Verslag reis Japan 1– 10 augustus 2010

ISAP 2010 en NEXCO

1

Voorwoord

Dit verslag beschrijft het werkbezoek dat in 2010 is gemaakt door een Nederlandse delegatie aan Japan. Er is deelgenomen aan het ISAP congres 2010 en vervolgens is een uitgebreid bezoek gebracht aan NEXCO. Het ISAP congres vond plaats van 1 t/m 6 augustus in Nagoya. Het thema van het 11e Internationale congres was: Safe Global Environment. Aansluitend aan deze conferentie werd door de delegatie een uitgebreid bezoek gebracht aan NEXCO, de grootste wegbeheerder in Japan. Dit bedrijf is 4 jaar geleden geprivatiseerd en genereerd inkomsten via een systeem van tolwegen. Dit verslag beschrijft kennis die is opgedaan gedurende de gehele reis. Hierbij ligt de nadruk op relevante nieuwe ontwikkelingen die van belang zijn voor de Nederlandse praktijk.

Deelnemers Nederlandse delegatie

Jan Voskuilen (RWS), ISAP Conferentie en bezoek NEXCORien Huurman (TU Delft) , ISAP Conferentie en bezoek NEXCOFoeke Elzinga (Van Gelder) , ISAP Conferentie en bezoek NEXCORobert Naus (Dura Vermeer), ISAP Conferentie en bezoek NEXCOGreet Leegwater (TNO) , ISAP Conferentie en bezoek NEXCOEgbert Beuving (EAPA), ISAP ConferentieMaarten Jacobs (BAM), ISAP Conferentie Andre Molenaar (TU Delft), ISAP ConferentieMartin van de Ven (TU Delft), ISAP Conferentie

Leeswijzer

In het tweede hoofdstuk is een verslag gegeven van de ISAP conferentie 2010. Hierbij is gefocust op een aantal onderwerpen, aangezien het niet haalbaar is om een samenvatting te geven van alle presentaties. Er is gekozen voor de volgende onderwerpen:

- Vorstschade aan ZOAB;- Brugdekasfalt voor stalen brugdekken;- Rubber bitumen;- Hergebruik van ZOAB;- Lage –temperatuur asfalt (t.b.v energiebesparing);- Stroefheid;- Duurzaamheid (sustainability);- Levensduur.

In het derde hoofdstuk worden samenvattingen gegeven van de presentaties gegeven bij Nexco de grootste wegbeheerder van Japan.

In deze verslaglegging zijn de conclusies uit de artikelen overgenomen er zijn geen meningen aan toegevoegd. De artikelen die vanuit Nederland zijn gepresenteerd over deze onderwerpen zullen niet verder worden toegelicht omdat deze bekend worden verondersteld voor de Nederlandse praktijk.

