Experimenten ter bepaling van de invloeden op de hechtsterkte van biturnen aan steen

W-DWW-96-034 Experimenten ter bepaling van de invloeden op de hechtsterkte van biturnen aan steen B 1 D O C (bibliotheek en documentatie) -s ~" Dienst Weg- en Waterbouwkunde ^ p : Postbus 5044, 2600 GA DELFT ^ Tel. 015-2518 363/364 Ing. J.B. Cieremans DWW Delft April 1996

Inhoudsopgave pagina Inleiding 1.1 Probleemstelling 1.2 Doelstelling Methode en Materialen 2.1 Het maken van proefstukken 2.2 De metingen 2.3 Berekeningen en theorie Resultaten 3.1 Algemeen 3.2 Vergelijkingen Discussie 4.1 Reproduceerbaarheid 4.2 Onderscheidend vermogen 1 1 1 2 2 3 3 5 5 5 7 7 8 5 6 7 Conclusies Aanbevelingen Literatuur 12 13 14

Inleiding Om asfalt beter functioneel te kunnen beschrijven is het onder andere van belang de eigenschappen van de verschillende stoffen te kennen (bijvoorbeeld bituinen en mineraal aggregaat). Van bitumen zijn een aantal eigenschappen bekend, maar nog niet hoe de hechting aan steen te bepalen is. Na een grondig literatuur onderzoek [1], zijn beginnende experimenten uitgevoerd welke beschreven staan in [2] en [3] en [4]. Alle proeven zijn uitgevoerd met behulp van de Instron trek/drukbank [5]. 1.1 Probleemstelling De structurele levensduur van zeer open asfaltbeton wordt beperkt door het losraken van aggregaat deeltjes aan het oppervlak van de ZOAB-laag. Dit verschijnsel staat bekend als rafeling. De huidige inschatting is dat breuk in de bitumenfilm al dan niet in combinatie met het verlies aan hechting de inleiding tot het falen van ZOAB kan zijn. Om de duurzaamheid van ZOAB te verbeteren richt men zich op het verminderen van de gevoeligheid voor bitumenbreuk op de contactvlakken en/of een betere hechting tussen het bindmiddel en mineraal aggregaat. Om de invloed van het soort bindmiddel en eventueel het soort steen op de hechting te beschrijven is een testmethode nodig waarmee de hechting tussen bindmiddel en steen kan worden gekarakteriseerd. 1.2 Doelstelling De doelstelling van dit onderzoek is het ontwikkelen van een eenvoudige hechtproef om de hechting tussen bitumen en steen te karakteriseren. Hierbij wordt uitgegaan van een eerder onderzoek [8] waarin de hechting tussen bitumen en steen werd onderzocht door het uitvoeren van trekproeven op de bitumenfilm dat op een mineraal aggregaat was aangebracht. In het hier beschreven onderzoek worden een groot aantal variabelen onderzocht en is een voortzetting van het onderzoek beschreven.

Methode en Materialen Er werden experimenten uitgevoerd ter bepaling van de invloed van temperatuur, treksnelheid, soort steen, laagdikte en soort biturnen op de hechtsterkte. Ook werd kort gekeken naar veroudering. 2.1 Maken van proefstukken Eerst zijn proef hulpstukken van 50 * 50 mm 2 gemaakt waarop de stenen (Nederlandse Steenslag) met behulp van een epoxyhars zijn vastgeplakt (zie figuur 1). Er werden twee soorten steen gebruikt, homogene en niet-homogene (met aderen) stenen. Het epoxyhars werd aangebracht in een verhouding 1: 5= harder : epoxy. Het proefhulpstuk met de daarop gelijmde steen werd vervolgens een uur in een oven geplaatst bij 110 C. Dit opdat het biturnen makkelijker op de stenen uitvloeit. Een bepaalde hoeveelheid bitumen werd daarna op één van de stenen uitgevloeid. Na afkoelen (in + 15 minuten) buiten de oven werden beide stenen op elkaar gezet. Zodra het geheel nu in +. 45 minuten verder afgekoeld was, werd het bij de gewenste temperatuur in een klimaatkast gezet. Bij de kleine laagdikte (0.1 mm) werden de proefstukken over elkaar heen gedraaid om betere hechting te krijgen. Proefstuk galljmd aan trek-aulpstukken 1 - trek-hulpstuk 2 - stsenjtuk 3 - bltumenlaag -ïl /0\ 20 mm «2 0.4 mm: Y////////////S. 46 mm wzijaanzleht Figuur 1 Proefstuk van steen en bitumen ingelijmd in trekhulpstukken voor de Instron. Proefstukken die gebruikt werden voor veroudering werden gemaakt op de manier zoals boven beschreven. Deze werden in de klimaatkast bij kamertemperatuur droog of in water gezet voor

