Asfalt. Stroefheid. Verhardingsontwerp. Voegovergangen e jaargang - nummer 3 - september 2009

Transcriptie

1 7093_VBWasfalt_NR3_2009:000000_VBWasfalt#NR2_ :44 Pagina e jaargang - nummer 3 - september 2009 Asfalt is een uitgave van de Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt Asfalt Stroefheid Verhardingsontwerp Voegovergangen

2 36 e jaargang - nummer 3 - september 2009 Inhoud Duurzaamheid en asfalt 3 Maria van der Hoeven; Minister van Economische Zaken Aanvangstroefheid tweelaags ZOAB 4 Jan Voskuilen; RWS-DVS Frits Geijsendorpher; BAM Wegen B.V. Regio West Het verhardingsontwerp en de CE-markering (2) 8 Bert Thewessen; Grontmij B.V. Stille duurzame voegovergangen 12 Jan Voskuilen; RWS-DVS Silent Joint : Duurzame en geluidsarme voegovergangen 14 Olof de Jong; Bouwbedrijf Salverda B.V. Harry Oosterwijk; Schagen infra B.V. Een fluistervoeg met een Breijn 16 Gerbert van Bochove; Breijn B.V. De KLK-bituvoeg 18 Jan de Morée; Gebr. van Kessel Speciale Technieken en Producten Prismo flexible plug expansion joint 20 Richard Hughes; Prismo Road Markings Ltd Groot materieel op vliegbasis Woensdrecht 21 Stille wegdekken 22 Evert de Jong; VBW-Asfalt Is systems engineering zo nieuw in de wegenbouw? 24 Evert de Jong; VBW Asfalt Fedde Tolman; KOAC-NPC en Universiteit Twente Asfaltverwerking in beunschepen 28 Asfalt en bitumendag Open asfalt binnen de bebouwde kom 30 Evert de Jong; VBW-Asfalt Mededelingen 32 Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt. Correspondentie: Postbus 340, 2700 AH Zoetermeer, Nederland Bezoekadres: Zilverstraat 69, 2718 RP Zoetermeer, Nederland Telefoon , Telefax info@vbwasfalt.nl, webpagina: Aanvangstroefheid tweelaags ZOAB: OK Om de aanvangsstroefheid van tweelaags ZOAB (TLZOAB) te verbeteren heeft Rijkswaterstaat (RWS) diverse technieken uitgeprobeerd. Uit het onderzoek blijkt dat er voldoende technieken zijn om al bij openstellen aan de veiligheidseisen te voldoen. Bij voldoende vertrouwen in het resultaat kunnen remproeven mogelijk achterwege blijven. Dit komt ten goede aan de mobiliteit. Het verhardingsontwerp en de CE-markering (2) Onderdeel van het verhardingsontwerp is de dimensionering waarin het materiaal en de laagdikte wordt vastgesteld. Met de invoering van de CE-markering worden andere, meer functionele, materiaaleigenschappen vastgesteld. Van het voorschrijven van een asfaltdikte met bepaalde eigenschappen kan daardoor worden overgestapt naar het opgeven van een levensduur en een verkeersbelasting. Dit geeft de inschrijver meer ruimte voor de afweging tussen kwaliteit en kosten van het toe te passen asfalt. Stille duurzame voegovergangen Overgangen van kunstwerken naar asfaltwegen veroorzaken vaak hinder voor buurtbewoners. Voor wegbeheerders zijn de voegen een kostenpost. Mede door de vereiste wegafsluiting bij de uitvoering. RWS heeft via een prijsvraag vier oplossingen geselecteerd die in de praktijk worden getoetst. Is systems engineering zo nieuw in de wegenbouw? Oplossingsvrij specificeren kan voor zowel de opdrachtgever als de opdrachtnemer aantrekkelijk zijn. Hierdoor wordt het werk wel complexer. Beheersing van die complexiteit is een doel van systems engineering en draagt bij vakkundig gebruik bij aan een betere realisatie van de vraag van de klant. Open asfalt binnen de bebouwde kom Verdroging van de bodem, kortere maar heviger regenbuien, verouderde rioolstelsels en waterzuiveringsinstallaties die sterk verdund afvalwater moeten zuiveren dat door de stortbuien ook nog wisselt in kwaliteit. Problemen die geregeld in de belangstelling staan als afzonderlijk onderwerp. Waterdoorlatende verhardingen als open asfalt kunnen bijdragen aan terugdringing van de problematiek. Redactie: VBW-Asfalt Fotoverantwoording: Marcel Willems Vormgeving: Accentdesign, Mijdrecht Druk: Verweij Printing, Mijdrecht Lid van The European Asphalt Pavement Association ISSN: Overname van artikelen is alleen na overleg met VBW-Asfalt en met bronvermelding toegestaan.

3 Duurzaamheid en asfalt gaan heel goed samen We lopen bovendien voorop waar het gaat om het gebruik van lage temperatuur asfaltbeton, wat weer gelijkstaat aan minder energieverbruik en minder CO2-uitstoot. En dat betekent weer minder herrie en schonere lucht. Nog even, denk ik dan, en de lelijke geluidschermen langs de snelwegen kunnen ook weg. Maken we Nederland meteen een stuk mooier. En het imago van asfalt een stuk positiever. Kilometers asfalt schieten dagelijks onder mij door. Ik zit dan ook menig uurtje op de weg. Je staat er weinig bij stil, maar zonder asfalt zou ik mijn werk heel wat minder efficiënt kunnen doen. Asfalt is vanzelfsprekend. De associatie meestal niet erg positief: Het staat gelijk aan files. Is milieuonvriendelijk en in tegenspraak met alles wat groeit en bloeit. Ach, om met Confusius te spreken: Alles heeft zijn schoonheid, alleen ziet niet iedereen dat altijd. En hoewel Confusius vast geen auto reed is er gerede kans dat er in zijn tijd wel al asfalt was. Ver voor Christus vinden we namelijk al het eerste beschreven gebruik van asfalt als wegdek in Babylon. Ik vond als kind asfalt op z n mooist op een warme zomerdag. Zittend in de auto zag je het asfalt als het ware zinderen. Net een fata morgana. Maar hoe lang je ook reed, je kwam nooit bij die bewegende luchtlagen in de verte terecht. Het slechte imago van asfalt is onterecht. Behalve dat het een natuurlijk product is (aardolie vermengd met zand en stenen) laat het zich ook prima hergebruiken. Zelfs vermengd met andere recyclebare materialen als oude autobanden. Ook waar het gaat om duurzaamheid en innovatie gaan asfalt en milieu prima samen. Ik noem de ontwikkelingen rond ZOAB, de geluidreducerende deklagen. En je hoeft alleen maar zo nu en dan door België te rijden om het verschil met het aanzienlijk betere Nederlandse asfalt aan den lijve te voelen. Ook de asfaltbranche ontkomt niet aan de gevolgen van de economische crisis. Toch biedt deze tijd, gezien alle ontwikkelingen in de bedrijfstak, meer kansen dan ooit. Een mooie, goed onderhouden vlakke weg is immers van groot economisch belang. Voorwaarde voor mobiliteit en veiligheid. Toch moet me nog één ding van het hart. Op asfalt groeien geen bloemen. Da s een feit. Maar ik heb me laten vertellen dat asfalt niet persé zwart hoeft te zijn. Net als tapijt kan het allerlei kleuren hebben. Misschien een ideetje voor onze wegenbouwers? Wordt het nog mooier op de weg. Maria van der Hoeven Minister van Economische Zaken 3 Asfalt nr. 3, september 2009

