PREVOSTRAT: PRESTATIE-EISEN VOOR INNOVATIEVE VOEGVULLINGSMATERIALEN IN BESTRATINGEN MET KLEINSCHALIGE ELEMENTEN

Transcriptie

1 PREVOSTRAT: PRESTATIE-EISEN VOOR INNOVATIEVE VOEGVULLINGSMATERIALEN IN BESTRATINGEN MET KLEINSCHALIGE ELEMENTEN Elia BOONEN Onderzoeker Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw 1. Inleiding 1.1. Context Voegvulling voor bestratingen met kleinschalige elementen vormt een wezenlijk onderdeel in de opbouw van dit soort wegverharding dat niet altijd naar waarde wordt geschat. Om effectief de rol van verharding te kunnen vervullen, dienen de voegen tussen de straatstenen steeds gevuld te zijn met gepast materiaal (Figuur 1). De soort van voegvullingsmateriaal en de duurzaamheid van de voeg in zijn geheel zijn dan ook van groot belang voor de stabiliteit van de bestrating op lange termijn. Daarbij wordt een onderscheid gemaakt tussen klassieke, ongebonden materialen, zoals zand en fijne steenslag, en de gebonden voegmortels. Figuur 1: Principe van lastoverdracht tussen de stenen van een verharding door middel van volledig gevulde voegen. De kracht die onder invloed van het verkeer in een steen optreedt, wordt door de voegvulling gedeeltelijk op de nevenliggende steen overgedragen. Gebonden materialen worden volgens de NBN EN Mortels voor keramische tegels verder opgedeeld in cementgebonden voegvullingen (cementitious grouts) en innovatievere mortels met reactieve harsen (reaction resin grouts).

2 De eisen in de voornoemde norm verschillen echter sterk voor de twee soorten voegvullingen (cement- of harsgebonden). Bovendien zijn deze duurzaamheidseisen enkel voor keramische tegels opgesteld. Deze kleinschalige elementen van beperkte dikte worden typisch enkel gebruikt voor binnen- of buitentoepassingen met beperkte verkeersbelastingen (terrassen, tuinpaadjes, enz.). Voor voegvullingsmaterialen voor wegverhardingen met betonstraatstenen en -tegels (NBN EN 1338 en 1339), kleiklinkers (NBN EN 1344) of natuursteen (NBN EN ) bestaan echter noch uniforme Europese voorschriften, noch duidelijke prestatie-eisen in de typebestekken van de drie gewesten. In deze context werd gedurende twee jaar pre-normatief onderzoek uitgevoerd door het OCW onder het acroniem PREVOSTRAT (Prestatie-eisen voor innovatieve voegvullingsmaterialen in bestratingen met kleinschalige elementen) [1] met de steun van de FOD economie en het NBN, en met als algemeen doel beproevingsmethoden en bijbehorende prestatie-eisen op te stellen voor innovatieve, al dan niet gebonden voegvullingsmaterialen voor toepassing in wegverhardingen met kleinschalige elementen Onderzoeksopzet Het hoofddoel van het onderzoek bestond erin proefmethodes en bijhorende prestatie-eisen op te stellen voor innovatieve, al dan niet gebonden voegvullingsmaterialen voor toepassing in wegverhardingen met kleinschalige elementen (betonstraatstenen, kleiklinkers of natuursteen). Dit betekent een uitbreiding van de bestaande voorschriften op vier vlakken: uitbreiding van de eisen voor voegvullingsmaterialen naar andere types verhardingen (aangelegd met gebakken straatstenen, betonstraatstenen en natuursteenverhardingen zijnde kasseien, gezaagde stenen of mozaïekkeien) onderhevig aan verkeer; uitbreiding van de eisen naar nieuwe types voegvullingsmaterialen; uitbreiding van proefmethodes ter bepaling van de prestatie-eisen aangaande onkruidwerend vermogen [2]; uitbreiding van proefmethodes ter bepaling van de prestatie-eisen aangaande waterdoorlatendheid [3]. Concreet wordt daarbij een onderscheid gemaakt tussen drie belangrijke aspecten van prestatieeisen: 1) Fysisch-mechanische eigenschappen en duurzaamheidsproeven (voor gebonden mortels). 2) Onkruidwerend of remmend vermogen van voegvullingen (ongebonden + gebonden materialen). 3) Functioneel gerelateerde eigenschappen zoals waterdoorlatendheid van gebonden materialen, hechtsterkte tussen straatsteen en voegmortel, en toepasbaarheid en erosiegevoeligheid van voegvullingsmaterialen. Hieronder worden de belangrijkste resultaten van het onderzoek samengevat en worden aanbevelingen op Belgisch niveau geformuleerd met betrekking tot prestatie-eisen voor al dan niet gebonden voegmaterialen, mogelijk op te nemen in de toekomstige typebestekken. Meer details kunnen gevonden worden in het OCW Researchverslag RV 45/17 [4].

