Het polie-technisch zakboek der stroefheid

Transcriptie

1 Het polie-technisch zakboek der stroefheid Dr.ir. S.M.J.G. Erkens Ir. J.J. Fafié Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Rijkswaterstaat Samenvatting Oktober 2004 kwam in het nieuws dat een groot gedeelte van het Zuid-Hollandse autosnelwegennet niet voldeed aan de stroefheidsnorm. In januari 2005 werd vervolgens een set maatregelen afgekondigd door de minister van Verkeer en Waterstaat. In het DWW-rapport over deze kwestie [1], is het onderzoek op hoofdlijnen gerapporteerd ten behoeve van besluitvorming door de minister. Deze paper geeft wat meer achtergrondinformatie betreffende het in 2004 en begin 2005 verrichte onderzoek. Trefwoorden Stroefheid, ZOAB, Proeven

2 1. Inleiding 1.1 Waar gaat het eigenlijk over? Naar aanleiding van ongelukken op de A12 bij Zoetermeer stonden najaar 2004 de kranten vol over gladde snelwegen. Begin 2005 nam de minister van Verkeer en Waterstaat, op grond van door c.q. in opdracht van Rijkswaterstaat uitgevoerd onderzoek, het besluit om voor snelwegen de eis voor de polijstwaarde van de steenslag te verhogen naar 58 en gebruik van steenslag met een percentage rond oppervlak niet langer toe te staan. Deze bijdrage geeft inzicht in het uitgevoerde onderzoek dat aan het besluit van de minister ten grondslag lag. 1.2 Het begin Rijkswaterstaat meet elke twee jaar de stroefheid van het gehele hoofdwegennet. Op basis van deze metingen bestaat een inzicht in het verloop van de stroefheid en kan op basis van gedragsmodellen worden voorspeld wanneer onderhoudsmaatregelen benodigd zijn. Tijdens deze reguliere stroefheidsmetingen ten behoeve van de MJPV bleek in het voorjaar van 2004 dat in de wegendistricten Haaglanden en Zuid-Hollandse Waarden een groot aantal ZOAB-wegvakken onvoorzien een stroefheid onder de norm van 0,38 te hebben. Waar tot op heden ongeveer 0,25% van het areaal als normoverschrijdend wordt beoordeeld, lag het aandeel normoverschrijdende wegvakken in deze beide wegendistricten op circa 8,5% van het areaal. De betreffende regio s zijn daarover geïnformeerd en geadviseerd om direct ter plaatse maatregelen te treffen. Uit een nadere beschouwing bleken de probleemvakken voor een groot deel relatief jong (5-8 jaar) te zijn. Daarnaast gaf de vorige cyclus van stroefheidsmetingen geen aanwijzing dat een normoverschrijding te verwachten was. In de twee jaar tussen de laatste en de op één na laatste meetserie leek een plotselinge en daarmee uitzonderlijke daling van de stroefheid opgetreden. Om de oorzaak van de plotselinge stroefheidsdaling te achterhalen en te beoordelen of een dergelijk effect ook elders verwacht kon worden, werd besloten een onderzoek te starten. 1.3 Probleemanalyse Op grond van de bestaande kennis over stroefheid en de interactie tussen voertuig en wegdek, kan een aantal aspecten worden onderscheiden die elk afzonderlijk dan wel in combinatie bijgedragen kan hebben aan het ontstaan van de problemen. Het betreft verkeersinvloeden, de meetsystematiek, materiaaleigenschappen en externe zaken als vervuiling van het wegdek. In de volgende paragrafen wordt per mogelijke oorzaak nader ingegaan op de kans dat dit de (belangrijkste) verklaring is geweest voor het stroefheidsprobleem Verkeersinvloeden Onder verkeersinvloeden worden de volgende zaken verstaan: de verkeersintensiteit, de verkeersbelasting en voertuigbewegingen als in- en uitvoegen, optrekken en remmen. De laatste twee aspecten hangen ook duidelijk samen met in de laatste jaren ingevoerde wijzigingen in voertuigen en voertuigeigenschappen, zoals tractiecontrole, ABS en de gebruikte banden. Aangezien er geen reden is om aan te nemen dat de voertuigeigenschappen 2

