Isolatie, bovenafdichting met zand-bentoniet, de uitvoering

Het mengen van bentonietpoeder met zand kan in situ geschieden volgens het zand-cement-stabilisatieproces, in betonmolens (‘mixed-in- plant’) en/of in het werk (‘mixed-in-place’). Het juiste vochtgehalte bij het aanbrengen van de laag speelt een uiterst belangrijke rol. Na een goede menging wordt het materiaal aangebracht.

‘Mixed-in-place’
Het zand dat gebruikt wordt voor het zandbentonietmengsel wordt vooraf in de berekende dikte aangebracht op de steunlaag. Het bentoniet wordt over het oppervlak verdeeld, waarna een freesmachine de bentoniet in het zand verwerkt. Voor een goede menging is het noodzakelijk de menging in een aantal gangen te doen plaatsvinden. Na de vermenging wordt het zand-bentonietmengsel bevochtigd om een maximale Proctordichtheid te kunnen verkrijgen. Hierna wordt de afdichtingslaag verdicht met een trilwals of schapenpootwals en daarna met een bandenwals. Met de ‘mixed-in-place’- methode kan een maximale laagdikte van 0,45 meter in één gang worden gerealiseerd.

Als bezwaren van de ‘mixed-in-place’-methode kunnen worden genoemd:

• het realiseren van een homogene laag vereist een meer stringente controle en begeleiding dan bij de ‘mixed-in-plant’-methode;
  
• menging wordt bemoeilijkt door slechte weersomstandigheden;
• voor dikkere zandbentonietlagen zijn meerdere procesgangen nodig, hetgeen de kosten doet toenemen en een lange werkperiode vraagt.

‘Mixed-in-plant’
De menging van zand met bentoniet vooraf kan plaatsvinden in een menginstallatie. Omdat droog zand en poedervormige bentoniet zich zeer goed laten mengen, wordt pas water ingespoten in de menger nadat voldoende homogeen droog mengsel is verkregen.

Het ingespoten water kan in een batch proces automatisch worden gedoseerd. Op deze wijze kan de gewenste mengverhouding vrij precies geregeld worden. Bij het mengproces kunnen monsters van het gerede materiaal worden genomen en onderzocht op gehalte aan bentoniet en de vochtigheidsgraad, zodat controle in het veld minder omvangrijk zal zijn dan bij de ‘mixed-in-place’-methode. Bij een continu-menging is een meer intensieve controle op de kwaliteit vereist.

Het zand-bentoniet mengsel kan met vrachtwagens aangevoerd worden. De meest praktische, en constructief meest gewenste methode, is het mengsel vanaf de teen de helling op te werken. Dit kan met behulp van een bulldozer of een hydraulische kraan. Op deze wijze blijft de stabiliteit tijdens de uitvoering het best gehandhaafd en sluiten opeenvolgende vrachten goed op elkaar aan. Tevens wordt de grootste verdichting bereikt waar deze constructief gezien het meest gewenst is, aan de onderzijde van het talud. Verdichten van de afdichtingslaag zal in eerste instantie plaatsvinden door veelvuldig heen en weer rijden van een bulldozer of kraan (spreidmachine). Bij steile hellingen zal bij de keuze van de machine de ligging van het zwaartepunt in de overweging meegenomen moeten worden om kantelen te voorkomen. Het berijden door de machines geschiedt primair loodrecht op de helling omdat anders het gewicht van de machine zich ongelijkmatig verdeelt over de beide sporen. Tijdens het berijden van de helling door machines met rupsbanden moet ernstige spoorvorming vermeden worden. Het gebruik van banden met hoge tanden of kammen is ongunstig voor een vlakke afwerking. In tweede instantie zal de afdichtingslaag met speciale verdichtingsmachines verdicht moeten worden. Hiervoor kunnen in aanmerking komen in trilwals, de trilrol en de bandenwals. Bij het bepalen van de zwaarte van de trilmachines moet de stijfheid van de steunlaag mede in beschouwing genomen worden. De voorkeur zal hierbij uitgaan naar voorverdichten/egaliseren met een stalen rol en naverdichten met een bandenwals.

Weersomstandigheden
Beide methoden zijn in hoge mate gevoelig voor beïnvloeding door het weer. Bij de ‘mixed-in-place’-methode is het niet mogelijk tot een homogene verdeling van de bentoniet te komen als tijdens het strooien een harde wind staat. Voor beide methoden geldt dat regenval tijdens het aanbrengen van de afdichtingslaag voor het bentoniet aanleiding zal zijn tot vroegtijdig zwellen, waardoor het oppervlak glibberig en onbegaanbaar wordt. Dit verhindert weer het aanbrengen van opvolgende lagen. Bovendien neemt met name bij harde regenval en lange helling de kans op erosie en uitspoeling van lutumdeeltjes toe. Om deze redenen moet elke dagproduktie zand-bentoniet voor het einde van de werkdag geheel zijn afgedekt met een van de opvolgende lagen. Deze argumenten gelden uiteraard ook voor een afdichtende laag van klei.

Afwerking
De bovenafdichting wordt afgewerkt door op de afdichtende laag de overige lagen, zoals folies, drainagelaag en gebruikslaag aan te brengen.