een bepaalde tijd. De proefstukken werden vervolgens getrokken zoals boven beschreven. 2.2 De metingen Na minstens één uur in de klimaatkast werden de proefstukken beproefd in de Instron trek/drukbank [5]. Gewerkt werd met de volgende bitumina, snelheden, temperaturen en laagdikte: Bitumen: Esso 50/60, Esso 80/100. Snelheden (mm/min): 0.5, 1, 5, 10, 20, 50. Temperaturen ( C): -5, 5, 15. Laagdikte (mm): 0.1, 0.2, 0.4, 0.6. Bij alle metingsets zijn steeds minstens drie proefstukken beproefd. Met behulp van een recorder werden de gemeten kracht en verplaatsing geregistreerd (zie bijvoorbeeld figuur 2). De proefstukken werden in de Instron gehangen en vervolgens direct getest. De tijd die hier voor nodig was is klein, zodat het niet nodig was om de metingen in een klimaatkast te doen. 2.3 Berekeningen en theorie Met behulp van de uitkomsten op het recorderpapier werd de kracht bepaald die nodig was om het proefstuk te breken. Ook werd van het recorderpapier het lengteverschil bepaald zodat later de breukrek berekend zou kunnen worden (zie figuur 2). Figuur 2 Effect van uitrekking op de spanningsopbouw De volgende formules werden gebruikt om laagdikte, uitrekking, hechtkracht, breukspanning, breukrek en E-modulus uit te rekenen :

De laagdikte: d= p*b*l (1) waarin d = dikte (m) g = gewicht biturnen (kg) b = breedte van de steen (m) 1 = lengte van de steen (m) p = dichtheid van bi tuinen (1023 kg/m 3 ) De breukspanning: (2) waarin G FA spanning (kn/m 2 ) hechtkracht (kn) oppervlakte van steen (m 2 ) De breukrek: 6 = (3) waarin e = rek (-) AL = uitrekking tot breuk (m) d = dikte (m) De E-modulus (4) waarin E = Elasticiteits- of Youngs-modulus (kn/m 2 ) c = spanning (kn/m 2 ) e = rek (-)