2

1 Inleiding 4

2 ISAP Congres 2010 6

2.1 Opening 6

2.2 Vorstschade aan ZOAB 6

2.3 Brugdekasfalt voor stalen brugdekken 7

2.4 Rubber bitumen 8

2.5 Hergebruik van ZOAB 8

2.6 Lage –temperatuur asfalt (t.b.v energiebesparing) 9

2.7 Duurzaamheid (sustainability) in de vorm van o.a. CO2 belasting 10

2.8 Levensduur 11

2.9 Stroefheid 14

2.10 Kwaliteitsmonitoring en sturing van uitvoering met behulp van ICT 14

3 Bezoek NEXCO 16

3.1 Bedrijfsinformatie van NEXCO 16

3.2 Laboratorium faciliteiten 16

3.3 Verslag van presentaties en discussie 17

3

1 Inleiding

Naast Nederland is Japan het enige land ter wereld waar ZOAB op grote schaal (65%) op het hoofdwegennet wordt toegepast. Nederland en Japan gemeen hebben dat ze beiden een hoge bevolkingsdichtheid hebben, al is de bevolkingsdichtheid van Japan in stedelijke gebieden nog groter dan in Nederland. Daarnaast hebben beide landen in meer of mindere mate te maken met slappe ondergrond. Er zijn echter ook verschillen. Nederland heeft gemiddeld 800 mm neerslag per jaar, terwijl in Japan 1470 mm neerslag per jaar valt. Vanwege deze grote hoeveelheid neerslag is er veel aandacht voor water afvoeren, water bergen en waterschade wegconstructies. Daarnaast bestaat Japan in tegenstelling tot Nederland voor 70% uit bergen, terwijl Nederland bijna geheel vlak is. Deze bergen zorgen ervoor dat bij de aanleg van wegen veel kunstwerken nodig zijn, zoals bruggen en tunnels en dat er veel grondwerk moet worden uitgevoerd. Een verschil in beleid bij toepassing van ZOAB is dat in Japan ZOAB wordt toegepast als veiligheidsmaatregel (een vermindering van het aantal verkeersongevallen bij regen met 65% is aangetoond), terwijl ZOAB in Nederland wordt toegepast als geluidsmaatregel.

Omdat Japan en Nederland veel gemeen hebben op het gebied van ZOAB is er in 2005 (Voskuilen, van de Ven en Hofman) reeds een bezoek gebracht aan Japan om kennis uit te wisselen op het gebied van ZOAB. Dit bezoek heeft geleid tot een kennisvermeerdering op het gebied van ZOAB (o.a. meer kennis verkregen op het gebied van onderzoek, proeven, metingen, mengsels, functionele eigenschappen, beheer en onderhoud), maar heeft ook kennis opgeleverd over het in situ niet-destructief monitoren van vervuiling en cleanen van ZOAB. Daarnaast was er aandacht voor geluidsschermen met schermtoppen en het automatisch reinigen van lampen in tunnels.

Algemene verschillen bij het toepassen van ZOAB is Japan zijn de volgende:

Fijnere korrelgradering, namelijk 0/13; Altijd een hoge polymeer modificatie van 8-10%, in Nederland is dit 3-5%; Bitumengehalte van 5%; Uitgebreidere voorschriften voor het mengselontwerp; Bitumenproeven als onderdeel van het mengselontwerp.

Er zijn 5 jaar voorbij gegaan sinds dit werkbezoek, wat betekent dat de stand van de kennis in Japan en Nederland significant is toegenomen. Hierom is besloten om wederom kennis uit te wisselen op het gebied van ZOAB. Daarnaast zal gedurende dit bezoek ook aandacht worden besteed aan kennis op het gebied van vorstschade, brugdekasfalt op stalen dekken, rubber wegdekken, dunne geluidsreducerende deklagen, hergebruik ZOAB, lage –temperatuur asfalt en duurzaamheid.

Daar er internationaal weinig over de ervaringen met ZOAB in Japan wordt gepubliceerd, is dit een unieke gelegenheid om d.m.v. kennisuitwisseling een beeld te krijgen van de ontwikkelingen op dit gebied in Japan. Het is daarom zeer interessant om kennis uit te wisselen op dit gebied, zeker gezien het feit dat Japan voldoende lang ervaring heeft met het gedrag van ZOAB op autosnelwegen (ook op stalen brugdekken). Daarnaast is het van belang om kennis te verzamelen over geluidsreducerende maatregelen, want daar wordt veel aan gedaan in Japan. Mogelijk worden in Japan andere oplossingen voor geluidsreductie ontwikkeld dan in Nederland.

4

In dit verslag zullen eerst in hoofdstuk 2 de opmerkelijke en relevante aspecten worden besproken die naar voren kwamen in het ISAP 2010 congres. Hierbij wordt kort verslag gedaan van de hoofdpunten en verder verwezen naar de papers. Vervolgens wordt in hoofdstuk drie verslag gedaan van het bezoek aan NEXCO, waarbij aandacht wordt besteed aan de specifieke situatie in Japan, de testfaciliteiten van NEXCO en een aantal presentaties die zijn gegeven.