3 voor het verkeer in de wegendistricten Zuid-Hollandse Waarden en Haaglanden afwijken van de rest van het land wordt is dit buiten beschouwing gelaten. Hoewel de verkeersintensiteit op de probleemvakken hoog is en er veel wringend verkeer door stuurbewegingen in bochten, bij in- en uitvoegen en weefvakken voor komt, doen deze condities doen zich ook elders op het hoofdwegennet voor, terwijl de problematiek vooralsnog slechts in de beide wegendistricten in Zuid-Holland geconstateerd werd. Hetzelfde geld voor hoge aslasten. Wegendistricten waar soortgelijke intensiteiten, aslasten en verkeersbewegingen voorkomen zijn onder meer Rijnmond, Utrecht en Amsterdam. Op grond van de genoemde overwegingen wordt er van uit gegaan dat de hoofdoorzaak van de problemen niet gevonden kan worden in de verkeersinvloeden. Deze kunnen echter wel degelijk maatgevend blijken in combinatie met één van de andere invloeden, aangezien in het algemeen eerder problemen zullen ontstaan bij vakken met een hoge verkeersintensiteit Meetsystematiek en onderhoudsplanning Voor de advisering in het kader van de meerjarenplanningen verhardingsonderhoud (MJPV) binnen RWS wordt de stroefheid van de rechterrijstroken op het hele hoofdwegennet eens per twee jaar gemeten. Om de verkeershinder te minimaliseren worden deze metingen uitgevoerd bij een meetsnelheid van 70 km/h. Indien de stroefheid onder een bepaalde signaleringsdrempel komt wordt er hermeten bij 50 km/u aangezien deze meetwaarde gekoppeld is aan de stroefheidsnorm. Op grond van het stroefheidverloop in de tijd wordt er voor elk wegvak op basis van de gemeten waarde ingeschat wanneer de stroefheid onder de norm terechtkomt. Indien de achteruitgang van de stroefheid in de tijd inmiddels anders (sneller) verloopt dan volgens het gehanteerde model, kan het nodig zijn om de meet- en planningssystematiek aan te passen. Aangezien de situatie waarbij vakken bij de vorige reguliere meting nog boven de signaleringsdrempel zaten en nu onder de norm lagen zich elders nog niet voordoet, is bovenstaande een belangrijk aandachtspunt. Het is echter hooguit onderdeel van de oplossing, het tijdig constateren, en niet van de oorzaak van de versnelde achteruitgang Materiaaleigenschappen Van de toegepaste materialen kan, door de verschillende mengselsamenstellingen en variatie in grondstofeigenschappen niet direct worden gesteld dat het elders in Nederland ook zo voorkomt, vandaar dat dit punt nader onderzocht diende te worden. Mede vanwege de advisering voor de te vervangen gladde deklagen moest hierover snel duidelijkheid worden geboden Externe oorzaken Vervuiling van het wegdek door olieverlies, stof en dergelijke kan de oorzaak zijn van een tijdelijke en plaatselijk sterke afname van de stroefheid. In dit geval kan dit als oorzaak van het probleem worden uitgesloten. Enerzijds liggen de probleemlocaties verspreid en anderzijds is dezelfde lage stroefheid ook bij hermeten op verschillende latere tijdstippen gevonden. 1.4 Onderzoekshypothese Op basis van bovenstaande analyse is de volgende hypothese opgesteld: De stroefheidsproblemen in de onderzochte wegvakken vinden hun oorzaak in de kwaliteit van de toegepaste steenslag, al dan niet in combinatie met de hoge verkeersintensiteit, de verkeersbelasting en/of veelvuldige voertuigbewegingen. 3