3 2. Bestaande eisen en indeling in productgroepen Een uitvoerige bibliografische studie en analyse van bestaande normen werd uitgevoerd om een goed overzicht te verkrijgen van de verschillende mogelijke proefmethodes en bijhorende eisen betreffende voegvullingsmaterialen toe te passen in bestratingen met kleinschalige elementen. Hierbij is dus een onderscheid gemaakt tussen de drie belangrijke aspecten van prestatie-eisen zoals hierboven aangegeven. Tabel 1 geeft een samenvatting van de belangrijkste normen en bijhorende eisen in verschillende Europese landen. Het betreft hier dus gangbare mechanische proeven voor gebonden voegmortels zoals bepaling van buig- en druksterkte, volumieke massa, krimp, wateropslorping, vorstdooiweerstand, enz., die ook onderzocht zijn in een eerste fase. Op basis van het literatuuroverzicht en contacten met verscheidene leveranciers is ook een overzicht van de beschikbare voegvullingsmaterialen op de Belgische markt opgesteld met een indeling in verschillende productgroepen (Figuur 2). Figuur 2: indeling van voegvullingsmaterialen in productgroepen. Uit de voornoemde productgroepen werden telkens twee tot vier vertegenwoordigers gekozen voor beproeving, rekening houdend met de huidige marksituatie.

4 Tabel 1: Overzicht van normen en bijhorende eisen betreffende gebonden voegmortels in verschillende landen.

5 3. Fysisch-mechanische kenmerken en duurzaamheid van gebonden voegmortels In een eerste fase van het onderzoek zijn proeven uitgevoerd ter bepaling van de mechanische eigenschappen van enkele geselecteerde cementgebonden (productgroep B) en (epoxy)harsgebonden (productgroep C) voegmortels. Hiervoor zijn de bestaande proefmethodes namelijk zonder meer toepasbaar en kunnen de resultaten getoetst worden aan de eisen gesteld in de verschillende Europese landen (zie tabel 1). Als basis werd vertrokken van de testmethodes en bijhorende eisen in NBN EN Mortels voor keramische tegels. Volgende eigenschappen werden beproefd: - Druksterkte (NBN EN ). - Buigtreksterkte (NBN EN ). - Droge en schijnbare volumieke massa (NBN EN ). - Krimp (NBN EN ). - Wateropslorping (NBN EN ). - Slijtweerstand Caponproef (NBN EN ). - Verwerkbaarheidstijd (NBN EN en NBN EN ). - Thermische uitzetting (NBN EN 1770). - Vorst-dooizoutweerstand (CEN/TS NBN EN 1338, Bijlage D). - Elasticiteitsmodulus onder druk (NBN EN 13412). Voor de cementgebonden mortels blijkt doorgaans dat het watergehalte van cruciaal belang is om de gewenste mechanische eigenschappen (bijvoorbeeld hogere sterkte, lagere krimp, weinig wateropslorping) te bereiken (Figuur 3) en dat deze parameter dus goed moet gecontroleerd worden bij de uitvoering. Figuur 3: invloed van watergehalte op mechanische sterkte van een cementgebonden Voegmortel.