5

2 ISAP Congres 2010

2.1 OpeningNa een indrukwekkende openingsceremonie in Japanse stijl is door Earl Arp van Asphalt Institute USA een presentatie gegeven over de effecten van bitumen op gezondheid in de 21ste eeuw gegeven. Hierbij heeft hij een samenvatting gegeven van alle studies op het gebied van gezondheid met betrekking tot het gebruik van bitumen gegeven. In dit onderzoek lag de nadruk op het al dan carcinogene karakter van bitumen. Uit het onderzoek kwam naar voren dat, hoewel er in het verleden meerdere onderzoeken als resultaat hadden dat bitumen kankerverwekkend zou zijn, dit toch niet onomstotelijk is aangetoond. In deze studies waren de effecten van roken en blootstelling aan het vroeger gebruikte teer onvoldoende onderscheidend van blootstelling aan bitumen. Daarnaast zijn nieuwe studies uitgevoerd door middel van dierproeven met realistische belastingen en zijn uitgebreide studies gedaan naar de gezondheid van mensen die blootgesteld zijn aan bitumen. Deze nieuwe onderzoeken gaven weliswaar aan dat bitumen irritatie kon opwekken, maar er bleek geen significant verhoogde kans op kanker te zijn. In 2011 of 2012 zal naar alle waarschijnlijkheid een internationaal advies op het gebied van het gezondheidsrisico’s van bitumen door International Agency for Research on CAncer (IARC) worden gegeven. Dr. Arp verwacht dat op basis van deze recente studies het advies zal luiden dat bitumen geen significante gezondheidsrisico’s op het gebied van kanker met zich meebrengt.

2.2 Vorstschade aan ZOABIn Hokuriku in het noorden van Japan werd vanwege geluid en splash and spray ZOAB toegepast. Echter vanwege de beperkte levensduur, veroorzaakt door belasting tijdens het sneeuwruimen en

6

door het gebruik van sneeuwkettingen, wordt onderzoek gedaan naar duurzamere alternatieven. Hierbij wordt gekeken naar asfalt met een lagere holle ruimte van 17 of 18% of zelfs SMA mengsels met een hele fijne textuur [1]. De studie laat zien dat er levensduurverbeteringen worden gerealiseerd, maar dat er nog onvoldoende data beschikbaar zijn voor het maken van definitieve keuzes voor bepaalde oplossingen.

[1] The field study of the conformed porous HMA at heavy snow region, Norio Yokoyama, Hirofumi Nakajima, Hiroshi Murakami

2.3 Brugdekasfalt voor stalen brugdekkenStalen bruggen vervormen veel onder invloed van belastingen en temperatuur. Deze vervormingen betekenen een extra zware belasting op het asfalt dat wordt aangebracht op brugdekken. Om deze reden wordt er door verschillende partijen onderzoek gedaan om betere constructies te bedenken voor asfalt op stalen bruggen [2], [3], [4], [5].

In [2] wordt een voorbeeld gegeven van een asfaltmengsel voor een stalen brugdek waarbij een SBS -modificatie succesvol toegevoegd wordt in de asfaltcentrale. Het artikel benadrukt dat deze mengmethode goed is voor de viscositeiteigenschappen gedurende aanleg.

In Japan is op een brug in drie secties van ongeveer 4 km een nieuw type deklaag toegepast: een combinatie van een open deklaag en een SMA-onderlaag deze innovatieve deklaag heet POSMAC [3]. Deze deklaag heeft aan de ene kant de voordelen van een open deklaag met betrekking tot veiligheid en geluid, terwijl tegelijkertijd de SMA-laag zorgt voor een waterdichte afsluiting van het brugdek. De ZOAB- en SMA-laag kan in één werkgang worden aangebracht. De deklaag heeft nu twee jaar goed gefunctioneerd en wordt nog steeds gemonitoord.

In het verleden werd er als tussenlaag op brugdekken gietasfalt gebruikt, echter vanwege het intensieve aanlegproces en de hoge kans op spoorvorming zijn SMA alternatieven toegepast. De praktijk liet echter zien dat bij SMA deklagen lokaal snel delaminatie kan optreden. Om deze reden is in Japan een Epoxy Asfalt Mix ontwikkeld (EAM) [4]. De binder in deze mix bestaat voor 15% uit epoxy en voor 85% uit bitumen. Deze innovatieve mix heeft een hoge weerstand tegen spoorvorming terwijl de aanleg niet arbeidsintensief is. Een praktijktest toont aan dat er goede adhesie is met de onderlaag en dat er geen spoorvorming optreedt. De levensduur wordt nog verder gemonitoord, maar gedurende het eerste jaar waren de prestaties goed.