4 2. Onderzoeksopzet Om de hypothese te toetsen is allereerst onderzocht of het in het ZOAB toegepaste materiaal aan de huidige eisen voldoet. Daarnaast zijn andere vakken in Nederland gezocht die vergelijkbare verkeersgegevens hebben en waarin gelijke of juist andere materialen zijn toegepast. Op grond van de koppeling van deze gegevens met die van de probleemvakken kon het effect van de combinatie van materiaal en verkeer worden getoetst (benchmarking). De benchmarking gaf tevens inzicht in mogelijke maatregelen die genomen konden worden om te voorkomen dat problemen als in Zuid-Holland zich zouden herhalen. Deze maatregelen zijn onder te verdelen in het waar nodig aanpassen van eisen aan materialen en mengsels voor nieuw aan te leggen asfalt en beheersmaatregelen voor reeds aanwezige vakken. 2.1 Materiaalonderzoek De problemen in Zuid-Holland hebben zich uitsluitend voorgedaan op ZOAB-wegdekken. ZOAB is een zogenaamd steenskeletmengsel, of wel een mengsel waarin de fijne steenslagfractie (2 6 mm) is weggelaten. Dit betekent dat, na afslijten van de bitumenhuid, het wegoppervlak volledig bestaat uit het oppervlak van de stenen. De toegepaste steenslag is dan ook bij ZOAB direct maatgevend voor de stroefheid. Ten gevolge van de invloeden van het verkeer zal de stroefheid in de loop van de tijd afnemen. De voor de stroefheid relevante eigenschappen van steenslag zijn de weerstand tegen polijsten en het percentage rond (ongebroken) oppervlak. Het onderzoek heeft zich op deze beide eigenschappen gefocust Kernvraag Kernvraag was of de in de probleemvakken toegepaste steenslag zich op deze punten onderscheidde van het materiaal in andere vakken. Indien er verschillen zouden zijn kon het zo zijn dat de gebruikte materialen of niet aan de eisen voldeden of dat de eisen niet meer voldeden en aangepast dienden te worden. Onderzoek uit 2000 [2] had uitgewezen dat veranderingen in de proefuitvoering tot een 1,5 2 punten hogere PSV waarde leidden en dat de proef voor het gehalte aan ronde en gebroken stenen veel minder onderscheidend was. De conclusies uit het genoemde onderzoek [2] zijn ingebracht in de NEN normcommissie steenslag. Vervolgens is besloten tot nader onderzoek naar de consequenties van de gewijzigde proefuitvoering, daar tot op dat moment geen stroefheidsproblemen bekend waren. Dit nadere onderzoek is echter achterhaald door het in deze paper beschreven onderzoek Aanpak Om de hypothese te toetsen waren de volgende gegevens benodigd: Type en ouderdom van de deklaag; Stroefheid; Verkeersintensiteit; Aanlegbestekken / aanleggegevens van de betreffende vakken; Vooronderzoeken van de aangebrachte mengsels inclusief de bewijzen van oorsprong van de bouwstoffen; Leverancier en verwerker asfaltmengsels; 4

5 Eventuele overeengekomen afwijkingen t.o.v. bestek en eventuele afwijkingsrapporten van de aannemer t.b.v. zijn kwaliteitszorg. Deze gegevens vormen de basis voor een analyse van de relatie tussen de gebruikte materialen, aanlegcondities, werkwijze van de aannemer en de asfaltcentrale, herkomst van de gebruikte materialen en dergelijke enerzijds en het (afwijkende) stroefheidsgedrag anderzijds. In eerste instantie zijn zoveel mogelijk gegevens over de probleemvakken uit operationele bestanden gehaald. Dit betrof voornamelijk informatie uit de DWW-systemen IVON (Informatiesysteem verhardingsonderhoud) en Winfrabase (informatiesysteem betreffende arealen en toestandgegevens hoofdwegennet), waaruit planjaren voor onderhoud, maatgevende schade, aanlegjaren en stroefheidsgegevens gehaald konden worden. Gegevens omtrent bestekken, asfaltproducent, aannemer en gegevens betreffende de aanleg bleken niet beschikbaar. Nu de gegevens van de materialen niet beschikbaar waren, moest