Resultaten 3.1 Algemeen Bij het maken van de proefstukken trad steeds afschuiving op. Steeds ontstond afschuiving van de bovenste ten opzichte van de onderste steen. Om de condities van experimenten gelijk te houden werd dit fenomeen niet verholpen. Een deel van de afschuiving is te beperken door, voordat de proefstukken op elkaar gezet worden, ze langer te laten afkoelen. Bij de proefstukken met 0.1 mm biturnen laagdikte trad eveneens een probleem op. Het bleek dat als de proefstukken gemaakt werden op dezelfde manier als bij 0.4 mm, de hechting niet optimaal was, dat wil zeggen dat het bitumen niet op beide stenen zat. De stenen werden daarom over elkaar geschoven om goede hechting te realiseren. Het nadeel is dan dat er interne spanningen ontstaan, voordat er trekproeven uitgevoerd werden. Dit werd echter niet verholpen om de condities van de experimenten gelijk te houden om daarmee een vergelijking te kunnen maken tussen de verschillende bitumina. De gebruikte proefstukken hadden een vierkant oppervlak. Bij breken viel op dat de breuk een rond verloop had, en vrijwel altijd in één punt begon. Het verdere verloop lijkt stripping te zijn (afpellen), dus niet een totale breuk ineens. Het bleek dat de spreiding in de waarden van de breukspanning, breukrek en E-modulus meestal groot was (gemiddeld 20 %), onafhankelijk van laagdikte, treksnelheid, temperatuur en soort bitumen. 3.2 Vergelij kingen De hechting van bitumen aan steen is afhankelijk van het oppervlak van de steen, onafhankelijk van temperatuur, treksnelheid. Bitumen hecht beter aan stenen met een homogener oppervlak. Het blijkt dat de spreiding in gevonden waarden voor niet-homogeen steen groter is dan voor homogeen steen. Het blijkt dat bitumen Esso 50/60 gemiddeld beter hecht dan bitumen Esso 80/100, ongeacht de temperatuur en de treksnelheid. Een harder bitumen, zoals Esso 50/60, heeft meer verstrengelingen en kan daar door makkelijker vervormen voor dat het breekt. De breukspanning is dus hoger en de hechting beter. Voor Esso 50/60 blijkt dat er bij de treksnelheden 0.5 en 1 mm/min een veel korter elastisch deel waar te nemen is. Bij Esso 80/100 was dit niet het geval. Er bestaat een lineair verband tussen de E-modulus en de breukspanning voor beide soorten bitumen. Voor Esso 80/100 bleek dat bij de temperaturen 10 en 15 C de breuken vooral cohesief (met bitumen-draden) waren bij de treksnelheden van 0.5 en 1 mm/min. Dit was niet het geval bij

bitumen Esso 50/60. Er blijkt uit de gedane proeven geen verband te zijn tussen breukspanning, -rek, E-modulus en temperatuur dan wel treksnelheid voor bitumen Esso 80/100 bij een laagdikte van 0.4 mm. Voor de laagdikten 0.1 mm en 0.4 mm en bitumen Esso 50/60 blijkt niet echt een verband te bestaan tussen E-modulus, breukspanning, -rek en temperatuur dan wel treksnelheid omdat er een grote schommeling in waarden is. Er blijkt een duidelijk verband te bestaan tussen de hechtsterkte en de laagdikte. Bij kleinere laagdikten is de hechting beter, de gemeten breukspanning en de breukrek zijn groter en de E-modulus kleiner. Bij kleinere laagdikte wordt de bitumen-steen interactie groter. Er bestaat een lineair verband tussen de breukspanning en de E-modulus. Bij toenemende breukspanning neemt de E-modulus ook toe, bij grotere breukspanning reageert het bitumen elastischer. Bij grotere E-modulus is het bitumen stijver. De helling van de lijn die de relatie weergeeft tussen de breukspanning en de E-modulus is voor 0.4 mm laagdikte het grootst en neemt af bij afnemende laagdikte. Bij een laagdikte van 0.1 mm blijft de E-modulus bijna constant bij toenemende breukspanning. Dit geldt voor beide bitumina. De gemiddelde breukrek voor bitumen 50/60 bij een laagdikte van 0.1 mm blijkt 3 keer zo groot als bij 0.4 mm laagdikte, voor homogeen steen. Voor niet homogeen steen is de breukrek voor 0.1 mm 2 keer zo groot als voor 0.4 mm laagdikte. De gemiddelde breukrek voor bitumen Esso 80/100 bij een laagdikte van 0.1 mm blijkt 6 keer zo groot als bij 0.4 mm laagdikte. De E-modulus blijkt ongeveer 5 keer zo klein. Dit geldt voor zowel homogeen als voor niet-homogeen steen. Uit de experimenten gedaan met veroudering in water blijkt dat water in dit geval slechts zichtbaar invloed had op buitenranden van het proefstuk. Hieruit valt op te maken dat bij de laagdikte 0.4 mm de holle ruimten gevuld zijn met bitumen waardoor de hechting niet optimaal is. Er is wel invloed van veroudering op de hechtsterkte maar er zijn te weinig proeven gedaan om een duidelijke invloed te kunnen beschrijven.