4 Aanvangsstroefheid Jan Voskuilen; RWS-DVS Frits Geijsendorpher; BAM Wegen B.V. Regio West Om de aanvangsstroefheid van tweelaags ZOAB (TLZOAB) te verbeteren heeft Rijkswaterstaat (RWS) diverse technieken uitgeprobeerd. Uit het onderzoek blijkt dat er voldoende technieken zijn om al bij openstellen aan de veiligheidseisen te voldoen. Bij voldoende vertrouwen in het resultaat kunnen remproeven mogelijk achterwege blijven. Dit komt ten goede aan de mobiliteit. In een proef op de A15 nabij Barendrecht is tweelaags ZOAB op verschillende wijzen afgestrooid met brekerzand en is geprobeerd de bitumenfilm van het verse asfalt te verwijderen door (brandpunt)waterstralen en planeren. Met diverse technieken wordt al bij open - stelling voldaan aan de veiligheidseisen van stroefheid en remvertraging zonder nadelig effect op de geluidsreductie. Bij voldoende vertrouwen in het resultaat kunnen remproeven mogelijk achterwege blijven, waardoor extra verkeersmaatregelen niet meer nodig zijn en de daaraan verbonden verkeershinder tot het verleden behoort. Historie Onder aanvangstroefheid wordt zowel de natte stroefheid als de remvertraging, de eerste tijd na openstelling verstaan. In het verleden heeft RWS al meerdere Aanbrengen asfaltverharding pogingen ondernomen om de aanvangsstroefheid van TLZOAB te verbeteren. Zo is in 2004 op de A12 uitgebreid onderzoek gedaan naar verbetering van de aanvangsstroefheid door afstrooien met diverse hoeveelheden Neorough en brekerzand. Deze afstrooitechnieken leverden wel een verbetering van aanvangsstroefheid op bij openstelling, maar onder invloed van het verkeer verdween dit effect weer snel. Een verklaring hiervoor is dat er pas kan worden afgestrooid na enkele walsgangen, omdat anders het afstrooivoertuig het asfalt te veel zou beschadigen. Op het moment van afstrooien is de bitumenfilm echter al enigszins afgekoeld en dunner geworden door het walsen. Daardoor onstaat er geen duurzame hechting tussen bitumen en afstrooimateriaal. Daarna is geprobeerd om de oplossing te zoeken in modificatie van de toplaag TLZOAB. Uit metingen op zes TLZOAB proef vakken van het InnovatieProgramma Geluid (IPG) op de A15 in 2005 bleek dat modificatie van TLZOAB met glanskies wel tot een duurzame verbetering van zowel de aanvangsstroefheid leidde. Helaas bleek uit visuele inspecties in 2008 dat het TLZOAB mengsel met glanskies minder duurzaam is. Eis aanvangsremvertraging Sinds 2007 is ZOAB+ hét deklaagmengsel voor autosnelwegen in Nederland. Na Verloop stroefheid A15 Portland HRR slijpen Verloop stroefheid A15 Portland HRR 0,68 waterstralen 0,63 0,63 0,58 1/ ,58 0,53 0,53 1/ ,48 0,48 0/ ,43 0,43 0,38 vluchtstrook 0, dag 1 week 2 weken 4 weken 7 weken eis 0 1 dag 1 week 2 weken 4 weken 6 weken stroefheid stroefheid 1/3 150 vegen 1/3 150 ZOAB cleaner 1/3 75 vegen 1/3 75 ZOAB cleaner brandpuntwaterstraal vluchtstrook eis tijdstip tijdstip Grafische weergave verloop v/d stroefheid en remvertraging 4 Asfalt nr. 3, september 2009

5 tweelaags ZOAB: OK Detail planeren de introductie bleek dat, ondanks goede proefvakresultaten in 2003, het regel - matig voorkomt dat vooral de eis van de aanvangsremvertraging niet wordt gehaald. Om hier verbetering in te brengen heeft Rijkswaterstaat het initiatief genomen om op de A2 te onderzoeken of met de afstrooitechniek van de Duitse aannemer Kirchner de aanvangsstroefheid van ZOAB+ duurzaam is te verbeteren. De Kirchner afstrooi-unit is op de asfaltspreidmachine gemonteerd, zodat vóór de eerste walsgang kan worden afgestrooid. Uit de resultaten van dit onderzoek kon worden geconcludeerd dat de aanvangsstroefheid duurzaam kon worden verbeterd en dat het afstrooien geen negatief effect had op de waterdoorlatendheid, geluidsreductie en duurzaamheid. Verbetertechnieken aanvangsstroefheid Op de A15 nabij Barendrecht deed zich de gelegenheid voor om op de rechter en linker hoofdrijbaan (2 x 1800 meter) een aantal rijbaanbrede proefvakken TLZOAB aan te leggen. In goed overleg tussen RWS en BAM Wegen B.V. regio West zijn verschillende technieken uitgeprobeerd om de aanvangsstroefheid te verbeteren. Afstrooien vanaf de wals Op basis van de opgedane kennis met de ZOAB+ proefvakken op de A2 werd ook het afstrooien vanaf de wals zeer kansrijk ingeschat. Voorafgaand aan de proefvakken op de A15 is op het bedrijfsterrein van BAM Wegen B.V. te Den Haag druk geëxperimenteerd met een Verloop remvertraging A15 Portland HRR remvertraging 7 6,5 6 5,5 slijpen waterstralen 1/ / /2 200 vluchtstrook eis Verloop remvertraging A15 Portland HRR remvertraging 7 6,5 6 5,5 1/3 150 vegen 1/3 150 ZOAB cleaner 1/3 75 vegen 1/3 75 ZOAB cleaner brandpuntwaterstraal vluchtstrook eis dag 1 week 2 weken 4 weken 7 weken dag 1 week 2 weken 4 weken 22 weken tijdstip tijdstip 5 Asfalt nr. 3, september 2009

