FUNCTIONEEL VERIFIËREN

Vergelijkbare documenten
VAN FUNCTIONEEL VERIFIEREN NAAR FUNCTIONEEL OPLEVEREN. Natascha Poeran Boskalis Nederland. Berwich Sluer Boskalis Nederland

1 Intro: karakterisering vermoeiing via de RDEC methodiek de theorie

Functioneel Verifiëren Asfalt. Voorstel pilotproject

Functioneel verifiëren asfaltverhardingen

Volumetrie = levensduur: IVO-SMA en de Standaard 2015

Invloed van het type vulstof op de eigenschappen van asfaltmengsels

Het blijkt dat dit eigenlijk alleen lukt met de exponentiële methode.

Samenvatting en conclusies

Vereenvoudigde procedure voor het vaststellen van karakteristieke vermoeiingsrelaties voor gebruik in de standaard ontwerpprogramma's

Fundamentele testen op asfalt Dr. A. Vanelstraete

HET ENERGIEBEGINSEL VOOR VERMOEIING VAN ASFALT. Fedde Tolman Kiwa-KOAC. Natascha Poeran Boskalis Nederland. Berwich Sluer Boskalis Nederland

Vereenvoudigde procedure voor het vaststellen van 85% betrouwbare karakteristieke stijfheidsrelaties voor gebruik in de standaard ontwerpprogramma's

Consequenties van de functionele CE-markering voor het dimensioneren van asfaltverhardingen

Laboratoriumbeproevingen asfalt

W-DWW Toepassing van een op volumetrie gebaseerde mengselontwerpmethode. Jan Voskuilen 1 en Gerrit Westera 2

De resultaten van Type Tests toegepast in contracten: een technisch correcte invulling met VEROAD-XL

LEAB, duurzaam asfalt produceren bij lagere temperaturen Maarten Jacobs en Rémy van den Beemt, BAM Wegen bv

NL LAB; Eerste resultaten op basis van typeonderzoek. (RAW proef 62) en bindmiddel onderzoek voor asfaltbeton

De invloed van boor- en zaagwerkzaamheden op de korrelverdeling van gap-graded mengsels

Nieuwe asfaltnormen en CE markering ir. Jan van der Zwan

VERMOEIING EN VEROUDERING VAN WATERBOUWASFALTBETON

Asfalt en bitumendag. 20 november 2008

CE-eigenschappen: weten en dan meten

OIA Mogelijkheden en beperkingen. Arthur van Dommelen RWS-DVS

Onderzoek naar vloeistofdichte asfaltconstructies - ervaringen met een praktijkgeval -

fundament onder mobiliteit

De invloed van PMB gedrag op functionele eigenschappen: van bitumeneigenschappen naar verhardingsontwerp

Asfalt voor zwaar belaste verhardingen. Eric Van den Kerkhof Johan Trigallez Colas Belgium

Functioneel DSR onderzoek: van meso naar macro, vice versa?

-markering asfalt en Europese asfaltnormen

Wijzigingsblad BRL 9205

Efficiënt functioneel asfaltonderzoek de rol van het bitumen

STANDAARD RAW BEPALINGEN 2015 HOOFDSTUK ASFALTVERHARDINGEN

Deelhoofdstuk 31.2 Asfaltverhardingen

DRAFT-1. Rekentechnische vergelijking WAB- GAB ontwerpgrafiek voor Projectbureau Zeeweringen

TOELICHTING ASFALTMENGSELS VOLGENS STANDAARD 2005 WIJZIGING MEI 2008

RAW1040 Bladnr. 1 van 5 Afdrukdatum:

De aanleg van EME binnen Europa, vereist een gepaste klimaat aanpak

Omgaan met vermoeiings- en stijfheidseigenschappen van asfaltbeton onder de CE - markering

Classificatie van asfaltmengsels met behulp van de RSAT proef

Research & Development publicatie. Sandra Erkens Rijkswaterstaat en Technische Universiteit Delft. Jan Stigter Boskalis. Berwich Sluer Boskalis

