Asgehalte - Classificatie

Asgehalte

Inleiding

Zoals vermeld in paragraaf 3.5.1 (hoofdbenaming), bestaat veen voornamelijk uit overblijfselen van planten; daarnaast bevat het altijd een zekere hoeveelheid van verschillende anorganische bestanddelen, die alle worden aangeduid als as . Dit zijn zowel discrete mineralen als anorganisch materiaal dat via ion-bindingen wordt vastgehouden en dat niet gemakkelijk is te verwijderen.

Bepaling van het gehalte anorganische bestanddelen van organische grond is bepalend voor de hoofdbenaming en levert een indicatie op omtrent de mechanische eigenschappen. De hoofdindeling in de organische stof-lutum-silt+zanddriehoek is gebaseerd op de veldmethode voor visuele schatting van het asgehalte. De laboratoriummethoden ter bepaling van het asgehalte vallen uiteen in twee groepen: de chemische (natte verassings-) methoden met behulp van sterke oxydatoren, en de droge verassingsmethoden door verbranding in een oven. De droge verassingsmethoden zijn verder te verdelen in methoden, waarbij de hoeveelheid vrijgekomen C02wordt bepaald, en methoden, waarbij het gewichtsverlies wordt gemeten.

De droge methoden, waarin de hoeveelheid C02 wordt bepaald, zijn het meest nauwkeurig, omdat hierbij fouten ten gevolge van ontleding van bijvoorbeeld sulfiden worden geëlimineerd. De droge methoden zijn ook het meest bewerkelijk. Ook de natte methoden zijn redelijk nauwkeurig; deze methoden zijn minder bewerkelijk dan de bovengenoemde droge methoden. Beide soorten methoden worden vooral gebruikt voor de analyse van organische gronden voor biologisch, ecologisch en geochemisch onderzoek. Omdat de gebruikte chemicaliën vaak explosief zijn of gevaar voor de gezondheid opleveren, en dus tamelijk specialistische kennis vergen, zijn deze methoden niet zo geschikt als routinebepaling in de geotechniek.

Voor de normale geotechnische doeleinden zijn de droge verassingsmethoden echter voldoende nauwkeurig. Een normale verassingstemperatuur voor organische materialen is 550 °C. Strikt genomen wordt niet het asgehalte bepaald, maar het gloeiverlies, dat bij benadering het complement van het asgehalte is. Bij 550 °C treedt altijd ontleding of verandering van de anorganische bestanddelen op. Kleimineralen verliezen water; pyriet, calciet en gips ontleden; bij hoge temperaturen verdampt een deel van het zout. Het asgehalte is dus niet exact gelijk aan het complement van het gloeiverlies. Een belangrijker nadeel van verassing bij lagere temperaturen is echter dat niet alle organische bestanddelen ontleden.

Aanbevolen methode (veld)

Voor visuele schatting van het asgehalte in het veld kan de organische stof-lutum-silt+zanddriehoek volgens [NNI l 989a] worden gebruikt; hiervoor is enige ervaring noodzakelijk. Bij de indeling van de classificatiedriehoek is gebruik gemaakt van de kennis, dat organische gronden relatief méér zand moeten bevatten dan klei om als even 'humeus' te worden aangemerkt. Dit houdt in, dat een schatting van het asgehalte in het veld niet rechtstreeks kan worden gekoppeld aan de bepaling, zoals die in het laboratorium kan worden uitgevoerd.

Aanbevolen methode (laboratorium)

Voor de bepaling van het asgehalte van veen en organische gronden wordt aanbevolen het gloeiverlies van circa 5 gram vooraf gedroogd materiaal door droge verbranding bij 550 °C gedurende 5 uur te meten. Het verdient aanbeveling de ruimte, waarin de oven staat, goed te ventileren omdat de rook die bij de verbranding vrijkomt, mogelijk schadelijk voor de gezondheid is. Tevens verdient het aanbeveling platte kroezen te gebruiken, die gedeeltelijk worden afgedekt. Na afloop dient te worden gecontroleerd of al het materiaal is verbrand.

Het gloeiverlies wordt gerelateerd aan de massa van het droge, niet veraste materiaal volgens vergelijking (3.3).

In verband met ontleding van anorganisch materiaal wordt aanbevolen voor de berekening van het asgehalte uit het gloeiverlies de volgende correctie volgens vergelijking (3.4) [Skempton, Petley 1970] toe te passen.

In de vergelijkingen (3.3) en (3.4) zijn asgehalte en gloeiverlies beide in procenten uitgedrukt. De gebruikte correctiefactor van 1,04 houdt in, dat het anorganisch materiaal 4% gewicht verliest bij verbranding.

In Nederland zijn nog enige andere correcties in gebruik; zo gebruikt Stiboka voor verassing bij 550 °C een correctie, waarin de bijdragen van respectievelijk de lutum-, silt- en zandfracties afzonderlijk zijn verwerkt. Het netto-effect van deze correcties komt met voldoende nauwkeurigheid overeen met de correctie volgens vergelijking (3.4), zodat bepaling van de afzonderlijke korrelfracties niet nodig is.

Ter bepaling van het asgehalte dient minimaal een monstervolume van 100 cm3 natuurlijk materiaal te worden gebruikt, dat bij voorkeur wordt verkregen zoals beschreven in paragraaf 3.4. Droging van het materiaal vindt plaats zoals beschreven in paragraaf 3.5.4, zodat as- en watergehalte aan hetzelfde monster kunnen worden bepaald. Indien het gedroogde materiaal wordt gemalen en gehomogeniseerd, kan worden volstaan met de verassing van een deel van het totale monster.