6 Daarnaast blijkt, zowel voor de cementgebonden als de harsgebonden materialen, dat de uithardingscondities (temperatuur en vochtigheid van de lucht) een belangrijke invloed kunnen uitoefenen op de behaalde resultaten. Algemeen zullen de standaardcondities (20 C en 60% R.V.) het best de situatie op de bouwplaats benaderen (Figuur 4). Figuur 4: invloed van de uithardingscondities op mechanische eigenschappen van cementgebonden voegmortel (links) en harsgebonden (rechts) voegmortel met epoxy. Betreffende de vorst-dooibestandheid met dooizouten is een aangepaste proef voor de voegmortels ontwikkeld, gebaseerd op de methode die voor beton [5] (volgens CEN/TS ) en betonstraatstenen (volgens NBN EN 1338) wordt gebruikt (Figuur 5). Uit de resultaten met deze proeven blijkt dat een goed onderscheid kan gemaakt worden tussen proefstukken met een goede of slechte weerstand tegen afschilfering in aanwezigheid van dooizouten. Bovendien is er ook een duidelijk verband vastgesteld met de wateropslorping van de cementgebonden voegmortels. De wateropslorping is dus een goede maat voor de weerstand tegen afschilfering van cementgebonden voegmortels, die eventueel ook ter controle op de bouwplaats kan getest worden.

7 Figuur 5: proef ter bepaling van weerstand tegen vorst-dooicycli in aanwezigheid van dooizouten, aangepast voor cementgebonden voegmortels. Tot slot, is het vanuit praktisch oogpunt ook aangewezen andere eigenschappen op te meten voor toepassing in bestratingen, zoals de warmte-uitzetting met betrekking tot opbouw van thermische spanningen in de verharding, de slijtweerstand bij overgang door verkeer of de verwerkbaarheidstijd, die de beschikbare tijd voor verwerking van de voegmortel op de werf zal bepalen. 4. Onkruidwerend/-remmend vermogen De proeven rond het onkruidwerend/-remmend vermogen werden uitgevoerd door de Universiteit van Gent (UGent). Evenals in het voorgaande onderzoek naar onkruidbeheer [2] werden daarbij zowel pottenproeven als een mini-bestratingsproef (Figuur 6) uitgevoerd. Bij beide proeven werden 15 verschillende voegvullingen getest, al dan niet vervuild met organisch materiaal. De proeven met organische vervuiling simuleren de organische vervuiling van de voeg die ook in de praktijk zal plaatsvinden. De pottenproeven met enkel voegvulling werden uitgevoerd om na te gaan of verschillende neerslagregimes een invloed hebben op het onkruidwerend vermogen van een voegvulling. Daarnaast is de mini-bestratingsproef opgezet om na te gaan of de pottenproeven wel een goede benadering geven van het onkruidremmend vermogen van voegvullingen onder in situ omstandigheden.

8 Figuur 6: opstelling voor pottenproeven (links) en mini-bestratingsproef (rechts) bij UGent, ter bepaling van het onkruidwerende vermogen van voegvullingen. Als algemene conclusie kunnen we stellen dat de klimaatkamerproef ( pottenproef ) een snelle, reproduceerbare en goedkope(re) testmethode vormt ter bepaling van de onkruidwerendheid van voegvullingen in situ, indien tenminste aan een aantal voorwaarden voldaan is: Twee vervuilingsgraden: 0 vol-% en 20 vol-%. Twee neerslagregimes: vochtig (optimale situatie voor onkruidgroei) en droog. Vier plantensoorten waaronder twee grassen (bijvoorbeeld L. perenne en P. annua) en twee dicotylen (bijvoorbeeld T. officinale en C. fontanum). Testen onder vaste gecontroleerde omstandigheden, m.a.w. in een klimaatkast. Gebruik van droge bovengrondse biomassa als evaluatieparameter. Gebruik van minimaal twee referentiematerialen (bijvoorbeeld gedroogde stekgrond en gekalibreerd wit zand). Daarnaast is het inderdaad mogelijk op basis van de resultaten van deze proef een indeling te maken van de voegvullingmaterialen in verschillende klassen van onkruidremmend vermogen met behulp van een soort gewogen scoresysteem ontworpen door de onderzoekers van UGent [4]. Voor de gebonden materialen (zoals cement- en harsgebonden mortels, polymeerzanden en joint sealers) is het onkruidremmend vermogen vooral toe te schrijven aan de dichtgemaakte voeg. Om de preventie van onkruidgroei blijvend te garanderen dienen hier echter mogelijk bijkomende limieten opgelegd te worden voor de prestatie-eisen zoals een beperktere krimp, verminderde wateropslorping, bestandheid tegen veegmachines enz. Het onkruidwerend vermogen zal hier dus ook gelinkt moeten worden aan de mechanische eigenschappen van de voegvullingen. Tot slot dient ook benadrukt te worden, zoals bleek uit de resultaten op langere termijn in de minibestratingsproef (Figuur 7), dat de invloed van de voegvulling niet allesbepalend is en dat 75 dagen na zaai bijvoorbeeld ook de straatlaag een effect heeft op de onkruidgroei. Het totaalconcept van een bestrating en de onkruidwerende eigenschappen van de verschillende samenstellende lagen (voegvulling, straatlaag, fundering) blijft bepalend voor de te verwachten onkruiddruk [2].

