Volumieke massa van funderingsmaterialen: Toepassingen en aandachtspunten in de bouw

Inleiding

In de bouwsector speelt de volumieke massa van funderingsmaterialen een cruciale rol bij het bepalen van de stabiliteit, duurzaamheid en toepassing van funderingen. De volumieke massa beïnvloedt de dichtheid en de druksterkte van het materiaal, maar ook de logistiek, transportkosten en ecologische impact van een bouwproject. In dit artikel bespreken we de verschillende funderingsmaterialen zoals asfaltgranulaat, menggranulaat, gestabiliseerde puin, gestabiliseerd mengzand en cementgebonden fundatiemateriaal, met een nadruk op hun volumieke massa in droge en verdichte toestand. Daarnaast geven we een overzicht van toepassingsgebieden, productieprocessen en certificeringseisen, met gebruikmaking van betrouwbare en goed onderbouwde bronnen uit de sector.

Volumieke massa van funderingsmaterialen

Asfaltgranulaat

Asfaltgranulaat wordt vaak gebruikt in de wegenbouw en als funderingsmateriaal voor zwaar verkeer. Het wordt gemaakt door asfaltgranulaat 0/40 te mengen met zand, cement en water. Dit leidt tot een materiaal dat een volumieke massa van ongeveer 1.900 kg/m³ heeft in droge en verdichte toestand. De druksterkte van proefstukken dient na 7 dagen minimaal 1,50 MPa te bedragen, wat een cruciale maat is voor de sterkte en stabiliteit van het materiaal.

Wanneer het asfaltgranulaat wordt gebruikt in een droge, verdichte vorm, is de volumieke massa iets hoger, namelijk 2.000 – 2.200 kg/m³. Het is echter belangrijk om te weten dat losgestort of nat materiaal vaak iets lichter is. Voor zulke varianten kunnen de waarden tot 10% afwijken.

Menggranulaat

Menggranulaat is een veelzijdig materiaal dat vaak wordt gebruikt als funderingsmateriaal in woningbouwprojecten, wegenbouw en in de aanvullingsmateriaal rondom zwembaden of kunstwerken. Het wordt geproduceerd door menggranulaat 0/31,5 te mengen met cement en water. De volumieke massa van dit type menggranulaat in droge en verdichte toestand bedraagt ongeveer 1.900 kg/m³.

Er zijn ook varianten van menggranulaat met een lage volumieke massa, zoals menggranulaat 0/4 mm met een volumieke massa van 1.700 – 1.800 kg/m³. Ook bij dit type geldt dat de werkelijke dichtheid kan variëren afhankelijk van de vochtigheid en verdichting. Het is daarom belangrijk om de juiste verhouding van cement en zand te gebruiken om de gewenste eigenschappen te verkrijgen.

Gestabiliseerde puin

Gestabiliseerde puin wordt vaak gebruikt in kelderaanvullingen, sleufvullingen en wegenbouw onder schanskorven en landhoofden. Het wordt gemaakt door menggranulaat 0/31,5, cement en water te mengen tot een homogeen mengsel. De volumieke massa van gestabiliseerde puin in droge en verdichte toestand bedraagt ongeveer 1.900 kg/m³.

Omdat dit materiaal wordt gebruikt in gebieden waar veel zetting te verwachten is, is de stabiliteit van het materiaal essentieel. Het hoge cementgehalte zorgt voor een stevig en goed verdichtbaar funderingsmateriaal.

Cementgebonden fundatiemateriaal

Cementgebonden fundatiemateriaal is een duurzame oplossing in de bouwsector. Het wordt gemaakt door gerecycled bouw- en sloopafval, grond of bodemas te mengen met cement. Dit leidt tot een stevige basis voor constructies. De volumieke massa van dit materiaal is afhankelijk van de samenstelling en korrelgrootte, maar in droge en verdichte toestand ligt deze tussen 1.700 – 1.900 kg/m³.

Een belangrijk voordeel van cementgebonden fundatiemateriaal is dat het veel afvalstromen hergebruikt en daardoor bijdraagt aan een minder milieuverontreiniging. Tevens is het materiaal bestand tegen weersinvloeden en geschikt voor een breed spectrum aan toepassingen.