Een andere manier die is voorgesteld om de levensduur van asfalt op stalen brugdekken te verlengen is het aanbrengen van een microdeklaag bovenop de toplaag [5]. Het vervangen van de asfaltlaag op brugdekken is arbeidsintensief en een risico voor de constructie, om deze reden zou dit zo min mogelijk voor moeten komen. Om de levensduur van het aangebrachte asfalt te verleningen is een microdeklaag aangebracht van 5mm, dit moet veroudering van de laag eronder tegengaan. Uit het onderzoek blijkt dat indien de verkeersbelasting hoog is de deklaag snel degradeert omdat deze relatief stijf is. Indien er geen sprake is van degradatie, lijkt de microdeklaag een positief effect te hebben op de levensduur. De prestaties op langere termijn worden nog gevolgd om na te gaan of de winst in levensduur van de onderlaag opweegt tegen de extra kosten van de microdeklaag.

7

Tot slot wordt er ook in een artikel aandacht besteed aan het verwijderen van asfaltlagen op stalen brugdekken [6]. De huidige methode van verwijderen heeft de volgende nadelen: veel geluidsproductie, ontstaan van fijn stof, achterblijven van asfaltresten, mogelijke schade aan oneffenheden in het dek zoals klinknagels en schade aan het stalen dek zelf. Om deze reden is er geëxperimenteerd met het verwijderen van asfalt met behulp van inductie. Deze procedure is succesvol gebleken en daarom dan ook gepatenteerd.

[2] Advantage, Quality control and application of a plant-mix asphalt modifier on porous asphalt on steel deck pavement, Guojie Yan, Zhenhua He, Gang Liu, Yunchun Xu, Rui Hu, Jiao Li, Japan

[3] A porous surface mastic asphalt course on the Honshu-Shikoku bridge expressway, Akira Inoue et al, Japan

[4] Application of Epoxy Asphalt Mixture to the Binder Course in Orthotropic Steel Deck Pavement, H. Katagiri, H. Maeno, K. Tokumitsu & R. Iida, Japan

[5] Test Application of Micro Surfacing Method to Steel Deck Pavements, T.Tamura & G.Tokunaga, Japan

[6] Noiseless In-Place Removing Using Induction Heating System of Asphalt Layer Bonded with Steel Deck Bridge, H.Y. Yoon, Gomi A. & Hosokawa H., Japan

2.4 Rubber bitumenEr is onderzoek uitgevoerd naar de invloed van rubberdeeltjes (0-600 µm afkomstig uit oude autobanden) op het gedrag van bitumen [7]. In dit onderzoek zijn DSR proeven uitgevoerd en zijn eindige elementen berekeningen uitgevoerd met Abacus. Uit het onderzoek komt naar voren dat het toevoegen van rubberdeeltjes de vermoeiingslevensduur van asfalt vergroot. De grootste levensduurverlenging werd gevonden bij het hoogste percentagetoegevoegd rubber (10%). Het gedrag bij toevoeging van 3 en 5% wijkt weinig af van het gewone referentiebitumen.

[7] Rheological properties and fatigue resistance of crumb rubber, Faraq Khodary, Michael Vormwald

2.5 Hergebruik van ZOABHet recyclen van ZOAB wordt in Japan als een uitdaging gezien vanwege het hoge gehalte polymeermodificatie van de bitumen [8]. Om deze reden wordt slechts een beperkt deel van het asfalt gerecycled en wordt de fijne fractie gescheiden van de grove fractie en volgens een ander procedé gerecycled. Er worden verschillende studies uitgevoerd om na te gaan hoe het percentage ZOAB-granulaat verhoogd kan worden en wat voor effecten dit heeft [8], [9], [10], [11], [12]. Deze studies worden hierna verder toegelicht.

Vanwege de doorlatendheid van ZOAB is er ook in Japan vochtschade in de asfaltlaag onder het ZOAB. Aangezien in dit geval beide lagen tegelijk vervangen moeten worden is een methode ontwikkeld om de top- en onderlaag tegelijk te recyclen [9]. In deze methode worden de fijne delen uit ZOAB, die ze niet kunnen gebruiken voor een nieuwe ZOAB laag, gebruikt worden voor de onderlaag. Daarnaast wordt er gewerkt aan nieuwe scheidingsmethoden naast breken, die het percentage hergebruik omhoog kunnen brengen [10]. Door gebruik van stoomscheiding in plaats van breken kan het percentage hergebruik van de fractie 5-13 mm omhoog van 50% tot 90%. Dit zorgt echter nog steeds niet voor recycling van de fijne delen. Daarom wordt in [11] een scheidingsmethode voorgesteld die met behulp van druk en temperatuur asfalt kan scheiden in

8

steenslag, grind en bindmiddel. Deze pure bestanddelen zorgen ervoor dat hergebruik eenvoudiger wordt. Tot slot wordt in [12] een beeld geschetst dat in de toekomst problemen kunnen gaan optreden door het veelvoudig recyclen van asfalt. De bindmiddel zal steeds meer verouderen wat recycling uiteindelijk onmogelijk maakt.