9 Figuur 7: onkruidbedekking (% van het verhard oppervlak) van miniverhardingen ingevoegd met 15 organisch vervuilde (20 vol-% stekgrond) voegvullingen (minibestratingsproef). De lijn bij 2% geeft de algemeen aanvaarde veronkruidingsdrempel in België weer. 5. Functiegerelateerde eigenschappen Hierbij gaat het onder meer om proeven ter bepaling van de hechtsterkte tussen straatsteen en voegmortel, de waterdoorlatendheid van polymeergebonden voegmortels en de toepasbaarheid en/of erosiegevoeligheid van het voegvullingsmateriaal, waarbij de interactie met de straatsteensoort en/of de bestrating zelf (bvb. voegbreedte) van belang kan zijn Hechtsterkte Om de hechting tussen steen en voegmortel te bepalen, kunnen enerzijds rechtstreekse trekproeven uitgevoerd worden volgens NBN EN 1542 (Figuur 8), waarbij een laagje voegmortel van ca. 10 mm wordt aangebracht aan de zijkant van de straatstenen. Vervolgens wordt na 21 dagen uitharding in dit laagje voegmortel ingeboord tot op een diepte van 15 ± 5 mm in de straatsteen, waarna de trekkopjes verlijmd worden. De trekproef zelf gebeurt op een leeftijd van 28 dagen. Figuur 8: proeven ter bepaling van de rechtstreekse hechtsterkte tussen straatsteen en voegmortel volgens NBN EN 1542.

10 Door de lage hechtsterktes (vooral waargenomen bij de betonstraatstenen) en de grote invloed van kleine variaties op de rechtlijnigheid van de trekbelasting [4], werd ook een aangepaste methode ontwikkeld waarbij gebruik gemaakt wordt van een conische ring in de verse mortel en/of een lagere treksnelheid wordt gehanteerd. Deze aangepaste methode dient bij lage verwachte waarden voor de rechtstreekste hechtsterkte (< 0,5 MPa) te worden toegepast. Aangezien in de praktijk bij het invoegen de stenen altijd eerst vooraf nat gemaakt worden voor een betere verwerking van de mortel, is het ook aangewezen de proef uit te voeren op een natte steen. Voor de cementgebonden mortels anderzijds is de invloed van het nat maken van de stenen verrassend genoeg niet eenduidig en hangt het effect (positief of negatief) af van de straatsteensoort, zijn oppervlakafwerking en zelfs van de individuele voegmortel. Voor alle geteste combinaties van straatsteensoort en voegmortel en zowel onder droge als natte condities, blijkt dat slechts in twee van de onderzochte gevallen breuk in de steen werd vastgesteld; in dit laatste geval is de hechtsterkte tussen steen en mortel dus hoger dan de treksterkte van de steen zelf. Zulke hoge spanningen zullen in de praktijk uiteraard niet optreden. In alle andere gevallen trad telkens breuk op in het hechtvlak tussen straatsteen en voegmortel. Als alternatief voor de meting van de rechtstreekse hechtsterkte kan ook de proef ter bepaling van de zogenaamde schuine hechtsterkte gebruikt worden, gebaseerd op de slant shear test volgens NBN EN 12615:1999 (Figuur 9). In deze proef treedt een combinatie van schuif- en trekspanningen op, wat meer realistisch is voor wat zich in de praktijk voordoet. Uiteraard is deze proef technisch gezien moeilijker uit te voeren dan de rechtstreekse trekproef (pulloff), maar kan ze mogelijk aangewend worden in tweede instantie wanneer deze laatste niet voldoet om zekerheid te verkrijgen over de hechting tussen straatsteen en voegmortel. Figuur 9: proeven ter bepaling van de schuine hechtsterkte tussen straatsteen en voegmortel gebaseerd op de slant shear test volgens NBN EN

