Wat is een aquaduct en waar wordt deze voor gebruikt?

Aquaducten zijn bruggen die worden gebruikt voor het transporteren van water. Kenmerkend voor deze bouwwerken is dat het transport van het water kunstmatig door mensen wordt gestuurd. Een aquaduct kan een waterleiding, kanaal of rivier van koers laten veranderen. Andere verkeersstromen zoals het wegverkeer worden onder het aquaduct geleid. Het is echter ook mogelijk dat er waterverkeer onder het aquaduct wordt geleid.

Geschiedenis van aquaducten
Aquaducten werden al ruim voor het begin van de jaartelling door onder andere de Romeinen gebruikt. In eerste instantie werden aquaducten toegepast als irrigatiesystemen. Doormiddel van een aquaduct kon men water transporteren naar stukken grond die niet in de buurt lagen van een waterbron. Door irrigatie kon men dus ook gebieden die verder bij rivieren en meren vandaan lagen voorzien van water.

De term aquaduct is afkomstig uit het Romeins. Het woord ‘aqua’ staat voor water en het woord ‘ducere’ staat voor het leiden. De aquaducten die door de Romeinen werden aangelegd werden ook gebruikt voor de drinkwatervoorziening van grote steden.  Grote aquaducten konden ongeveer 190.000 m3 water per dag overbrengen. In de stad Rome worden een aantal Romeinse aquaducten zelfs heden nog gebruikt voor watertransport. In Nederland werden vroeger ook wel aquaducten gebruikt maar op veel kleinere schaal.

Aquaducten of kanaalbruggen
Tegenwoordig worden aquaducten vooral toegepast in de vorm van kanaalburggen. Dit zijn in feite waterwegen die door mensen vervaardigd zijn om een kruising tussen wegverkeer en scheepsverkeer mogelijk te maken. Hierbij loopt het wegverkeer onder de kanaalbrug door. In de civiele techniek spreekt men van kanaalbruggen en niet van aquaducten omdat men bij aquaducten vooral denkt aan het transporteren van water. Dit is niet de hoofdoelstelling van een kanaalbrug omdat deze brug vooral wordt gebruikt voor het mogelijk maken van transport over water. Bij de toepassing van kanaalbruggen om waterwegen met elkaar te laten kruisen is ten minste een van beide waterwegen een kunstmatig aangelegde weg bijvoorbeeld in de vorm van een kanaalbrug.

Wat is inklinken van grond?

Grond lijkt een dode bewegingsloze massa maar dat is niet het geval. Door neerslag en temperatuurverschillen kan de hardheid van de grond voortdurend verschillen. Dit heeft ook te maken met de massa waaruit de grond zelf bestaat. Kleigrond is bijvoorbeeld veel minder waterdoorlatend dan zandgrond. Humus is een grondsoort die redelijk veerkrachtig is en daardoor minder goed verdicht kan worden. Grond kan door de toevoeging van water in volume toenemen. Grond kan namelijk water absorberen.

Daarnaast kan ook water aan grond onttrokken worden. Dit kan bijvoorbeeld doordat men grondwater uit de bodem haalt. Door wind en zon kan de toplaag van de grond verdrogen. Door het verdrogen van grond ontstaat ‘klink’. Dit is over het algemeen keiharde grond. Klink komt door het inklinken tot stand. Inklinken is in feite een proces dat een verzamelnaam is voor het verdwijnen van vocht uit de grond. Door het droogmalen van een polder kan klink ontstaan.

Kink ontstaat vooral in veengrond als deze voor ongeveer 15 % uit afgestorven plantenmateriaal bestaat en het overige deel uit vocht bestaat. Als deze grond wordt ontwaterd zal de grond de neiging hebben om in te klinken. Dit inklinken wordt nog extra versterkt doordat plantenresten in het veen na het ontwateren blootgesteld worden aan bacteriën. Deze bacteriën kunnen door de zuurstof in de lucht verschillende verteringprocessen uitvoeren en gaan oxideren. Hierdoor klinkt de grond nog sneller in.

Wat is een proctorproef en hoe wordt deze uitgevoerd?

Een proctorproef is een proef die onder andere in de civiele techniek wordt gebruikt. De proctorproef wordt gebruikt om de dichtheid te bepalen van een bepaald grondmonster. De resultaten van deze proef worden aangeduid in een percentage. Dit percentage maakt de proctordichtheid inzichtelijk. Aan de hand van deze proctordichtheid kan men de verdichtingsgraad van een bepaalde grond aflezen. Hierdoor kan men vervolgens concluderen of de grond over de benodigde funderingsstabiliteit beschikt. De naam van deze proef is een verwijzing naar de Amerikaanse ingenieur Ralph R. Proctor. Hij had in 1933 verschillende varianten van deze proef ontwikkelt.

