Tussen de toplaagelementen wordt, indien mogelijk, voegvulling aangebracht om wrijving en/of klemming tussen de toplaagelementen te bevorderen. Een neveneffect van voegvulling is dat de waterdoorlatendheid van de toplaag afneemt. Dit is ongunstig voor de stabiliteit van de toplaagelementen. In het algemeen wordt aangenomen dat het positieve effect groter is dan het negatieve effect.

In de huidige ontwerppraktijk wordt granulair inwasmateriaal toegepast. Het is van belang dat het materiaal niet te gemakkelijk uitspoelt. Als inwasmateriaal komt daarom vooral hoekig materiaal zoals steenslag of gebroken grind in aanmerking. Eventueel kunnen slakken (restmateriaal) worden toegepast, onder twee voorwaarden: de slakken bestaan niet uit hydraulisch materiaal dat de toplaag waterdicht kan maken door samenkitten en het materiaal is milieutechnisch acceptabel.

De sortering van het inwasmateriaal moet aan de volgende eisen voldoen:

• De sortering moet breed zijn omdat de afmetingen van de open ruimte variëren
• De fijne fractie moet niet te fijn zijn om de toplaagdoorlatendheid niet in gevaar te brengen
• De grove fractie moet net tussen de toplaagelementen passen
• Uit ervaring blijkt dat het gebruik van een sortering van 4/32 mm bij Basalton en Hydroblocks over het algemeen leidt tot een goede inwassing. Voor de andere systemen is een fijnere inwassing nodig.

De benodigde sortering is dus afhankelijk van vorm en grootte van de open ruimte tussen de toplaagelementen. Bij een hoge dagelijkse golfbelasting zal bij relatief dunne zuilen (0,20 – 0,25 meter) het inwasmateriaal makkelijk kunnen uitspoelen. Aanbevolen wordt om in deze situaties een grotere zuilhoogte te gebruiken.

Voor het inwasmateriaal is hergebruik in de praktijk minder relevant. In het algemeen zal materiaal van een standaardsortering worden gebruikt. De eigenschappen worden daarom behandeld als ontwerpeigenschappen en niet als randvoorwaarden. De relevante eigenschappen zijn het type materiaal, de sortering en de hoeveelheid.

Rol

Het inwasmateriaal heeft invloed op het mechanisme toplaaginstabiliteit: er is een grote positieve invloed door toename van de onderlinge wrijving en/of klemming tussen de toplaagelementen, maar er is ook een negatieve invloed door afname van de open ruimte.

Het type materiaal, de sortering en de hoeveelheid moet met zorg worden gekozen. De sortering moet worden afgestemd op de spleetbreedten die in de zetting aanwezig zijn: het inwasmateriaal moet fijn genoeg zijn om in de spleten te kunnen doordringen. Het mag echter ook niet te fijn zijn, omdat de beste klemming wordt verkregen als de spleet telkens door een enkele korrel wordt overbrugd. Verder leidt relatief fijn inwasmateriaal tot een lagere doorlatendheid van de spleten tussen de toplaagelementen waardoor een overdruk vanuit het filter minder makkelijk ontsnapt. De toplaagstabiliteit is groter als de D15 van het inwasmateriaal groter is.

Voor toetsing wordt bij een goed ingeklemde constructie, bijvoorbeeld als gevolg van inwassing, voor de toplaagdikte uitgegaan van het gemiddelde van de metingen per meetlocatie in plaats van het minimum. De klemming zorgt ervoor dat niet zomaar een individueel blok uit de zetting omhoog wordt gedrukt, maar dat de bekleding over een groter oppervlak wordt opgelicht.

In STEENTOETS wordt voor de toplaaginstabiliteit (gedetailleerde toetsing) rekening gehouden met beide effecten van inwassing.

Representatieve waarden en nauwkeurigheid

Ten aanzien van het type materiaal komt vooral steenslag en gebroken grind in aanmerking, en eventueel slakken. De sortering is afhankelijk van de grootte en vorm van de open ruimte tussen de toplaagelementen. In de praktijk is gebleken dat de standaardsortering 4-32 mm goed functioneert voor een toplaag van zuilen (betonzuilen en basaltzuilen), terwijl voor een toplaag van betonblokken met afstandhouders een sortering van 4-16 mm wordt gebruikt.

In het verleden werd als voegvulling vaak stopwerk aangebracht: brokken en scherven van toplaagelementen die in de spleten zijn vastgezet. Stopwerk als voegvulling wordt niet aanbevolen: het is constructief niet gunstiger dan inwassen en is zeer arbeidsintensief. Verder moeten bij de uitvoering voorzieningen worden getroffen om uitzakken van het stopwerk te voorkomen; dat maakt stopwerk nog arbeidsintensiever.

De benodigde hoeveelheid inwasmateriaal hangt af van de hoogte van de elementen en de grootte van de open ruimte; in de praktijk wordt ongeveer 50 kg/m2 inwasmateriaal gebruikt.

Wijze van bepaling

Voor nieuw materiaal worden de eigenschappen voorgeschreven in het contract. De wijze van bepaling is niet relevant voor de ontwerper.

Voor de eenvoudige toetsing op toplaaginstabiliteit is de aan- of afwezigheid van inwassing rechtstreeks van belang: de te gebruiken toetsgrafiek wordt er mede door bepaald.

Voor de eenvoudige en gedetailleerde toetsing moet worden bepaald of de toplaag al dan niet goed ingeklemd en ingewassen is. In de praktijk wordt dit op zeer pragmatische wijze gedaan. Op de dijk wordt visueel nagegaan of de open ruimte goed gevuld is met inwasmateriaal. De korrelgrootte van het inwasmateriaal is vanzelfsprekend kleiner dan de spleten tussen de toplaagelementen, maar moet niet te veel kleiner zijn. Het moet in ieder geval grover zijn dan zand (orde 2 mm). Verder wordt nagegaan of de toplaagelementen met de voet kunnen worden bewogen.

In de geavanceerde analyse spelen wrijving en klemming vaak een belangrijke rol. De extra stabiliteit als gevolg van de aanwezigheid van inwasmateriaal/stopwerk kan worden gemeten met trekproeven.