11 5.2. Toepasbaarheid van voegvullingsmaterialen Een belangrijke voorwaarde voor het goed functioneren van de voeg is dat deze volledig gevuld is met voegvullingsmateriaal. In het onderzoek zijn dan ook enkele oriënterende proeven uitgevoerd ter bepaling van de praktische toepasbaarheid van het voegmateriaal (zowel ongebonden als gebonden) met behulp van een aantal proefbakken met betonstraatstenen (Figuur 10) Figuur 10: proefbakken met trilplaat ter bepaling van toepasbaarheid van ongebonden voegmaterialen. Als algemeen besluit uit de resultaten, kunnen we stellen dat droog invoegen nog altijd het beste is, en dat indien dit niet mogelijk is (wat vaak het geval is in de praktijk), een aantal keer opnieuw dient ingevoegd te worden, bijvoorbeeld na een droge periode wanneer het oorspronkelijk aangebrachte voegzand verder in de voeg gezakt is. Voor de gebonden voegmortels anderzijds, is duidelijk gebleken dat niet alle mortels een even goede vulling van de voeg vertonen, wat samenhangt met de vloeibaarheid en verwerkbaarheid van de mortel; het door één producent van cementgebonden voegmortel (A) aangeraden watergehalte bleek bijvoorbeeld duidelijk te laag om een voldoende vloeibaarheid (en dus toepasbaarheid) van dit product te verkrijgen, met slechts half gevulde voegen tot gevolg (Figuur 11). Figuur 11: resultaten voor toepasbaarheid van voegmortels in termen van opgevulde voegdiepte (dikte straatsteen = 80 mm).

12 Men moet er zich dus van bewust zijn dat smallere voegen een meer vloeibare voegmortel vragen zonder dat daarbij teveel ingeboet mag worden op de kwaliteit van het materiaal als bijvoorbeeld meer water zou toegevoegd worden (lagere sterkte, hogere wateropslorping, ). In functie van de gebruikte voegmortel (zeker bij met harsgebonden materialen) is bovendien een minimale voegbreedte nodig om een goede vulling van de voeg te verzekeren Erosiegevoeligheid van voegmortels Om de erosiegevoeligheid te bepalen werden proeven uitgevoerd met een stalen onkruidborstel om de slijtage gedurende de levensduur van de bestrating te simuleren (zie Figuur 12). Daarbij werd het profiel van het oppervlak opgemeten met de laserprofilometer voor én na borstelen, om het verschil in voegdiepte veroorzaakt door het borstelen in kaart te brengen. Figuur 12: proeven ter bepaling van de erosiegevoeligheid van de voegmortels (stalen onkruidborstel en laserprofilometer ter bepaling van de voegprofielen voor én na borstelen). Globaal blijkt uit de resultaten dat ondanks de grote spreiding op de metingen de cementgebonden voegmortels duidelijk beter bestand zijn tegen de inwerking van de onkruidborstel met slechts minimale verliezen in voegdiepte. De met epoxy gebonden mortels zijn een stuk gevoeliger voor afslijting, maar over de levensduur van de bestrating bekeken kan het verlies aan materiaal in dit worst-case scenario wel nog aanvaardbaar zijn Waterdoorlatendheid van gebonden voegvullingen De waterdoorlatendheid van polymeergebonden voegmortels kan getest worden volgens de proefmethode met actieve doorstroming beschreven in Hfdst van SB 250 (versie 3.1), voor kernen van drainerend schraal beton, zie Figuur 13. Uit de resultaten blijkt dat de waterdoorlatendheid van alle geteste harsgebonden materialen, uitgezonderd één, voldoet aan de eis voor waterdoorlatende bestratingen (> m/s). Bovendien is de waterdoorlatendheid lager bij volledige verzadiging van de proefstukken met water, maar in de meeste gevallen herstelt zij zich weer tot hetzelfde niveau na een droge periode - wat ook in de praktijk zal gebeuren.