Waarom wordt de proctorproef gedaan?
Voordat men een fundering plaatst op een stuk grond moet men informatie hebben over de samenstelling van deze grond en de hardheid daarvan. Een fundering moet over het algemeen aangebracht worden op een grond die goed verdicht is. Als men dat niet doet kan het gewicht van de fundering en het bouwwerk er voor zorgen dat de grond er onder in elkaar wordt gedrukt. Dit proces wordt ook wel ‘zetten’ genoemd. Bij overmatig zetten kan een fundering of bouwwerk verzakken en ernstig beschadigen. Zo kunnen er bijvoorbeeld scheuren ontstaan in muren en vloeren. Om dat te voorkomen moet een grond een bepaalde proctordichtheid hebben voordat men er een fundering op kan aanbrengen. Als stelregel wordt een proctordichtheid gehanteerd van 95 à 98%.

Hoe voert men een proctorproef uit?
De proctorproef bestaat uit verschillende onderdelen. Allereerst gaat men het vochtgehalte bepalen van de grondmonsters. Hierdoor worden de grondmonsters genomen met een cilinder die een bepaalde inhoudsmaat heeft. Men meet het vochtgehalte door 150 gram nat zand uit deze cilinder te halen en in een ovenschaal te plaatsen. Dit gewicht wordt vervolgens genoteerd. Daarna verwarmd men het monster enkele minuten in de oven. Hierbij wordt op regelmatige tijdstippen het gewicht van het monster gewogen.  Als het gewicht van het monster niet meer dan 0,1% afwijkt van de vorige meting wordt het monster als droog beschouwd. Men kan nu het droge monster wegen en bepalen wat het verschil is met het oorspronkelijke gewicht van de massa (150 gram). Het verschil is het vochtgehalte dat uit het monster is verdampt.

Vervolgens wordt de maximale dichtheid van het grondmonster bepaald. Hiervoor gebruikt men een andere test. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een machine. Deze machine bevat een gewicht van 2,5 kg met een oppervlakte van 50,8 mm. Dit gewicht slaat met 25 slagen per laag het monster aan. Het aantal verschilt en is afhankelijk van de inhoud van de cilinder. Gemiddeld zijn er 3 tot 5 lagen met een dikte van ongeveer 40 mm.

Voor het bepalen van  maximale proctordichtheid  wordt als volgt te werk gegaan: men begint met een normale waarde (het vochtgehalte zoals deze met het monster was geleverd) en vervolgens voegt men een bepaald aantal percentages van het monster  aan water toe en voert de test nogmaals uit. Dit gebeurt zo vaak totdat de dichtheid van de massa begint te dalen.

Maximum Proctor Dichtheid
De mechanische kwaliteit van een zandmassa in de weg- en waterbouwkunde wordt in Nederland aangeduid in de verdichtingsgraad in % mpd (Maximum Proctor Dichtheid). Dit is de in-situ-dichtheid in verhouding tot de maximum dichtheid. Voor de bodem van een fundering wordt over het algemeen een proctordichtheid van minimaal 95 procent geëist. Voor de toplaag wordt meestal een proctordichtheid van 98 procent geëist.

Wat is bestrating en welke soorten bestrating zijn er?

Bestrating wordt gebruikt in de wegenbouw. Het unieke van bestrating is dat bestrating bestaat uit losse elementen. Dit in tegenstelling tot een gesloten verharding zoals asfaltbeton. Omdat bestrating bestaat uit losse elementen spreekt men ook wel van elementenverharding. De verschillende elementen van bestrating zijn aan elkaar verbonden maar kunnen relatief eenvoudig weer uitelkaar genomen worden. De toepassing van bestrating op wegen is al heel oud. Al sinds de oudheid wordt bestrating gebruikt als bedekking op wegen.

Voordelen van bestrating
Bestrating of elementenverharding heeft een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van andere vormen van wegverharding. Zo is bestrating gas doorlatend, als er een gaslek onder de bestrating ontstaat kan het gas tussen de kieren van de bestrating ontsnappen in de atmosfeer. Hierdoor kan gas zich niet ophopen onder het wegdek.

Daarnaast is bestrating waterdoorlatend. Dit zorgt er voor dat water makkelijker tussen de naden en kieren van de elementen kan weglopen. Hierdoor blijft er minder water staan op het wegdek en wordt daarnaast de bodem goed bevochtigd zodat verdroging tegen wordt gegaan.

