2-2010 37 e jaargang - nummer 2 - juli 2010 Asfalt Asfalt is een uitgave van de Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt Koud asfalt Wassen Verdichting
37 e jaargang - nummer 2 - juli 2010 Inhoud Op weg 3 Annelies van der Kolk Gedeputeerde Klimaat en Milieu, provincie Gelderland Warm worden van koud asfalt! 4 Henk Dijkink; KWS Infra B.V. Berry Bobbink en Peter van Riswijk; Provincie Gelderland Verdichtingstemperatuur en mechanische eigenschappen 8 Frank Bijleveld Universiteit Twente en Ooms Nederland Holding bv Met was gemodificeerd asfalt 10 Susann Matthaei en Jens Christian Arnold; Sasol Wax GmbH Lichtgewicht ophoogmateriaal een bewezen techniek voor wegverbredingen 12 John Giltjes; Geoblock B.V. Mini-symposium ACH 15 Ton Kneepkens; Infra Quality Support B.V. Asfalt voor spoorwegen 16 Evert de Jong; VBW-Asfalt Buitenveldertbaan klaar voor de toekomst 18 Floris Ackers, Peter Bhairo en Nico Rusman; Dura Vermeer Infrastructuur De binding van ZOAB 20 Evert de Jong; VBW-Asfalt Preventief asfaltonderhoud werkt! 22 Ludo van Duuren; ESHA Infra Solutions B.V. Mededelingen 25 Asfalt en bitumendag 2010 30 Vereniging tot Bevordering van Werken in Asfalt. Correspondentie: Postbus 340, 2700 AH Zoetermeer, Nederland Bezoekadres: Zilverstraat 69, 2718 RP Zoetermeer, Nederland Telefoon 079-3252225, Telefax 079-3252295 E-mail: info@vbwasfalt.nl, webpagina: http://www.vbwasfalt.org Warm worden van koud asfalt! De aanleg van energiezuinige wegen is een belangrijk onderdeel van het Gelders Klimaatprogramma 2008-2011 Aanpakken en Aanpassen. In april 2010 heeft KWS Infra B.V. een fietspad van koud asfalt aangelegd langs de N310 bij Garderen. In dit project is een asfaltconstructie aangebracht waaraan geen warmte is toegevoegd. Verdichtingstemperatuur en mechanische eigenschappen Dat de dichtheid van asfalt van belang is voor de kwaliteit is algemeen bekend. Evenzo dat de temperatuur tijdens verdichten van belang is voor de noodzakelijke energie om de vereiste dichtheid te bereiken. Bij gelijke einddichtheid heeft de temperatuur aan het begin van het walsen effect op de eigenschappen. Dit inzicht kan grote gevolgen hebben voor de asfaltverwerking. Met was gemodificeerd asfalt een bewezen innovatie Met wassen is de productie- en verwerkingstemperatuur tot 30 C te verlagen met gelijktijdig een hogere weerstand tegen blijvende vervorming. Hierdoor ontstaat een aanzienlijke reductie van CO2 en rook/aërosolen. De lagere viscositeit maakt het mogelijk dat hardere en/of zwaar gemodificeerde bitumen goed verwerkbaar blijven. Bij toevoeging aan traditionele mengsels is minder verdichtingsenergie nodig en kan het uitvoeringsseizoen worden verlengd. Lichtgewicht ophoogmateriaal een bewezen techniek voor wegverbredingen Een wegverbreding is uitermate kritisch omdat het aanbreien heel precies moet plaatsvinden. Elke ongelijkmatige vervorming tussen het oude en het nieuwe werk leidt direct tot een langsscheur in de constructie. Met lichtgewicht ophoogmaterialen is het zettingsverschil te voorkomen. www.asfaltnet.nl VBW-Asfalt is initiatiefnemer van www.asfaltnet.nl. www.asfaltnet.nl is een website van en voor iedereen met belangstelling voor asfalt. Iedereen kan op basis van het community concept asfaltgerelateerde informatie plaatsen of opvragen. Geregistreerde deelnemers ontvangen geregeld een update. Redactie: VBW-Asfalt Vormgeving: Accentdesign, Mijdrecht Druk: Verweij Printing, Mijdrecht ISSN: 0376-6977 Overname van artikelen is alleen na overleg met VBW-Asfalt en met bronvermelding toegestaan.
Op weg De milieuramp die in mei 2010 plaatsvond door de ontploffing van het olieplatform van BP is een dure les. De omwenteling naar duurzame brandstoffen loopt, maar te traag. Daarom versnelt de overheid ontwikkelingen daar waar het kan. In mijn vrije tijd ben ik in hart en nieren een fietser. Daar is in onze mooie provincie ook alle aanleiding toe. Prachtige natuur, rust, ruimte. Langs de grote rivieren of op de Veluwe. Ik heb al over vele fietspaden gereden. Klinkers en natuurlijk ook lekker gemakkelijk fietsen op mooie, geasfalteerde fietspaden. Beroepshalve maak ik heel wat kilometers in de auto. Gelderland is naast erg mooi ook groot. Het gebruik van de weg is voor mij, net zoals voor veel Gelderlanders een noodzaak. Van wegen moet snel en veilig gebruik gemaakt kunnen worden. Daar werkt de provincie, als wegbeheerder, hard aan. Vanuit huis of op de fiets In mijn functie van gedeputeerde klimaat en milieu zet ik me er voor in dat dit ook zo duurzaam mogelijk gebeurt. Een leefbare aarde kan alleen maar blijven bestaan als we vooral ook minder van alles doen en bewuster. Daaraan werken we door de automobilist en bedrijven te laten nadenken over bewust autogebruik. Er moet meer gekozen worden voor de fiets voor de korte ritten of openbaar vervoer als alternatief. We moeten thuiswerken daar waar het kan. Sneller Daarnaast stimuleer ik op allerlei manieren de ontwikkeling van alternatieve brandstoffen. De fossiele brandstoffen raken op. Dat leidt ertoe dat er schaarste ontstaat, dat de afhankelijkheid van bepaalde landen groter wordt of dat er geboord wordt op plaatsen waar het bijna onverantwoord is. Koud Asfalt Tot slot werkt de provincie aan duurzaam wegbeheer door zelf bewuste keuzes te maken. Dat is de reden dat we investeren in duurzame verlichting, doorstroom maatregelen en in de proef met koud asfalt. Dergelijke vernieuwing kan helpen onze wereld leefbaar te houden. Iedere dag opnieuw Het milieu, de wereld om ons heen verdient ons respect en onze zorg. Voor onszelf, maar meer nog voor de generaties na ons. Want onze kinderen en hun kinderen willen ook op weg om de wereld te verkennen, handel te drijven en elkaar te ontmoeten. Met de fiets, de bus, de trein én met de auto. Wij moeten ervoor zorgen dat dit ook kan. Door iedere dag opnieuw te investeren in de toekomst. Annelies Annelies van der Kolk Gedeputeerde Klimaat en Milieu, provincie Gelderland 3 Asfalt nr. 2, juli 2010