6 Achterkant waterstraalvoertuig Verwijderen bitumenfilm Met planeren (firma v Gompel) is getracht om de bitumenfilm te verwijderen. Met deze methode kon in een breedte van 2,5 tot ruim 4 meter met een snelheid van 450 m/u nagenoeg al het bitumen van het oppervlak worden verwijderd. Ook zijn er twee waterstraalop een BOMAG tandemwals gemonteerde afstrooi-unit. Hierbij bleek dat het afstrooien met nat brekerzand te ongecontroleerd gaat. Het afstrooien met gedroogd brekerzand ging redelijk goed. Nadeel hiervan is de stofontwikkeling bij het laden. Bovendien vindt er bij het drogen van het materiaal in de asfaltinstallatie een vervuiling plaats met grovere steentjes e.d. Het afstrooien met vochtig brekerzand 1/3 mm gaf visueel een positief beeld. De afstrooi-units werden minder geschikt geacht voor het toepassen van Neorough als afstrooimateriaal vanwege de stofontwikkeling. Het inregelen van de juiste hoeveelheid afstrooimateriaal was in de praktijk een lastige en tijdrovende klus en bleek bovendien vrij onnauwkeurig. Detail waterstralen zand 1/3 mm. De hoeveelheid materiaal varieerde hierbij tussen de 75 en 200 g/m 2. Na het strooien en walsen zijn proefvakken schoon gemaakt door alleen vegen of door het schoonmaken met een ZOAB cleaner. Effect bitumenhuid bij remmen De lage remvertraging van ZOAB ontstaat doordat bij blokkerend remmen (geen ABS) de bitumenfilm door temperatuurstijging smelt in het glijdvak tussen band en wegdek. Indien de bitumenfilm kan worden verwijderd, zou het ZOAB in principe dezelfde stroefheid hebben als ZOAB waarvan de bitumenfilm door verkeer is afgesleten. Zo werd het idee geboren om de bitumenhuid direct na aanleg te verwijderen. De techniek om de bitumenhuid te verwijderen zou ook kunnen worden ingezet als correctieve maatregel als uit metingen zou blijken dat het aangelegde asfalt niet aan de eisen voor de aanvangstroefheid voldoet. Het strooien op de hoofdrijbaan links en rechts van de A15 vond plaats tijdens de eerste walsgang met op tandemwalsen gemonteerde afstrooi-units. Bij de BOMAG walsen wordt de hoeveelheid afstrooimateriaal bepaald door de stand van de strooibak (meer of minder kantelen) en de walssnelheid. De units op de HAMM walsen waren uitgevoerd met een doseerrol en een schuif. De hoeveelheid strooimateriaal wordt bepaald door de snelheid van de doseerrol, de schuifopening en de walssnelheid. Er zijn proefvakken aangelegd met gedroogd brekerzand en vochtig brekertechnieken uitgeprobeerd met hetzelfde doel. Met een ZOAB cleaner (firma v Galen), waarbij met een snelheid van 500 m/u over een breedte van 2,5 meter onder een druk van 300 bar werd gewaterstraald, was er vrijwel geen effect zichtbaar en meetbaar. Het brandpuntwaterstralen (firma Rowi) was wel succesvol. Daarbij wordt onder een druk van 2100 bar met relatief weinig water met een snelheid tot 1300 m/u over een breedte van meter gewaterstraald en kon het brandpunt exact op het oppervlak worden gericht. De proef om de bitumenfilm met nat kogelstralen (firma Klaruw) te verwijderen moest vanwege technische mankementen vroegtijdig worden gestaakt. De proef om de bitumenfilm te verwijderen met koolzuurijsstralen heeft het uitvoerende bedrijf afgezegd. Ingezette proeven Op alle proefvakken zijn de remvertraging (volgens de zogenaamde DVSmethode van de Dienst Verkeer en Scheepvaart) en de stroefheid (RAW proef 150) gemeten vóór openstelling, na één dag, één week, twee, vier en zes weken. Op de proefvakken op de hoofdrijbaan rechts (HRR) is de geluidsreductie gemeten conform de CPX methode en zijn op drie proefvakken SPB geluidsmetingen uitgevoerd. Aangezien de remvertraging alleen bij een droog wegdek 6 Asfalt nr. 3, september 2009

7 gemeten kan worden, moest wegens minder goede weersomstandigheden van de geplande meetintervallen worden afgeweken Zo is de laatste meting op de hoofdrijbaan links (HRL) pas na 22 weken uitgevoerd. Op alle proefvakken is voor de openstelling de waterdoorlatendheid gemeten met het toestel van Becker. Om een indicatie van de rafelingsweerstand te krijgen van wel en niet behandelde proefvakken zijn Rotating Surface Abrasion Test (RSAT) proeven uitgevoerd. De RSAT proef is om praktische redenen, in afwijking van het proefvoorschrift, uitgevoerd op boorkernen in plaats van op asfaltplaten. Resultaten Alle afgestrooide TLZOAB proefvakken blijven zowel bij de openstelling als na openstelling ruim voldoen aan de eis van minimaal 5,2 m/s 2 voor remvertraging en 0,40 voor de stroefheid. Onder invloed van het verkeer neemt de stroefheid wel eerst af, maar blijft het behandelde TLZOAB ruim voldoen aan de eisen, en neemt later weer toe. Dezelfde goede resultaten worden behaald met planeren en brandpuntwaterstralen. Uit de metingen naar de geluidtechnische eigenschappen blijkt dat de geluidsreductie van de behandelde proefvakken niet significant afwijkt van onbehandelde TLZOAB. De resultaten van de RSAT proeven laten zien dat de toegepaste verbetertechnieken geen negatieve invloed hebben op de weerstand tegen rafeling. Conclusies Zowel bij afstrooien met brekerzand vanaf de wals als met technieken om de bitumenfilm te verwijderen (planeren en brandpuntwaterstralen) zijn de aanvangsstroefheid duurzaam te verbeteren. Tevens hebben deze technieken geen negatief effect op de waterdoorlatendheid, de geluidsreductie en de duurzaamheid van tweelaags ZOAB. Het onderzoek heeft aangetoond dat er voldoende verbetertechnieken zijn om aan de eisen van RWS voor de aanvangstroefheid te voldoen. De keuze van de toe te passen techniek zal per werk afhangen van de plus- en minpunten per techniek, de beschikbaarheid, de tijd en de kosten. Het afstrooien vanaf de wals tijdens de eerste walsgang met vochtig zand 1/3 mm met 100 g/m 2 lijkt de meeste potentie te hebben. Echter, deze methodiek vraagt in de praktijk de nodige aandacht. Zo is het organiseren van afstrooien vanaf de wals logistiek een ingewikkeld proces omdat er meerdere walsen tegelijk in de breedte achter de spreidmachine het asfalt direct moeten afstrooien. En ook de bevoorrading met brekerzand kan voor problemen zorgen. Mogelijkheden Voor de toekomst is een verdere optimalisatie van de strooiunits op de walsen noodzakelijk. Hierbij moet aandacht worden besteed aan een homogener strooipatroon en een betere en nauwkeurige methode voor het instellen van de hoeveelheid strooimateriaal. Ook het inzetten van schotelstrooiers is mogelijk een goede optie. Met deze strooiers wordt een regelmatiger strooipatroon verkregen dan met de toegepaste lijnstrooiers. Indien een aannemer een bepaalde techniek heeft uitgeprobeerd, kan hij hiermee van tevoren aantonen, dat zijn aanbieding geschikt is. Als RWS hier voldoende vertrouwen in heeft, kunnen remproeven mogelijk achterwege worden gelaten en zouden er alleen in geval van twijfel steekproeven te hoeven worden uitgevoerd. Dit komt ten goede aan de mobiliteit, daar voor het uitvoeren van (herhalings)remproeven verkeersmaatregelen nodig zijn. Indien om wat voor reden dan ook zou blijken dat het aangelegde asfalt niet aan de eisen voor aanvangsstroefheid voldoet, kan dat met de correctieve technieken snel worden hersteld waardoor er maar kort een snelheidslimiet hoeft te worden ingesteld. Ook dit is positief voor zowel de mobiliteit als de veiligheid. Brandpunt waterstraalunit Afstrooien vanaf de wals Beperkte afstrooibreedte met lijnstrooiers 7 Asfalt nr. 3, september 2009