Soorten bestrating
Er zijn verschillende soorten bestrating. Meestal maakt men gebruik van gebakken klinkers die in verschillende verbanden worden gelegd. Daarnaast wordt ook wel gebruik gemaakt van natuursteen in de vorm van straatkeien, kinderkopjes en kasseien. De afmetingen van bestrating kan verschillen. Ook de kleur is divers. Meestal worden door de overheid eisen gesteld aan de bestrating van wegen. Aan de bestrating van opritten aan de staatzijde kunnen eveneens eisen worden gesteld zodat de bestrating binnen het staatbeeld en beeldkwaliteitsplan valt.

Wat is asfalt en waaruit bestaat asfalt?

Asfalt is vooral bekend als materiaal dat wordt gebruikt voor het verharden van wegen. Daarnaast wordt het materiaal ook gebruik in onder andere de waterbouw. Asfalt kan industrieel worden vervaardigd in een asfaltcentrale. Daarnaast komt asfalt van nature voor in asfaltmeren in bijvoorbeeld Trinidad. Verder bestaat er ook steenasfalt. Steenasfalt is samengesteld uit zand, asfalt en leem.

Waaruit bestaat asfalt?
Asfalt is een mengsel. Dit mengsel kan worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen namelijk het mineraal aggregaat en de bindmiddelen. Het mineraal aggregaat kan vervolgens weer worden opgedeeld in zand-, steen- en vulstoffractie. Het bindmiddel voor asfalt is bitumen. Het bindmiddel zorgt er voor dat de grondstoffen aan elkaar worden gebonden en bij elkaar worden gehouden.

Bitumen worden tijdens de productie van asfalt toegevoegd in de menger van de asfaltcentrale. Om de hechtingseigenschappen en verwerkbaarheid van bitumen te verbeteren worden de bitumen verwarmd voordat ze worden toegevoegd. De verwarmde bitumen worden opgeslagen in geïsoleerde en verwarmde bitumentanks. Hierin worden ze op de juiste temperatuur gehouden. De minerale aggregaten worden ook verwarmd zodat de mengtemperatuur gewaarborgd wordt. Deze mengtemperatuur is ongeveer 170 graden Celsius.

De mineralen moeten in de juiste verhoudingen worden gemengd met bitumen. Daarom worden de mineralen in de gewenste verhoudingen voorgedoseerd en gezeefd in verschillende korrelgroottefracties. Eventueel kan men ook oud asfalt granulaat toevoegen aan het mengsel.

Wat is een aardebaan in de civiel bouw?

Een aardebaan kan worden aangelegd om als ondergrond voor wegen. De aardebaan is een onderdeel van een weglichaam en wordt gebruikt om de krachten van verkeer af te dragen aan de ondergrond. Een aardebaan wordt tevens gebruikt voor het ophogen van de grond. Zo kan een aardebaan worden gebruikt om de grond op de gewenste hoogte boven het maaiveld te brengen. Een aardebaan is echter nog niet hard genoeg om het verkeer te dragen. Daarom wordt op een aardebaan verharding of bovenbouw aangebracht. Tussen deze lagen kan eventueel een funderingslaag worden gelegd zodat de weg nog meer druk kan verdragen.

Draagkrachtige bodem
Het is belangrijk dat de bodem voldoende draagkrachtig is voordat een aardebaan wordt aangelegd. Als dit niet het geval is zal de bodem en daarmee de aardebaan verzakken. Dit heeft gevolgen voor het wegdek en zal hinder opleveren voor het verkeer dat zich over het wegdek verplaatst. De aardebaan kan daardoor alleen worden aangebracht op een voldoende draagkrachtige bodem. Verder kan een aardebaan worden aangebracht als vervanging van een ondergrond die niet of onvoldoende draagkrachtig is. In dat geval zal men de grond eerst gaan afgraven. Door het graven van een sleuf ten behoeve van een zandlichaam of aardebaan ontstaat een cunet. 

Grond in een aardebaan
Een aardebaan bevat meestal een mengsel van zand en puin. Het puin is grofkorrelig steenachtig materiaal en zorgt er voor dat water voldoende wordt doorgelaten. Als er veel verkeer over de aardebaan gaat rijden wordt deze steeds harder en compacter. Toch is een aardebaan in feite een wegverharding die ongebonden is in tegenstelling tot bijvoorbeeld asfalt.

Wat is een cunet en waarvoor wordt een cunet gegraven?

Een cunet is een uitgraving in een natuurlijke ondergrond. Een cunet wordt gemaakt in een niet draagkrachtige grondlaag. Hierin wordt meestal zand aangelegd. Dit zand wordt goed aangedrukt en is een stevige ondergrond. Het zand in een cunet wordt ook wel een dragend lichaam of een zandlichaam genoemd. Dit dragend lichaam is een stevige ondergrond voor opstelterreinen, kabels en nutsleidingen ten behoeve van elektriciteit en gas.