Leidraad voor de beoordeling van de waterdichtheid van asfaltverhardingen op kunstwerken (beton en staal)

Spoorvormingsgevoeligheid LinTrack - SMA verklaard

COMPASS+, de volgende stap in het specificeren van asfaltmengsels

Beïnvloedt het verouderingsproces de vermoeiing en het healing gedrag van bitumineuze asfaltmortels? Wim Van den bergh Artesis Hogeschool Antwerpen

BETONSTAAL MECHANISCHE VERBINDINGEN VAN BETONSTAAL

CE-markering en informatiedragers

Normblad: 1 / 5 mei 2016

ZIN EN ONZIN HERGEBRUIK POLYMEERGEMODIFICEERD ASFALT

NIET OFFICIEEL DEEL VAN HET RID. Voorschriften voor kunststof recipiënten

Asfalt en bitumendag. Bitumeneigenschappen Healing en hergebruik. Ing. Wim Van den bergh

vjm-kx.-:- 'y.e.]^^j 1.41^1

30% CO 2 & energiereductie

Eigenschappen basalt composiet

Euromax een extreem zwaarbelaste verharding. Arian de Bondt Ooms Avenhorn Groep bv

Karakteriseren en beheersen gedrag van gebonden funderingen

Aanzet tot functioneel specificeren van vulstof

BETONSTAAL GERIBDE en GEDEUKTE STAVEN GERIBDE en GEDEUKTE DRAAD met hoge ductiliteit

Handleiding. Functioneel asfaltonderzoek. Asfaltproducent. Opdrachtgever; vraagspecificatie

Ter visie. Nationaal Toepassingsdocument (NTD) NEN-EN Bitumineuze mengsels Materiaalspecificaties Deel 1: Asfaltbeton

Hoe RWS omgaat met niet-standaard asfaltmengsels

Standaard RAW Bepalingen Errata (Gepubliceerd 01 maart 2016)

Beproevingsrapport: Rapportcode: Datum: 18 april 2013

Vergelijking van 2 wrijvingsreductie systemen in de triaxiaalproef (NEN B) op een asfalt proefstuk inclusief rekstrooksignalen

Vermoeiingsbeproeving

TOEPASSING VAN HET BENOR-MERK IN DE SECTOR VAN DE STAALPRODUCTEN VOOR BETON. Controlemodaliteiten toepasselijk op de Producenten van Voorspanstaal

LEAB Laag energie asfaltbeton voor CO 2 - en energiereductie

VOORSPANSTAAL - KOUDGETROKKEN DRADEN

Relatie tussen ITS, weerstand tegen vervorming en de mengsels samenstelling

Stil Stiller? : Ruim 10 jaar stille wegdekken provincie Gelderland. Harco Kersten Provincie Gelderland; Afdeling Uitvoering werken

Gekleurde asfaltmengsels: kleur en invloed van de specifieke bestanddelen

De Europese asfaltproeven en mengselomschrijvingen

Rapportcode: Drentea Datum: 20 juli 2009

NATIONALE MAATSCHAPPIJ DER BELGISCHE SPOORWEGEN TECHNISCHE BEPALING O-RINGEN

Werkwijzebeschrijving voor het uitvoeren van een gedetailleerde toetsing op golfklappen op een bekleding van waterbouwasfaltbeton

Research & Development publicatie. M.M.J. (Maarten) Jacobs D. (Daan) van Duin BAM Infra Asfalt. H.T.M. (Harco) Kersten Provincie Gelderland

NIEUWE PRESTATIEGERICHTE ASFALTPROEVEN VOOR ASFALTMENGSELS : LAGE TEMPERATUUR SCHEURVORMING EN STIJFHEIDSMODULUS

Afwerking & Uitzicht: Het oppervlak is knoestvrij, egaal van kleur en vertoont een generfde, licht glanzende structuur.