[8] A study on recycling of porous asphalt mixtures, Seijirou Yukawa, Kazunari Hirikawa, Masakazu Jomoto

[9] An innovative recycling method of porous asphalt for the Japanese motorways, Akira Oi, Ryo Kato, Keizo Kamiya, Toshihiro Tanaka, Shigeo Higashi, Katsuji Nishijima

[10] Development of high performance binder and new production method of recycled aggregates for recycling of porous asphalt pavements, Shigeo Higashi, Katsuji Nishijima, Shigeru Wataya, Akihiti Hokari, M. Ina

[11] Proposal of recycling technology which uses compressed hot water to separately recover aggregate and asphalt from RAP, Yousuke Kanou, Shouichi Akiba

[12] Highly aged and highly-modfied asphalt concrete recycling in Japan, Takashi Kanou, Hiroyuki Nitta, Iwao Sasaki, Atsushi Kawakami, Kazuyuki Kubo.

2.6 Lage –temperatuur asfalt (t.b.v energiebesparing)Er zijn verschillende onderzoeken gepresenteerd over de prestaties van half-warm asfalt. Deze onderzoeken beoordelen de invloed van verschillende additieven en gaan na of half-warm asfalt vergelijkbaar presteert met warm asfalt. Hierbij wordt zowel naar het bitumen- als het asfaltgedrag gekeken [13]. [14], [15], [17], [18]. Deze studies laten allen in hoofdlijnen vergelijkbare prestaties voor halfwarme mengsels en warme mengsels zien. Uitzondering hierop is één studie waarin de vochtgevoeligheid is bekeken door een vergelijking uit te voeren van retainde en niet-retainde ITS-waarden. Deze studie laat zien dat half warme mengsels iets gevoeliger zijn voor vocht in vergelijking tot warme mengsels [14].

In België is onderzocht in hoeverre onderzoek in het laboratorium kan worden gebruikt om het temperatuursvenster vast te stellen waarin half-warme mengsels hetzelfde gedrag vertonen als warme mengsels [15]. Hierbij zijn drie typen toevoegingen bekeken: zeolieten, waxen en het schuimen van bitumen. Met behulp van de gyrator wordt aangetoond dat de mengsels met wax- of zeoliettoevoegingen goed verdicht kunnen worden bij een temperatuur die 30°C lager ligt dan bij de warme productie van asfalt. Het bepalen van het temperatuursvenster voor schuimbitumen, dat een grotere temperatuursreductie oplevert dan 30°C, lukte de Belgen nog niet in het laboratorium. De Nederlandse aannemer BAM geeft aan dat zij wel in staat zijn om hun schuimbitumenmix LEAB in het lab te produceren. Hiervoor wordt een speciale menger ingezet die voldoende energie kan toevoegen aan het mixproces. Laboratoriumonderzoek toont aan dat het LEAB mengsel vergelijkbare prestaties heeft als warm asfalt ook met betrekking tot de natte indirecte trekproef. Een milieuanalyse laat zien dat het produceren van dit mengsel 40% minder energie kost en 25% minder CO2 opleverd.

Er is een onderzoek uitgevoerd waarbij is nagegaan of de hogere stijfheid veroorzaakt door de additieven die worden toegevoegd aan halfwarme mengsels negatieve invloed hebben op het lage temperatuursgedrag [17]. De studie laat zien dat, ondanks dat er duidelijk sprake is van een hogere

9

stijfheid bij de toevoeging van de additieven, het lage temperatuursgedrag niet negatief wordt beïnvloed.

Er is een onderzoek uitgevoerd naar de stabiliteit van de ingemengde additieven die wordt gebruikt bij halfwarme mengsels [18]. Deze studie laat zien dat er zelf na 1 week opslag geen sprake is van het uitzakken van de modificatie in de bitumen.