8 Het verhardingsontwerp en Bert Thewessen; Grontmij B.V. Onderdeel van het verhardingsontwerp is de dimensionering waarin het materiaal en de laagdikte wordt vastgesteld. Met de invoering van de CE-markering worden andere, meer functionele, materiaaleigenschappen vastgesteld. Van het voorschrijven van een asfaltdikte met bepaalde eigenschappen kan daardoor worden overgestapt naar het opgeven van een levensduur en een verkeersbelasting. Dit geeft de inschrijver meer ruimte voor de afweging tussen kwaliteit en kosten van het toe te passen asfalt. Een van de onderdelen van het verhardingsontwerp is het dikteontwerp van de asfaltconstructie. Het dikteontwerp is gebaseerd op het voorkomen van scheurvorming in de sporen van het (vracht)verkeer. Alleen dit onderdeel van het verhardingsontwerp komt hier aan bod, inclusief de gevolgen van de invoering van CE-gemarkeerd asfalt op het dikteontwerp. Dit artikel is een vervolg op het in Asfalt verschenen artikel waarin is ingegaan op de duurzaamheid. Structurele scheurvorming De dimensionering van asfaltconstructies gaat als volgt: 1. Bepaal de hoeveelheid en zwaarte van het optredend (vracht)verkeer. 2. Bereken met de vermoeiingsrelatie van het asfalt de toelaatbare doorbuiging (rek) van het asfalt. 3. Bepaal de draagkracht van de ondergrond. 4. Maak een keuze voor een funderingsmateriaal en dikte. 5. Bereken de benodigde asfaltdikte. De hoeveelheid en zwaarte van het vrachtverkeer en de draagkracht van de ondergrond is een gegeven en kan niet worden beïnvloed. De materiaaleigenschappen van het asfalt, te weten de vermoeiingsrelatie en de stijfheid, zijn mede bepalend voor het dikteontwerp. Materiaaleigenschappen asfalt vroeger Vóór de invoering van de CE-markering werd gebruik gemaakt van vaste materiaaleigenschappen van het asfalt zoals dat in de onderlagen wordt toegepast (GAB en STAB). De samenstelling van deze mengsels is gebaseerd op de Eisen Rijkswaterstaat In dat jaar heeft een belangrijke aanpassing van de samenstelling van asfaltmengsels plaatsgevonden. Voor die tijd had Rijkswaterstaat nogal wat problemen met spoorvorming op het hoofdwegennet. Om dit te ondervangen is de hoeveelheid bitumen in de asfaltmengsels met een half tot één procent teruggeschroefd. Hierdoor werden de mengsels stabieler en stijver maar nam de weerstand tegen vermoei- ing echter aanzienlijk af. Voor deze aangepaste mengsels zijn de eigenschappen bepaald: Vermoeiing: F78 relatie ( F van het Engelse Fatigue en 78 van 1978); Stijfheid: S78 relatie (feitelijk de S van het Engelse Stiffness). Deze eigenschappen worden tot op de dag van vandaag in dimensioneringsberekeningen toegepast. In de afgelopen 30 jaar zijn incidenteel asfaltmengsels ontwikkeld met afwijkende stijfheden of vermoeiingseigenschappen. Een bekend voorbeeld is EME (Enrobé à Module Elevé) een asfaltmengsel met een hogere stijfheid. Door het ontbreken van een standaard beproevings- en acceptatieprotocol en het nodige conservatisme zijn deze mengsels nooit een groot succes geworden. Bij de eisen aan onderlaagmengsels wordt niet gekeken of ze voldoen aan de S78/F78 relaties, zoals toegepast in de dimensioneringsberekeningen. In de eisen wordt alleen bekeken of de mengsels qua samenstelling voldoen aan de in de RAW beschreven referentiesamenstelling. Daarnaast wordt, afhankelijk van een verkeersklasse, gekeken naar de stabiliteit van de mengsels volgens de Marshall proef. Deze proef levert echter geen relevante gegevens op voor het dikteontwerp van een asfaltconstructie. Samenvattend: vroeger was er geen relatie tussen de eisen aan een mengsel en de materiaaleigenschappen van dat mengsel in een verhardingsontwerp. Op basis van ervaring is wel een gevoel ontstaan over die relatie. Mogelijke ontwerpalternatieven vroeger Door het hanteren van vaste asfalteigenschappen is het aantal ontwerpvrijheden 8 Asfalt nr. 3, september 2009

9 de CE-markering (2) Hoeveelheid optredend (vracht)verkeer F78 Asfalt H asf, S78 rek verkeer sterk afwijkt van die één miljoen kan dit voor afwijkingen zorgen. Dit is bij het ontwerp van de verharding een punt van zorg. Het verdient aanbeveling daar nadere afspraken over te maken. Fundering H fun, E fun Ondergrond, E ond rek 10 6 Mogelijke ontwerpvrijheden vroeger zeer beperkt. De hoeveelheid optredend vrachtverkeer is een gegeven en via de vaste vermoeiingsrelatie F78 staat de toelaatbare rek vast. Ook de stijfheid van het asfalt is een vaste waarde en de draagkracht van de ondergrond is een gegeven. Er is alleen variatie in het type en de dikte van de fundering. Door het ontbreken van ontwerpalternatieven zijn de aanbiedingen van aannemers voor asfaltwerken in het verleden vooral gericht op het zo goedkoop mogelijk aanbieden van de gevraagde hoeveelheid, in dit geval de dikte, van het standaard asfalt, binnen de eisen die aan dat asfalt worden gesteld. Het aanbieden van kwalitatief beter asfalt levert in dit systeem voor de inschrijver geen enkele voordeel op. Materiaaleigenschappen asfalt tegenwoordig Bij de invoering van de CE-markering voor asfaltbeton is gekozen voor een functionele karakterisering van de asfaltmengsels. De voor de dimensionering belangrijkste functionele eigenschappen zijn: De minimale stijfheid Smin. Door een hogere minimale stijfheid is de mate van (door)buiging geringer en is de levensduur groter. Omgekeerd geldt dat bij een bepaalde levensduur de benodigde asfaltdikte kleiner is als de (minimale) stijfheid van het asfalt groter is. De weerstand tegen vermoeiing ( 6 ). Dit is de rek waarbij het toelaatbaar aantal buigingen precies 10 6 ( ) is. Een hogere 6 wil zeggen betere vermoeiingseigenschappen. Een gelijke 6 wil nog niet zeggen dat het vermoeiingsgedrag gelijk is, aangezien de helling van de vermoeiingslijn niet op de CE-markering staat aangegeven. Met name als de optredende hoeveelheid doorbuigingen i.c. Hoeveelheid optredend (vracht)verkeer rek Mogelijke ontwerpvrijheden tegenwoordig Weerstand tegen vermoeiing ( 6 ). Asfalt Fundering Ondergrond 6 6 Mogelijke ontwerpalternatieven tegenwoordig Omdat de stijfheid en de weerstand tegen vermoeiing van het asfalt niet meer vastliggen is het aantal ontwerpalternatieven groter geworden. Na het bepalen van de hoeveelheid vrachtverkeer moet een keuze worden gemaakt uit beschikbare vermoeiingsrelaties, die de toe te laten rek bepalen. Deze variabel H asf, S asf H fun, E fun, E ond rek 9 Asfalt nr. 3, september 2009