Warm worden van koud asfalt! Henk Dijkink; KWS Infra B.V. Berry Bobbink en Peter van Riswijk; Provincie Gelderland In dit programma wordt de koers uit - gezet voor en werken aan een klimaat - neutraal en klimaatbestendig Gelderland in 2050. In het programma is per thema aangegeven waar de provincie de komende jaren aan gaat werken en voor het thema mobiliteit wil de provincie o.a. beleid maken voor de aanleg van energiezuinige wegen. De aanleg van energiezuinige wegen is een belangrijk onderdeel van het Gelders Klimaatprogramma 2008-2011 Aanpakken en Aanpassen. In april 2010 heeft KWS Infra B.V. een fietspad van koud asfalt aangelegd langs de N310 bij Garderen. In dit project is een asfaltconstructie aangebracht waaraan geen warmte is toegevoegd. Medio 2009 vroeg de provincie Gelderland aan KWS Infra of er mogelijkheden zijn om een weg in Koud Asfalt aan te leggen. En met Koud Asfalt werd ook echt koud asfalt bedoeld: asfalt dat bij normale buitentemperaturen wordt geproduceerd en aangelegd. Een proces waaraan op geen enkele manier warmte wordt toegevoegd. In het kader van Duurzaam Ondernemen probeert KWS Infra mogelijkheden te vinden om het gebruik van energie, grondstoffen en ruimte te beperken. Verwerking in het fietspad langs de N310 Dat schept verplichtingen om te innoveren. Het is de ambitie van KWS Infra om goede en effectieve oplossingen te realiseren met minimale bijwerkingen voor natuur, mens en maatschappij. Daarom paste deze vraagstelling bijzonder goed in dit MVO-pakket. Het Gelders Klimaatprogramma De vraag van de provincie vloeide voort uit het Gelders Klimaatprogramma 2008-2011 Aanpakken en Aanpassen. Doel Het doel van het project is een koud, verwerkbaar asfaltmengsel te verkrijgen met een zodanige sterkteopbouw, dat de weg na maximaal twaalf uur berijdbaar is en een sterkte heeft die vergelijkbaar is met traditioneel asfalt. Concreet betekent dit de uitvoering van een project waarbij een asfaltconstructie wordt aangebracht die geheel bestaat uit koude mengsels. Het uitgangspunt is het toepassen van grondstoffen die bij omgevingstemperatuur worden gebruikt zonder toevoeging van warmte en waarvan het mengsel in een gangbare asfaltspreid - machine kan worden verwerkt en met standaard walsmaterieel kan worden verdicht. Koud asfalt: pleidooi voor duurzaamheid De insteek van provincie Gelderland staat niet op zich. Ook in Europees verband worden er al jaren pogingen ondernomen om asfalttypen te ontwikkelen die tijdens de productie minder energie verbruiken en die lagere niveaus van natuurlijke hulpbronnen vereisen. En met succes. De branche staat steeds meer onder druk om het gebruik van fossiele brandstoffen en de daarmee gepaard gaande niveaus van geproduceerde CO2 te beperken. En die inspanningen beginnen steeds meer tot gunstige resultaten te leiden. 4 Asfalt nr. 2, juli 2010
Belangstelling en advies tijdens de uitvoering De onderstaande indeling is gebaseerd op een richtlijn van de European Asphalt Paving Association (EAPA) waarmee ze haar standpunt voor de indeling van asfaltmengsels weergeeft (Position Paper on Warm Mix Asphalt, juni 2009). Warme asfalmengsels Warm asfalt is asfalt dat in het temperatuurgebied van 100 140 C valt. Voor de technologie (d.w.z. de productietechniek) achter deze producten worden chemische additieven, organische additieven en schuimtechnieken gebruikt. De primaire doelstelling van dit proces is het verlagen van de viscositeit van het bindmiddel door een rheologische modificatie. Halfwarme asfaltmengsels Halfwarme asfaltmengsels vallen in het temperatuurgebied van 70 100 C; de basistechnologie is bitumenemulsie of geschuimd bitumen. De primaire effecten hiervan zijn respectievelijk de verlaagde viscositeit van het bindmiddel door emulsifiëren of het verkrijgen van een verlaagde viscositeit door volume-expansie (opschuimen). Koude asfaltmengsels Dit zijn de onverwarmde mengsels. Ook hier gelden bitumenemulsie en schuimbitumen als basistechnologie. Koude mengsels worden bij omgevingstemperatuur gemengd. Echt koud! Met het terugdringen van de hoge temperaturen bij de asfaltproductie kan een belangrijke besparing op het energie - gebruik worden bereikt, wat tevens leidt tot betere werkomstandigheden. De asfaltbranche heeft met warme, halfwarme en koude asfalttechnologieën een aantal opties tot haar beschikking om dit doel van duurzaamheid te bereiken. verwerkingstemperatuur. Alle alterna - tieve technieken beperken de hoeveelheid energie die nodig is voor het drogen en verwarmen van mineralen en toeslagstoffen als vulstof en bitumen. Als vuistregel kan worden gesteld dat door elke temperatuursverlaging van 10 C de emissies met ongeveer 50 % worden verlaagd. Terminologie De asfaltbranche is in Europees verband begonnen een aantal technologieën te bundelen. De primaire bundeling is momenteel gebaseerd op de meng- en Voordelen Wat duurzaamheid betreft, bieden een lagere productie- en verwerkingstemperatuur en het gebruik van grotere hoeveelheden secundaire grondstoffen Het nog bruine oppervlak voor de emulsie is omgeslagen 5 Asfalt nr. 2, juli 2010
Asfalt is geproduceerd in de betoninstallatie van Buil Infra te Harderwijk Traject Uitgebreid onderzoek in de tweede helft van 2009 wees uit dat het gebruik van mengsels gebaseerd op het principe van steenmastiekasfalt de voorkeur verdienen. Voor het project van de provincie Gelderland te Garderen is gekozen voor een 0/8 deklaag- en een 0/11 onderlaagmengsel. De componenten voor deze mengsels zijn brekerzand, porfiersteenslag 4/8 en 8/11. Materialen die bij een asfaltinstallatie standaard aanwezig zijn. Als bindmiddel wordt naast een speciale emulsie een portlandvliegas-cement gebruikt. Voor de productie is gebruik gemaakt van de eigen betoninstallatie van KWS Infra Harderwijk. Na een groot aantal proefnemingen in het laboratorium en twee positief verlopen praktijkproeven met het koude asfalt in 2009 en het voorjaar van 2010 op het terrein van de installatie in Harderwijk is in april 2010 de praktijkproef uitgevoerd. Doseren van de emulsie bij de voorgemengde componenten (zand, steen en cement) duidelijke voordelen op korte, middellange en lange termijn. Zo is er een besparing tot 50 % van brandstof en energie bij de productie van halfwarme mengsels en een besparing van 95 % bij de productie van koude mengsels. Met secundaire grondstoffen als asfaltgranulaat wordt bespaard op primaire grondstoffen. Daarmee kan er ook worden bespaard op het transport van zand en grind. Ook qua uitstoot leveren deze alternatieve productiemethoden een aanzienlijke verbetering op: tot 50 % minder uitstoot aan CO2 en NOX voor halfwarme en koude mengseltechnologieën. En een tot 85 % lagere immissie van fijnstof. KoudAsfalt mengsel Het koude asfaltmengsel (KonwEco2 als merknaam van KWS Infra) is ontwikkeld op basis van een speciale bitumenemulsie in combinatie met cement. Voor het ontwikkelen van deze emulsie is de expertise van Esha Infra Solutions ingeschakeld. Zij hebben veel ervaring met emulsies op het gebied van algemene en speciale toepassingen. Praktijkproef Een bestaand fietspad langs de N310 Wittenberg-Garderen is gebruikt voor de proef. KWS Infra, vestiging Zwolle, heeft eind 2009 de eerste reconstructiewerkzaamheden uitgevoerd. De daadwerkelijke praktijkproef met 550 ton heeft op dinsdag 27 april 2010 plaatsgevonden. Ruim anderhalve kilometer fietspad langs de N310 is van een onderof deklaag voorzien; een deel van het traject heeft een gecombineerde constructie van beide lagen. CO2 - besparing Uit een LCA berekening volgt dat in dit project 8250 kg CO2 is bespaard. Dit is te vergelijken met de uitstoot van een Nederlands huishouden. Of, op een 6 Asfalt nr. 2, juli 2010