Toepassingsgebieden van funderingsmaterialen

Asfaltgranulaat in de wegenbouw

Asfaltgranulaat is ideaal voor funderingslagen onder asfaltverhardingen voor zwaar verkeer, zoals op provinciale wegen, rotondes, verkeerspleinen en industrieterreinen. De druksterkte van minimaal 1,50 MPa na 7 dagen maakt het geschikt voor gebruik in toepassingen waar sterkte en stabiliteit vereist zijn.

Bij de toepassing van asfaltgranulaat is het belangrijk om het funderingsproces goed te plannen. Het materiaal kan binnen 24 uur of na 7 dagen worden aangebracht, afhankelijk van de gewenste sterkte. De volumieke massa en druksterkte zijn daarbij maatgevende factoren voor de duurzaamheid en efficiëntie van de fundering.

Menggranulaat in woningbouwprojecten

Menggranulaat wordt vaak gebruikt in woningbouwprojecten als funderingsmateriaal. Omdat het stevig en goed verdichtbaar is, is het geschikt voor gebruik in kelderaanvullingen, sleufvullingen en opritten. De volumieke massa van menggranulaat ligt tussen 1.700 – 1.900 kg/m³, afhankelijk van de korrelgrootte en de samenstelling.

Het hoge cementgehalte zorgt voor een goed verdichtbare onderlaag die bestand is tegen belasting en zetting. Menggranulaat is ook geschikt voor tijdelijke rijbanen en stortvloeren, waarbij de volumieke massa en de stabiliteit van het materiaal cruciale rol spelen.

Gestabiliseerde puin in kunstwerken

In de wegenbouw wordt gestabiliseerde puin vaak gebruikt onder schanskorven, keerwanden en landhoofden van kunstwerken. Het is een betrouwbare oplossing voor gebieden waar veel zetting te verwachten is. De volumieke massa van gestabiliseerde puin is ongeveer 1.900 kg/m³, wat een goede balans biedt tussen stabiliteit en draagvermogen.

Het gebruik van gestabiliseerde puin vereist een goede verdichting en controle op de samenstelling. Het hoge cementgehalte zorgt voor een stevige onderlaag die bestand is tegen belastingen en weersinvloeden.

Cementgebonden fundatiemateriaal in diverse toepassingen

Cementgebonden fundatiemateriaal is een veelzijdige oplossing die kan worden gebruikt in woningen, utiliteitsbouw, stortvloeren en kunstwerken. Het wordt gemaakt door gerecycled bouw- en sloopafval te mengen met cement. De volumieke massa van dit materiaal is afhankelijk van de samenstelling en verdichting, maar ligt tussen 1.700 – 1.900 kg/m³ in droge en verdichte toestand.

Een belangrijk voordeel van cementgebonden fundatiemateriaal is dat het veel afvalstromen hergebruikt. Dit draagt bij aan een minder milieuverontreiniging en maakt het een duurzame oplossing in de bouwsector.

Certificering en kwaliteitsborging

Asfaltgranulaat en menggranulaat

Voor het gebruik van asfaltgranulaat en menggranulaat zijn certificaten vereist. Deze certificaten zijn alleen geldig als ze zijn ondertekend door de bedrijfsleider en in samenhang met weegbonnen. De volgende bedrijven hebben certificaten voor het gebruik van deze materialen:

• Twentse Recycling Maatschappij BV
• Drentse Recycling Maatschappij BV
• Recycling Maatschappij Almelo BV
• Recycling Maatschappij Veendam BV
• Recycling Maatschappij Groningen BV

De certificaten zorgen voor kwaliteitsborging en garanderen dat het materiaal aan de technische eisen en normen voldoet.

Cementgebonden fundatiemateriaal

Cementgebonden fundatiemateriaal moet ook voldoen aan kwaliteitsborgingseisen. Het proces van het maken van cementgebonden fundatiemateriaal begint met het selecteren en verzamelen van geschikte afvalstromen. Deze materialen worden vervolgens verwerkt om een homogeen mengsel te verkrijgen. Het cement fungeert als bindmiddel en zorgt voor de nodige sterkte en stabiliteit van het eindproduct.