10 toe te laten rek is nu, naast het type en de dikte van de fundering, ook mede afhankelijk van de stijfheid van het asfalt. In het ontwerp zijn twee extra vrijheidsgraden opgenomen te weten: de stijfheid en de weerstand tegen vermoeiing. Voor beide eigenschappen moet nu een keuze worden gemaakt, terwijl vroeger automatisch S78/F78 werd gekozen. Omdat er nog weinig ervaring is met de werkelijke stijfheden en vermoeiingseigenschappen van de in Nederland toegepaste asfaltmengsels heeft de werkgroep asfaltverhardingen van het CROW voor de onderlagen een drietal combinaties van eigenschappen voorgesteld. 100?? O-1B (S min7.000, ) 80? O-2 (S min5.500, 6-80 )? 60 O-3 (S min4.500, 6-60 )?? 6 Smin Combinatie van asfalteigenschappen in de Standaard 2005, wijziging mei 2008 Gevolgen voor het verhardingsontwerp Omdat de stijfheids- en vermoeiingseigenschappen van CE-gemarkeerd asfalt opgegeven worden en gegarandeerd zijn, kan hiermee rekening worden gehouden in het dikteontwerp. Alle overige gegevens (verkeer, fundering, ondergrond e.d.) zijn gelijk. De invloed van stijfheidsverschillen is bij gelijkblijvende vermoeiingseigenschappen beperkt. De weerstand tegen vermoeiing ( 6 ) heeft een veel grotere invloed op de benodigde asfaltdikte. Er zit ook een dilemma bij gebruik van variabele stijfheden en vermoeiingseigenschappen. Traditioneel maakt de opdrachtgever of een door hem ingeschakeld ingenieursbureau het verhardingsontwerp en schrijft dit voor in het bestek. In het voorbeeld is uitgegaan van een ontwerp op basis van de gecombineerde eigenschappen van een O-2. Dit betekent dat de stijfheid tenminste MPa en de weerstand tegen vermoeiing ( 6 ) tenminste 80 m/m moet zijn. Alleen mengsels in de grijze cellen voldoen aan deze criteria. Als vooral de weerstand tegen vermoeiing groter is, is de benodigde asfaltdikte geringer. Mag het dunner? De eerste vraag is nu of aanbieders met dit betere asfalt ook dunner mogen aanbieden of dat de besteksdikte moet worden aangehouden. Indien de besteksdikte moet worden aangehouden zullen de inschrijvingen, net als vroeger, gericht zijn op het zo goedkoop mogelijk aanbieden van de gevraagde minimale eigenschappen. Als met een betere kwaliteit ook dunner mag worden aangeboden kan een aanbieder een afweging maken tussen de mogelijke meerkosten van asfalt met betere eigenschappen en de besparingen door een geringere asfaltdikte. Het spreekt voor zich dat in dit laatste geval het aanbieden van kwalitatief hoogwaardiger asfalt wordt gestimuleerd. Het volgende dilemma zit in het eisen van minimale (functionele) eigenschappen ten aanzien van stijfheid en ver O-1B 140 Ontwerp/ Bestek O O Smin Benodigde asfaltdikte in mm bij variatie stijfheid en vermoeiing moeiing. In het voorbeeld voldoet het aangeboden gele mengsel in niet aan de minimaal gewenste stijfheid van MPa. De weerstand tegen vermoeiing is echter dusdanig beter dat dit de mindere kwaliteit ten aanzien van de stijfheid ruimschoots compenseert. Vanuit ontwerptechnisch oogpunt voldoet dit mengsel echter ruimschoots en zou nog dunner kunnen worden aangebracht. Dit dilemma wordt veroorzaakt omdat zowel stijfheid en vermoeiing invloed hebben op de ontwerpdikte en kan een mindere stijfheid worden gecompenseerd door een betere vermoeiing. Feitelijk bestaat er een relatie tussen stijfheid, vermoeiing en dikte, die onderling tot een bepaalde mate uitwisselbaar zijn. De dikte is hierbij uiteraard het gemakkelijkste aan te passen. Van standaardmengsels naar eigenschappen Opgemerkt moet worden dat de in de RAW vermelde mengsels geen nieuwe standaard mengsels zijn. Het zijn slechts combinaties van mengseleigenschappen waarvan verwacht wordt dat ze representatief zijn voor de eigenschappen van de meeste in Nederland leverbare mengsels. Deze combinatie van eigenschappen kan in ontwerpprogramma s worden gebruikt voor een besteksontwerp, waarbij een redelijke zekerheid bestaat dat deze combinatie ook kan worden geleverd. De werkelijke eigenschappen van het asfalt van de verschillende asfaltproducenten kan meer of minder van deze standaard combinatie van eigenschappen afwijken. In hoeverre de standaard combinaties van eigenschappen representatief zijn voor de onderlaagmengsels in Nederland is onbekend. Om hier meer duidelijk- 10 Asfalt nr. 3, september 2009

11 heid over te krijgen is afgesproken dat de asfaltproducenten de functionele gegevens van hun asfaltmengsels anoniem aan het CROW ter beschikking stellen. Op basis van de verzamelde gegevens kan het CROW besluiten de eisen in de standaard aan te passen. Vermoeiing Vrachtauto D T Ttd O intensiteit (VA) 1-A 1-B A 1-B 2 A B 1-A 1-B 2 3 > 2500/ ri/ dag X X X X 1000 < VA 2500 X X X X 250 < VA 1000 X X X X 50 < VA 250 X X X X 5 < VA 50 X X X X X X 5 X X X O-3 O-2 O-1B Stijfheid De standaard (zwart) en werkelijke (rood) stijfheids- en vermoeiingscombinaties Keuze asfalteigenschappen Om de keuze voor functioneel beschreven asfaltmengsels voor dek-, tussen- en onderlagen te vergemakkelijken heeft de werkgroep asfaltverhardingen combinaties van (functionele) eigenschappen in categorieën ingedeeld. Functionele eigenschappen Categoriën gebruik De voorstellen voor het gebruik van bepaalde categorieën van combinaties kunnen zijn: Wegtype-indeling volgens het handboek wegontwerp (stroomweg, gebiedsontsluitingsweg of erftoegangsweg); Wegtype-indeling volgens CROW publicatie 147 Wegbeheer (auto(snel)weg, provinciale weg, wijkontsluitingsweg, buurtontsluitingsweg, wijkstraat, winkelerf, fietspaden); Vrachtauto-intensiteit. Hierin zijn D de deklaagcategorieën, T de tussenlagen, Ttd, de tijdelijke deklagen en O de onderlaagcategorieën. Onderlaag categorieën O1-B O-2 O-3 HRmin % 2,0 2,0 2,0 HRmax % Watergevoeligheid ITSR Smin MPa Smax MPa Vervorming fc 1,0 1,0 1,4 Vermoeiing Combinatie van functionele eigenschappen voor onderlaagmengsels in categorieën Keuzetabel categorieën functionele eigenschappen op basis van vrachtwagenintensiteiten Conclusies De invoering van CE-gemarkeerd asfalt heeft grote gevolgen voor het dikteontwerp van asfaltverhardingen. Door de uitwisselbaarheid van stijfheid, weerstand tegen vermoeiing en dikte zijn meerdere constructief equivalente oplossingen mogelijk. Het vast voorschrijven van eigenschappen en dikte in het bestek doet afbreuk aan de mogelijkheid die een inschrijver nu heeft om de keuze voor een bepaalde (functionele) kwaliteit asfalt af te stemmen op de kosten van dat asfalt. Aanbevelingen Het verdient aanbeveling bij toepassing van functioneel gespecificeerd asfalt de eisen ook meer functioneel te specificeren. In plaats van het in bestekken voorschrijven van een asfaltdikte met bepaalde minimale eigenschappen is het beter de gewenste levensduur en verkeers belasting op te geven. Dit geeft de inschrijver meer ruimte voor de af - weging tussen kwaliteit en kosten van het toe te passen asfalt. Hierbij moet worden opgemerkt dat het ontwerp van de dikte slechts een onderdeel vormt van een goed verhardingsontwerp. 11 Asfalt nr. 3, september 2009

