CivilTech

De website voor de Civiele techniek

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Geogrid onmisbaar in de civiele techniek en in afdichtingconstructies

E-mail Print PDF

Met medewerking van Peter Prosé, Prosé kunststoffen Leeuwarden

overgandsconstructie_hsl

Het geogrid (een rooster van hoogwaardig kunststof dat trekkrachten op kan nemen) is de laatste decennia voor een groot aantal toepassingen ingezet. Naast de bekende steilwandconstructies worden ze gebruikt als: grondwapening, paalmatrasconstructies, het wapenen van depotafdekkingen en als asfaltwapening. Berekeningen tonen aan dat met de inzet van geogrids grote besparingen gerealiseerd kunnen worden in materiaalgebruik, ruimtebeslag en bouwtijd. Daarnaast wordt het beheer en onderhoud van constructies gereduceerd. Als men meer DBFM (Design, Build, Finance and Maintained) contracten toepast zal het verantwoord gebruik van geogrids verder toenemen, is de verwachting. 

Met de ontwikkeling van geokunststoffen in de jaren 50 van de vorige eeuw heeft de toepassing een enorme vlucht genomen. folies, geweven geotextielen, nonwovens, drainagematten geogrids etc. worden jaarlijks in grote hoeveelheden toegepast. Kennisontwikkeling op het gebied van (langeduur) eigenschappen en kwaliteitsborging van kunststoffen dragen hieraan bij. In dit artikel zal ingegaan worden op de toepassing van geogrids in diverse constructies al of niet in combinatie met andere geokunststoffen. 

 

 

geogrid_op_ophoging_van_avi_bodemas_halsteren1klein

Transport over -of bouwen op- slecht draagkrachtige grond is voor technici altijd een uitdaging. Zo gebruikten de Romeinen gevlochten roosterwerken van wilgen of dikke takken  om in  de Nederlandse drassige gebieden knuppelpaden aan te leggen. De latere Hollandse bouwmeesters bouwden het liefst op zand, maar als dat niet mogelijk was gebruikte men ossenhuiden om de draagkracht van de grond te verbeteren. Volgens de overlevering zijn de kerktorens van onder andere: Alkmaar, Utrecht, Bolsward en Haarlem hierop gefundeerd. Met de ontwikkeling van geokunststoffen in de jaren 50 van de vorige eeuw heeft de toepassing een enorme vlucht genomen. folies, geweven geotextielen, nonwovens, drainagematten geogrids etc. worden jaarlijks in grote hoeveelheden toegepast. Kennisontwikkeling op het gebied van (langeduur) eigenschappen en kwaliteitsborging van kunststoffen dragen hieraan bij. In dit artikel zal ingegaan worden op de toepassing van geogrids in diverse constructies al of niet in combinatie met andere geokunststoffen.

Kader            

De productie van geokunststoffen verloopt als volgt: In een chemische fabriek worden de basiskunstoffen geproduceerd uit aardolie of steenkool. De meeste kunststoffen zoals Polyetheen, Polypropeen en Polyester (polyetheentereftelaat) bestaan uit de elementen koolstof, waterstof en zuurstof. Naast de basiskunststoffen worden ook antioxidanten geproduceerd. Deze kunnen, afhankelijk van de gewenste levensduur, aan de basiskunststof toegevoegd worden om de langeduur sterkte te garanderen. De basisgrondstof verlaat de fabriek in korrelvorm (bulk of zakken). Bij de verdere bewerking in een kunststofverwerkende fabriek worden de korrels gesmolten en geextrudeerd. Tijdens dit proces worden ook de additieven bijgevoegd. Daarna wordt het kunststof tot garens of bandjes  verwerkt. Dit kan mechanisch (weven) of thermisch (smelten) plaatsvinden.

Bij NAUE GmbH & Co. KG worden geogrids onder de naam Secugrid geproduceerd. Dit zijn biaxiale geogrids vervaardigd van geextrudeerde platte strips waarvan roosters worden geproduceerd met vierkante openingen. De strips worden thermisch gelast zodat zeer sterke verbindingen ontstaan. Op de rollen wordt om de vijf meter een typecode aangebracht zodat in het veld zichtbaar is welke kwaliteit er wordt toegepast. De treksterkte van het secugrid is in de lengte- en dwarsrichting identiek. De geogrids zijn leverbaar in sterkten van  30/30 tot 80/80 kN/m. De rek bij breuk van polyetheen bedraagt circa 20-25 %. Voor polyester bedraagt deze slechts 8-15.%. Hierdoor zijn deze laatste zeer geschikt in constructies waar weinig kruip is toegestaan.Verder is er speciale ontwerpsoftware beschikbaar waarmee constructies berekend kunnen worden. In de meeste gevallen blijkt dat het toepassen van een geogrid zeer kosteneffectief is. Taluds kunnen steiler opgebouwd worden. Hierdoor is minder bouwmateriaal nodig en het ruimtebeslag is een stuk lager. Bij toepassing van een toplaag op een (combinatie)afdichting is toepassing van een geogrid met een drainagemat een oplossing. Er ontstaat dan geen  glijvlak omdat het water door de drainagemat wordt afgevoerd.

Rekenvoorbeeld

Voor de aanleg van de fly-overs bij de rondweg Eindhoven moesten landhoofden aangelegd worden van AVI-bodemas. Conform de regelgeving werd deze constructie voorzien van een combinatieafdichting bestaande uit een bentonietmat met folie.Technici van Enviro Advice BV hebben samen met Naue GmbH & Co. KG deze constructie doorgerekend. Hieruit bleek dat, als op het talud ter hoogte van Batadorp een geogrid met drainagemat zou worden toegepast de stabiliteit van de constructie toenam, en het ruimtebeslag en de hoeveelheid toe te passen grondstoffen afnam. In tabel 1 zijn de beide oplossingen met de technische gegevens opgenomen.

 Tabel:1 voorbeeldberekening gebruik geogrid en drainagemat in ophoging met AVI-bodemas 

 

 

      Aspect

    Volgens bestek

Met geogrid en drainagemat

Verschil in %

Hoogte (m)

14

14

-

Lengte deeltraject (m)

800

800

-

Hellingshoek (º)

60

70

-

Hoek van inwendige wrijving talud (º)

34-40

34-40

-

Breedte bassis (m)

29

23

18-20

Hoeveelheid AVI- bodemas (m³)

240.000

207.200

12-14

Ruimtebeslag (m²)

23200

18400

18-20

Geogrid en drainagemat (m²)

-

24.000

-

In bovenstaand rekenvoorbeeld bedraagt de besparing in ruimtebeslag circa 18-20 % en in het gebruik van AVI-bodemas 12-14 %.

 .thumb_01_AdobeReaderIcon Klik hier voor de PDF van het volledige artikel.