Detail verdicht oppervlak andere wijze geïllustreerd, een equivalent van de CO2 opname van ongeveer 400 bomen die een jaar in de tropen groeien. Toekomst De eerste bevindingen bij de aanleg van het proefvak zijn positief. Om te komen tot een product dat geschikt is voor de vervolgfase, de toepassing op lichtbelaste (provinciale) wegen, moeten nog enkele stappen in de ontwikkeling van het product worden gemaakt. Zo is al vastgesteld dat voor het Koud Asfalt -mengsel een aangepaste verwerkingsmethode wenselijk is. Deze methode zal waarschijnlijk meer gelijkenis hebben met het verwerken van een betonmengsel. Afhankelijk van het nog lopende praktijk- en laboratoriumonderzoek zal ook meer duidelijkheid ontstaan in de vraag of nog gesleuteld moet worden aan de mengselsamenstellingen. In ieder geval is duidelijk dat de toepassing van asfaltgranulaat onderdeel van het onderzoek in het vervolgtraject zal zijn. In de loop van 2010 komen de onderzoeksresultaten beschikbaar. Hierover wordt in een latere editie van het blad Asfalt gerapporteerd. De provincie Gelderland en KWS Infra zijn van plan om een bijeenkomst aan dit onderwerp te wijden. Verwerking met traditioneel materieel Resultaat is niet van warm asfalt te onderscheiden 7 Asfalt nr. 2, juli 2010
Verdichtingstemperatuur en mechanische eigenschappen Frank Bijleveld Universiteit Twente en Ooms Nederland Holding bv Dat de dichtheid van asfalt van belang is voor de kwaliteit is algemeen bekend. Evenzo dat de temperatuur tijdens verdichten van belang is voor de vereiste energie om noodzakelijke dichtheid te bereiken. Bij gelijke einddichtheid heeft de temperatuur aan het begin van het walsen effect op de eigenschappen. Dit inzicht kan De kwaliteit van het asfalt wordt in hoge mate bepaald door de mate van verdichting en is daarom in de regelgeving nadrukkelijk vastgelegd. De temperatuur tijdens het walsen bepaalt de noodzakelijke energie (walstype en walsovergangen) die nodig is om de vereiste dichtheid te bereiken. Maar of de verdichtingstemperatuur effect heeft op andere kwaliteitsaspecten, en dan vooral de functionele mechanische eigenschappen, was een vraag. Ooms Nederland Holding bv (ONH) onderzocht deze vraag in ASPARi-verband. De resultaten Walssegmentverdichter grote gevolgen hebben voor de asfaltverwerking. van dit onderzoek zijn verrassend en leiden tot verdere professionalisering. Procedures Tijdens het verwerkingsproces van asfalt ligt de verdichting van het asfaltmengsel tegenwoordig meer en meer onder druk (minder tijd, complexere mengsels, etc.), zodat het te verwachten resultaat soms onzeker is. Het is daarom van belang om naar een werkwijze te streven waarbij onder verschillende omstandigheden een maximaal resultaat wordt bereikt. Deze methoden en procedures kunnen vervol- Resultaat verdichte plaat gens een aangrijpingspunt vormen voor de asfaltondernemer om zelflerend te worden. Temperatuurvenster Het onderzoek bij ONH vertrok vanuit het idee dat er een venster van temperaturen is waarbinnen het verdichtingsproces plaats moet vinden om de beoogde mengseleigenschappen uit het ontwerp te bereiken. Dit temperatuurvenster wordt bepaald door de initiële temperatuur en de snelheid van afkoelen. Traditioneel wordt de verdichtingstemperatuur gebaseerd op de bitumenviscositeit bij één bepaalde temperatuur en de dichtheid die bij die viscositeit behaald kan worden. Het principe van het temperatuurvenster gaat uit van de verdichtingstemperatuur en de te behalen mechanische eigenschappen. In dit onderzoek is daarom het effect van de verdichtingstemperatuur op de dichtheid en de mechanische eigenschappen onderzocht. Onderzoek Het betrof literatuuronderzoek en empirisch onderzoek, met geavanceerde laboratoriumexperimenten en een praktijkmeting. Er is onderzoek gedaan op een AC 16 base 40/60 (STAB 0/16) zonder PR. De keuze is hierop gevallen omdat dit mengsel vaak onder kritische omstandigheden verdicht wordt. Om voldoende homogeniteit te verkrijgen is geen PR toegepast. In het laboratorium zijn 18 asfaltplaten van 50 bij 50 cm verdicht met de walssegmentverdichter bij temperaturen variërend van 80 C tot 170 C. Vervolgens zijn uit elke plaat negen kernen geboord. Op deze proefstukken zijn een splijtproef en een triaxiaalproef uitgevoerd. De splijtproef geeft een indica- 8 Asfalt nr. 2, juli 2010
GPS op de walsen tie van de weerstand tegen scheurvorming en de triaxiaalproef de weerstand tegen permanente deformatie (spoor - vorming). Laboratoriumresultaten De streefdichtheid kan bij alle verdichtingstemperaturen in de range van 80 C tot 170 C behaald worden, eventueel door er meer energie in te stoppen. Uit de proeven blijkt dat het asfalt dat is verdicht tussen 140 C en 150 C duidelijk een hogere scheurtaaiheid heeft dan de overige platen: 1,0 tot wel 2,0 (N.mm)/mm 2 hoger. De afname van de scheurtaaiheid kan oplopen tot 35 % wanneer begonnen wordt met verdichten buiten het temperatuurgebied van 140 tot 150 C. De verdichtingstemperatuur is dus een belangrijke parameter voor de weerstand tegen scheurvorming bij dit asfaltmengsel. Voor de spoorvormingsgevoeligheid (triaxiaalproef) is geen duidelijke relatie met de verdichtingstemperatuur gevonden. Temperatuurmetingen tijdens de uitvoering Effect verdichtingstemperatuur op mechanische eindkwaliteit 100 Relatieve scheurtaaiheid [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Praktijkmeting Op een werk in Dirkshorn zijn drie asfaltbanen aangebracht van 80 m lang en 4,5 m breed met 8 cm dik STAB 0/16 (zonder PR). Bij de eerste baan is begonnen met verdichten bij 130 C, bij de tweede baan bij 110 C en de derde baan bij 90 C. Bij de lagere verdichtingstemperatuur (90 C) wordt het weliswaar moeilijker om de streefdichtheid te behalen, maar het is bereikt met meer walsovergangen. Met een linescanner, warmtebeeldcamera s en thermokoppels is het verloop van de temperatuur gemeten. Resultaten praktijkmeting Op 34 kernen zijn splijtproeven uitgevoerd waaruit wederom volgde dat de scheurtaaiheid en scheursnelheid significant variëren afhankelijk van de temperatuur waarop het STAB-mengsel verdicht is. Start walsen belangrijk Het verdichten van het onderzochte mengsel moet starten bij een temperatuur tussen de 140 C en 150 C. Wordt bij hogere of lagere temperaturen met het walsen begonnen dan is het wel mogelijk om de streefdichtheid te behalen, maar verslechteren de scheurtaaiheid en scheursnelheid. Ligt de start van de verdichting buiten het optimale temperatuurvenster, dan kan dat leiden tot een afname van 35% van de scheurtaaiheid en 40% toename van de scheur - snelheid. De temperatuur van het asfaltmengsel tijdens verdichting is dus niet alleen van belang voor het aantal walsovergangen om de gewenste dichtheid te behalen. Bij een verschillende temperatuur maar gelijke dichtheid zijn de mechanische eigenschappen verschillend. 