12 Stille duurzame voegovergangen Jan Voskuilen; RWS-DVS Overgangen van kunstwerken naar asfaltwegen veroorzaken vaak hinder voor buurtbewoners. Voor wegbeheerders zijn de voegen een kostenpost. Mede door de vereiste wegafsluiting bij de uitvoering. RWS heeft via een prijsvraag vier oplossingen geselecteerd die in Er zijn grofweg twee families voegovergangen: zacht en harde. Zachte voegovergangen zijn stil, maar hebben een relatief korte levensduur. Harde voegovergangen gaan daarentegen lang mee, maar produceren weer veel geluid. Rijkswaterstaat (RWS) staat voor een dilemma: het beleid is om stille wegdekken toe te passen, maar wegen zijn pas echt stil als de voegovergangen ook stil zijn. RWS wil in het kader van mobiliteit zoveel mogelijk onderhoud aan voegovergangen voorkomen. Om de probleemkeuze op te lossen stimuleert RWS de markt om voegovergangen te ontwikkelen die zowel stil als duurzaam zijn! Hiervoor is een prijsvraag in de markt gezet in de vorm van een Europese aanbesteding. de praktijk worden getoetst. wegbeheerder kiezen voor harde voegovergangen. De voordelen hiervan zijn dat ze weinig onderhoud behoeven en een lange levensduur hebben, maar het nadeel is dat ze veel geluid produceren. Indien de wegbeheerder kiest voor de omwonenden zal hij zachte voegovergangen toepassen. Meestal worden dan bitumineuze voegovergangen ingebouwd. Deze zijn erg stil, maar hebben als nadeel dat de levensduur in vergelijking met het omliggende asfalt vrij kort is (gemiddeld drie jaar). Onderhoud aan bitumineuze voegovergangen levert verkeershinder op en kost veel geld. Bovendien kan schade aan deze voegovergangen leiden tot hogere geluidsproductie en zelfs tot schade aan het kunstwerk. Marktstimulatie In het kader van het Innovatie Projecten Wegonderhoud (IPW) schreef RWS daarom een prijsvraag uit om de markt te stimuleren om snel met innovatieve voegovergangen te komen die zowel stil als duurzaam zijn. Een tweede doel is om de markt te faciliteren om de innovaties ook daadwerkelijk toe te passen in een snelweg. Dit laatste is een belangrijk punt, want het is vaak moeilijk voor de markt om een wegbeheerder te vinden die een innovatie als eerste wil toepassen. Twaalf bedrijven dienden vijftien ideeën in. Bij een eerste jurybeoordeling zijn deze ideeën getoetst op geluidsproductie tijdens inbouwen en gedurende de levensduur. Alsmede de levensduur zelf en de milieuaspecten. De tien beste zijn Beleid RWS: ZOAB Vanaf 1990 is het beleid van RWS om geluidsreducerend asfalt toe te passen op het hoofdwegennet. Zo n 90 procent van de deklagen bestaat uit ZOAB met een gemiddelde levensduur van meer dan elf jaar. Hard of zacht Bij de overgangen van kunstwerken naar asfaltwegen staat RWS voor een moeilijke keuze. In het kader van mobiliteit zal de In Lintrack ingebouwde voegovergangen 12 Asfalt nr. 3, september 2009

13 VIADUCT LOO VIADUCT MENZEL daarna doorgerekend met een driedimensionaal Eindige Elementen Model (EEM). Mede op basis van de EEM resultaten zijn de tien ideeën opnieuw beoordeeld en heeft de jury de prijswinnaars gekozen. De winnende ideeën en bedrijven zijn in willekeurige volgorde: Prismo Joint van Prismo Markings. BrainJoint van Heijmans Wegenbouw. KLK voeg van Gebroeders van Kessel. Prefab Silent Joint van Salverda. Praktijkproef De prijswinnaars hebben begin mei 2009 voor de praktijkproef hun innovatieve voegovergangen mogen inbouwen in de viaducten Menzel en Loo in de A50 nabij Nistelrode. Het belangrijkste van de praktijkproef is het monitoren van de geluidsreductie in de tijd. Tevens is de inbouw gemonitord en worden spoordieptemetingen en visuele inspecties uitgevoerd. Naast het meten van bewegingen in XYZ richting wordt ook de temperatuur constant gemeten. De vier winnende ideeën worden op lange-termijn duurzaamheid door TU-Delft getest in de LINTRACK en op het gedrag bij lage temperaturen met de bewegingssimulator van het Zwitserse EMPA. Op basis van de proefresultaten wordt over twee jaar een uitspraak gedaan over het te verwachten langetermijn gedrag. LINTRACK: semi-praktijkproef In de LINTRACK (Linear Tracking Apparatus) zijn speciaal voor dit onderzoek naast elkaar twee landhoofden ingebouwd met aan weerszijden van ieder landhoofd twee betonnen brug - delen. De brugdelen en landhoofden zijn voorzien van een standaard asfaltconstructie en per landhoofd zijn aan weerszijden twee dezelfde voegover - gangen ingebouwd. Eén voegovergang wordt uitgerekt en één voegovergangen wordt ingedrukt. Met een super single vrachtwagenband wordt de constructie met overgangen belast. Gestart wordt bij 30 C en 3,5 ton wiellast. Om de overgangen wordt of de wiellast verhoogd met één ton of de temperatuur verhoogd met 5 C tot er bij de laatste overgangen wordt belast met 5,5 ton wiellast bij 40 C. Is de voeg - overgang na overgangen nog intact, dan wordt een trekbezwijkproef bij 20 C uitgevoerd om uit te wijzen welke voegovergang de duurzaamste is. Bewegingssimulator Om het lagetemperatuurgedrag te onderzoeken worden bewegingssimulator - proeven uitgevoerd bij het Zwitserse EMPA. Op een proefstuk, bestaande uit twee met asfalt beklede betonnen platen waartussen de voegovergang is ingebouwd, wordt tien keer een langzame verplaatsingsgestuurde trek- en druk - belasting uitgeoefend bij min 10 C om de bewegingen in winterse omstandigheden na te bootsen. Deze test moet aantonen hoe lang de voegovergang meegaat zonder scheurvorming. Start prijsvraag Indienen ideeën 1e jurybeoordeling 10 beste ideeën EEM berekeningen 2e jurybeoordeling Contract 4 beste ideeën 15 ideeën 5 afvallers 6 afvallers Prijs De prijs die de vier prijswinnaars hebben verdiend bestaat uit: het betalen door RWS van de kosten van EEM berekeningen; het inbouwen van de winnende voegovergangen in de A50 en de monitoring ervan; het vervaardigen van proefstukken van de bewegingssimulatorproeven en de uitvoering van deze proeven; het inbouwen van voegovergangen in de LINTRACK en het uitvoeren van deze proeven. LINTRACK Bewegingssimulator Praktijkproef Eindrapportage 13 Asfalt nr. 3, september 2009