Een zandlichaam wordt ook in een cunet aangebracht om voldoende draagkracht te bieden voor een fundering die er later op wordt geplaatst. Daarnaast is zand een goed materiaal voor een cunet omdat het ontgraven van zand eenvoudiger is dan het ontgraven van kleigrond en zwarte grond. Ook bij regen en temperaturen vlak onder het nulpunt kan men zand makkelijker ontgraven dan de meeste andere bodemsoorten.

Zandlichaam in een cunet
Voor het aanleggen van een cunet wordt meestal gebruik gemaakt van een graafmachine. Een smalle cunet kan eventueel door een grondwerker met een spade worden uitgegraven. Na het graven van een cunet wordt er met de hand of machinaal zand in de cunet gebracht. Dit zand wordt gelijkmatig over het cunet verdeeld. Als zand in een cunet wordt geschept is het nog los en daarnaast zit er nog veel lucht tussen het zand. Daardoor is het zand nog niet geschikt om als fundament te dienen. Zand kan echter met een trilplaat worden aangetrild. Hierdoor verdwijnt de lucht uit het zand en gaat het zand beter zetten. Het aan trillen van zand zorgt voor een primaire zetting. Deze zetting is een goed fundament voor de verharding die erop wordt aangebracht.

De dikte van de zandlaag in en cunet kan verschillen. Dit heeft te maken met de benodigde draagkracht. Een drukke autosnelweg heeft meer draagkracht nodig dan een voetpad of fietspad. Daarom heeft een autosnelweg een dikker zandpakket nodig dan wegen die minder zwaar worden belast.

Wat is civiele techniek en waar houdt civiele techniek zich me bezig?

Civiele techniek bestaat uit de woorden ‘civiel’ en ‘techniek’. Hierdoor kan deze technische tak worden vertaald met ‘burgerlijke techniek’. Dit was oorspronkelijk de burgerlijke variant van de militaire techniek die zich bezig houdt met de bouw van bruggen, wegen en andere technieken die met mobiliteit en bereikbaarheid te maken hebben. De militaire techniek wordt tegenwoordig Genie genoemd. Civiele techniek wordt tegenwoordig in Nederland op grote schaal toegepast.

Definitie van civiele techniek
Civiele techniek kan als volgt worden gedefinieerd: Civiele techniek is een toegepaste wetenschap die gericht is op het ontwerp, aanleg en het onderhoud van openbare werken die vast zitten in de grond en ten doel hebben de mobiliteit en bereikbaarheid van de bevolking en bedrijven te bevorderen.

Welke werkzaamheden vallen onder de civiele techniek?
Wanneer bovenstaande definitie gehanteerd wordt kan de conclusie worden getrokken dat civiele techniek zeer breed is. In de praktijk vallen veel werkzaamheden onder civiele techniek. Civiele techniek is zeer belangrijk omdat mobiliteit en bereikbaarheid een steeds belangrijker plaats innemen in de maatschappij. Bedrijven en burgers moeten goed bereikbaar zijn. Ook politie, ziekenauto’s, brandweerauto’s en andere hulpdiensten moeten snel ter plaatse kunnen komen.

Hiervoor is een uitgebreid, goed onderhouden wegennet nodig. Dit vormt een belangrijk deel van civiele techniek. Daarnaast vallen ook alle objecten die verbonden zijn aan wegen onder civiele techniek. Hierbij kan gedacht worden aan bruggen en viaducten. Niet alleen autowegen behoren tot de civiele techniek, ook de waterwegen horen er bij. Civiele techniek houdt zich daarom ook bezig met havens,  kanalen en rivieren en bijbehorende kades.

Ook ondergrondse infrastructuur behoren bij civiele techniek. Voorbeelden hiervan zijn de aanleg van metrotunnels en grote verkeerstunnels onder bijvoorbeeld kanalen. Daarnaast behoort de aanleg van rioleringen maar ook de aanleg van bekabeling en transportleidingen onder civiele techniek.

Civiele techniek is belangrijk
In de vorige alinea is beschreven hoe breed de civiele techniek is. Er vallen zeer veel werkzaamheden en constructies onder. Wanneer de civiele techniek niet zou bestaan zouden veel bedrijven en inwoners van Nederland in de problemen komen met betrekking tot vervoer en mobiliteit. Daarnaast is het belangrijk dat de wegen en bruggen goed worden onderhouden. De civiele techniek zal altijd blijven bestaan. De overheid heeft een grote invloed in de ontwikkelingen en plannen binnen de civiele techniek. Zo bepaald de overheid in belangrijke mate of er nieuwe wegen mogen worden aangelegd en hoe deze wegen er uit moeten komen te zien. Hierbij treed de overheid in overleg met verschillende partijen uit de civiele techniek.