160-170 140-150 100-130 80-100 Aanvangstemperatuur walssegmentverdichting [ C) Relatieve scheurtaaiheid per verdichtingstemperatuur (elke kolom is 1 plaat waaruit 6 kernen zijn geboord) Uitbreiding kwaliteitscontrole Als bij de kwaliteitscontrole uitsluitend de dichtheid wordt beoordeeld, dan wordt de in dit onderzoek genoemde kwaliteitsvermindering niet opgemerkt. Het is daarom onvoldoende om alleen op dichtheid te sturen. Ook de temperatuur bij de start van de verdichting is van belang om de kwaliteit beter te beheersen. Met dit inzicht kan een aannemer voor de eigen mengsels een optimaal temperatuur venster vaststellen waarmee variaties in kwaliteit en dus levensduur worden teruggedrongen. Consequenties Dit onderzoek heeft enkele consequenties voor de asfaltverwerking. De temperatuur waarbij het asfaltmengsel wordt verdicht, beïnvloedt mede de mechanische kwaliteit van het mengsel. De temperatuur achter de balk van de afwerkmachine moet dus worden gemeten. Verdichten buiten het temperatuurvenster kan leiden tot verkorting van de levensduur. Vast - leggen van deze informatie is dus van belang. Ontwerpers, zowel technisch als logistiek, moeten rekening houden met de uitvoering. Het effect van de verdichtingstemperatuur op de kwaliteit moet worden betrokken. Het uitvoerende personeel moet beseffen dat de temperatuur waarop een asfaltmengsel verdicht wordt van belang is voor de eindkwaliteit en dus het garantierisico. Slot Het is verstandig is om te werken met verdichtingsvensters en deze vensters te bepalen aan de hand van beoogde mechanische eigenschappen van de mengsels in de asfaltverharding. Daarmee kunnen procesbeheersing en eindkwaliteit worden verbeterd en risico s worden teruggedrongen. Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Arian de Bondt en Radjan Khedoe - Ooms Avenhorn Groep bv André Dorée, Henny ter Huerne en Seirgei Miller - Universiteit Twente 9 Asfalt nr. 2, juli 2010
Met was gemodificeerd asfal Susann Matthaei en Jens Christian Arnold; Sasol Wax GmbH Met wassen is de productie- en verwerkingstemperatuur tot 30 C te verlagen met gelijktijdig een hogere weerstand tegen blijvende vervorming. Hierdoor ontstaat een aanzienlijke reductie van CO2 en rook/aërosolen. De lagere viscositeit maakt het mogelijk dat hardere en/of zwaar gemodificeerde bitumen goed verwerkbaar blijven. Bij toevoeging aan traditionele mengsels is minder verdichtingsenergie nodig en kan het uitvoeringsseizoen worden verlengd. verhoogd door toevoeging van 1,5 % FT-was. Bij verhoging van de dosering neemt de waarde toe met ongeveer 14,5 C per procent FT-was. De penetratie neemt anderzijds al sterk af bij toevoeging van 1,5 % FT-was en bereikt een waarde van ongeveer 40 dmm. Bij 3 % FT-was komt het verwekingspunt van de gemodificeerde bitumen overeen met bitumen 10/20 en de penetratie komt overeen met een bitumen 30/45. Het breekpunt Fraass blijft vrijwel ongewijzigd. Al meer dan 13 jaar worden Fischer- Tropsch (FT) wassen van Sasobit overal ter wereld met succes toegepast voor het aanpassen van de bitumeneigenschappen in de wegenbouw. Met FT-wax gemodificeerde asfaltmengsels zijn ingezet voor wegen maar ook bij bijzondere projecten als start- en landingsbanen op vlieg - velden, containeropslagplaatsen, busbanen, logistieke terminals enzovoort. Het belangrijkste doel om de bitumen - eigenschappen te wijzigen is een duurzame verbetering van de functionele eigenschappen van de asfaltverhardingen en/of een verlenging van de levensduur tegen economisch verantwoorde kosten. De belangrijkste eigenschappen zijn in dit opzicht de duurzaamheid van het wegdek; de stroefheid en de weerstand tegen permanente vervorming onder zowel dynamische als statische verkeersbelastingen. Invloed op de bitumen eigenschappen FT-was heeft een molecuullengte tussen C40 en C120. Het wordt geproduceerd volgens het Fischer-Tropsch proces van aardgas. FT-was voor de wegenbouw gaat bij ongeveer 100 C over van vloeibaar naar vast en het heeft een smelttraject variërend van ongeveer 70 C tot 120 C. FT-wax verlaagt de viscositeit van bitumen aanzienlijk. Hierdoor kan de productie- en verwerkings temperatuur worden verlaagd met 30 C. De stabiliteit van het asfaltmengsel wordt bij toevoeging van de juiste hoeveelheid aanzienlijk verhoogd. Daarnaast heeft FT-was ook invloed op de penetratie en het verwekingspunt (R&K) van bitumen. Uit de tabel volgt dat het verwekingspunt R&K slechts in geringe mate wordt Eigenschap FT-was (% m/m) 0,0 1,5 3,0 4,5 Verwekingspunt (R&K) [ C] 48 52 76 96 Penetratie/25 C [mm/10] 71 48 42 37 Breekpunt Fraass [ C] -7,5-7,5-6,5-7,5 Effect toevoeging FT-was op eigenschappen bitumen 70/100 Opname met elektronenmicroscoop van bitumen B 50/70 met 4 % was. Invloed op de asfalteigenschappen De toevoeging van FT-was zorgt voor een verlaging van de viscositeit en daarmee een betere verwerking omdat er minder verdichtingsenergie nodig is. Gelijkertijd krijgen met FT-was gemodificeerde asfaltmengsels een verhoogde weerstand tegen blijvende vervorming bij gebruikstemperaturen. Dit effect is duidelijk aangetoond met in Hamburg uitgevoerde wielspoorproeven. Door de sterke invloed van FT-was op de viscositeit kan de productietemperatuur met 30 C worden verlaagd. Hierdoor reduceert de emissie van CO2 en de uitstoot van rook/aërosolen bij de productie en verwerking. Lagere temperaturen maken het ook mogelijk de weg 10 Asfalt nr. 2, juli 2010
t een bewezen innovatie 7 Relatieve scheurtaaiheid [%] 6 5 4 3 2 1 Bitumen 50/70 Bitumen 50/70 + 3% FT wax 0 0 5.000 10.000 15.000 20.000 Cycles Spoorvorming van sma 0/11 s in een waterbad op 50 C. Detail oppervlak van asfalt met toegevoegde was net na aanleg eerder open te stellen voor het verkeer. De eenvoudige verdichting vereist minder walsverdichting en verhoogt het verwerkingstempo. Worden de temperaturen niet verlaagd dan is het met toevoeging van FT-was mogelijk langer te werken bij lagere buitentemperaturen en zo ontstaat een ruimer werkseizoen. Relaties met harde bitumina en PMB Met hardere en hoger polymeer gemodificeerde bitumen zijn uiterst duurzame en stabiele asfaltmengsels te ontwerpen. Deze systemen zijn echter relatief hoog viskeus en daarom moeilijk te verwerken zonder de temperatuur te verhogen. De co-modification FT-was van hoog gemodificeerde PmB maakt de verwerking mogelijk zonder verhoging van de temperatuur. Ervaring snelweg Birmingham Op snelweg M6 bij Birmingham, UK was een snelle opening van de weg een belangrijke voorwaarde. Enkele dagen afsluiten van deze drukke weg met 130.000 voertuigen per dag waarvan 30 % zware vrachtwagens was niet mogelijk. De weg is in twee nachten tussen acht uur s avonds en 5.30 uur s morgen volledig gerenoveerd. Per nacht werd 300 m rijbaan vervangen. Het werk bestond uit het frezen van de dek- en tussenlaag waarna de nieuwe binder en deklaag van steenmastiekasfalt is aangebracht. Voor de binder is gekozen voor een polymeer gemodificeerde bitumen 45 waaraan 3 % FT-was is toegevoegd. Ervaring haven Hamburg Op de container terminal Tollerort in de haven van Hamburg is 70.000 m² binderen deklaag co-modified met FT-was. De toevoeging van FT-was aan de hoog gemodificeerde PmB leidde tot een penetratie waarde van 25 dmm. Deze hardheid was nodig om te verzekeren dat de vereiste stabiliteit geleverd werd om permanente deformatie te voorkomen, ook in de binderlaag die de zwaarste last moest dragen. Samenvatting FT-was zorgt voor een minder viskeus mengsel en geeft het een superieure stabiliteit. Deze mengsels lenen zich om in hoog tempo een verharding met grote weerstand tegen permanente deformatie aan te leggen. Verlaging van de productie- en verwerkingstemperatuur draagt bij aan de terugdringing van de uitstoot van CO2. Aanleg van de verharding van de container terminal Tollerort in Hamburg 11 Asfalt nr. 2, juli 2010