Het mengsel wordt grondig gemengd en vervolgens gevormd tot de gewenste bouwstof, zoals blokken, platen of andere vormen die geschikt zijn voor funderingsdoeleinden.

Fundering en verdichting

Fundering met schuimbeton

Bij een fundering met schuimbeton wordt een put gegraven, maar doordat het lichte materiaal wordt gebruikt, is de fundering minder diep. De maat van de fundering wordt bepaald door het bouwwerk, waarbij extra 20 centimeter rondom wordt uitgemeten. De fundering moet dik genoeg zijn om het gewicht van het bouwwerk te dragen.

Bij zowel funderingen op staal als schuimbeton wordt vaak wapening aangebracht. Deze wapening bestaat uit stalen staven of roosters die in de fundering worden ingebouwd. De wapening zorgt ervoor dat de fundering bestand is tegen spanningen en scheurvorming. Het is belangrijk dat de wapening correct wordt geplaatst, aangezien foutieve uitvoering kan leiden tot funderingsproblemen.

Na het aanbrengen van de wapening wordt de funderingsput met beton of schuimbeton opgevuld. Bij een fundering op staal wordt meestal gewoon beton gebruikt, terwijl bij een schuimbetonfundering het lichtere materiaal wordt ingezet. Het beton moet goed worden gemengd en gelijkmatig worden aangebracht. Het is belangrijk dat het beton goed uitgehard wordt voordat er verder wordt gebouwd.

Heien van funderingspalen

Wanneer een fundering op palen wordt gekozen, volgt het proces van heien een andere aanpak. Het heien van palen is een ingrijpende techniek die aanzienlijke veranderingen teweegbrengt in de grondstructuur. De keuze van het juiste type paal en de juiste inbrengmethode is cruciaal voor de stabiliteit van de fundering.

Soorten palen kunnen variëren van houten palen, stalen palen tot concrete palen, afhankelijk van de toepassing en de grondstructuur. Het is belangrijk om te controleren of de volumieke massa van het paalmateriaal voldoet aan de eisen voor stabiliteit en druksterkte.

Beton en funderingsnormen

Geschiedenis en ontwikkeling van beton

Beton is sinds de 19e eeuw een essentieel bouwmateriaal geworden. Portlandcement, dat ontstond door kalksteen en klei te verpulveren en te verbranden, is een fundamentele ingrediënt in beton. De Fransman Joseph Louis Lambot gebruikte als eerste gewapend cement bij watertanks en vervaardigde een boot van gewapend cement. De tuinman Jean Monier maakte plantenbakken van gewapend beton en werd daarmee beroemd.

De Franse ingenieur Eugène Freyssinet is bekend als de uitvinder van voorgespannen beton, wat heeft geleid tot slanke toepassingen zoals bruggen en vloeren. Hogesterktebeton is later ontwikkeld voor toepassingen waar extreme sterkte vereist is.

Betonsorten en volumieke massa

Volgens de NEN-EN 206-1-norm worden betonsorten ingedeeld op basis van volumieke massa:

• Lichtbeton: 800-2000 kg/m³
• Normaal beton: 2000-2600 kg/m³
• Zwaarbeton: > 2600 kg/m³

De keuze van het juiste beton voor een fundering hangt af van de belasting, stabiliteitseisen en duurzaamheid van het bouwwerk. Bij het bestellen van betonmortel dient te worden gelet op de normen, sterkteklasse, milieuklasse en consistentiegebied.

Prefabricatie en betonopslag

Nadat beton aanvankelijk niet in het zicht werd gelaten, werd het later ook gebruikt als architectonische uiting, bijvoorbeeld in betonskeletten of met afdrukken van de bekistingen. Het beton kan op de bouwplaats worden gestort of in een fabriek in bekistingen worden gestort en als prefabricaat naar de bouwplaats worden vervoerd.

Duurzaamheid en ecologie in de funderingspraktijk

Gerecyclede materialen in funderingen

De bouwsector is steeds vaker overgeschakeld naar gerecyclede materialen om de ecologische impact te verlagen. Cementgebonden fundatiemateriaal, asfaltgranulaat en menggranulaat zijn goede voorbeelden van duurzame oplossingen die veel afvalstromen hergebruiken.

