder de limieten van de CE-standaard vallen, met maar liefst een factor tien in het geval van geleide en uitgestraalde velden. De transmitters zijn ook extreem ongevoelig voor externe krachten tussen de behuizing en de elektrische aansluiting, wat vooral belangrijk is als ze worden gebruikt met frequentie-omvormers. Een hoge isolatiespanning van 300 V maakt dit product ideaal voor gebruik in zelfs de meest ruige omgevingen.

 

Type bodem

 

Het gemak waarmee een bodem vloeibaar kan worden, hangt in de eerste plaats af van de losheid van de bodem, de hoeveelheid cement of klei tussen de deeltjes en de mate van drainagebeperking. De mate van bodemvervorming als gevolg van liquefactie - vloeibaarwording - hangt af van de losheid van het materiaal, de diepte, de dikte en de oppervlaktegraad van de verweekte laag, de bodemhelling en de verdeling van de belastingen die door gebouwen en andere bouwwerken worden uitgeoefend.

 

Liquefactie komt niet willekeurig voor, maar blijft beperkt tot bepaalde geologische en hydrologische omgevingen, voornamelijk recent afgezet zand en slib in gebieden met een hoog grondwaterpeil. In het algemeen geldt dat hoe jonger en losser het sediment en hoe hoger het grondwaterpeil, hoe gevoeliger de bodem is voor vloeibaarmaking.

 

Sedimenten die het meest gevoelig zijn voor liquefactie zijn onder meer Holoceen (minder dan 10.000 jaar oud), delta's, rivierkanalen, overstromingsgebieden en eolische afzettingen, en slecht gecomprimeerde stortingen. Vloeibaarwording komt het meest voor in gebieden waar het grondwater op minder dan 10 meter van het grondoppervlak ligt. In gebieden met grondwater op een diepte van meer dan 20 meter komt bodemverweking weinig voor.

Nieuwsbriefarchief