Lichtgewicht ophoogmateri voor wegverbredingen John Giltjes; Geoblock B.V. Aanbrengen blokken Een wegverbreding is uitermate kritisch omdat het aanbreien heel precies moet plaatsvinden. Elke ongelijkmatige vervorming tussen het oude en nieuwe werk leidt direct tot een langsscheur in de constructie. Met lichtgewicht ophoogmaterialen is het zettingsverschil te voorkomen. Wegverbredingen verhogen de capaciteit zonder dat de structuur van het wegennet en de ruimtelijke ordening veranderen. Tracéverkenningen en aankoop van gronden blijven beperkt waardoor ook de procedures tussen het ontwerp en daadwerkelijke uitvoering beperkt kunnen blijven. Conclusie wegverbredingen zijn een aantrekkelijke optie om op korte termijn de mobiliteit te bevorderen. In veel situaties betekent een traditionele wegverbreding een verhoging van de belasting op de ondergrond. Deze extra belasting leidt in gebieden met een slechte draagkracht tot zettingen die in de loop van de jaren afnemen tot een evenwicht is bereikt. Dit evenwicht is voor de bestaande weg al aanwezig. Zetting onder de verbreding, hoe klein ook, zorgt voor een scheur tussen de oude en de nieuwe constructie. Elke zetting in de ondergrond van de verbreding moet daarom worden voorkomen. Belasting en zetting De traditionele aanpak bestaat uit het aanbrengen van een zandlichaam met overhoogte. Na een aantal jaren heeft de ondergrond de eindzetting bereikt die berekend is voor de definitieve constructie. Dan wordt de overhoogte afgegraven en kan de verharding worden aangebracht. Als de belasting op de ondergrond niet verandert, treedt er geen zetting op en kan het werk direct worden uitgevoerd. Dit is mogelijk met lichtgewicht ophoogmateriaal. De vereiste massa is met een relatief eenvoudige gewichtsberekening vast te stellen. Principe In een gegeven situatie moet een hoeveelheid slecht draagkrachtige ondergrond worden vervangen door een grondverbetering. De massa van de grondverbetering en de wegconstructie samen moet gelijk zijn aan de af te voeren massa. De massa van de wegconstructie - de fundering met de verharding - is relatief groot ten opzichte van de te verwijderen grond. Daarom moet de massa van het lichtgewicht ophoogmateriaal kleiner zijn dan de af te voren grond. Met een eenvoudige formule is de massa van het ophoogmateriaal te berekenen: Als de massa van het ophoogmateriaal vanuit constructieve eisen vast ligt, volgt uit de vergelijking de vereiste hoogte. Tijdwinst In principe kan direct na de gunning het grondwerk beginnen: uitgraven van het cunet, aanbrengen van de blokken met daarop de fundering met de verharding. Er hoeft niet jarenlang te worden gewacht tot de eindzetting is bereikt. Die ontstaat niet. Hierdoor kan de uit - gebreide wegcapaciteit vele jaren eerder worden benut. Constructie Na uitgraven van het cunet wordt de ondergrond vlak afgewerkt en met de eerste laag blokken bedekt. Hierop volgen de lagen, waarbij de naden verspringen. Als de gewenste hoogte is bereikt wordt op de blokken de (steen)fundering als drukverdelende laag aangebracht met daarop de asfaltverharding. Voor een gemiddelde rijksweg is een uitvoeringsperiode van vier maanden realistisch. Uiteraard exclusief lokale omstandig - heden van kabels, leidingen of verkeerstechnische voorzieningen. Massa af te voeren grond = massa wegconstructie + massa ophoogmateriaal Ervaringen In de loop van de jaren is wereldwijd kennis en ervaring opgedaan (Japan, Scandinavië en USA). Ook in Nederland 12 Asfalt nr. 2, juli 2010
Stap verder: wegverbreding Met al deze ervaringen is het mogelijk een stap verder te zetten en ook wegverbredingen te maken. Een wegverbreding is uitermate kritisch omdat het aanbreien heel precies moet plaatsvinden. Elke ongelijkmatige vervorming tussen het oude en nieuwe werk leidt direct tot een langsscheur in de constructie. Met lichtgewicht ophoogmateriaal als Geoblock is het mogelijk een evenwichtsconstructie te realiseren zonder zettingen waaraal een bewezen techniek Aanleg lichtgewicht landhoofden voor de kruising over het spoor op de zettingsgevoelige ondergrond bij Alphen aan den Rijn. is EPS op tal van projecten met succes gebruikt. Vooral in veengebieden, waarbij de drijvende weg het meest tot de verbeelding spreekt. Daarom mag het gebruik van Geoblock tot de categorie van bewezen technieken worden gerekend. Geoblock, herbruikt EPS EPS is een product van aardolie (piepschuim) met een extreem lange levensduur. De fabrikanten kampten met het probleem dat er veel materiaal, bijvoorbeeld van verpakkingen, terug moest worden genomen. Met dit materiaal bleek het mogelijk weer blokken te vervaardigen die geschikt zijn voor de wegenbouw. Deze blokken kregen de naam Geoblock. Geoblock is te onderscheiden van het EPS door de gele kleur die het materiaal krijgt bij het hergebruik. Wegverbreding met zand Wegverbreding met Geoblock door langsscheuren worden voorkomen. Deze evenwichtsconstructie is zonder tijdverlies te realiseren. EMVI Doorstroming is een belangrijke factor in het gunningscriterium van EMVI (Economisch Meest Voordelige Inschrijving). Een korte bouwtijd is in dat kader erg gunstig. Opdrachtgevers zijn gevoelig voor het eerder opleveren van de wegverbreding en belonen de aannemers met extra punten bij de inschrijving van de aanbesteding. Een andere belangrijke factor is het verminderen van de transportkilometers. Met Geoblock vermindert het aantal transportkilometers met 4/5 deel (een vrachtwagen zand is ca. 20 m 3 een vrachtwagen Geoblock is 120 m 3 ), bijkomend effect is minder hinder voor de weggebruiker of omwonenden tijdens de uitvoering en een ruime vermindering van C02. 13 Asfalt nr. 2, juli 2010
