MATOSOL-project: beoordeling van methoden om het gehalte aan organische stoffen van grond te meten

Het gehalte aan organische stoffen (OS) van natuurlijke ondergronden en steenslagfunderingen is een belangrijke te meten parameter. Organische stoffen hebben immers een negatief effect op het draagvermogen en kunnen de doeltreffendheid van behandeling met bindmiddelen zoals kalk of cement verminderen. De verkregen resultaten kunnen verschillen naargelang van de gebruikte methode. Het prenormatieve onderzoeksproject MATOSOL (Evaluation des méthodes de mesure de la teneur en MATières Organiques des SOLs) had als doel de beschikbare methoden te beoordelen en de geschiktste methode(n) voor de te onderzoeken grondsoort te bepalen.

Het MATOSOL-project startte op 1 december 2013 en liep tot 31 mei 2018.

In de eerste twee jaar van het project werd een studie van een twintigtal soorten klei-, leem- en zandgrond, die een representatieve weergave van de Belgische grondsoorten vormen, uitgevoerd. Daartoe werden aan monsters van de representatieve grondsoorten de geotechnische, mineralogische en chemische eigenschappen bepaald. Het OS-gehalte van deze grondsoorten werd gemeten door middel van de geselecteerde methoden en vergeleken met de referentiemethode.

De resultaten van het eerste biennium maakten het mogelijk om een methodologie uit te werken op basis van eenvoudige methoden (methode met NaOH volgens NBN EN 1744-1, §15.1 om OSarme grond te erkennen, eventueel gevolgd door gloeiverlies NBN EN 15935 met correctie van het resultaat voor grond met OS). Deze methodologie kon op vierentwintig van de zeventwintig bestudeerde grondsoorten worden toegepast.

De referentiemethode bracht echter de grenzen van de andere methoden aan het licht:

• reactie met waterstofperoxide: resultaat vaak onderschat;
• reactie met kaliumdichromaat: onderschat resultaat, maar minder dan bij de methode met waterstofperoxide;
• gloeiverlies bij 550 °C (4h): overschat resultaat voor kleigronden, invloed van vrij ijzer en pyriet.

Een behandeling met fosforzuur zoals aangegeven in norm NBN EN 15936 had geen invloed op het resultaat en heeft de kloof met de referentiemethode niet kunnen verkleinen. De correctie van het gloeiverlies, gebaseerd op de vloeigrens, toonde zich voor de meeste geanalyseerde grondsoorten efficiënt. Ze zou ook rekening kunnen houden met het ijzergehalte, maar we beschikken niet over voldoende resultaten om dat statistisch vast te stellen.

Het tweede biennium bood de kans om de voorgestelde methodologie te valideren op nog meer grondsoorten en om de invloed van vaak in België voorkomende storende chemische componenten (pyriet, ijzer en carbonaten) op de meting van het OS-gehalte na te gaan. Daartoe werden zeven grondsoorten bestudeerd en geotechnisch, mineralogisch en chemisch gekarakteriseerd. De invloed van het OS-gehalte op de doeltreffendheid van behandeling met kalk werd beoordeeld aan met OS verrijkte en met kalk behandelde leemgrond (respectievelijk 2 % (verbetering) en 5 % (stabilisatie)). De resultaten tonen aan dat OS de onmiddellijke reactie tussen grond en kalk (verbetering) niet lijkt te beïnvloeden, maar wel de sterkte-ontwikkeling op langere termijn (stabilisatie) tegengaat.

In de mate van het mogelijke zullen we de gegevens met betrekking tot de Belgische grondsoorten die we bij onze analyses aantreffen, samenbrengen om de toe te passen correcties te valideren dan wel te herdefiniëren.

We streven voortdurend naar verbetering van werkwijzen, meet- en proefmethoden om de kwaliteit van onze wegen te verhogen. Daarom werken we mee in dit soort van prenormatieve projecten en zijn we actief in CEN.

Aarzel niet om contact met ons op te nemen als jij vragen hebt over draagvermogen of normalisatie.