14 Silent Joint : Duurzame voegovergangen van een Olof de Jong; Bouwbedrijf Salverda B.V. Harry Oosterwijk; Schagen infra B.V. Voor duurzame, geluidsarme voegovergangen, welke haaks dan wel onder een hoek in de rijbaanrichting moeten worden aangebracht en grote dilataties moeten kunnen opvangen, wordt bij bruggen en viaducten in ons omringende landen al meer dan 10 jaar met succes de Silent-Joint toegepast. In Nederland wordt de voeg onder licentie van het Zwitserse bedrijf RSAG Reparatur- und Sanierungstechnik AG, door Bouwbedrijf Salverda B.V. en Schagen Infra B.V. met Zwitserse precisie ingebouwd. Olof de Jong vertelt: Gewone bitumineuze voegovergangen worden in Nederland veel toegepast vanwege het feit dat deze voegen geen geluidsoverlast opleveren. Nadeel is echter dat deze gewone bitumineuze voegen een beperkte dilatatiecapaciteit hebben van ca. 25 mm. Ook wil het nog wel eens voorkomen dat de voegen bij zware belastingen er uit worden gereden. Silent-Joint voegovergangen kenmerken zich door een hoge mate van duurzaamheid en kunnen moeiteloos dilataties tot wel 100 mm opvangen. Bovendien zijn Silent- Joint voegovergangen geluidsarm. De gemiddelde levensduur van een gewone bitumineuze voegovergang bedraagt drie tot vijf jaar, terwijl het omliggende asfalt wel elf jaar mee gaat. Zwitserse ervaringen geven aan dat de Silent Joint daar wel twaalf jaar meegaat. Het onderhoud aan voegovergangen kan hierdoor beter worden afgestemd op het onderhoud en de levens- duur van het omliggende asfalt. De toepassing van dit systeem betekent dan ook het voor komen van hoge onderhoudskosten en verkeersstremmingen. Ervaringen uit eerder uitgevoerde proeven hebben aangetoond dat de voeg zowel stil is, als een lange levensduur heeft. Principe De Silent Joint is een soort gewapende bitumineuze voegovergang waarbij spiraalveren tussen hoekprofielen de spanningen in de voegovergang homogeen verdelen over de breedte van de voegovergang. Hoekprofielen zorgen ervoor dat er geen schade optreedt in het hechtvlak tussen het asfalt en de voegovergang. Prefab uitvoering Harry Oosterwijk: In het kader van de prijsvraag van Rijkswaterstaat: Praktijkproeven Stille duurzame voegovergangen hebben wij het idee opgevat om de Silent- Joint in een prefab uitvoering in te bouwen. Het nadeel van een iets langere inbouwtijd ten opzichte van andere voegovergangen wordt hiermee teruggebracht met ettelijke uren. Hoekprofielen beton Inbouwen Het inbouwen van geluidsarme en duurzame voegovergangen stelt zeer hoge eisen aan de constructie, het materiaal en de verwerking. Het inbouwproces bestaat uit de volgende stappen: 1. De bestaande (oude) voegmassa wordt uitgebroken en het onderliggende beton wordt zonodig hersteld/ bijgewerkt. 2. De ondergrond wordt met hete lucht gereinigd en de stalen hoekprofielen worden maatvast gemonteerd. 3. Een stalen onderplaat wordt op de voeg gelegd, afgedekt met een scheidingsmat en afgegoten met rubberbitumen. 4. Aanbrengen en spannen van de spiraalveren tussen de hoekprofielen. 5. De voegvulling bestaande uit (vooromhulde) Electro Oven Slakken en Rubberbitumen Scheidingsmat Stalen onderplaat Stalen veren asfalt 14 Asfalt nr. 3, september 2009

15 en geluidsarme bijzondere kwaliteit De ondergrond wordt met lucht gereinigd nadat de betonnen voegranden zijn gerepareerd en de stalen hoekprofielen maatvast zijn gemonteerd Aanbrengen stalen onderplaat die wordt afgedekt met een scheidingsmat en afgegoten met rubberbitumen Aanbrengen en spannen van de spiraalveren tussen de hoekprofielen De voegvulling van (vooromhulde) Electro Oven Slakken en rubberbitumen wordt laagsgewijs aangebracht Na afgieten is de voeg gevuld en gereed voor het afstrooien Gereed voor gebruik rubberbitumen wordt laagsgewijs aangebracht. 6. Het aanbrengen van een afwerklaag tot een naadloze voegovergang. Bij de prefab uitvoering worden de handelingen 3 tot en met 5 onder ideale omstandigheden in de werkplaats gemaakt. Het geprefabriceerde geheel van hoeklijnen, spiraalveren en bitumen vulling - zeg maar de kern - wordt vervolgens naar het werk vervoerd en in de weg ingebouwd en daar afgegoten. Hierdoor is het inbouwen van de voegovergang minder afhankelijk van het weer en wordt meer dan de helft van de reguliere inbouwtijd bespaard. Belangrijk voordeel hierbij is tevens beduidend kortere periode van hinder voor het verkeer. De voordelen op rij Zeer geluidsarm. Uitzonderlijke opnamemogelijkheden van bewegingen. Hoge levensduur (>10 jaar). Hoge weerstandsopname. Korte verkeersbeperkende maatregelen benodigd door prefab uitvoering en door een snelle belastbaarheid van de toegepaste materialen. Onbeperkte inbouwlengtes. Naadloze overgang met het aansluitende asfalt. Eenvoudige en snelle reconstructie van een eventueel te vernieuwen slijtlaag. 15 Asfalt nr. 3, september 2009