Discussie 4.1 Reproduceerbaarheid Tijdens het maken van de proefstukken trad afschuiving op. Hierdoor ontstaan waarschijnlijk interne spanningen omdat steeds opnieuw de stenen terug op elkaar geduwd worden. Het is echter ook mogelijk dat de krachten zeer gering zijn, omdat het proces van schuiven gebeurt tijdens het afkoelen, bij relatief hoge temperaturen, als het biturnen nog relatief zacht is. Het is echter een onbekende invloed die de proeven op zich minder betrouwbaar maakt. Het zelfde geldt voor het ronddraaien van de stenen over elkaar bij de laagdikte van 0.1 mm. Dit draaien gebeurt alleen bij hoge temperatuur en hier is het effect zeer minimaal. De proefstukken die gebruikt werden hebben een vierkant oppervlak. In de gegeven literatuur (bijvoorbeeld [22]) wordt steeds gewerkt met een rond oppervlak. Dit lijkt logischer ook omdat het breukverloop rond is. De vraag is tevens of het gebruikte hulpstuk de spanning in het proefstuk wel evenredig verdeeld omdat er stripping (afpelling) op lijkt te treden. Dat de breuk steeds in een punt geïnitieerd wordt kan een aantal oorzaken te maken hebben. Spanningconcentraties in het proefstuk (zie figuur 3), initiële spanningen in het biturnen ontstaan tijdens het maken van het proefstuk en verontreinigingen of zwakke bindingen in het bitumen zelf kunnen een oorzaak zijn. voor eerste breuk Bitumen Steen na breuk in midden, grote spanning naar zijkant < StrippinQ > Bitumen Steen Figuur 3 Effect van spanningsconcentraties Ook hierdoor kunnen de experimenten als minder betrouwbaar aangemerkt worden.

Er werd steeds een grote spreiding gevonden in de meetwaarden. De reproduceerbaarheid lijkt hierdoor gering. Opvallend is dat deze spreiding voor beide soorten bitumen gevonden werd. Dit kan komen door de verschillende initiële spanningen, maar misschien ook door materiaal eigenschappen. 4.2 Onderscheidend vermogen Er bestaat een duidelijk verschil tussen homogene stenen en niet-homogene stenen. De breukspanning gemeten bij niet-homogene stenen is steeds lager dan die bij homogene stenen, ongeacht het soort bitumen. Opvallend is dat de spreiding in gevonden waarden veel groter is bij niet-homogene stenen. Het is duidelijk dat het oppervlak bepalend is voor de hechting. Waarschijnlijk treden er in niet-homogene stenen meer interne spanningsconcentraties op waardoor het bitumen minder goed hecht, en dus sneller zullen breken (zie figuur 4). Steen _ O steen bltumon NleMtomogaen Steen O b O staan bitumen O < o Figuur 4 Spanningseffect in homogeen en niet-homogeen steen Zowel [23] als [24] geven aan dat de steen eigenschappen grotere invloed hebben dan bitumen eigenschappen. De hecht-eigenschappen worden bepaald door de chemische en fysische. eigenschappen van het oppervlak waarmee het bitumen in aanraking komt, waarbij opgemerkt dat de verschillende lagen in het steen significant kunnen verschillen. Het soort steen oppervlak kan dus beduidend invloed hebben op de hechting omdat een bepaald oppervlak de interactie steenbiturnen zal vergroten door de sterkere verbindingen te vormen. In [23] wordt gezegd dat cohesieve breuk in steen of bitumen de grootste veroorzaker is van breuk en sneller optreedt dan de breuk in de bitumen-steen binding. Door de laagdikte te verkleinen kun je dus de kans op cohesie- 8