13 Figuur 13: proef ter bepaling van de waterdoorlatendheid van drainerend schraal beton, toegepast op een epoxyvoegmortel. Toepassing van deze voegmaterialen in waterdoorlatende bestratingen is dus mogelijk (bijvoorbeeld bij een hoog risico op onkruidgroei), maar zeker niet overal aangewezen; indien voldoende betreding of belasting door verkeer optreedt, zal de onkruidgroei in ieder geval lager zijn [2]. Enkel bij zeer lage gebruiksintensiteit en brede, ongebonden voegen kan er een probleem ontstaan waarbij toepassing van deze harsgebonden materialen zinvol is. 6. Toetsing van de laboratoriumresultaten op het terrein Ter validatie van de bovenstaande proeven en bijhorende prestatie-eisen zijn de laboratoriumresultaten vergeleken met metingen op proefstukken die op de bouwplaats zijn aangemaakt. In totaal werden een 15-tal werven opgevolgd. Voor de cementgebonden mortels blijkt dat de controle van het watergehalte cruciaal is om de beoogde sterkte en (minimale) krimp ook op de werf te halen. Wanneer teveel water wordt toegevoegd in vergelijking met het optimale gehalte, zoals aangegeven door de leverancier, treedt een aanzienlijk verlies in sterkte op en zal de opgemeten krimp ook hoger zijn (zie figuur 14).

14 Figuur 14: vergelijking van de druk- en buigsterkte voor proefstukken, op een bouwplaats vervaardigd met cementgebonden voegmortel. Hetzelfde geldt trouwens voor andere eigenschappen zoals de wateropslorping, de weerstand tegen afschilfering en slijtweerstand van de cementgebonden mortels. Algemeen kunnen we stellen dat beproeving van de mechanische eigenschappen (druk- en buigsterkte, krimp, vorst-dooiweerstand) in het labo bij een bewaring onder standaardcondities van 20 C en 60% RH een veilige maat is voor hetgeen binnen een zekere marge op de werf werkelijk kan bereikt worden. Bij een uitvoering volgens het gebonden concept tot slot, met nagenoeg ondoorlatende lagen in de opbouw, is controle à priori van de hechtsterkte tussen straatsteen en voegmortel zeker nog een aandachtspunt voor de praktijk (zie Figuur 15), dat dient benadrukt te worden om tot een duurzame verharding te komen.

15 Figuur 15: samenvatting van de resultaten voor de hechtsterkte tussen natte straatsteen en voegmortel, voor proefstukken aangemaakt op de werf en bewaard in buitenomstandigheden. 7. Implicaties en aanbevelingen voor de praktijk Op basis van de onderzoeksresultaten is een voorstel uitgewerkt van de eigenschappen die beproefd kunnen worden in functie van het type voegvullingsmateriaal en het bijhorende toepassingsdomein [4]. Voor de ongebonden voegvullingsmaterialen kan verwezen worden naar respectievelijk de typebestekken in de drie gewesten en de OCW-handleiding A80/09 voor het ontwerp en de uitvoering van verhardingen in betonstraatstenen [2]. Bijkomend kan het onkruidremmend vermogen bepaald worden via de methode ontwikkeld door UGent waarbij ook een rangschikking tussen verschillende materialen kan opgemaakt worden. Daarnaast is ook de toepasbaarheid van belang waarbij een aanzet tot testprocedure is gegeven in het onderzoek [4]. Tot slot kan ook het waterdoorlatend vermogen van ongebonden materialen een rol spelen welke kan ingeschat worden op basis van de korrelverdeling en/of via een bepaalde proefmethode [6]. Voor de nieuwere materialen (polymeerzanden met synthetische of natuurlijke bindmiddelen en joint sealers) is verder onderzoek nodig om het (mechanische) gedrag te karakteriseren. Mogelijk dienen ze beschouwd te worden als een verbeterde gebonden steenslag, waarbij korrelverdeling, kwaliteit van het zand, watergehalte, dosering van het bindmiddel etc. een rol spelen. De ervaring uit de praktijk zal moeten aantonen hoe goed deze materialen tegen verkeer bestand zijn en welke duurzaamheid men kan vooropstellen voor bestratingen met verkeer. Voor de cementgebonden materialen en de harsgebonden mortels (zowel één- als twee-component materialen) tot slot, kunnen eisen opgelegd worden aan de voegmortels in functie van de verkeerscategorie (volgens Tabel 2) waar ze toegepast worden.