In de toepassing van half-warm asfalt is door het maken van thermografische beelden aangetoond dat de temperatuur gedurende uitvoering constanter is, wat de kwaliteit van het wegdek ten goede komt [19]. Deze studie laat zien dat vooral de temperatuur rondom naden constanter is.

[13] Performance measure of warm mix asphalt with three organic additives, Hosin Lee and al.

[14] Laboratory investigation of rheological and moisture susceptibility of WMA mixture, Feipeng Xiao, Serji N. Amirkhanian, Junan Shen

[15] Asphalt production at reduced temperatures and the impact on asphalt performance, Joelle de Visscher, Ann Verelstraete, Hilde Soenen, Tine Tanghe, Per Redelius.

[16] Succesful Dutch Experiments with Low Energy Asphalt Concrete, M.M.J. Jacobs, C.M.A. van den Beemt, B.W.

[17] Stiffness and low-temperature behavior of selected warm asphalt mixtures, Jan Valentin, Petr Mondschein, Michal Varaus, Petr Hyzl

[18] Study on the storage stability of WMA modified asphalt. Jianzhong Pei, Shicui Xu, Mingfeng Chang, Hong Zhang.

[19] Thermal Imaging Technology: Quality Control and Quality Assurance for Construction of Warm and Hot Mix Asphalt Pavements, M. M. Elshafey, C. Herry, A.O. Abd El Halim & R. Goubran, S. N. Goodman

2.7 Duurzaamheid (sustainability) Met betrekking tot duurzaamheid worden studies op een aantal aspecten beschreven, namelijk de LCA analyse, stedelijke hitte eilanden, hergebruik en lage temperatuursasfalt. In deze paragraaf zullen we de eerste twee effecten toelichten, hergebruik en lage temperatuursasfalt worden al in andere paragraven behandeld (paragraaf 2.5 en 2.6 respectievelijk).

In [20] wordt toegelicht dat er in het verleden een aantal LCA berekeningen zijn gedaan op het gebied van wegen. Hierbij werd bijvoorbeeld de milieu-impact van asfalt- en betonwegen met elkaar vergeleken. Deze studies geven hele case specifieke antwoorden, die weinig zeggen over het algemene geval. Daarnaast ontbreekt het bij deze berekeningen aan:

Een vast framework met randvoorwaarden, wat het mogelijk maakt verschillende berekeningen met elkaar te vergelijken;

Goede datasets op regionaal niveau, zodat specifieke regionale aspecten meegenomen kunnen worden.

Rolweerstand van het wegdek, immers het grootste deel van de milieubelasting treedt op tijdens de gebruiksfase in de vorm van voertuigen die de weg gebruiken.

10

Er is dus een beter kader en meer informatie nodig om LCA berekeningen te maken die generieke uitspraken doen over de sustainability van verschillende wegdektypen.

Een specifieke case die in Engeland is doorgerekend vergelijkt de milieubelasting van half warme met warme mengsels [21]. Uit deze vergelijking blijkt dat half warme mengsels vooral vanwege hun hogere stijfheid duurzamer zijn, aangezien hoge stijfheid de constructiedikte reduceert. Mengsels met schuimbitumen waarbij cement wordt toegevoegd kosten weinig energie om te verwarmen, maar hebben vanwege de toevoeging van cement een hoge CO2 belasting. Als een integrale duurzaamheids afweging wordt gemaakt is een lauw asfaltmengsel met cement toch minder aantrekkelijk dan halfwarme mengsels met additieven. In deze vergelijking is geen levensduur meegenomen, aangezien er nog geen levensduurverwachting is van half-warme mengsels. In deze studie is ook niet gekeken naar de rolweerstand. Dit verhaal laat vooral zien dat milieubelasting veel nuances heeft en dat er veel facetten van het wegontwerp impact hebben op de uiteindelijke milieubelasting van een weg, waarin een beheerder zelf af moet wegen waar de nadruk op moet liggen.

Het fenomeen hitte eilanden beschrijft het effect dat steden in de zomer een paar graden warmer zijn dan het omliggende landelijk gebied. Dit komt doordat de wegen en gebouwen meer opwarmen onder zoninstraling dan vegetatie. Voor warme gebieden kunnen deze hogere temperaturen hinderlijk zijn en bovendien leiden tot meer energieverbruik voor koeling. Er wordt gewerkt aan wegdekken die minder opwarmen om zo de verhoogde temperatuur in steden tegen te gaan [22], [23].

