Gerard Kruse Advies

Kolombezinkproef Noordse Leem

Auteur:
Projectnummer:

Dr2017002001

Datum:

15 mei 2018

Gerard Kruse Advies

Titel:

Kolombezinkproef Noordse Leem

Opdrachtgever:
Graniet Import Benelux B.V.

Project:
Dr2017002001

Kenmerk:
GKA-2018001

(

Pagina’s:
9

Trefwoorden:
Noordse Leem, bezinkproef, vertroebeling, transparantie

Versie: 1.0

Datum: 15 mei 2018

Status: Definitief

Samenvatting
Er zijn vergelijkende kolombezinkproeven bij 20°C uitgevoerd met natuurlijk afgezette klei uit
Nederland, zand en Noordse Leem in leidingwater. Het vaste stofgehalte van het bovenstaande
watervan de bezinkkolom met Noordse Leem bedroeg na 69 uur ongeveer 22 mg/Len is, naar
visuele waarneming, niet verminderd na ongeveer 36 uur na begin van bezinken. Het vaste
stofgehalte van het bovenstaande water in de kolom met Noordse Leem was minder dan de helft van
dat in de bezinkkolom met klei. Er zijn geen aanwijzingen voor relevant colloïdaal gedrag voor
Noordse Leem in water.

()

0r2017002001, Kolombezinkproef Noordse Leem

1/9

Gerard Kruse Advies

Inhoudsopgave:
1

Inleiding

3

2

Materialen en methoden

4

2.1

Proefopzet

4

2.2

Beschrijving van de gebruikte soorten grond

4

3

Resultaten

6

4

Bevindingen

9

Dr2017002001, Kolombezinkproef Noordse Leem

2/9

Gerard Kruse Advies

1

(j

Inleiding
Het materiaal Noordse Leem is het fijne gruis dat vrijkomt bij het breken van gesteente afkomstig uit
kwartsiet- en granietvoorkomens in Noorwegen, respectievelijk Schotland. Vanwege de
eigenschappen van Noordse Leem, onder andere de zeer geringe waterdoorlatendheid, is het
materiaal onder andere geschikt voor toepassing als waterbodemafdichting. Met de
kolombezinkproef is informatie over het gedrag van Noordse Leem bij plaatsing onder water
verkregen, met name met betrekking tot vertroebeling.
In het kader van onderzoek naar het functioneren van Noordse Leem in civieltechnische werken
heeft Gerard Kruse Advies vergelijkende kolombezinkproeven uitgevoerd teneinde informatie over
de bezinksnelheidkarakteristieken van Noordse Leem te verkrijgen. De proeven zijn uitgevoerd met
respectievelijk Noordse Leem, natuurlijk afgezette klei uit Nederland en zand.
Het onderzoek is in opdracht van Graniet Import Benelux B.V. uitgevoerd. De bezinkproef is
uitgevoerd in het kantoorgebouw van Graniet Import Benelux B.V. te Amsterdam en de benodigde
vaste stofgehalte bepalingen zijn uitgevoerd door Deltares (Utrecht Castel laboratorium).

()

()

()
Dr2017002001, Kolombezin kproef Noordse Leem

3/9

c

Gerard Kruse Advies

2
2.1

Materialen en methoden
Proefopzet
De proef betreft een vergelijking van de bezinksnelheid van natuurlijk afgezette klei uit Nederland en
zand met die van Noordse Leem.
De proeven zijn uitgevoerd in glazen kolommen, zie Figuur 1, van ongeveer 0.4 m hoogte bij een
omgevingstemperatuur van 20°C.

7

Ongeveer 300 gram van elk van de 3 typen grond is met leidingwater (Waternet Amsterdam,
7.6 Duits, https://www.waternet.nl/ons-water/drinkwater/waterkwaliteit/) gemengd en zodanig
intensief geroerd dat er geen herkenbare kluitjes meer aanwezig waren in de slurry. De slurry is
overgebracht in de cilinders welke aangevuld zijn met leid ingwater tot de kolom tot 500 cc was
gevuld. De kolommen zijn elk na aanvullen intensief geroerd zodat er een homogeen water-grond
mengsel in de kolom was. Het begin van bezinken was het verticaal plaatsen van de intensief
gemengde kom.

Q

n, met links Noordse Ceem, rechts zand en klei in het

De proef is op 23 april 2018 gestart en geëindigd op 26 april, waarna het vaste stofgehalte van het
bovenstaande water is bepaald door Deltares, Utrecht. Het vaste stofgehatte is bepaald met filtratie
met een 0.45 im filter.
2.2

Beschrijving van de gebruikte soorten grond
Er zijn 3 soorten grond beproefd te weten, natuurlijk afgezette klei uit Nederland, zand en Noordse
Leem.
De natuurlijk afgezette klei uit Nederland betrof klei met de klassificatieproefwaarden opgesomd in
Tabel 1. Het betreft een zogenaamde erosiecategorie 1 klei (TAW 1996: Klei voor dijken).

l,n7rn,nr1

1

,‘ fc

Gerard Kruse Advies
Parameter
Lutumgehalte
Zandgehalte
Organische stofgehalte
Vloeigrens
Uitroigrens

waarde [% M/MJ
44
28
2.8
61
35

Tabel 1: Overzicht van de klassifikatiekarakteristieken van de gebruikte klei.