ve breuk verkleinen omdat dan de bitumen-steen interactie belangrijker wordt. Omdat de soort steen meer invloed heeft op de hechting dan het soort bitumen is het dus belangrijk een steen soort te kiezen die optimaal hecht met het bitumen. Uit de metingen bleek dat de breuksterkte, -rek en de E-modulus bij een laagdikte van 0.4 mm onafhankelijk van de temperatuur en treksnelheid groter zijn voor bitumen Esso 50/60 dan voor Esso 80/100. De reden hiervoor is waarschijnlijk de grotere hardheid, en daarmee een grotere weerstand tegen breuk. Bij het bitumen 50/60 zijn de ketens waarschijnlijk meer verstrengeld, vormen een groter netwerk dat eerst uitgerekt wordt voordat er werkelijk breuk optreedt. Dit geldt voor homogeen steen, bij niet-homogeen zijn de verschillen kleiner ook omdat daar de spreiding groter is. Opvallend zijn de grote schommelingen in de gemiddelde waarden in breukspanning en E- modulus bij niet-homogeen steen en een laagdikte van 0.4 mm, vooral bij Esso 50/60. Er is daardoor niet echt een relatie te vinden met temperatuur en treksnelheid. Ook voor bitumen Esso 80/100 is die relatie niet echt duidelijk aanwezig, mede door de spreiding in waarden. Bij de vergelijking van de twee bitumina bij een laagdikte van 0.1 mm valt op dat de breukspanning van bitumen Esso 50/60 iets groter is dan die van Esso 80/100 voor zowel homogeen steen als voor niet-homogeen steen. Voor de breukrek blijkt dat er eigenlijk geen verschil is tussen de bitumina, de E- modulus is gemiddeld iets kleiner voor bitumen Esso 50/60. Hier heeft de laagdikte een zo grote invloed op de hechtsterkte dat de invloed van de soorten bitumen minimaal blijft. Dit blijkt ook uit de relaties tussen de E-modulus en de breukspanning voor beide bitumina en homogeen en niet-homogeen steen. Voor homogeen steen en beide laagdikten blijkt dat de relatie tussen E-modulus en breukspanning voor beide bitumen op één lijn te liggen. Op die lijn liggen de waarden van bitumen Esso 80/100 lager dan die van Esso 50/60, voor de laagdikte 0.4 mm. Dat wil zeggen dat het bitumen Esso 50/60 bij een grotere spanning breekt. De rek is hier bepalend. Dit komt waarschijnlijk vooral omdat het bitumen Esso 50/60 harder is, en misschien omdat er meer polaire groepen in zitten. Voor de laagdikte 0.1 mm liggen de waarden van Esso 50/60 en Esso 80/100 bijna in het zelfde gebied. Gemiddeld liggen de waarden van Esso 50/60 hoger dan die van Esso 80/100. De laagdikte heeft dus een grotere invloed dan de rek. De hellingshoek van de lijn die bovengenoemde relatie weergeeft is groter voor de laagdikte 0.4 mm, voor beide bitumen. Voor niet-homogeen steen is hetzelfde waar te nemen alleen minder duidelijk. Bij de metingen en de berekeningen voor de breukrek, voor bitumen Esso 50/60, bleek dat voor de lage treksnelheden, 0.5 en 1 mm/min, het gedeelte waarin de spanning in de tijd lineair toeneemt veel korter is dan bij het bitumen Esso 80/100 (zie figuur 5). Dat wil zeggen dat bij die snelheden het bitumen Esso 50/60 slechts op een klein deel van het proces elastisch reageert.