ophogingen. Zo kan Geoblock bijdragen aan een snelle verbetering van de mobiliteit tegen aanvaardbare kosten en is ook nog duurzaam. Duurzaam inkopen Gerecycled EPS past binnen het Cradle to Cradle beginsel, en voldoet aan de voorwaarden opgesteld binnen VROM LAP2. De stichting Geoblock heeft onlangs voor VROM een LCA uitgevoerd met cijfermateriaal dat kan worden gebruikt als invoer voor DuboCalc. Ook zijn de resultaten geschikt voor o.a. de C02 ladder. Volledig hergebruikt EPS is een maat voor het duurzaam inkopen zoals de overheden vanaf 2010 hanteren. Geoblock wordt gemaakt van hergebruikt EPS materiaal dat anders zou moeten worden verbrand of gestort en draagt zo bij aan duurzaam materiaalgebruik. korte termijn uitbreiden van 2 x 2 naar 2 x 3 rijstroken. Voorbelasten met zand duurt al snel twee à drie jaar bij gebruik van drainagesystemen. Deze tijd kan gewonnen worden met lichtgewicht Aandachtspunten Een duurzaam succes vereist een gedegen onderzoek naar de ondergrond. Draag - kracht en draagkrachtverschillen moeten zeer zorgvuldig worden onderzocht en berekend. Klink in de constructie is echter geen factor. Tijdens de uitvoering moet er goed rekening mee worden gehouden dat het lichte materiaal gevoelig is voor wind en water. Binnenkort verschijnt de update van CROW publicatie 150 met meer informatie over de uitvoering. Bij het stapelen is de maatvastheid van de blokken geen probleem en kunnen strak tegen elkaar worden geplaatst, met uiteraard verspringende naden. Bij die werken waar de grondwaterstand hoog is, zijn waterdoorla - tende Geoblock blokken mogelijk of is een tijdelijke bronbemaling tijdens de uitvoering een optie. Geoblock is een bewezen technieken die de mobiliteit dient door een snelle aanleg. Actualiteit Het Ministerie van Verkeer en Waterstaat wil verschillende snelwegen op Bewerking bij productie EPS 14 Asfalt nr. 2, juli 2010
Mini-symposium ACH Zicht op duurzaam asfaltbeton vanaf nu Ton Kneepkens; Infra Quality Support B.V. Leden van VBW-Asfalt organiseren geregeld bijeenkomsten voor relaties om ontwikkelingen te presenteren. Zo nodigde de Asfalt Centrale Hengelo haar relaties uit voor een minisymposium op 21 april j.l. waar werd ingegaan op innovatie, duurzaamheid en productontwikkeling. Behalve de relaties was ook het eigen personeel aanwezig waarmee een gelijk kennisniveau ontstaat en het onderlinge contact goed verloopt. Immers, uiteindelijk wordt de kwaliteit vooral buiten gemaakt, op het werk op de nieuw te maken of te renoveren weg. Dat vraagt naar betere monitoring van die processen. Anders zijn de inspanningen van CE proeven vooraf ook verspilde investeringen. Duurzaam denken Als laatste issue is ook de innovatiedrang en de aanjagers hiervan nader belicht: duurzaamheid, milieu. Het belang van de verwijdering van PAKhoudend asfaltbeton uit de keten kreeg hierbij de aandacht met daarbij ook een duidelijke oproep aan de opdrachtgevers zuiver naar deze problematiek te kijken en verantwoordelijkheid te nemen. Maar ook de ontwikkeling van duurzaam denken werd belicht, waarbij de wegenbouwer meer moet beschouwen dan sec de civieltechnische kwaliteit van asfalt. Het gaat immers om meer dan alleen asfalttechnologie. LCA, MRPI, CO2 zijn aspecten die steeds nadrukkelijker worden betrokken bij de infra. De Vertrouwen lost steenslag bij de Asfalt Centrale Hengelo Techniek van morgen De presentaties werden verzorgd door Gerard Oude Lansink namens de ACH, Jacob Groenendijk van KOAC-NPC, Henny Ter Huerne van de Universiteit Twente en Ton Kneepkens van Infra Qality Support. Doel van alle presentaties was om de klant duidelijk te maken dat binnen de asfaltbranche altijd wordt nagedacht over de techniek van morgen. Kennisontwikkeling Duidelijk werd dat asfaltproductie meer is dan alleen maar mengen van mineraal met bitumen. Het belang van de introductie van CE markering en de stappen die op grond van de kennis die asfaltcentrales hiermee ontwikkelen werd scherp neergezet. Daarbij werd ook duidelijk dat dit vooral investeringen aan de voorzijde van het productieproces betekent en dat de klanten van asfaltproducten daar ook weet van moeten hebben. Kwaliteit bij uitvoering Maar er zijn meer ontwikkelingen die de moeite waard zijn. Zo tonen de resultaten van ASPARi, een samenwerking tussen de Universiteit Twente en een aantal aannemers, dat er bij de verwerking van asfalt nog een wereld te winnen is aan kwaliteitssprongen vooruit. Zelfde taal En daarbij is het zaak dat de overheid, de asfaltproducent en de verwerker een zelfde taal spreken. Daarom zijn bijeenkomsten als deze middag van belang zodat de klanten van asfaltbeton in het noorden een goed beeld hebben van asfalt nu en in de toekomst. Een ontspannen sfeer tijdens de presentaties 15 Asfalt nr. 2, juli 2010
Asfalt voor spoorwegen Evert de Jong; VBW-Asfalt Blijvende vlakheid is een primaire eis aan het spoor, de rails. Elke plaatselijke afwijking is direct voelbaar en een schadepost voor de trein. Hoe sneller de trein rijdt hoe zwaarder de eisen aan de vlakheid, waarbij de hogesnelheidstreinen die met honderden kilometers per uur passeren de zwaarste eisen stellen. Asfalt kan een bijdrage leveren om de vlakheid te borgen. Buitenlandse ervaringen bewijzen het voordeel van een asfaltconstructie. Opbouw spoorconstructie Om de vlakheid te bereiken en te garanderen is in diverse landen onderzoek gedaan naar mogelijke constructies. Constructies waarvan de ondergrond uiteraard zettingsvrij moet zijn en de klink van de ophogingen bij ingebruikname volledig uitgewerkt moet zijn. De onderbouw van het spoor bestaat, van bovenaf gezien, uit de spoorstaven op dwarsliggers die in het ballastbed liggen. Het iets flexibele ballastbed voorkomt extreem hoge piekspanningen in de constructie bij het passeren van de trein. De stalen wielen op het stalen spoor veroorzaken een soort hameraambeeld effect waarvan de pieken dus mede in het wat flexibele ballastbed worden afgevlakt. Het traditionele ballastbed bestaat uit losgestorte maar zoveel mogelijk verdichte steen met als voordeel dat het met een onderstopper eenvoudig is te onderhouden. Het nadeel is dat het onderhoud telkens terugkeert. Lastspreiding De last van de passerende treinen moet naar de ondergrond worden gespreid. Hoe lager en gelijkmatiger de spanningen op de ondergrond zijn, hoe minder vervorming van de ondergrond. De Shinkansen kent een gemiddelde vertraging van slechts 24 seconden per rit; 99,5 procent van de treinen rijdt op tijd. Enige decennia geleden is in Europa, Japan en de Verenigde Staten gestart met de aanleg van een netwerk van hogesnelheidstreinen. Ook Nederland is sinds 2010 via de hogesnelheidslijn op het Europese netwerk aangesloten. Eén van de belangrijkste eisen aan de hoge snelheidstrein is dat de spoorstaven zo vlak mogelijk moeten liggen. De trein moet met snelheden van meer dan 300 km per uur kunnen passeren en elke oneffenheid is bij die snelheden schadelijk. Vanuit het onderhoud is het noodzakelijk dat deze vlakheid ook blijvend wordt gegarandeerd. De dienstregeling laat nauwelijks ruimte voor herstelmaatregelen. Aanbrengen van een lastspreidende laag onder het ballastbed kan daarom veel voordeel opleveren. Die lastspreidende laag moet homogeen zijn en gedurende de gehele levensduur van de spoorbaan functioneren. Daarom is onderzocht wat de mogelijkheden zijn van een lastspreidende laag van asfalt. Vanuit de wegenbouw is immers al bekend dat asfalt kilometerslang homogeen en uitermate vlak kan worden aangelegd. 16 Asfalt nr. 2, juli 2010