onderzoek van het materiaal uit de weg antwoorden bieden. Hiertoe is een boorplan gemaakt waarin naast de probleemvakken ook referentievakken (overigens vergelijkbare vakken met goed gedrag) waren opgenomen. Voor dit boorplan zijn de vakken onderverdeeld naar de gemeten stroefheid en hun leeftijd, variërend van goede-oude vakken tot slechte-jonge vakken. Op grond hiervan is een selectie gemaakt zodat zoveel mogelijk van alle leeftijdscategorieën goede, gemiddelde en slechte vakken in de steekproef waren opgenomen. Er zijn in totaal 24 wegvakken bemonsterd, 15 in Haaglanden en 9 in Zuid-Hollandse Waarden. Uit deze vakken zijn 20 kernen rond 150mm geboord, telkens in een raai uit beide rijsporen en ertussen en, waar de vluchtstrook uit hetzelfde materiaal bestond, ook uit de vluchtstrook. De raaien waren verdeeld over de lengte van het geselecteerde wegvak, om een gemiddelde van de materiaaleigenschappen te verkrijgen. Bij het opstellen van het boorplan waren de geselecteerde locaties voorgelegd aan de regio s voor een toets op praktische haalbaarheid, zodat er niet ter plaatse van op- en afritten en dergelijke geboord hoefde te worden. Later werd duidelijk dat deze actie tot gevolg heeft gehad dat sommige kernen buiten de oorspronkelijk geselecteerde vakken zijn geboord. Dit heeft de selectie vertekend en de analyse nadelig beïnvloed Uitgevoerd onderzoek Aangezien de leeftijd van de vakken een ruime range heeft, zijn in het onderzoek verschillende normen gehanteerd, overeenkomstig de geldende eisen ten tijde van de aanleg. Ook de bevindingen omtrent het selectievermogen van de huidige proeven (zie 2.1.1) was een reden om de oude en nieuwe proeven en eisen te hanteren. De onderzochte eigenschappen zijn: Bepaling polijstgetal na 6 uur polijsten en in afwijking van de norm na 3 uren extra polijsten met poeder Bepaling gehalte gebroken versus ronde oppervlakken Bepaling van het gehalte aan platte stukken Typering steenslagsoort (visueel, geen norm voor) Voor de onderzoeken is de teruggewonnen steenslag uitgezeefd in de fracties C8-C5,6, C11,2 C8 en C16-C11,2, waarbij de stenen uit het wegdek (bovenkant kernen) en de boorvlakken niet zijn meegenomen. Hierbij moet worden opgemerkt dat gestelde normen betrekking hebben op de in asfalt toe te passen stenen, dus het materiaal waar het asfalt mee gemaakt gaat worden. In dit onderzoek zijn de eigenschappen echter bepaald op steenslag die is teruggewonnen uit asfalt. De materialen hebben een cyclus van productie, verwerking en belasting ondergaan en de eigenschappen kunnen daarom afwijken van het oorspronkelijke materiaal. Er kan dan ook 5

6 niet met 100% zekerheid gesteld worden dat de teruggewonnen fracties ook de daadwerkelijk toegepaste zijn. Dit betekent dat er bij het toetsen van de eigenschappen aan de eisen een zeker voorbehoud gemaakt moet worden, omdat wel of niet voldoen van het teruggewonnen materiaal niet één op één van toepassing is op de bij aanleg gebruikte steenslagfracties. Een overzicht van de uitgevoerde proeven die terugkomen in de normen is te vinden in Tabel 1. Tabel 1: Uitgevoerde proeven uit de normen Polijstgetal Korrelvorm Rond vs gebroken Platte stukken RAW 1990 RAW 2000 Proef Proef 54 NEN-EN Eis PSV 53 NEN-EN : PSV Declared PSV 53 ) Proef Proef 52.1 NEN-EN Eis C 11,2 C 8 15% C16-C11,2 20% NEN-EN : C90/1 Cc 90% & Ctr 1% Proef Proef 52.2 NEN-EN Eis Per fractie 40% per monster 30% NEN-EN :Fl30 per monster 30% Aanvullend aan de in de tabel genoemde proeven is de steenslag op het oog onderverdeeld in groevemateriaal en grind en het grind op basis van de mate waarop het reageerde met zoutzuur weer onderverdeeld in Morene en Nederlandse, steenslag. Het onderzoek is uitgevoerd door KOAC NPC te Vught. De steenslag is ook petrografisch onderzocht door de faculteit Technische Aardwetenschappen van de TU Delft, met het doel eventuele relaties tussen steensoort (kwartsiet, graniet, zandsteen etc.) en het gedrag te kunnen bepalen. 