Invloed van afstandhouders op het chloride indringingsprofiel.

VOORSPANSTAAL. Koudgetrokken Draad

Beproevingsrapport: Rapportcode: Datum: 18 april 2013

Publicatieblad van de Europese Unie L 317/17

Wehner/Schulze proef als methode voor de bepaling van de aanvangsremvertraging.

Dimensioneren van wegconstructies met geokunststoffen in CROW-software. Christ van Gurp Nederlandse Geotextielorganisatie Breda, 15 juni 2006

VOOR PROEVEN OP MATERIALEN

STRADA: herontwerptool voor de toekomst!

Europese regelgeving asfalt Op weg naar 2007/8. Leverancier grondstoffen (bitumen, aggregaten met CE-markering)

TECHNISCHE VOORSCHRIFTEN

Beproevingsrapport: Rapportcode: Datum: 18 april 2013

De doos van Pandora (wat is er loos met de zwarte doos) Dick van Vliet R.A.J. Bos Royal Haskoning

Samenvatting ~ ~ ~ Doelstelling. Dit onderzoek heeft als doel de praktijkgrafiek te verifieren. Praktijkgrafiek. DMF film] III. ~ '- r...

BDA Verklaring. Opdrachtnr. : 08-G-0026

Natuurkunde Olympiade 2018 UITWERKING

VISUALISATIE VAN KROMMEN EN OPPERVLAKKEN. 1. Inleiding

J. Bienefelt Aan: Projectgroep RWS Bramen Datum: 21 maart 2017 Cc: -

NATIONALE MAATSCHAPPIJ DER BELGISCHE SPOORWEGEN TECHNISCHE BEPALING

HOOFDSTUK 4. MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN van WEGENBOUWMATERIALEN

P2QT -. R --0 ~~s-\' r'\v. r:koac ~a~tc:ermobiliteit

CEN/TC 135 ontwikkelt nieuwe normen voor de staalbouw

De valkuilen van valgewicht-deflectiemetingen

Transcriptie:

21 september 2017 1 6 Functioneel Verifiëren houdt in dat op basis van functionele proeven op het asfalt na verwerking wordt beoordeeld of het geleverde product, binnen nader te stellen toleranties, voldoet aan de specificaties overeenkomstig de type test. ACHTERGROND De type test bestaat uit een vaste verzameling proeven die specifiek per mengseltype zijn geselecteerd. Nederland heeft, in 2008 bij de invoering van de CE-markering, de keuze gemaakt deze mengselspecificaties functioneel te benaderen. Asfalt wordt sindsdien derhalve gespecificeerd en beoordeeld op basis van mechanische eigenschappen die representatief zijn voor het werkelijke gedrag van het materiaal in de weg. De functionele eigenschappen volgend uit de type test zijn inmiddels directe input voor het verhardingsontwerp (CROW- OIA). Als gevolg daarvan zijn verhardingsdimensies volledig afgestemd op de eigenschappen van het toegepaste asfalt en dus (kosten)efficiënter. De ontbrekende schakel in het geheel is de relatie tussen de gemeten mechanische/functionele eigenschappen die in het ontwerp zijn toegepast en de daadwerkelijk gerealiseerde asfalteigenschappen in het werk. Informatie over verschillen tussen gerealiseerde en laboratoriumeigenschappen is enerzijds belangrijk voor het vaststellen van ontwerpveiligheden en anderzijds biedt het de mogelijkheid om feitelijk aan te tonen dat de ontworpen en gerealiseerde constructie binnen de gestelde veiligheden minstens aan elkaar gelijk zijn. De huidige controle van de kwaliteit van het verwerkte asfalt is nog grotendeels gebaseerd op empirische in plaats van functionele eigenschappen, waardoor discussies bij de oplevering van werken nog te veel gaan over waarden die helemaal niet meer relevant hoeven te zijn voor de kwaliteit van het werk. INRICHTING VAN HET FUNCTIONELE KADER Boskalis Nederland heeft zich de afgelopen vier jaar intensief gewijd aan de voorbereiding en de ontwikkeling van het functioneel verifiëren van asfalt. In tabel 1 is een overzicht opgenomen van de functionele proeven die deel uit maken van de functionele specificatie en verificatie voor asfaltbeton. Uit tabel 1 volgt dat met uitzondering van de vermoeiingsweerstand en de stijfheidsmodulus een directe vergelijking kan worden gemaakt tussen de gespecificeerde en de gerealiseerde asfaltkwaliteit. Enkel de eigenschappen bepaald middels de vierpuntbuigproef worden vergeleken met diezelfde eigenschappen, maar dan bepaald middels de Cyclische ITT proef. Het is namelijk zeer onpraktisch en zelfs onwenselijk uit gerealiseerd werk balkjes te zagen ter beproeving in het laboratorium. Uit diverse onderzoeken is gevolgd dat de gemeten stijfheid van prismatisch proefstukken in 4PB en cilindrische proefstukken in CY-ITT elkaar erg goed benaderen (een gemiddeld verschil van 10%). De vermoeiingsweerstanden uitgewerkt middels de conventionele analysemethodes, welke zijn gebaseerd op