Er worden globaal twee methoden onderscheiden voor temperatuursverlaging door wegen, namelijk de reflectie van het oppervlak verhogen of zorgen voor de aanwezigheid van water dat kan verdampen en zo hitte aan de omgeving kan onttrekken. Reflectie wordt bewerkstelligd door hitte reflecterende pigmenten aan te brengen op het oppervlak of gebruik te maken van keramische toeslagmaterialen. Waterberging wordt gerealiseerd door cement slurry in open beton en asfaltmengsels te brengen. Metingen uitgevoerd aan het asfaltoppervlak laten zien dat door de kleur van het wegdek te veranderen er een temperatuursreductie van 10°C kan worden gerealiseerd. Met behulp van waterberging kan, mits er voldoende water aanwezig is in het wegdek, een temperatuursreductie van 5-10°C worden gerealiseerd. Beide effecten kunnen gelijktijdig optreden en dus bij elkaar opgeteld worden. Het effect van deze temperatuursreductie van het asfalt op de luchttemperatuur is nog niet uitgebreid onderzocht, maar deze lijkt vooralsnog vooral beperkt te zijn.

[20] Life Cycle assesment of asphalt pavements, Yue Huang, Roger Bird, M. Bell, Bob Allen

[21] Environmental Life cycle assessment for Asphalt pavements: issues and recommended future directions, Nicholas Santero, Alissa Kendall, John Harvey, Ting Wang, In-Sung Lee

[22] Paving Method to Control Heat-Island Phenomena and its Effects — Study on Water Retaining Pavement and Solar Radiation Reflective Pavement, J. Hasegawa, Y. Takeda, Japan

[23] A Multiphysics Approach to Optimize Systems for Harvesting Heat Energy and Reduce the Urban Heat Island Effect of Asphalt Pavements, R. Mallick, J. Carelli, L. Albano, B. Chen, S. Bhowmick, USA

11

2.8 LevensduurEr is een artikel geschreven die de ervaringen beschrijft na 10 jaar open deklagen in Japan [24]. Dit artikel verteld dat ZOAB sinds 1998 standaard wordt toegepast op snelwegen en dat nu 65% van het wegennet voorzien is van ZOAB. Voor het mengsel wordt gekozen HPMA (High Polymer Modified Asfalt). Dit mengsel bevat 2 maal zoveel bitumen als standaard gemodificeerde bitumen, namelijk 8 –10 %. In de meeste gevallen wordt een SBS modificatie gebruikt. Het standaard ZOAB mengsel heeft 20% holle ruimte. In de noordelijke regionen wordt om meer rafelingssweerstand te hebben gekozen voor een mengsel met 17% holle ruimte. Dit wordt gerealiseerd door de korrelverdeling aan te passen.

In dit artikel worden de volgende conclusies getrokken: De weerstand van open deklagen tegen spoorvorming is beter dan dichte deklagen; De weerstand van open deklagen tegen rafeling is minder dan dichte deklagen; Het aantal dodelijke ongevallen is drastisch verminderd vanwege beter zicht en meer

stroefheid gedurende regen; Open deklagen realiseren een geluidsreductie van 3dB of meer ten opzichte van dichte

deklagen; Open deklagen vergroten de kans van stripping in de onderlagen, doordat hier meer vocht

bijkomt. Dit wordt beheerst door de onderlaag te testen met behulp van de “Soaked wheel tracking test”.

Open deklagen kunnen gemaakt van 50% gerecycled materiaal zijn bijna net zo duurzaam als opendeklagen gemaakt met nieuw materiaal.

Er worden ook asfaltmengsels ontwikkeld met nog hogere polymeer gehaltes van 10 tot 15% [25]. Deze mengsels worden toegepast in koude condities, op stalen brugdekken en bij mengsels met fijnere korrelgradering.