3. Resultaten 3.1 Materiaalonderzoek Type steenslag Het type steenslag, lees de geologische oorsprong van het materiaal, kan mede bepalend zijn voor het gedrag. Vandaar dat naast de bepaling van de genoemde eigenschappen ook nagegaan is welk type steenslag is verwerkt. De steenslag typering is allereerst visueel gedaan, waarbij gebroken grind onderscheiden werd van groevemateriaal (Figuur 1) en vervolgens is van het grind bepaald of het Morene (gebroken Rijngrind) of Nederlandse steenslag (gebroken Maasgrind) betrof door het beoordelen van de reactie met zoutzuur. Deze laatste onderverdeling is gemaakt omdat Morene in tegenstelling tot Nederlandse steenslag kalk bevat. Dit is een relatief zacht en reactief materiaal, wat het aannemelijk maakt dat dit materiaal slijtagegevoeliger is dan materiaal waar weinig of geen kalk in zit. Het blijkt dat in het merendeel van de vakken Morene steenslag is gebruikt. De petrografische analyse wees uit dat alle steenslagen zeer gevarieerd zijn van samenstelling. De meeste monsters bevatten wel kwartsiet of graniet, maar in verschillende hoeveelheden en vormen. Met name bij de grindmonsters zijn de verschillen tussen willekeurige stenen erg groot. Dit onderzoek geeft dan ook met name een onderbouwing van de optredende variatie in gedrag, niet zo zeer een verklaring voor het opgetreden probleem. 1 sinds 1/6/2004 vervangt deze norm de ontw. norm NEN 6240, 2e ontwerp norm NEN 6244 en

7 Figuur 1: Verschil tussen gebroken riviergrind (links) en groevemateriaal (rechts) PSV waarde De PSV eis voor stenen in een deklaag was ten tijde van de aanleg van deze vakken PSV 53. Uit het onderzoek blijkt dat alle toegepaste stenen voldoen aan die eis, zowel in de vakken met een goede als die met een slechte stroefheid. Slechts één onderzocht wegvak voldoet precies aan de minimale eis, alle andere monsters hebben hogere waarden (Tabel 2). Indien de verschuiving van 1,5 tot 2 punten in beschouwing wordt genomen, blijkt dat tussen de 6 en 10 vakken niet aan de eis voldoen. Indien er 3 uur langer gepolijst wordt, in afwijking van de norm, loopt dit op tot 14, respectievelijk 21 van de 24 locaties. In sommige gevallen lijkt een directe relatie te bestaan tussen de PSV en de ter plaatse gevonden stroefheid, in andere niet. Over het totaal van de vakken is geen statistisch relevant verband gevonden. Nu is de proef in dit geval uitgevoerd op teruggewonnen stenen in plaats van vers materiaal. Om een beoordelingskader voor de zeggingskracht van de polijstproef op uit asfalt teruggewonnen stenen te krijgen is er een bepaling op vers materiaal gedaan, waarna materiaal van deze partij is gebruikt om ZOAB te maken. Uit dit ZOAB is vervolgens de steenslag teruggewonnen en van deze steenslag is opnieuw de polijstwaarde bepaald. Beide bepalingen gaven een gelijke waarde. Dit geeft aan dat het verwerken van verhitte stenen in warm asfalt niet direct tot een verandering van de polijstweerstand lijkt te leiden. Tabel 2 Code wegvak Deelresultaten materiaalonderzoek Weg Baan Strook van tot PSVwaarde platte stukken C8-C11,2 Type steenslag 1 RW012 1 HR L 3 R- L 32,400 32, Groevemateriaal 2 RW012 1 HR L 3 R- L 5,500 3, Groevemateriaal 3 RW012 1 HR R 3 R- R 11,000 