Het zand betrof middel grof hoekig zand met een d50 van ongeveer 380 p.m en een d10 van ongeveer
205 1.tm.
De Noordse Leem betreft materiaal met een d50van 30 l.tm, een zandgehalte van 10 tot 15 % fijn
zand, een lutumgehaite van 10 tot 20 % en nagenoeg geen organisch materiaal. Opgemerkt wordt
dat de fijne deeltjes van Noordse Leem meest geen kleimineraaldeeltjes zijn.

Dr2017002001, Kolombezinkproef Noordse Leem

5/9

Ç

Gerard Kruse Advies

3

Resultaten
De Tabel 2 geeft de gemeten vast stofgehalten van het bovenstaande water ongeveer 69 uur na het
begin van bezinken. De foto’s van Figuur 2 tot en met 5 geven een overzicht van het verloop van het
bezinken van het begin van de proef tot en met 49 uur na het begin van bezinken (GoPro camera
opnamen).
Monster Id

Aateriaal

GEB sample: Z 26-04-18
GIB sample: NL 26-04-18
GIB sample: K 26-04-2018

and
Joordse Leem
lei

Deeltjes >O.45tm (mg/L)

-

4.75
22.37
47.03

Tabel 2: De vast stofgehaltes van de 3 kolombezlnkproeven na b9 uur bezinken (Deltares 01-05-2018).

De visuele waarnemingen aan de kolommen geven na ongeveer 36 uur na begin van bezinken geen
veranderingen van transparantie voor de kolommen met Noordse Leem en zand. De kolom met klei
is tussen 36 uur en 96 uur na begin van bezinken nog enigszins meertransparant geworden.
De samenstelling en korreigrootte van Noordse Leem wijzen niet op relevant colloïdaal gedrag. Het
oppervlak van de korrels is grotendeels matig hydrofiel en de korrels zijn niet zo klein dat
molecuulbewegingen in het water bezinken effectief verhinderen. De resultaten van de bezinkproef
wijzen er ook op dat geen relevante invloed van colloïdaal gedrag is.

Dr2017002001, Kolombezinkproef Noordse Leem

6/9

Gerard Kruse Advies

(3

c
Figuur 3: De toestand ongeveer 24 uur na het begin van het bezinken. De kolom met zand is nagenoeg geheel helder en in
de kolom met Noordse Leen, links, Is zijn de strepen achter de kolom duidelijk te zien. De strepen zijn niet te zien in de
kolom met de klei.

0

Figuur 4: Ongeveer 36 uur na het begin van bezinken. De helderheid van het water verandert bijna niet meer in de kolom
met Noordse Leen en zand. De kolom met klei wordt in de volgende 13 uur (zie Figuur 5) iets heiderder.

C
Dr2017002001, Kolom bezinkproef Noordse Leem

7/9

Gerard Kruse Advies

[-S

FIL_r : De toestand 49 uur na het begin van h& jezinken. Het bovenstaande water .s na L_ __r bezinken met een si._..
overgebracht in door Deltares verschafte kunststof flessen voor watermonsters en het vaste stofgehalte van dle
watermonsters is bepaald.

Dr2017002001, Kolombezinkproef Noordse Leem

8/9

Gerard Kruse Advies

4

Bevindingen
De bezinksnelheid van Noordse Leem In vergelijking met zand en natuurlijk afgezette klei uit
Nederland is nagegaan met kolombezinkproeven. De transparantie van het bovenstaande water in
de kolom met Noordse Leem is na ongeveer 36 uur veel hoger dan die van de natuurlijke klei. Het
vaste stofgehalte van het bovenstaande water in de Noordse Leem kolom bedraagt na 69 uur
22.37 mg/L. Voor de kolom met klei is dat 47.03 mg/L. Er zijn geen aanwijzingen voor zogenaamd
colloïdaal gedrag voor Noordse leem in water.
De waarde van 22.37 mg/L is aanmerkelijk lager dan de waarde van 50 mg/L die in globale zin
wel
wordt gehanteerd als referentie waar beneden de helderheid van oppervlaktewater geen relevante
ecologische invloed meer heeft voor oppervlaktewateren in Nederland. Noordse Leem heeft
daarmee een geringere invloed op de transparantie en vertroebeling van oppervlaktewater dan
een
mengsel van natuurlijke klei en water.

(

0

(
Dr2017002001, Kolom bezinkproef Noordse Leem

919