Waterglasinjectie

Betekenis

Waterglasinjectie is het inbrengen van een mengsel van waterglas (natriumsilicaat), harder en water in zandige grond om de poriën te vullen zonder de korrelstructuur te vernielen (permeation grouting). Onder invloed van een verzurende harder vormt het mengsel een gel die zandkorrels met elkaar verlijmt, waardoor het grondpakket meer draagkracht krijgt of waterremmend wordt; in sommige gevallen verhardt dit tot een min of meer harde silica ("zandsteen").

Toepassing

Waterglasinjectie wordt toegepast voor het verbeteren van zandige ondergronden.

• Versterken van funderingen en vergroten van de draagkracht van het grondpakket
• Verstevigen van paalpunten
• Creëren van verhard zandlichaam onder funderingen of betonnen poeren
• Bouwen van kleinere bouwkuipen en kelders door zandige grond te stabiliseren en licht waterremmend te maken
• Tijdelijke of permanente bodemafsluitingen (softgel voor tijdelijk, hardgel voor permanent)

Aandachtspunten

• Toepassen alleen in zandige gronden met voldoende porievolume; klei, veen en soortgelijke grondsoorten zijn ongeschikt.
• Vaststellen of het permanent verstenen van de grond op locatie is toegestaan; doorgaans eerst een bodemonderzoek uitvoeren.
• Kiezen tussen softgel en hardgel afhankelijk van het beoogde resultaat: softgel als tijdelijke waterremmer, hardgel als permanente, constructieve versterking.
• Beide geltypen worden gevormd met verzurende harders; de verhouding water, waterglas en harder bepaalt softgel of hardgel.
• Monitoren van de bodem­samenstelling verplicht wanneer water in de grond wordt gebruikt (bijvoorbeeld bronbemaling of warmte-koude-opslag).

Materialen / uitvoeringsvormen

• Waterglas: technische naam natriumsilicaat (Na2SiO3); eigenschappen: hydrofoob (waterafstotend), poriënverkleinend (onderbreekt of vertraagt capillaire werking), dampdiffuus (laat waterdamp door), verdunbaar in water en oplosmiddelvrij.
• Hardgel: hoge concentratie waterglas en harder, leidt tot permanente, stabiliserende verharding en wordt na verharding in de grond als "vormgegeven bouwstof" beschouwd.
• Softgel: lagere concentratie of andere verhoudingen, werkt als tijdelijke waterremmer of bodemafsluiter.
• Injectietechniek: permeation grouting gericht op vullen van poriën in zand zonder verstoring van korrelstructuur.

Werking / principe

• Injecteren vult de poriën tussen zandkorrels met het waterglasmengsel; de korrelstructuur blijft intact.
• Een verzurende harder veroorzaakt geleidelijke gelvorming; dit verbindt zandkorrels mechanisch en chemisch.
• Afhankelijk van samenstelling ontstaat een softgel (tijdelijke afdichting) of hardgel (permanente, vaak hardsilica-achtige verharding).

Eisen / regelgeving

• Hardgel wordt na verharding in de grond gezien als "vormgegeven bouwstof" (BRL 9339).
• Een bodemonderzoek is gebruikelijk voordat met waterglasinjectie wordt gestart, om de geschiktheid van de grond en de toelaatbaarheid van permanente verstening te beoordelen.
• Bij gebruik van grondwater voor processen zoals bronbemaling of WKO is monitoring van de bodem­chemie vereist.

Verschil met andere grondverbeteringstechnieken

• Toepassing van waterglasinjectie is beperkt tot zandige gronden met voldoende porievolume; voor andere grondsoorten zijn technieken als funderingspalen, hardschuim, jetgrouting of compaction grouting geschikt.
• Waterglasinjectie wordt vaak vergeleken met methoden als expansiehars, bevriezing, hardschuim, jetgrout en schuimbeton; de keuze hangt af van bodemgesteldheid, het werk en het injectiemiddel.