15, Morene steenslag 4 RW013 1 HR L 3 R- L 12,300 10, Morene steenslag 5 RW020 1 HR R 3 R- R 41,100 42, Morene steenslag 6 RW020 1 HR L 2 R- L 48,600 45, Morene steenslag 7 RW004 1 HR L 3 R- L 42,300 38, Groevemateriaal 8 RW004 1 HR L 3 R- L 36,000 35, Groevemateriaal 9 RW004 1 HR R 2 R- R 28,500 31, Morene steenslag 10 RW044 1 HR L 2 R- L 25,400 22, Morene steenslag 11 RW004 1 HR R 3 R- R 35,900 38, Morene steenslag 12 RW044 1 HR R 2 R- R 8,500 12, Nederlandse steenslag 13 RW044 1 HR R 2 R- R 12,900 14, Groevemateriaal 14 RW044 1 HR R 1 R- R 12,900 14, Nederlandse steenslag 15 RW044 1 HR R 2 R- R 18,600 21, Morene steenslag 16 RW016 1 HR L 3 R- L 39,400 37, Morene steenslag 17 RW016 1 HR L 4 R- L 33,100 32, Morene steenslag 18 RW015 1 HR R 2 R- R 94,200 96, Morene steenslag 2 Geen waarde te bepalen; monsters bevatten verschillende typen steenslag 7

8 Code wegvak Weg Baan Strook van tot PSVwaarde platte stukken C8-C11,2 Type steenslag 19 RW016 2 HR R 2 R- R 34,300 35, Morene steenslag 20 RW016 1 HR R 3 R- R 35,900 39, Morene steenslag 21 RW016 1 HR R 3 R- R 41,700 44, Morene steenslag 22 RW027 1 HR R 2 R- R 39,600 45, Morene steenslag 23 RW027 1 HR L 2 R- L 52,100 49, Morene steenslag 24 RW027 1 HR R 2 R- R 49,800 51, Morene steenslag Platte stukken De analyse van de steenslag op de aanwezigheid van platte stukken is gedaan omdat deze net als ronde oppervlakken een nadelige invloed hebben op de textuur van de weg en daarmee op de stroefheid. Het gehalte aan platte stukken mag per fractie maximaal 40% en per monster maximaal 30% van de totale massa bedragen. Uit Tabel 2 blijkt dat alle monsters ruim aan de eis voldoen en dat de spreiding in waarden gering is. Er is dan ook geen verband gevonden tussen deze eigenschap en de op de locaties gemeten stroefheid Ronde versus gebroken oppervlakken Voor de ontwikkeling van de stroefheid van een wegdek met gebroken grind is naast de PSV ook het gehalte aan rond materiaal van groot belang. ZOAB-mengsels bevatten stenen met een korrelafmeting tussen 6 en 16 mm. De eisen aan het gehalte ronde oppervlakken zijn echter zodanig geformuleerd dat per fractie getoetst moet worden. Voor dit onderzoek zijn derhalve twee fracties onderscheiden, één met stenen tussen 8 en 11,2 mm (C8 C11,2) en één met stenen tussen 11,2 en 16 mm (C11,2 C16). Aangezien deze eigenschap op een relatief klein aantal stenen wordt bepaald, zijn er drie bepalingen uitgevoerd. Hierbij is één bepaling gedaan op stenen uit raai 1, één op die uit raai 3 en één op stenen uit de kernen uit raai 5. Zoals eerder gesteld zijn er twee uitvoeringen van deze bepaling gedaan. Aangezien de proefuitvoering in beide gevallen verschilt, volgt hier een korte omschrijving. Tot 1990 werden de korrels gesorteerd in groepen met respectievelijk 0, 20, 40, 60, 80 en 100% afgerond oppervlak. Hiervan werd vervolgens het gewogen gemiddelde bepaald: 0x massa korrels met 0%ronde, 0,2x massa korrels met 20% rond enz., wat een gewogen massa oplevert voor de ronde delen in het monster. Het percentage rond van het monster is de gewogen massa van de ronde delen gedeeld door de totale massa van het monster. Vanaf 1995 wordt het monster verdeeld in een groep met meer dan 50% van het oppervlak gebroken en een met 50% of meer afgerond, samen het totale monster. Binnen de twee groepen worden dan nog de stenen met meer dan 90% gebroken respectievelijk afgerond oppervlak geselecteerd. De massa s van de vier groepen gedeeld door die van het totale monster geven de percentages gebroken, rond, volledig gebroken en volledig rond. Belangrijk verschil is de weging: