Het belang van kleeflagen en van hechting tussen lagen voor de duurzaamheid van wegen

Transcriptie

1 Het belang van kleeflagen en van hechting tussen lagen voor de duurzaamheid van wegen Destrée A. Donderdag 12/09/2013

2 Bijdragen 1. Het belang van kleeflagen en van hechting tussen lagen voor de duurzaamheid van wegen A. Destrée, J. De Visscher, P-P. Brichant, A. Vanelstraete 2. Beoordeling van de prestaties van anti-adhesieve emulsies als kleeflaag A. Destrée, J. De Visscher, A. Vanelstraete 3. Kalkmelk ter bescherming van kleeflagen: invloed op de hechting tussen lagen D. Lesueur, J. Hanssens, A. Destrée, J. De Visscher 2

3 Context Voor de structurele prestaties van meerlaagse wegconstructies is steeds een efficiënte, duurzame kleeflaag tussen de verschillende lagen vereist Bitumenemulsies worden als kleeflaag toegepast om een goede hechting tussen lagen te waarborgen. 3

4 Probleemstelling Effect van hechting tussen de lagen 4

5 Gevolgen van gebrek aan hechting Voortijdige schade, extra kosten en ontevreden weggebruikers 5

6 Bijdrage 1. Het belang van kleeflagen en van hechting tussen lagen voor de duurzaamheid van wegen A. Destrée, J. De Visscher, P-P. Brichant, A. Vanelstraete 6

7 Hoe de hechting tussen lagen controleren? Proeven ter bepaling van de hechting tussen lagen (pr EN ) Directe schuifproef en torsieproef Directe trekproef OCW-methode Europese methode 7

8 Proeven ter bepaling van hechting tussen lagen Schuifproef Torsieproef Laag 2 Couche Laag 1 1 Laag 1 Couche 1 Laag 2 8

9 Proeven ter bepaling van hechting tussen lagen Directe trekproef Europese methode OCW-methode Couche Laag 1 1 Laag 2 9

10 Validatie-onderzoek op de werf: doelstellingen Aanbevelingen om de prestaties te verbeteren Correlatie tussen werf- en laboratoriummonsters Criteria van voorschriften/aanbevelingen voor kleefkrachten tussen lagen 10

11 Validatie-onderzoek op de werf: werven E40 (Luik) N25 (Nijvel, Louvain-la-Neuve) N19 (Kasterlee) E411 (Wellin) N3 (Fléron) N678 (Sprimont) 11

12 Validatie-onderzoek op de werf: werven E40 (Luik) N25 (Nijvel, Louvain-la-Neuve) N19 (Kasterlee) E411 (Wellin) N3 (Fléron) N678 (Sprimont) 12

13 Sterkte (Mpa) Validatie-onderzoek op de werf (E40): 2,50 resultaten Goede precisie (VC < 10 %) Voldoet aan de voorschriften voor de schuifsterkte (CH, DE): 0,85 MPa Sterkte (lab) (werf) Uitzondering: vak A! tijdstip monsterneming werf 2,00 1,50 1,00 0,85 0,50 0,00 Afschuiving Laboratorium Bouwplaats Werf A A B A B A B Torsie Trek 13

14 Validatie-onderzoek op de werf (E40): conclusies De drie methoden kunnen worden toegepast op werfmonsters De wijze waarop de lab -monsters worden vervaardigd, is geschikt om de op een werf te verwachten sterkte te bepalen (aandachtspunt: tijdstip van monsterneming) 14

15 Prestaties van emulsies Hangen van de intrinsieke kenmerken af (viscositeit, brekingsindex, bindmiddelgehalte, ) Hangen van de verwerking af: dosering (gesproeide hoeveelheid) sproeimaterieel tijd tussen sproeien emulsie en aanbrengen asfalt 15

16 Prestaties van emulsies Beschadiging kleeflaag door het werfverkeer Kleeflaag kan haar functie niet meer invullen TWEE OPLOSSINGEN: - AA -emulsies - Kalkmelk 16

