Losgestorte elementen

Losgestorte elementen zijn elementen die na plaatsing nog steeds los van elkaar kunnen bewegen. Deze losgestorte materialen halen de stabiliteit voornamelijk uit hun gewicht en dienen dus zwaar genoeg te zijn om stabiel te zijn onder de (hydraulische) belasting. Wel kunnen elementen nog extra stabiliteit krijgen door interactie met andere elementen.

Bijvoorbeeld door een specifieke vorm die kan leiden tot interlocking. De toplaag is zo doorlatend dat geen druk wordt opgebouwd door waterstandsverschillen boven en onder de bekleding. Onder de elementen in de toplaag zijn over het algemeen meerdere lagen vereist die er zorg voor dragen dat het kernmateriaal niet door de toplaag spoelt.

Enkele voorbeelden van losgestorte elementen:

• breuksteen

• betonnen kubussen

Figuur 2: Versterkte vegetatie (links) en grasbekleding (rechts)

Natuurlijk aaneengesloten begroeiing

Een oeverbekleding kan bestaan uit een natuurlijke aaneengesloten begroeiing. De sterkte zit grotendeels in het niet zichtbare gedeelte, de wortellaag, die als het ware de begroeiing in de grond verankert. De sterkte hangt daarbij af van de sterkte van de vegetatie, de sterkte en lengte van de wortels en de dichtheid van de verbindingen (bijvoorbeeld de begroeiingdichtheid van gras). De natuurlijke vegetatie kan versterkt worden door bijvoorbeeld doorgroeibare matten of stenen. Er wordt dan sterkte uit de vegetatie gehaald, maar ook uit de doorgroeibare elementen.

Een voorbeeld van een natuurlijke aaneengesloten mat is een grasbekleding. Die wordt op vrijwel alle dijken in Nederland toegepast. Dit materiaal is natuurlijk en goedkoop en is daarom vaak een van de beste alternatieven als de hydraulische belasting niet te groot is.

Gezette bekledingen en blokkenmatten

Gezette bekledingen en blokkenmatten bestaan uit elementen die netjes naast elkaar zijn geplaatst of onderling verbonden zijn. De stabiliteit wordt ontleend uit het gewicht per vierkante meter en de interactie tussen de stenen. Het oppervlak is over het algemeen glad waardoor de golven weinig grip krijgen op de stenen. De gezette steen (het coherente materiaal) staat over het algemeen op een granulaire laag (steenslag) of geotextiel (zanddicht doek). De doorlatendheid en dikte van deze onderlaag is zeer belangrijk, omdat dit bepaald hoe groot de drukopbouw onder de toplaag is.

Er zijn vele vormen mogelijk en ook de coherentie met andere stenen kan op meerdere manieren tot stand komen. Bijvoorbeeld door inklemming, verbinding met kabels of een geotextiel. Een aantal voorbeelden van coherente materialen staat hieronder genoemd en is te zien in onderstaande figuur.

• zuilen

• blokken

• blokken verbonden met kabels

Plaatbekledingen

Plaatbekledingen zijn in het werk gestorte of geprefabriceerde platen met een geringe dikte in verhouding tot de lengte en de breedte met een oppervlakte van doorgaans circa 1 m². Het materiaal is meestal een beton- of asfaltproduct. De stabiliteit wordt ontleend aan het gegeven dat momenten en dwarskrachten inwendig kunnen worden overgedragen.

Piekbelastingen worden zodoende gespreid binnen het element naar zones met een lagere belasting. Waar losgestorte materialen en coherent materiaal de stabiliteit uit gewicht en cohesie met andere elementen halen, wordt bij plaatbekledingen de belasting gespreid. De stabiliteit van de plaat is wel afhankelijk van het gewicht van één element, hierdoor zijn het soortelijk gewicht en de plaatdikte van belang bij het ontwerp. Vanwege de plaatwerking is de benodigde laagdikte van plaatbekledingen in het algemeen aanzienlijk geringer dan van losgestorte elementen. Plaatbekledingen worden zowel waterdicht (dicht) als waterdoorlatend (open) uitgevoerd.

Monolieten bekleding

Een stap verder dan de plaatbekledingen is de monolieten bekleding. In plaats van een beperkt oppervlak van één element van ongeveer 1 m2 vormt de bekleding hier één geheel. In het algemeen gaat het hier om een vulmateriaal dat gebonden is met een bindmiddel dat wordt gemengd en gestort. Net als bij plaatbekledingen kunnen belastingen binnen de bekleding worden gespreid en is ook het gewicht en de dikte van de bekleding van belang. Voorbeelden van monolieten bekledingen zijn:

• gepenetreerd breuksteen;

• waterbouwasfaltbeton (zie figuur 5).

• Cementgebonden bekledingen

  

  

  Ervaringen met cementgebonden plaatbekledingen

  Gepenetreerde breuksteen en waterbouwasfaltbeton worden vooral toegepast vanwege de hoge sterkte en duurzaamheid. Ze zijn bestand tegen relatieve grote golfbelastingen.

  Er zijn ook monolieten bekledingen uitgevoerd waarbij cement als bindmiddel is toegepast. Dit kan gaan om open colloïdaal betonnen plaatbekledingen, dichte colloïdaal betonnen plaatbekledingen en met colloïdaal beton gepenetreerde breuksteen- bekledingen.

  De verwachtingen van het materiaal waren hoog gespannen, maar de ervaringen met een aantal (proef)vakken (Vlissingen, Breskens) waarbij colloïdaal beton onder getij-omstandig- heden is toegepast, waren zeer teleurstellend. Onder invloed van getij en golven, maar ook door regen is veel van het bindmiddel uitgespoeld, het materiaal ontmengde. Voorts is een deel door de zon “verbrand”.

  Het lijkt erop dat de betoncentrale goed ingeregeld moet zijn om het juiste mengsel te kunnen leveren. Een kleine partij colloïdaal beton tussendoor samenstellen levert klaarblijkelijk een groot risico op onvoldoende kwaliteit. In Zeebrugge is wel een bekleding naar tevredenheid aangelegd. Van penetratie van breuksteen met colloïdaal beton zijn meerdere succesvolle projecten bekend.

  Kortom een succesvolle toepassing van dit type bekleding vraag om een goed stabiele mengselsamenstelling, een zorgvuldige uitvoering en een goede planning.