waar in het verleden een korrel met 80% rond oppervlak zwaarder mee telde dan een met 40% rond, telt nu alleen of een korrel 50% of meer rond is of niet. Uit onderzoek [2] bleek dat beide methoden statistisch gezien geen overeenstemming vertonen en dat de nieuwe methode minder onderscheidend is dan de oude. Mede daarom zijn beide methoden uitgevoerd op alle monsters, om vast te kunnen stellen of de veranderde proefopzet debet kon zijn aan het probleem. De resultaten zijn opgenomen in Tabel 3. Het blijkt dat een deel van de vakken een vrij hoog gehalte aan ronde delen heeft. Per fractie moeten stenen die voor meer dan de helft een gebroken oppervlak hebben minimaal 90% van het totaal uitmaken. In de tabel blijkt dit voor met name de grove fractie niet in alle gevallen op te gaan. Zoals eerder is aangegeven kunnen de korrelfracties wat veranderd zijn in de productie- en aanlegfase, maar dit zou voor de grove fractie hooguit een verlaging van het 8

9 gehalte aan ronde delen opleveren. Dit wijst erop dat de gebruikte steenslag met name in de voor de stroefheid belangrijke grove fractie veel rond materiaal bevatte. Tabel 3 Gegevens ronde en gebroken oppervlakken wegvak rond en ongebroken (11,2-16) rond en ongebroken (fractie 8-11,2) oud nieuw oud nieuw % rond 100% rond Cc Ctc Ctr % rond 100% rond Cc Ctc Ctr

10 wegvak rond en ongebroken (11,2-16) rond en ongebroken (fractie 8-11,2) oud nieuw oud nieuw % rond 100% rond Cc Ctc Ctr % rond 100% rond Cc Ctc Ctr Aangezien het niet zo is dat alle vakken die niet of maar net voldoen aan de eis ook stroefheidsproblemen geven, of dat de vakken die ruim voldoen nooit problemen geven, is het percentage ronde stenen niet de enige parameter die een rol speelt. Wel blijkt er een verband te zijn tussen de afname in stroefheid en de toename van het gehalte aan ronde oppervlakken in de grove fractie (zie figuur 2). De gevonden helling in de relatie is significant, maar de spreiding rond de lijn is groot.zeker voor de vakken met groeve materiaal en Nederlandse steenslag geldt bovendien dat het aantal monsters klein is. 3.2 Onderzoek andere mogelijke oorzaken Verkeer Op de onderhavige vakken is sprake van een zeer hoge verkeersintensiteit. Uit door AVV aangeleverde gegevens is echter gebleken dat de in deze regio optredende intensiteiten niet uniek zijn op het Rijkswegennet Systematiek Op diverse tijdstippen tot en met februari 2004 zijn hermetingen uitgevoerd op diverse probleemvakken. Bij deze metingen, die zijn uitgevoerd bij zowel 50 als 70 km/h, wordt het eerder gevonden probleem bevestigt. Er kan dus worden geconstateerd dat er met betrekking tot de uitvoering van de metingen geen problemen gevonden zijn Externe oorzaken Zoals gesteld kan vervuiling van het wegdek de oorzaak zijn van een tijdelijke en plaatselijk sterke afname van de stroefheid. In dit geval werd dit niet als waarschijnlijk beschouwd, aangezien de probleemlocaties verspreid liggen. Nu dezelfde lage stroefheid ook bij hermeten op verschillende latere tijdstippen werd gevonden, kan dit als oorzaak van het probleem worden uitgesloten. 4. CONCLUSIES Figuur 2 Relatie tussen het gehalte ronde stenen en de stroefheid De oorzaak van de snelle achteruitgang van de stroefheid is gevonden in een combinatie van de gebruikte materialen in samenhang met het verkeer ( zeer hoge verkeersintensiteit, gecombineerd met weefbewegingen en optrekkend en afremmend verkeer). Blijkbaar is de combinatie van de aan de toegepaste materialen gestelde eisen met de zeer hoge verkeersintensiteit zodanig dat de stroefheid veel sneller is gedaald dan verwacht op grond van de tot dan bestaande ervaringen. 10