ASFALT ONDERGROND Dwarsliggers direct op het asfalt BALLAST ASFALT ONDERGROND Ballastbed tussen dwarsliggers en asfaltconstructie Constructies Het lijkt op het eerste gezicht logisch om de rails direct op het asfalt aan te brengen. De dan optredende piekspanningen leiden echter tot snelle slijtage, ongewenste trillingen en geluid. Demping tussen rails en constructie kan dit onvoldoende opvangen. Daarnaast zijn er nog geen geschikte bevestigingssystemen. Dwarsliggers als intermediair zijn vooralsnog dus noodzakelijk. Ook met dwarsliggers direct op het asfalt moeten dempingsconstructies worden aangebracht. Met dit systeem zijn ondermeer in Duitsland veel ervaringen opgedaan, zij het op trajecten waar langzaam gereden wordt. De meest gebruikelijke opbouw bestaat uit het aanbrengen van een asfaltconstructie met daarop het ballastbed als overbrugging naar de dwarsliggers. Deze constructie heeft de flexibiliteit van de traditionele oplossing en het voordeel dat er onder het ballastbed geen vervorming ontstaat. Duurzaaamheid Een volledig ingebouwde asfaltconstructie wordt niet belast door UV-licht. Om het hemelwater af te voeren wordt de bovenzijde onder afschot aangelegd. De dichte asfaltlaag zorgt niet alleen voor een droge ondergrond maar blijft zelf ook droog. Belastingen door de passerende treinen zijn korte pulsen en de spanningen zijn via de dwarsliggers en het ballastbed al behoorlijk afgezwakt. Het aantal belastingen is op een zeer intensief bereden traject nog steeds beperkt ten opzichte van een snelweg. De belastingen op de ingebouwde laag asfalt zijn dus aanzienlijk minder dan op een weg. Mede op basis van de ervaringen kan er van worden uitgegaan dat de asfaltconstructie vele decennia functioneert. Voordelen Een vlakke asfaltconstructie vormt een perfecte basis om een ballastbed van constante dikte aan te brengen. Een dikte die gedurende de levensduur van de constructie ook constant blijft. Een onderlaag van asfalt zorgt voor een snelle afbouw van de spanningen naar de ondergrond. Al vlak onder het asfalt is de spanning grotendeels afgebouwd. Het asfalt vormt een waterafsluitende laag waardoor vochtschommelingen door regenwater in de laag onder het ballastbed worden voorkomen. Transport van fijne gronddeeltjes door pumping van de passerende treinen blijft achterwege. Het ballastbed wordt goed ondersteund en de gelijkmatige constructie bij aanleg blijft constant gedurende de levensduur. Deze constante opbouw zorgt ook na vele decennia voor een constante drukverdeling zonder trillingsverschillen of veranderingen in de spoorbuigstijfheid. Aansluitingen Asfalt kan in principe oneindige lengten vormen maar in het traject komen onherroepelijk discontinuïteiten in de vorm van viaducten, tunnels en zeker stations voor. De constructieve oplossingen bij de overgangen die daar vereist zijn, staan in principe los van de keuze voor een asfalt onderlaag en hoeven in dit kader niet te worden uitgewerkt. Projecten De Japanners gebruiken asfalt vanaf 1960 als onderlaag en voor de Shinkansen bullet treinen is deze constructie de norm. Het asfalt heeft op dit spoortraject mede de functie van waterafsluitende laag. In de late jaren van 1970 is op hogesnelheidslijn Rome - Florence gekozen voor een asfaltlaag. Op basis van de goede ervaringen is ook voor de 850 km lange treinverbinding van Turijn naar Salerno voor deze constructieopbouw gekozen. In Duitsland is asfalt ingezet voor minder zwaarbelaste trajecten waarvoor de dwarsliggers direct op het asfalt zijn geplaatst. Rond 1980 is in de VS het goederentransport per spoor geliberaliseerd. Sindsdien zijn het volume, inkomsten en tonnages tot ongekende niveaus gestegen. Dit heeft ook de investeringen in een stelsel voor de railinfrastructuur van personen tussen steden met een onderlinge afstand tot 300 km doen groeien. Aan de kwaliteit van deze verbindingen in de zin van comfort, snelheid en veiligheid worden hoge eisen gesteld. Vanwege de goede prestaties en het beperkte onderhoud wordt vaak een asfaltlaag in de constructie opgenomen. Er zijn honderden kilometers op deze wijze uitgevoerd. In Frankrijk is de hogesnelheidsverbinding tussen Parijs en Straatsburg in aanbouw. Daar wordt geëxperimenteerd met een zwaar geïnstrumenteerd drie kilometer lang proefvak van asfalt. Bijzonder in dit laatste project is dat het proefvak ook gebruikt wordt om kennis op te bouwen over de aanleg van ultrasnelle snelwegen. Mogelijkheden in Nederland De buitenlandse ervaringen leren dat ook of juist bij wisselende ondergronden een asfaltconstructie de spanningen naar de ondergrond snel afbouwt en ongelijkmatige vervormingen van de ondergrond voorkomt. Voor supersnelle verbindingen (trein, bus of auto) is een vlakke basis voorwaarde. Een basis die vele tientallen jaren ook vlak moet blijven. Asfalt blijkt probleemloos vele decennia te functioneren. 17 Asfalt nr. 2, juli 2010
Buitenveldertbaan klaar voor de toekomst Floris Ackers, Peter Bhairo en Nico Rusman; Dura Vermeer Infrastructuur Aanleg en renovatie van vliegvelden is altijd spectaculair. Grote oppervlakken en een strak tijdschema zijn de belangrijkste kenmerken. Daarnaast gelden voor vliegvelden afwijkende belastingen ten opzichte van de wegen. De Buitenveldertbaan Van 6 tot en met 23 april heeft de Combinatie Dura Vermeer/Imtech groot onderhoud (GOH) uitgevoerd aan de 45 meter brede en 3.450 meter lange Buitenveldertbaan op Amsterdam Schiphol Airport. Cluster 27 zoals het werk heette, werd qua planning opgedeeld in vier deelwerken (GOH TDZ 27, GOH Rijbaan E4-N, GOH Rijbaan A14 en Renovatie baanstation A2) en moest qua logistiek aan de zwaarste eisen voldoen. De datum waarop de vliegtuigen weer van de verharding gebruik moesten kunnen maken, was namelijk al van tevoren vastgelegd. Voorbereiding Het laatste grote onderhoud aan de Buitenveldertbaan (baan 09-27) dateert van 2003. De werkzaamheden zijn onderdeel van een meerjarig onderhoudscontract dat de Combinatie Dura Vermeer/Imtech met de luchthaven heeft afgesloten. Het groot onderhoud werd in de maand april uitgevoerd vanwege de kans op hogere temperaturen en minder neerslag. Gedurende de werkzaamheden was de baan buiten gebruik gesteld en werd het vliegverkeer op de andere start- en landingsbanen afgehandeld. Het ontwerp en bestek van de GOH werken waren in een bouwteam verband door de Combinatie Dura van Schiphol is in april 2010 gerenoveerd. Vermeer Imtech en de N.V. Luchthaven Schiphol opgesteld. Dit gold ook voor het operationele en logistieke draaiboek. Bijzonder is dat het gehele werkterrein landzijdig is gemaakt, omzoomd door circa drie kilometer aan periferie hekken. Polymeer gemodificeerd asfalt Vanwege de intensieve belasting enerzijds en de toekomstige beschikbaarheid anderzijds is bij de baanrenovatie polymeer gemodificeerd asfalt (PMA) toegepast. Het PMA heeft verbeterde eigenschappen