rek, daarentegen zijn niet direct vergelijkbaar. Boskalis Nederland heeft om deze reden onderzoek gedaan naar alternatieve analysemethoden voor de weerstand tegen vermoeiing. De methode van Shen & Carpenter op basis van gedissipeerde energie lijkt hiervoor een meer geschikte methode. Tabel 1: Proeven ten behoeve van functionele specificatie en verificatie van asfaltbeton EIGENSCHAP PROEF Doelsamenstelling -- Extractie PROEF Streefdichtheid Boven- en onderwater weging Boven- en onderwater weging Sterkte/Watergevoeligheid Statische Indirecte Trekproef Statische Indirecte Trekproef Vervormingsweerstand Triaxiaal Triaxiaal Vermoeiingsweerstand Vierpuntsbuigproef Cyclische Indirecte Trekproef Stijfheidsmodulus (@20 C & 8Hz) Vierpuntsbuigproef Cyclische Indirecte Trekproef Analysemethode vermoeiing RDEC (Ratio of Dissipated Energy Change) In 2007 is door Shen & Carpenter een analysemethode ontwikkeld waarmee het vermoeiingsgedrag van asfalt kan worden beschreven op basis van de RDEC, Ratio of Dissipated Energy Change. De RDEC is een parameter die voortkomt uit een rekenkundige bewerking van de gedissipeerde energie. Feitelijk beschrijft de RDEC het verschil in gedissipeerde energie tussen opeenvolgende lastcycli. Volgens Shen & Carpenter is dit verschil in energie tussen lastcycli de belangrijkste oorzaak voor het ontstaan van vermoeiing(schade). Gedissipeerde energie die geen schadevorming veroorzaakt, wordt in de bepaling van RDEC geëlimineerd. Uit de waarde van de RDEC kan dus worden opgemaakt wat voor invloed elke opvolgende lastherhaling heeft op schadevorming. De RDEC vertoont bij plotten een specifiek verloop, bestaande uit drie uitgesproken fases, figuur 2.1. Binnen fase II, ook wel plateaufase, is een zogenaamde plateauwaarde PV, gedefinieerd. In de derde fase gaat de RDEC over van een constante waarde in een constant toenemende waarde. Deze overgang wordt geassocieerd met de propagatie van microscheuren naar macroscheuren. Na een bepaald aantal lastherhalingen bereikt de RDEC een maximum. Aan dit moment wordt het faalcriterium breuk verbonden. NF;MICRO NF;0.5G* Figuur 2.1: RDEC [Shen&Carpenter, 2007] 21 september 2017 2 6