De reden hiervan zou kunnen liggen in het feit dat het bitumen 50/60 door zijn verstrengelingen een groter aanpassingstijd nodig heeft bij het trekken. Figuur 5 Effect van bitumen soort op de spanningsopbouw Bij de temperaturen 10 en 15 C waren de breuken van Esso 80/100 vooral cohesief, werden er zelfs draden bitumen getrokken zonder dat er echt breuk optrad. Dit effect werd niet gevonden bij Esso 50/60. Ook dit heeft waarschijnlijk te maken met de hardheid van laatstgenoemde bitumen. Het blijkt duidelijk dat de breukrek bij kleinere laagdikte (0.1 mm) groter is dan bij grotere laagdikte (0.4 mm), voor zowel Esso 50/60 als Esso 80/100 en voor zowel homogeen steen als niet-homogeen steen. De breukspanning neemt toe met afnemende laagdikte, de breukrek neemt toe met afnemende laagdikte, dit geldt voor beide soorten bitumen. Het zelfde geldt voor de breukspanning, de E-modulus daarin tegen is kleiner bij kleinere laagdikte. In een dunne laag zullen minder oneffenheden voor kunnen komen hetgeen kan leiden tot grotere breukspanning. Bij een grotere laagdikte zal de bitumen-biturnen interactie belangrijker worden, terwijl bij kleinere laagdikte de bitumen-steen interactie een grotere rol speelt. Dit geldt bij een grotere laagdikte niet alleen in het bitumen maar ook op het contactvlak bitumen-steen. Het kan zijn dat bij de meting ook de uitrekking van de trekbalk, de steen en het hulpstuk gemeten wordt. In dat geval ontstaat een vertekend beeld over de uitrekking en de E-modulus, die bepaald wordt door de breukspanning en breukrek. Waarschijnlijk is dit effect echter zeer gering ten opzichte van de uitrekking van het bitumen. Opvallend is wel dat bij beide soorten bitumen de breukrek groter is voor laagdikte 0.1 mm. Er is een verschil zichtbaar in de breukrek tussen Esso 50/60 en Esso 80/100 bij de laagdikte 0.1 mm t.o.v de laagdikte 0.4 mm. Bij Esso 50/60 is de breukrek bij 0.1 mm ongeveer 3 keer zo groot als bij 0.4 mm. Bij Esso 80/100 is de breukrek voor 0.1 mm 6 keer zo groot als bij 0.4 mm. Bij Esso 50/60 is de rek bij 0.4 mm groter als bij Esso 80/100. De breukrek bij 10

beide bitumen soorten is vrijwel gelijk bij laagdikte 0.1 mm. Hierdoor is het verschil tussen 0.1 mm en 0.4 mm bij Esso 50/60 kleiner. De proeven van veroudering geven nog te weinig inzicht over' de invloed van water en veroudering op de hechtsterkte, vooral omdat er te weinig proeven gedaan zijn. Opvallend is dat het water alleen de buitenranden van het bitumen heeft aangetast. Kennelijk kan het water, zelfs al staan beide stenen waartussen het bitumen zit onder water, niet bij de bitumenlaag komen, dan wel de hechting tussen het bitumen en de steen niet aan tasten. Dat zou kunnen betekenen dat, bij de laagdikte 0.4 mm waarbij deze proeven zijn uitgevoerd, de poriën van het steen overvuld zijn met bitumen, waardoor het water slechts daar en aan de buitenranden zijn invloed kan laten gelden. 11

5 Conclusies Uit de gedane experimenten zijn de volgende conclusies te trekken: 1. Door spanningen die ontstaan bij het maken van de proefstukken die in grootte niet bekend zijn kunnen afwijkingen optreden in de uiteindelijk gevonden waarden. 2. De vierkante proefstukken die gebruikt zijn lijken een verkeerde spanningsverdeling te geven. Het breukverloop is rond en wordt meestal geïnitieerd in een punt. Dat de breuk in een punt begint kan te maken hebben met spanningen ontstaan door het maken van het proefstuk, spanningsconcentraties in het proefstuk en verontreiniging of zwakke bindingen in het biturnen. 3. Er is een grote spreiding in waarden gevonden voor beide bitumina die misschien verklaard kan worden uit materiaal eigenschappen en uit onbekende spanningen. 4. De hechting van bitumen aan steen is duidelijk afhankelijk van de soort steen. Homogeen steen hecht beter dan niet-homogeen steen. 5. Voor de beproefde bitumina geldt dat er voor beide geen duidelijke relatie is met temperatuur en treksnelheid, maar wel een duidelijke relatie met de laagdikte. 6. Voor de bitumina Esso 50/60 en Esso 80/100 is er een verschil te meten. De breukspanning van Esso 50/60 ligt steeds iets hoger, de elastische reactie op trek is kleiner bij treksnelheden 0.5 en 1 mm/min. Bitumen Esso 80/100 breekt bij de temperaturen 10 en 15 C cohesief, waar Esso 5 0/60 adhesief breekt. 7. Er is een duidelijke invloed waar te nemen van laagdikte. Bij afnemende laagdikte nemen de breukspanning en -rek toe, de E-modulus neemt af met afnemende laagdikte. 8. Er is een invloed waargenomen van veroudering en van water, maar er zijn te weinig proeven gedaan om tot duidelijke conclusies te komen. 12