16 Een fluistervoeg met een Breijn: De BrainJoint Gerbert van Bochove; Breijn B.V. Het antwoord dat ingenieursbureau Breijn samen met Heijmans Wegenbouw op de uitdaging in de prijsvraag heeft gegeven is De BrainJoint. Een zeer stille voegovergang die slim reageert op de bewegingen van de brug of het viaduct. De naam BrainJoint staat voor: Buried Reinforced Asphalt Interlayer Noiseless Joint. Vrij vertaald: een verborgen, onzichtbare en onhoorbare voeg die werkt door speciale tussenlagen in een asfaltconstructie. De BrainJoint is een doorontwikkeling en verbetering van de al eerder toegepaste voegovergang Flexivoeg van Heijmans. Kenmerk Het belangrijkste kenmerk van de BrainJoint is, dat de voeg is opgebouwd uit asfaltlagen. Asfaltlagen die ook op het viaduct zelf worden toegepast of kunnen worden toegepast. Het is dus geen onderbreking van de asfalt - constructie voor en achter de voeg. Dat betekent dat de stabiliteit van de verharding ter plaatse van de voeg hetzelfde is als ervoor en erachter. De voeg is dus geen onderbreking die qua vervorming een afwijkend gedrag vertoond.daardoor kunnen geen harde randen ontstaan wanneer de asfaltconstructie op het brug - dek enige vervorming gaat ver tonen. Er ontstaan geen vervorming in bijv. een minder stabiel voegmateriaal waardoor juist een deuk in het rijspoor ontstaat. Er is in feite helemaal geen voeg. Onzichtbaar Bij een renovatie van een bestaande voegovergang, zoals ook in het prijsvraag-project op Rijksweg A50 het geval was, worden de asfaltlagen aangebracht over een kort stukje van circa 1,20 meter over de voegovergang heen. De meest ideale situatie is wanneer ook de asfaltconstructie voor en achter de voeg moet worden vervangen. Dan worden de asfaltlagen over het gehele viaduct heengetrokken en er zijn dan helemaal geen overgangen in de deklaag meer te zien. Dit is ook het geval bij nieuwbouw. De voegkanten worden gerepareed na het slopen van de harde voegovergang Inlage als hart Natuurlijk kunnen de asfaltlagen niet zondermeer over een voeg worden heengedraaid. Het hart van de BrainJoint wordt gevormd door een rekspreidende inlage, welke centraal over de voeg op de asfaltonderlaag (meestal DAB) wordt gelegd. Met het asfalteren van de deklaag versmelt deze inlage met de boven- 16 Asfalt nr. 3, september 2009

17 en onderliggende lagen en vormt daarmee één geheel. In de rekspreidende inlage zijn horizontale, plat liggende lamellen aanwezig die de beweging die in het hart van de voeg optreden over een bepaalde zone ter weerszijde van de voeg verspreiden. Daardoor wordt de beweging onderin de voeg omgezet in een gelijkmatig verdeelde rek in de deklaag. Tevens is de samenstelling van de deklaag aangepast, waardoor deze rek duurzaam kan worden opgenomen. Tweezijdige werking Het voordeel van de lamellen in de inlage is dat de voeg tweezijdig werkt: zowel bij het open als bij het dichtgaan. Wapeningsweefsels zijn hiervoor niet geschikt; zij hebben het karakter dat ze alleen op trek werken. Na een aantal trek-druk cycli ligt de wapening niet meer strak en zal alsnog een scheur boven de voeg ontstaan. De asfaltdeklaag wordt aangebracht op de rekspreidende inlage het ZOAB mengsel op de aansluitende weg niet hoorbaar. De praktijk is het bewijs De Brainjoint is in het prijsvraagproject op de A50 toegepast op het viaduct Loo in de baan van Einhoven naar Oss. Daar is de voeg toegepast als onderbreking van een Tweelaags ZOAB. Zelfs deze onderbreking is niet te horen. Een bezoek ter plaatse is het beste bewijs. Uitvoering Na het slopen van de harde voegovergang zijn de voegkanten gerepareerd en vlak afgewerkt. Vervolgens is de voeg door het aanbrengen van twee asfalt - lagen weer opgebouwd. Op de onderste laag van het dichtasfaltbeton zijn de rekspreidende inlagen aangebracht. Daarna is de deklaag met het brugdekmengsel aangebracht, vlak afgewerkt en verdicht. Waterdicht De rekspreidende inlage is aan de boven en onderzijde afgewerkt met een laag gemodificeerde bitumen. Deze lagen garanderen de waterdichtheid van de voegovergang. Open deklaag De asfaltdeklaag heeft een aangepaste samenstelling. Het bijzondere van het mengsel is dat het in horizontale zin flexibel is maar in verticale richting stabiel. De flexibele mortel in het mengsel nemen de horizontale voegbewegingen goed op en het steenskelet draagt de verkeersbelasting duurzaam. Bovendien heeft de deklaag een open textuur waardoor de geluidseigenschappen vergelijkbaar zijn met ZOAB. Hierdoor is de overgang van dit brugdekmengsel naar Afwalsen van de asfaltdeklaag 17 Asfalt nr. 3, september 2009

18 De KLK-bituvoeg Jan de Morée; Gebr. van Kessel Speciale Technieken en Producten. Tekening bovenaanzicht Tekening dwarsdoorsnede 1 Asfalt (zoab) 2 Asfalt (dab) 3 Landhoofd 4 Asfalt (zoab geïmpregneerd) 5 Bitumineuze voegovergang 6 Voegplaat 7 Prefab rubber wapening 8 Brugdek 3 D aanzicht Principe Het principe van de voeg is om deze eenvoudig en volgens een hoge kwaliteits standaard aan te brengen. Vooraf worden prefab elementen binnen een fabrieksomgeving vervaardigd. De elementen van 460 mm x 20 mm x 2000 mm bestaan uit gemodificeerde bitumen, steenslag en een rubber wapening. De functie van de prefab kern is geoptimaliseerd door het inbouwen van een rubber wapening. Hierdoor is de weerstand tegen horizontale rekken (werking van de voeg) en verticale rekken (spoorvorming) verbeterd. De nadelen van de bitumineuze voegen worden hierdoor tot een minimum beperkt. Het prefab concept maakt dat de complete vervaardigingkwaliteit zoals de homogeniteit van het product, beter is dan bij een in-situ aangebrachte voegvulling. Het inbouwen De vooraf vervaardigde prefab elementen worden naar het werk gebracht. De (ZOAB) deklaag wordt (of is) aangebracht. Bij nieuwbouw moet deze eerst zijn afgekoeld waarbij gerekend moet worden met minimaal een dag. In de (ZOAB) deklaag wordt ter plaatse van de voegovergang een sleuf gefreesd. De vrijgekomen betonnen ondergrond wordt schoongemaakt en de opening wordt met een slab afgedicht. De prefab elementen worden geplaatst waarbij aan de zijkanten voldoende ruimte overgehouden wordt om een goede hechtlaag aan te brengen. De naden en het hele oppervlak worden afgegoten met gemodificeerde bitumen. De randen worden geïmpregneerd met gemodificeerde bitumenemulsie. De mogelijke kookverschijnselen door verhitting van de warme voeg zal de hechting en de versterking van de ZOAB bevorderen waardoor een betere spanningsverdeling ontstaat tijdens krimpbelastingen. De overblijvende ruimte aan de beide zijden van de prefab elementen wordt naderhand met gietasfalt afgewerkt. Als laatste wordt na afkoeling over de 18 Asfalt nr. 3, september 2009

19 Betonnen rand van de voeg na frezen asfaltverharding Herstel betonnen randen Aanbrengen slab over de voeg op het beton Plaatsen van de prefab elementen Afwerking met gietasfalt Voegovergang technisch gereed voor gebruik gehele voegconstructie een slijtlaag aangebracht om een goede aanvangsstroefheid te verkrijgen. De voordelen Kwaliteit van de prefab-elementen zijn beter beheersbaar dan in situ. Geen tijdverlies door afkoeling na het gereedkomen van de voegconstructie. Geluidsreductie vergelijkbaar met bitumineuze voegovergangen. Levensduurverwachting 10 a 13 jaar. De KLK-bituvoeg is ontwikkeld in samenwerking met de bedrijven Kraton, Latexfalt en gebr. van Kessel Speciale Technieken en Producten. Afgestrooide voeg 19 Asfalt nr. 3, september 2009