11 Uit het onderzoek op de materialen uit de wegvakken in Zuid Holland volgt dat de problemen zich beperken tot die vakken waar Morene steenslag dan wel groevemateriaal met een relatief lage PSV is toegepast. Op grond van deze observatie kan worden gesteld dat laagwaardig groevemateriaal (met een PSV lager dan 58) niet moet worden toegepast in ZOAB-deklagen op locaties met een hoge intensiteit en/of wringend verkeer. Voor wat betreft de toepassing van Morene steenslag op dergelijke locaties is het beeld minder eenduidig. Er doen zich weliswaar stroefheidsproblemen voor op een groot aantal wegvakken waar Morene is toegepast, maar er zijn ook veel vakken waar dit materiaal is gebruikt en waar geen problemen zijn. Ook de relatie tussen al dan niet (ruim) voldoen aan de eisen en het vóórkomen van stroefheidsproblemen is niet eenduidig, hoewel er een licht verband lijkt te zijn tussen het gehalte aan ronde oppervlakken van de grove steenfractie en het stroefheidsverloop. Het toepassen van Morene steenslag betekent het risico dat stroefheid eerder maatgevend zal worden. Uit het onderzoek blijkt dat de PSV van de teruggewonnen steenslag in de meeste gevallen ruim voldoet aan de eis. En hoewel er dus een verband is gevonden tussen het gehalte rond (ongebroken) korreloppervlak en de stroefheid, is de spreiding rond deze relatie nog zodanig groot, dat enkel hiermee de stroefheidsproblemen niet verklaard kunnen worden. Ook voor de PSV geldt dat deze alleen de stroefheid niet verklaart. Dit impliceert dat de materiaaleigenschappen alleen geen verklaring geven voor de lage stroefheid. Daarom is ook gekeken naar de combinatie van materiaaleigenschappen en andere eigenschappen. 4.1 Maatregelen Het voorkómen dat in de toekomst nogmaals stroefheidsproblemen van een dergelijke orde als in Zuid-Holland optreden, vereist dat er alleen nog maar hoogwaardig materiaal wordt toegepast, met een hoge weerstand tegen polijsten. Voor groevemateriaal is dit te borgen met het verhogen van de PSV-eis van 53 naar 58. Voor gebroken grind is naast de PSV ook het gehalte aan rond materiaal essentieel, aangezien de PSV wordt bepaald op de gebroken vlakken. De ronde delen hebben een veel lagere slijtvastheid (PSV ca. 40) en komen bij aanleg ook in het wegoppervlak voor. Hierdoor zal een wegdek met gebroken grind ten opzichte van een wegdek met groeve materiaal van gelijke PSV-waarde gevoeliger zijn voor een daling van de stroefheid. Daarom is ook de eis voor het percentage rond aangescherpt. Voor deklagen van autosnelwegen eist RWS in het vervolg steenslag die voldoet aan de hoogste categorie uit de Europese normen. In de RAW Standaard Bepalingen 2005 is hiervoor de categorie steenslag 3 opgenomen [3]. Nederland staat overigens niet alleen in het stellen van dergelijke eisen. Ook andere (Europese) landen stellen deze eisen aan de steenslag voor autosnelwegen. Reeds bestaande deklagen met steenslag die thans niet meer is toegestaan zullen intensiever gemonitoord worden om eventuele problemen vroegtijdig te onderkennen. 11

12 Literatuur [1] J.J. Fafié, S.M.J.G. Erkens en J. Th. Van der Zwan; Stroefheidsanalyse ZOAB wegvakken - Oorzaken, - Maatregelen; Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde,Delft, Rapport DWW [2] J.Th. van der Zwan, M. van den Bol-de Jong; Kwaliteit van steenslag; Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Delft, Rapport DWW [3] J.H.J. Jager, Nieuwe normen voor steenslag, nieuwe waarden voor de eigenschappen. Artikel in het tijdschrift Wegen, jaargang 79, nummer 7 12