In de RDEC-methode wordt het aantal lastherhalingen tot de overgang van microscheurvorming naar initiatie van macroscheuren, NF;MICRO, uitgezet tegen de zogenaamde plateauwaarde PV, de waarde van de RDEC ter hoogte van de genoemde overgang van micro- naar macroscheurinitiatie. In het algemeen te stellen dat een materiaal met hogere PV meer schade ondervindt van herhaalde belasting dan een materiaal met lagere PV. Bij gelijke belastingcondities zal in een materiaal met een relatief hoge PV de initiatie van scheurvorming zich eerder voltrekken dan in materiaal met een relatief lage PV. Bovendien zal de ondervonden schade naarmate het aantal lastherhalingen toeneemt sneller groeien dan in materialen met lagere PV. Volgens Shen & Carpenter bestaat er dus voor een asfaltmengsel een lineaire relatie op log-log schaal tussen de vermoeiingslevensduur en de PV gemeten in verschillende vermoeiingsproeven, 4PB en CY- ITT. Dit betekent dat het uiteindelijk mogelijk moet zijn om de gerealiseerde vermoeiingseigenschappen van een asfaltmengsel in een werk aan de hand van vermoeiingsonderzoek op boorkernen direct te beoordelen ten opzichte van de vermoeiingseigenschappen die in het typeonderzoek zijn vastgesteld. In de bijlage van dit document is beschreven welke informatie nodig is van het oorspronkelijke typeonderzoek om de analyse uit te kunnen voeren. De resultaten van een succesvol verificatieonderzoek, ingezet door Boskalis Nederland, met deze methode zijn inmiddels beschikbaar. Na afronding van dit onderzoek is de beoogde analyseprocedure door Q-Consult (Jan Telman) wiskundig en statistisch beoordeeld en vastgesteld. VOORBEELD RESULTAAT Mengselsamenstelling Tabel 2: Functionele verificatie van mengselsamenstelling DOELSAMENSTELLING SAMENSTELLING NA EXTRACTIE SAMENSTELLING PROJECT A SAMENSTELLING PROJECT B Zeef Door zeef Zeef Door zeef Zeef Door zeef Zeef Door zeef C31.5 100.0 C31.5 100.0 C31.5 100.0 C31.5 100.0 C22.4 98.0 C22.4 100.0 C22.4 100.0 C22.4 99.4 C16 C16 93.3 C16 92.1 C16 95.1 C11.2 80.0 C11.2 83.7 C11.2 81.0 C11.2 81.8 C8 C8 68.1 C8 68.5 C8 54.4 C5.6 C5.6 57.4 C5.6 58.8 C5.6 59.7 2mm 43.0 2mm 41.5 2mm 44.9 2mm 45.6 0.5mm 0.5mm 29.0 0.5mm 30.4 0.5mm 31.9 0.180mm 0.180mm 13.8 0.180mm 13.9 0.180mm 15.2 0.063mm 6.4 0.063mm 6.7 0.063mm 6.5 0.063mm 7.1 4.3 4.3 5.3 4.4 21 september 2017 3 6

Dichtheid Tabel 3: Functionele verificatie van dichtheid EIGENSCHAP PROJECT A PROJECT B Streefdichtheid [kg/m 3 ] 2368 2368 2368 Dichtheid proefstuk [kg/m 3 ] 2377 2353 2355 Dichtheid mengsel [kg/m 3 ] 2470 2475 2475 Holle ruimte [%v/v] 3.8 5.0 4.1 Functionele eigenschappen Tabel 4: Functionele verificatie van functionele eigenschappen EIGENSCHAP PROJECT A PROJECT B ITS retained [MPa] 2.00 1.93 2.01 Triaxiaal fc [µm/m/n] 0.23 0.25 0.18 4PB S Emix@8Hz&20ºC CY-ITT S Emix@8Hz&20ºC 4PB F logpv-lognf;micro relatie CY-ITT F logpv-lognf;micro relatie 4PB F N = k1 ε K2 CY-ITT F Nf = C1 εel;ini C2 [MPa] 7525 [MPa] 10993 11277 VERMOEIINGSANALYSE RDEC -0.96 0.94x R 2 0.86-0.05 1.08x -1.96 0.72x R 2 0.98 0.91 VERMOEIINGSANALYSE CONVENTIONEEL N = 10 17.02 ε -5.29 R 2 0.74 Nf = 10 11.78 εel;ini -4.75 Nf = 10 13.30 εel;ini -3.73 R 2 0.87 0.92 21 september 2017 4 6