Het gebruik van gerecyclede materialen helpt om afval te verminderen, energieverbruik te besparen en minder grondstoffen te onttrekken aan de natuur. Dit maakt het mogelijk om duurzame funderingsoplossingen te realiseren zonder in te boeten aan kwaliteit of stabiliteit.

CO2-reductie en milieuaspecten

Een belangrijk aspect van duurzame funderingsmaterialen is hun CO2-voetafdruk. Door het gebruik van gerecyclede materialen en lichte funderingsmaterialen, kan het koolstofgehalte van bouwprojecten worden verlaagd. Dit is vooral van belang in de woningen- en utiliteitsbouw, waar duurzaamheid en milieueffecten steeds meer aandacht krijgen.

Het gebruik van schuimbeton bij funderingen is een goed voorbeeld van een luchtefficiënte oplossing die minder CO2 produceert dan conventionele funderingsmaterialen.

Aanbevelingen voor het kiezen van funderingsmaterialen

Overwegingen bij het kiezen van funderingsmaterialen

Bij het kiezen van funderingsmaterialen is het belangrijk om verschillende factoren in overweging te nemen:

1. Volumieke massa: Dit beïnvloedt de dichtheid, stabiliteit en draagvermogen van het materiaal.
2. Druksterkte: De sterkte van het materiaal is maatgevend voor de toepassing en belasting.
3. Duurzaamheid: De ecologische impact van het materiaal is steeds belangrijker in de bouwsector.
4. Toepassingsgebieden: Het materiaal moet geschikt zijn voor de specifieke toepassing, zoals woningen, wegen of kunstwerken.
5. Certificering: Het gebruik van certificeerde materialen zorgt voor kwaliteitsborging en naleving van normen.

Kiezen op basis van projecteisen

Het is raadzaam om samen met een bouwprofessional of funderingsspecialist het juiste funderingsmateriaal te kiezen. Dit vermindert het risico op funderingsproblemen en zorgt voor een veilige en duurzame bouwoplossing.

Bij projecten met hoge belastingen of zware verkeer is het kiezen van asfaltgranulaat of zwaarbeton aan te raden. Voor lichte funderingen of tijdelijke toepassingen is schuimbeton of menggranulaat een goede keuze.

Invloed van de grondstructuur

De grondstructuur speelt ook een belangrijke rol bij het kiezen van funderingsmaterialen. In zachte of losse gronden is het aan te raden om funderingspalen of gestabiliseerde materialen te gebruiken. In vaste gronden kunnen lichte funderingsmaterialen voldoende zijn.

Het is belangrijk om een grondonderzoek uit te voeren voordat funderingsmaterialen worden gekozen. Dit vermindert het risico op zetting of instorting en zorgt voor een stabilere fundering.

Conclusie

De volumieke massa van funderingsmaterialen is een essentieel criterium bij het kiezen van het juiste funderingsmateriaal. Materialen zoals asfaltgranulaat, menggranulaat, gestabiliseerde puin, cementgebonden fundatiemateriaal en schuimbeton hebben elk hun eigen volumieke massa, druksterkte en toepassingsgebieden.

Het kiezen van het juiste funderingsmateriaal vereist een goede analyse van de projecteisen, de grondstructuur en de duurzaamheid. Door gebruik te maken van certificeerde en duurzame materialen, kan een stabilere en milieuvriendelijke fundering worden gerealiseerd.

Zowel asfaltgranulaat, menggranulaat en cementgebonden fundatiemateriaal zijn goede opties voor woningen, wegenbouw en utiliteitsbouw. Het is raadzaam om samen met een bouwprofessional of funderingsdeskundige het juiste materiaal te kiezen om risico's te minimaliseren en de kwaliteit van de fundering te garanderen.

Bronnen

1. Gestabiliseerd granulaat
2. Hoe graaf je een fundering en wat zijn de stappen bij heien?
3. Beton en toepassingen
4. Afvalproducten als fundatiemateriaal