Aanbevelingen Het lijkt nuttig om een hulpstuk te maken zodat er geen afschuiving ontstaat als de proefstukken gemaakt worden, zodat er geen extra interne krachten ontstaan. Ook kan met behulp van de Eindige Elementen Methode (EEM) bepaald worden of het proefhulpstuk de krachten goed verdeeld over het oppervlak. Het kan zijn dat een kleiner, rond proefstuk gebruikt moet worden, opdat de krachten verdeling optimaal is. Als volgende stap in de beschrijving van een goede proef om de hechtsterkte te bepalen kan gevarieerd worden met de soort bitumen (bijvoorbeeld een polymeer gemodificeerd biturnen) en met de soort steen. Carara marmer, een bijna puur kalksteen, reageert basisch. Bitumen wordt als licht zuur beschouwd. Daarom is het te verwachten dat Carara beter zal hechten dan het kwartsiet (de Nederlandse steenslag die gebruikt werd). Ook op basis van porositeit is dit te verwachten. Het poreuzere marmer heeft een groter hechtoppervlak (zie ook [25]). Het lijkt nuttig om met een kleiner steen oppervlak te gaan werken,. Hierdoor zullen er minder spanningsconcentraties kunnen optreden. Tevens wordt een situatie gecreëerd die meer lijkt op die van de weg. Als invloeden op de hechtsterkte bepaald moeten worden lijkt het aanbevelenswaardig om vervolg experimenten uit te voeren bij een laagdikte van 0.1 mm, omdat juist bij deze laagdikte bepaalde grootheden wel invloed hadden terwijl die invloed bij 0.4 mm laagdikte niet gemeten werd. Er is dan echter wel een initiële spanning. Bij kleinere laagdikte treed eerder adhesieve breuk op, en wordt dus werkelijk de hechtsterkte tussen bitumen en steen bepaald. Uit de literatuur en de gedane proeven blijkt dat de cohesieve breuk de zwakke schakel is in het hechtproces. Dat wil zeggen dat de sterkte van de bitumen-biturnen interactie belangrijker is dan die van de bitumen-steen interactie als het gaat om breuk. Het lijkt daarom verstandig te meten bij grotere laagdikte als de sterkte van de zwakste schakel bepaald moet worden omdat dan de bitumen-biturnen interactie de grootste invloed heeft. Bij grotere laagdikte treed eerder cohesieve breuk op en wordt dus de sterkte bepaald van de bitumen. Uit de conclusies blijkt dat, in de gemeten temperatuursrange, er geen direct verband bestaat met de temperatuur. Bij bitumen Esso 80/100 traden bij 10 en 15 C meer totaal cohesieve breuken op (zie ook [2]). Ook de treksnelheid lijkt geen invloed te hebben. Het is dus voor de proeven niet van belang welke treksnelheid wordt gebruikt. Er kan gemeten worden bij de temperaturen in de range -5 tot +10 C. Als eenmaal een goed proefstuk gemaakt is waarmee de hechtsterkte bepaald kan worden is het interessant om de invloed van veroudering te bepalen. 13