Figuur 1: Vermoeiingsrelaties TT, Project A en Project B o.b.v. RDEC Discussie voorbeeld Functioneel Verifiëren Uit de gerapporteerde resultaten kan worden afgeleid dat het functioneel verifiëren van verwerkt asfalt ten opzichte van de functionele eigenschappen van ditzelfde mengsel bepaald in het typeonderzoek mogelijk is. Uit de onderzoeksresultaten volgt dat het mogelijk is asfalt te realiseren met functionele eigenschappen gelijkwaardig aan die bepaald in de type test van het betreffende mengsel, mits wordt voldaan aan de voorwaardes geformuleerd op basis van het NL-LAB onderzoek: 1. mengselsamenstelling TT = mengselsamenstelling werk, én 2. eigenschappen bouwstoffen TT = eigenschappen bouwstoffen werk, én 3. dichtheid TT = dichtheid werk Bovendien is aangetoond dat de empirische eigenschappen alleen niet toereikend zijn om de feitelijke kwaliteit van een gerealiseerde asfaltverharding te beoordelen. Een overschrijding van de gestelde, mengselspecifieke tolerantiebanden om deze empirische eigenschappen leidt niet vanzelfsprekend tot minder wenselijke functionele eigenschappen en vice versa. In dit specifieke geval is aangetoond dat een overschrijding van het gewenste bitumengehalte, buiten de geldende tolerantiebanden, weldegelijk meetbare invloed heeft op de functionele eigenschappen, maar dat deze invloed niet altijd significant hoeft te zijn in relatie tot de daadwerkelijk gerealiseerde kwaliteit van een verharding. In tegenstelling tot de overige bepaalde eigenschappen, is de weerstand tegen vermoeiing uit 4PB en CY- ITT normaliter niet direct te vergelijken. De analyse op basis van de RDEC, een rekenkundige bewerking van de gedissipeerde energie, maakt een directe vergelijking wel mogelijk. Uit de grafiek is af te leiden dat de weerstand tegen vermoeiing van het verwerkte asfalt wenselijker is dan die gemeten in de type test. Dit betekent dat de werkelijke vermoeiingslevensduur van de verharding in beide voorbeeldprojecten altijd minstens gelijk óf langer zal zijn dan de ontwerplevensduur. 21 september 2017 5 6

Bijlage: benodigde informatie vierpuntsbuigproef uit typeonderzoek voor S&C-analyse Hieronder een overzicht van de benodigde bestanden van de v voor het uitvoeren van een RDEC analyse voor FV. RDEC Analyse FV - 4PB F (18 balkjes) o Zwick output bestand o De 4PB proeven moeten tot breuk zijn uitgevoerd o Het komt voor dat in de outputsheet niet de werkelijke afmetingen van de beproefde balken worden opgenomen, maar de standaardmaten (50x50x450) aan elk balkje worden toegekend. Als dat het geval is dan heb ik ook een overzicht nodig van de balkafmetingen - CY-ITT F (4 cilinders uit werk én als ook CY-ITT in TT minstens 8) o Zwick output bestand o Het komt voor dat in de outputsheet niet de werkelijke afmetingen van de beproefde cilinders worden opgenomen, maar de standaardmaten aan elk proefstuk worden toegekend. Als dat het geval is dan heb ik ook een overzicht nodig van de afmetingen 21 september 2017 6 6