Bepaling van de mechanische eigenschappen van hydraulisch gebonden grond met de splijttreksterkteproef (Braziliaanse proef)

Het principe van de splijttreksterkteproef bestaat er voornamelijk in een diametrale samendrukkingsproef te verrichten op een verdicht proefstuk behandelde grond, dat gedurende een bepaalde tijd is bewaard.

De splijttreksterkteproef, ook “Braziliaanse proef” genoemd, is een laboratoriumproef waarmee de splijttrek- of indirecte treksterkte (Rit) van hydraulisch gebonden grond kan worden bepaald. Zij wordt verricht volgens Europese norm EN 13286-42. Uit de splijttreksterkte kan de (directe) treksterkte worden afgeleid, die moeilijker te meten is.

Zoals de Handleiding voor grondbehandeling met kalk en/of hydraulische bindmiddelen (A81/10) aangeeft, kan aan de hand van de splijttreksterkte Rit de vorstbestendigheid van behandelde grond worden nagegaan. Als deze grond als (onder)funderingslaag dient, staat hij immers bloot aan de inwerking van vorst en moet hij dus voldoende tegen vorst bestand zijn. Om uit te maken of dat zo is, is empirisch vastgelegd dat de splijttreksterkte Rit na zestig dagen of op de ouderdom bij de vermoedelijke datum van vorstintrede op de bouwplaats groter moet zijn dan 0,25 MPa.

Met behulp van specifieke apparatuur in de vorm van verplaatsingssensoren kunnen bij deze proef ook de elasticiteitsmodulus en de coëfficiënt van Poisson worden bepaald. De werkwijze daarvoor staat beschreven in norm EN 13286-43. De elasticiteitsmodulus E en de coëfficiënt van Poisson ν zijn noodzakelijke invoerparameters in berekeningen voor de dimensionering van wegconstructies. Kennis van het vervormbaarheidsgedrag van behandelde grond, verworven uit de splijttreksterkteproef, maakt bijgevolg besparingen mogelijk, dankzij een nauwkeuriger dimensionering. Hoewel dit in België nog geen gangbare praktijk is, hebben voorbeelden buiten onze grenzen het praktische nut aangetoond van dimensioneringsberekeningen die op de elasticiteitsmodulus en de coëfficiënt van Poisson van behandelde grond zijn gebaseerd.

Als behandeling van grond voor toepassing in een (onder)funderingslaag overwogen wordt, moeten de splijttreksterkteproeven zowel tijdens het vooronderzoek naar het mengselontwerp als tijdens de controles na de uitvoering van de behandelde grondlaag plaatsvinden.

Het vooronderzoek wijst uit of behandelen al of niet aangewezen is en in welke dosering het bindmiddel moet worden toegepast. Uit de proeven op de proefstukken na verschillende bewaartijden (doorgaans achtentwintig, zestig en negentig dagen) kan het langetermijngedrag van het materiaal worden voorspeld. De berekeningen voor de dimensionering geven de dikte van de te behandelen grondlaag, evenals trouwens de dikte van de hele constructie.
Het ter plaatse behandelde grondmengsel moet worden gecontroleerd door in het laboratorium proefstukken te vervaardigen bij het optimum volgens de gewone Proctorproef. De splijttreksterkte wordt dan aan drie proefstukken bepaald, na zestig dagen bewaring bij 20 °C. De gemiddelde Rit van de drie proefstukken moet groter zijn dan 0,25 MPa.

Voor de splijttreksterkteproef volgens norm EN 13286-42 beschikt het OCW over de volgende apparatuur:

  • een computergestuurde pers van 250 kN;
  • drie krachtsensoren: 10 kN, 50 kN et 250 kN;
  • één verplaatsingssensor – bereik 10 mm;
  • vormen voor de vervaardiging van proefstukken (diameter = 5 cm, h = 5 cm et diameter = 10 cm, h = 10 cm).

Voor de bepaling van de elasticiteitsmodulus en de coëfficiënt van Poisson volgens norm EN 13286-43 zijn naast de bovengenoemde apparatuur nog de volgende onderdelen nodig:

  • een extensometer voor proefstukken diameter = 5 cm, h = 5 cm,
  • een extensometer voor proefstukken diameter = 10 cm, h = 10 cm,
  • vier verplaatsingssensoren – bereik 2 mm.