Literatuur 1 J.B. Cieremans, Literatuur onderzoek ten behoeve van ontwikkelingen van proeven ter bepaling van hechtsterkte, DWW, Delft, juni 1994, MAE-R-94030. 2 J.B. Cieremans, Experimenten ter bepaling van de hechtsterkte van biturnen aan steen, DWW, Delft, September 1994, MAE-R-94039. 3 J.B. Cieremans, Experimenten ter bepaling van de invloed van bitumenlaagdikte op de hechtsterkte van biturnen aan steen, DWW, Delft, Augustus 1995, W-DWW-95-540. 4 Experimenten ter bepaling van de invloed van bitumen soort en bitumen-laagdikte op de hechtsterkte van bitumen aan steen, DWW, Delft, Maart 1996, W-DWW-96-020. 5 J. van der Kooij, Bedieningsvoorschrift INSTRON trek/drukbank, DWW, Delft, 1994. 6 Nederlandse Norm, NEN 3901, Bitumen- en teerprodukten. Ie druk, maart 1982. 7 Asfalt in de wegen- en waterbouw, vereniging voor bitumineuze werken, uitgave nr. 1, 6e druk, Breukeleh 1985. 8 Ing. D. van Deventer, Rapportage peltesten, Kunststoffen en Rubber Instituut (KRI)TNO, Delft, september 1992. 9 M. Pastor, G. Ramond, Relations entre adhesion, cohësion et module complexe des bitumens, Eurobitumes congres. 10 Nederlandse Norm, NEN 3970, Bitumineuze materialen, Rekhechtproef voor voegvullingsmassa, Ie druk, januari 1978. 11 Dr. ing. S. Scholze, Dr. G. Liebisch, Die Bestimmung der Klebkraft mit Hilfe eines Duktilometers, Teil I Beschreibung der Methode, Die StraSe, 19. Jahrgang, Heft 7 Juli 1979. i" 12 Dr. ing. S. Scholze, Dr. G. Liebisch, Die Bestimmung der Klebkraft mit Hilfe eines Duktilometers, Teil II Anwendung der Methode, Die Strasse, 20. Jahrgang Heft 3 Marz 1980. 13 R.W. Taxler, Asphalt, It's composition, properties and uses,reinhold Publishing Company, New York, 1961. 14 ASTM Standards, Standard method for Pull-off strength of coatings using portable testers, ASTM Designation D4541-85, januari 1986. 15 R. Jongepier, B Kuilman, Characteristics of the rheology of bitumens, Proceedings of the association of asphalt 14

paving technologists held at Los Angelos, California vol. 38, feb. 1969. 16 Operating procedure, Boiling water stripping test on coarse aggregates coated with bituminous binder, BRRC Mêthods of Measurement - ME 65/91, Belgian Road Research Centre, Brussels, Belgium. 17 K. Madjidzadeh, M. Herrin, Modes of failure and strength of asphalt films subjected to tensile stresses, University of Illinois. 18 J.B. Cieremans, Bepaling van de relatie tussen harsconcentratie en de sterkte en permeabiliteit van het nieuwe systeem voor het consolideren van boorputwanden, KSEPL, Rijswijk, nov. 1989. 19 J.B. Cieremans, Properties of an epoxy resin system and the formulation of a two component system for sand consolidation, KSEPL, Rijswijk, feb. 1990. 20 J.L. Gardon, Variables and Interpretation of some destructive cohesion and adhesion test, Patrick R.L. Marcel Dekker Inc., New York, 1967. 21 Dr. R.N.J. Saai, Die Adhasion von Bitumen und Teer an festen StraSenbaustoffen, Heft 5, Amsterdam, Juni 1933. 22 C.R. Marek and M. Herrin, Tensile Behavior and Failure Characteristics of Asphalt Cement in Thin Films, Proc. Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 37, Ann Arbor, Mi. 1968. 23 I.L. Jamieson, J.S. Moulthrop, D.R. Jones, Advances in the Understanding of Binder-Aggregaat Adhesion and Resistance to Stripping, Highways and Transportation, Vol. 40. nr. 1, January 1993; The Institution of Highways and Transportation, pp. 6-19, London, UK, 1993. 24 C.W. Curtis, R.L. Lytton, C.J. Brannan, Influence of Aggregate Chemistry on the Adsorption and Desorption of Asphalt, TRB preprint AC2/PRPRNT92.TRB, Transportation Research Board TRB, Washington DC, USA, 1992. 25 Ir. A.R.G. van de Wall, Achtergronden van hechting van bitumen aan zee- en Maasgrind, DWW, Delft, 19 juni 1995. 15