17 Bijdrage 2. Beoordeling van de prestaties van anti-adhesieve emulsies als kleeflaag A. Destrée, J. De Visscher, A. Vanelstraete 17

18 AA -emulsies: kenmerken Anti-adhesieve emulsies genoemd Bereid met harder residueel bindmiddel: zuiver (variant met ph 4,5) polymeergemodificeerd (PmB) Voordelen: zeer snelle breking kleven minder aan de banden of rupsbanden van bouwmachines en -voertuigen Nadeel: minder stabiel bij opslag 18

19 AA -emulsies: kenmerken Toepassing aanbevolen in zomerse weersomstandigheden: tegenwoordig voor alle seizoenen met klassiek sproeimaterieel Aandachtspunten: hogere verwerkingstemperatuur (70-80 C) de ondergrond waarop de emulsie gesproeid wordt, moet zeer proper zijn, voor correcte en afdoende bevochtiging 19

20 AA -emulsies: prestaties? Vraag: zijn AA s in staat om voor efficiënte en blijvende hechting te zorgen? E C : Cohesie bindmiddel E B : Kleven aan banden E O : Kleven op de ondergrond 20

21 AA -emulsies: prestaties? Prestatiebeoordeling van AA s en vergelijking met klassieke emulsies van zacht bitumen: aan laboratoriummonsters met de proeven ter bepaling van hechting tussen lagen AA C60B1 (35/50 et 50/70) C60B1 (50/70), ph 4,5 C60BP1, sterk gemodificeerd C60BP1, licht gemodificeerd Klassiek C60B1 C60BP1 C65BP1 C65BP4 21

22 AA -emulsies: prestaties? Conclusies De hechtsterkten van AA s zijn even goed of zelfs beter dan van klassieke emulsies AA s spelen volkomen hun rol als kleeflaag, zelfs bij een ultradunne toplaag AA s lijken bijzonder geschikt voor toepassing op een ondergrond van beton 22

23 Bijdrage 3. Kalkmelk ter bescherming van kleeflagen: invloed op de hechting tussen lagen D. Lesueur, J. Hanssens, A. Destrée, J. De Visscher 23

24 Kalkmelk: rol De kleeflaag beschermen tegen beschadiging door werfverkeer 24

25 Kalkmelk: toepassing in de praktijk Verdund gestabiliseerd product (1/10 vol.) 250 g/m² op gebroken emulsie Bindmiddelsproeimachine of pekelmachine 25

26 Schuifsterkte (MPa) Kalkmelk: gevolgen voor de hechting tussen lagen? Resultaten voor invloed op de werf (N25): geen nadelige invloed op de hechting tussen lagen 250 g/m² is geschikte dosering! Als de emulsie gebroken en gerijpt is 2,00 1,50 1,00 0,50 0 g/m² 250 g/m² 0,00 26

27 Kalkmelk: gevolgen voor de hechting tussen lagen? Resultaten voor invloed in het laboratorium: doorgaans geen nadelige invloed op de hechting tussen lagen in twee gevallen significante afname van de hechting tussen lagen, maar: niet bevestigd door de resultaten aan werf -monsters kwaliteit hechting voldoet nog steeds (CH en DE-voorschriften) 27

28 Vooruitzichten De tekorten aanvullen op het vlak van aanbevelingen of voorschriften voor de te verwachten kleefkrachten: in het laboratorium (voorafgaande controle van de hechting) op de werf (oplevering van werkzaamheden) De regels van goede praktijk vastleggen: welke kleeflaag toepassen? hoeveel emulsie sproeien? hoelang moet de emulsie rijpen? 28

29 Werkgroep kleeflagen FWEV 29

30 Dankbetuiging Normalisatiebureau (NBN) Technische ondersteuning: O. Moens, F. Kaddouri, P. Vanelven, P. Crabbé, C. Motte, A. Fondu Producenten (emulsies, bitumina, asfaltmengsels, kalkmelk) en steengroeven Wegbeherende overheden 30