16 Tabel 2: Definitie van verschillende verkeerscategorieën voor bestratingen in OCW-Handleiding A80/09 [2]. Dit is gebeurd op basis van de analyse van alle resultaten van de proeven ter bepaling van de mechanische en duurzaamheidseigenschappen (druk- en buigsterkte, krimp, slijtage, wateropslorping, enz.) van zowel de cement- als harsgebonden voegmortels en de vergelijking met zowel de bestaande eisen in binnen- en buitenland (cf. Tabel 1) als de resultaten die daadwerkelijk op de werf gehaald worden. Enkele voorbeelden zijn gegeven in figuur 16, maar ook in Figuur 14 en 15. Figuur 16: voorbeeld van samenvatting van beproevingsresultaten voor mechanische kenmerken van cement- en harsgebonden voegmortels en vergelijking met bestaande eisen (standaardmortel = cementmortel aangemaakt volgens norm EN 196-1). Wat betreft de wateropslorping en de weerstand tegen vorst-dooicycli met dooizouten voor cementgebonden materialen dient een keuze gemaakt te worden; bij initiële proeven kunnen beiden getest worden, maar in een later stadium is het in principe voldoende om enkel de wateropslorping te controleren gezien het verband tussen beiden.

17 Tot slot zijn voor de in het onderzoek beproefde eigenschappen en overeenkomstige resultaten op de werf, onze aanbevelingen op Belgisch niveau, in termen van eisen gesteld aan de gebonden voegmortels in functie van de verkeersbelasting, samengevat in Tabel 3. Tabel 3: Aanbevelingen voor te stellen eisen aan gebonden voegmortels voor bestratingen in functie van de verwachte verkeersbelasting volgens tabel 2. Verkeerscategorie Eis Druksterkte na 28 d [MPa] Buigsterkte na 28d [MPa] Krimp na 28d [mm/m] Afslijting Capon [mm³] Wateropslorping [g] 30 min 240 min Gemiddelde Afschilfering [kg/m²] Slabtest Hechtsterkte [MPa] Resultaten op de werf I ,0 3 1,0 II III IV ,5 1,5 4,5 0,5 10 2,5 3, Druk-, buig- en hechtsterkte > 80 % van labo-waarde Krimp < 1,25 X labo-waarde Wateropslorping <5g (30min) en <10g (240min) voor categorie I tem III Belangrijk hierbij is dat de eigenschappen van de gebruikte voegmortels op voorhand (in de ontwerpfase of de voorstudie bijvoorbeeld) dienen getest en/of gevalideerd (met behulp van de technische fiches bijvoorbeeld) te worden om te zien of ze aan de eisen voldoen. Bovendien dienen deze waarden ook behaald te worden bij een voldoende goede verwerkbaarheid van de mortels, toepasbaarheid in functie van voegbreedte en diepte, bestandheid tegen veeg- en borstelmachines (erosie), een bevredigende thermische uitzettingscoëfficiënt, enz. Dit zijn ook belangrijke punten die niet uit het oog verloren mogen worden bij de toepassing van voegvullingsmaterialen in de praktijk. Tot slot, is eventueel ook een controle op de werf mogelijk om na te gaan of het materiaal correct werd toegepast (met het juiste watergehalte, goede menging, hechting aan steen, enz.) waarbij ook een aantal indicaties in Tabel 3 zijn opgenomen voor de waarden die op de werf kunnen behaald worden in vergelijking met de resultaten in het labo. Alleszins hopen we dat deze richtlijnen inzake te stellen prestatie-eisen in het labo aan voegvullingsmaterialen in bestratingen met kleinschalige elementen, de duurzaamheid van deze waardevolle wegverharding in zijn geheel ten goede zal komen.