tegen scheur- en spoorvorming. Opdrachtgever N.V. Lucht-haven Schiphol stelde specifieke eisen aan het asfalt die zijn gebaseerd op samenstelling, holle ruimte, vullingsgraad, duurzaamheid en de weerstand tegen de scheur- en spoorvorming. Peter Bhairo, wegenbouwkundig adviseur van de afdeling Kwaliteitsdienst/Advies en Ontwikkeling van Dura Vermeer Infrastructuur: Door de juiste keuze van de bouwstoffen en de samenstelling zijn de optimale eigenschappen verkregen. We hebben een vooronderzoek in het laboratorium uitgevoerd waarbij het asfalt ook functioneel wordt getest bij extreme temperaturen van 0 ºC voor de scheurvormingsweerstand en bij 60 ºC voor de weerstand tegen spoorvorming. Het asfalt is ook intensiever verdicht dan bij een normale wegverharding het geval is. Vliegveldverharding De opbouw van een vliegveldverharding verschilt qua dikte en opbouw sterk van conventionele wegverhardingen. Dit wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door de aard en soort van de uitgeoefende belastingen en de frequentie van het aantal vliegtuigbewegingen. Het start - gewicht van vliegtuigen ligt al snel op 400 ton en met de komst van de A380 kan dit zelfs oplopen tot circa 600 ton. De verhardingsconstructie moet in staat zijn om deze enorme belastingen te spreiden naar de natuurlijke ondergrond, zonder dat het zelf bezwijkt. Uitvoering De bovenste vijf centimeter van het asfalt is met twee frezen met een werkbreedte van respectievelijk 3,80 m en 2,20 m verwijderd. Plaatselijk is ook de tussenlaag verwijderd over een diepte van vijf centimeter. Om een optimale kwaliteit van het eindproduct en in het bijzonder de langsnaden te verkrijgen is het asfalt met drie asfaltspreidmachines naast elkaar aangebracht. Voor het verkrijgen van een optimale verdichting zijn tien walsen ingezet. De koude langs - naden zijn verticaal afgesneden met een snijmes aan de wals en het overtollig materiaal is verwijderd. De opstaande randen werden behandeld met een polymeer gemodificeerde bitumenemulsie waardoor een optimale hechting en verdichting nabij de langsnaad werd verkregen. Meten Tijdens de verwerking verrichtte de Combinatie Dura Vermeer/Imtech diverse 18 Asfalt nr. 2, juli 2010
Tijdens de uitvoering lijkt het beeld soms rommelig metingen om de kwaliteit van het eindproduct te beoordelen. De eindcontrole bestond uit het beoordelen van de samenstelling, de laagdikte en de verdichtingsgraad. Vanuit functioneel oogpunt is tevens de vlakheid en stroefheid gemeten en gecontroleerd. Vier asfaltsets in echelon voor een naadloos resultaat Stroefheid Aan de stroefheid van start-en landingsbanen stelt de Inspectie Verkeer en Waterstaat (IVW) strenge eisen. Om hieraan te kunnen voldoen is de baan voorzien van een speciale oppervlakbehandeling (anti-skid). Deze laag heeft met zijn fijne textuur het doel de waterfavoer tussen band en verhardingsoppervlak te verbeteren. Grote oppervlakken en weidse uitzichten op vliegvelden Hoeveelheden: TDZ E4-N1 A14 totaal Frezen (m 2 ) 15.000 42.950 7.000 64.950 Asfalt (ton) 2.300 11.111 2.200 15.611 Antiskid (m 2 ) 12.000 12.000 Lampen (stuk) 121 180 60 361 secundaire kabel (m 1 ) 2.230 2.300 2.365 6.895 relining (m 1 ) 165 165 riool (m 1 ) 1.200 1.200 drain (m 1 ) 4.000 4.000 Rioolreiniging en inspectie (m 1 ) 2.200 2.200 Renovatie technologie in baanstation Gelijktijdig met het groot onderhoud werd de renovatie van de technische voorzieningen in het baanstation A2 uitgevoerd. Dit baanstation is het elektrotechnisch knooppunt voor alle elektrotechnische voorzieningen op en rond de landingsbaan, waaronder landingsverlichting. Baanstation A2 is volgens systems engineering uitgevoerd. Het baanstation A2 is in vier weken van binnen helemaal gesloopt en opnieuw opgebouwd, inclusief testen en (opnieuw) in bedrijfstellen. De werkzaamheden in het station gingen 24 uur per dag door om de einddatum te realiseren. Doordat de renovatie van het baanstation leading was in de planning, is het freeswerk in een continue dienst uitgevoerd. De rest van het werk is in daguren (ook weekend) uitgevoerd. Het werk is uiteraard conform planning opgeleverd. 19 Asfalt nr. 2, juli 2010
De binding van ZOAB Evert de Jong; VBW-Asfalt Op 23 en 24 juni kwam de top van de Nederlandse wegbouwkundigen in Papendal bij elkaar om kennis uit te wisselen tijdens de Infradagen. Als start zijn drie presentaties gehouden over algemene thema s die als kader voor de ontwikkelingen gelden: contractregelgeving, CE-markering en duurzaam inkopen. Contractregelgeving en CE-markering ontwikkelen zich en moeten daarom goed gevolgd worden. Duurzaam inkopen is uit de fase van verkenning gekomen en maakt vanaf begin 2010 onderdeel uit van de gunning. Duurzaam inkopen De criteria zijn in de wegenbouw vooralsnog beperkt. Maar tal van berichten over systemen, modellen, afwegingen en dergelijke doen de ronde. Na een korte verkenning raak je het spoor al snel bijster. Harald Versteeg van Rijkswaterstaat kon, namens de groep vele betrokken organisaties, gelukkig melden dat al die ontwikkelingen stapsgewijs en in samenwerking met alle betrokkenen worden uitgewerkt. Nu al zelfstandig studeren op (reken)- modellen en mogelijke criteria is niet nodig en mogelijk verloren energie. Wel kan het voordeel opleveren om deel te nemen aan een project waar modellen op hun bruikbaarheid worden getoetst. Zo is nu al bekend op welke projecten DuboCalc wordt getoetst. De resultaten worden breed besproken en gepubliceerd zodat iedereen over dezelfde informatie kan beschikken. Open gedachtewisseling Na de plenaire sessie waaierden de deelnemers uit over parallelsessies waar de auteurs van de papers een korte toelichting gaven en met de aanwezigen in gesprek gingen. Daarbij vielen een paar dingen op. Allereerst de open gedachtewisseling. Opdrachtgevers, leveranciers, aannemers en medewerkers van advies en ingenieursbureaus gingen zo objectief mogelijk in op de mogelijkheden om de kwaliteit te verbeteren. De bijdragen varieerden van resultaten van wetenschappelijk onderzoek in het laboratorium via praktijkmetingen tot algemene beleidsafwegingen. In de sessies werden deze ook aan elkaar gekoppeld. Sandra Erkens (midden) overhandigt de prijs voor de beste paper aan Gerbert van Bochove (rechts) en zijn co-auteurs Antoon de Graaf (niet op de foto) en Ron van der Aa (links). Veel aandacht voor ZOAB Inhoudelijk viel op dat erg veel aandacht ging naar ZOAB. Dertig jaar na de grootschalige uitrol blijkt het op tal van gebieden nog steeds een boeiend product. Natuurlijk waren de ervaringen van de afgelopen twee winters daar mede aanleiding toe. Maar ook de resultaten van onderzoeken die al eerder waren ingezet droegen bij aan verhoging van de inzichten in het gedrag. Actuele vragen werden in een ontspannen sfeer besproken met soms verrassende antwoorden. Het is al jaren bekend dat bij de uitvoering van reparatievakken de 20 Asfalt nr. 2, juli 2010