18 8. Referenties Literatuur [1] Boonen E., Lybaert M., Beeldens A. (2015), Prenormatief onderzoek naar prestatie-eisen voor innovatieve voegvullingsmaterialen in bestratingen met kleinschalige elementen (PREVOSTRAT): stand van zaken na één jaar onderzoek. OCW Mededelingen 105, pp , Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw. [2] Aanbevelingen OCW A84/12 (2013). Handleiding voor niet-chemisch(e) onkruidbeheer(sing) op verhardingen met kleinschalige elementen, Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw. [3] Dossier 5 bij OCW Mededelingen 77 (2008). Waterdoorlatende verhardingen met betonstraatstenen, Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw. [4] OCW Researchverslag RV 45/17 (2017). Prestatie-eisen voor voegvullingsmaterialen in bestratingen met kleinschalige elementen, Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw. [5] Vandewalle L., Beeldens A., Pierre C., Germain O., De Myttenaere O. (2009), Étude et comparaison des méthodes d essais de résistance des bétons aux cycles de gel-dégel selon la prenv , l ISO/DIS et la NTN-018. Proceedings van het 21ste Belgisch Wegencongres, Gent, 2009 (II.17), 13 blz. [6] OCW Meetmethode MF 31/68 (1968). Werkwijze voor de laboratoriummeting van de doorlatendheidscoëfficiënt van zand bij volledige verzadiging, Opzoekingscentrum voor de wegenbouw. Normen technische richtlijnen NBN EN (2009), Mortels voor keramische tegels - Eisen, conformiteitsbeoordeling, classificatie en aanduiding. BS 7533:7 (2010), Pavements constructed with clay, natural stone or concrete pavers Part 7: Code of practice for the construction of pavements of natural stone paving units and cobbles, and rigid construction with concrete block paving. NF P (2007), Chaussées urbaines Mise en oeuvre des pavés et dalles en béton, des pavés en terre cuite et des pavés et dalles en pierre naturelle. RVS (2009), Technische Vertragsbedingungen Pflasterstein- und Plattendecken, Randeinfassungen. FGSV Arbeitspapier 618/2 (2007), Flächenbefestigungen mit Pflasterdecken und Plattenbeläge in gebundener Ausführung. WTA Merkblatt 5-21 (2009), Gebundene Bauweise Historisches Pflaster. ZTV-Wegebau (FLL, 2013), Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen für den Bau von Wegen und Plätzen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs. NBN EN (2005), Beproevingsmethoden voor cement - Deel 1: Bepaling van de sterkte. NBN EN (2009), Tegelmortels - Deel 2: Bepaling van de slijtweerstand. NBN EN (2009), Tegelmortels - Deel 3: Bepaling van de buig- en druksterkte. NBN EN (2009), Tegelmortels - Deel 4: Bepaling van de krimp.

19 NBN EN (2009), Tegelmortels - Deel 5: Bepaling van de wateropslorping. NBN EN (2009), Beproeving van verhard beton - Deel 7: Dichtheid van verhard beton. CEN/TS (2006), Testing hardened concrete - Part 9: Freeze-thaw resistance Scaling. NBN EN 1338 (2003), Betonstraatstenen: eisen en beproevingsmethoden. NBN EN (2002), Producten en systemen voor de bescherming en reparatie van betonconstructies - Beproevingsmethoden - Bepaling van de verwerkbaarheidstijd. NBN EN (1999/A1:2006), Proeven voor metselmortel - Deel 9: Bepalen van de verwerkbaarheidstijd en verbeteringstijd van verse mortel. NBN EN (2006), Producten en systemen voor het beschermen en herstellen van betonconstructies - Beproevingsmethoden - Bepaling van de elasticiteitsmodulus onder druk. NBN EN 1770 (1998), Producten en systemen voor de bescherming en herstelling van betonconstructies - Beproevingsmethoden - Bepaling van de warmte-uitzettingscoëfficiënt. NBN EN (2005), Producten en systemen voor het beschermen en herstellen van betonconstructies - Definities, eisen, kwaliteitsborging en conformiteitsbeoordeling - Deel 2: Oppervlaktebeschermingssystemen voor beton NBN EN 1542 (1999), Producten en systemen voor de bescherming en reparatie van betonconstructies - Beproevingsmethoden - Bepaling van de hechtsterkte door middel van de afbreekproef. NBN EN (2000), Proefwijzen voor metselmortel Deel 12: Bepalen van de hechtsterkte van geharde pleistermortel. NBN EN (1999), Producten en systemen voor de bescherming en reparatie van betonconstructies - Beproevingsmethoden - Bepaling van de schuine-afschuifsterkte. Dankbetuiging De auteur wenst de FOD Economie en het Bureau voor Normalisatie (NBN) te bedanken voor de financiële steun aan het pre-normatieve onderzoek PREVOSTRAT (voluit Prestatieeisen voor innovatieve voegvullingsmaterialen in bestratingen met kleinschalige elementen).