Mogelijk wordt de levensduur van ZOAB verbeterd als de ZOAB beter schoon wordt gehouden. Daarom is in Japan een nieuw voertuig ontwikkeld om ZOAB te reinigen [26]. Dit apparaat heeft als voordeel dat het 6 tot 10 km per uur gaat en gebruikt kan worden met een rijdende afzetting. Dit heeft minder hinder tot gevolg. Een nadeel van het apparaat is dat de reiniging iets oppervlakkiger is en slechts ongeveer de bovenste 20 mm reinigt.

In Japan zijn er problemen met de duurzaamheid van de asfaltlaag onder het ZOAB. Vanwege het vochtige klimaat wordt de onderlaag bijna continu blootgesteld aan vocht waardoor er degradatie optreedt. Om dit probleem het hoofd te bieden hebben Japanners verschillende wegdekken ontwikkeld die een combinatie zijn van ZOAB en SMA. Deze wegdekken zijn aan de bovenkant open en terwijl de onderkant geen water doorlaat. In eerste instantie werden er twee asfaltlagen op elkaar aangebracht in twee werklagen. Echter materieelinnovatie heeft geleid tot een wegdek dat in één integrale laag kon worden aangelegd, genaamd Porous Surface Asphalt Mastic Course (POSMAC) [27]. Dit mengsel wordt sinds 2005 toegepast in Japan. De aanbrengmethode is als volgt. Eerste wordt een emulsielaag van minimaal 1,2 l/m2 op de onderlaag gespoten. Deze wordt vervolgens gestabiliseerd om te voorkomen dat de emulsie wegloopt,. Daarna wordt ZOAB aangebracht over en dus gedeeltelijk in de nog vloeibare laag, dit is schematisch weergegeven in

12

Figuur 2-1. De aanleg gebeurt in één werkgang gebruikmakend van het materieel dat is weergegeven in Figuur 2-2.

De voordelen van deze methode zijn: Goede hechting met de onderlaag (ook relevant voor stalen brugdekken); Geen vocht in de onderlaag; Meer weerstand tegen scheuren die ontstaan vanuit de onderlaag (reflective cracking).

Figuur 2-1: POSMAC, schematische opbouw van het mengsel

Figuur 2-2: Materieel voor het aanbrengen van POSMAC

Er is ook een alternatieve aanbrengmethode ontwikkeld voor deklagen die van boven open zijn, terwijl ze toch aan de onderkant een waterafsluitende laag realiseren, dit zijn de zogenaamde hybride asfaltmengsels. Deze mengsels zijn zo ontworpen dat er eigenlijk sprake is van een ZOAB mengsel, met een overmaat aan bitumen dat zoveel afdruipt dat er een dichte laag aan de onderkant ontstaat. Dit is begrijpelijk een ingewikkeld mengsel om te maken en is de laatste jaren dan ook veel onderzoek gedaan om een goede methode te ontwikkelen voor het mengselontwerp.

[24] Development and Study of Polymer Modified Asphalt in Japan, T. Suzuki, T.Hirato, T.Kiya, T.Takahashi, M.Watanabe, K.Uesaka, Japan

[25] Study of Polymer Modified Asphalt in Japan, T. Suzuki, T.Hirato, T.Kiya, T.Takahashi, M.Watanabe, K.Uesaka, Japan

[26] Development of the new cleaning vehicle for porous asphalt, Toshiyuki Katsu, Shohei Sasaki, Japan

13

[27] Development of porous surface mastic asphalt course (POSMAC), Haruhiko Itou et al., Japan

2.9 StroefheidIn Engeland wordt vanwege problemen met stroefheid bij oplevering en beperkte levensduur van mengsels gezocht naar nieuwe SMA mengsels die op beide gebieden beter presteren [28]. Om een langere levensduur te bewerkstelligen zijn mengsels ontwikkeld met een fijne korrelgrootte en een hoog bitumengehalte. Bij deze mengsels wordt om voldoende stroefheid bij oplevering te krijgen afgestrooid met grit. De stroefheid is door deze maatregel goed bij lage snelheden, maar bij hoge snelheden met geblokkeerde wielen is deze nog onvoldoende. Om de stroefheid bij hogere snelheden te verbeteren is nieuw onderzoek gepland.

In Portugal is een studie uitgevoerd naar de relatie tussen stroefheid en veiligheid [29]. Deze studie beschrijft een data-analyse die zoekt naar verkeerssituaties waarin een hoge mate van stroefheid is vereist en verkeersituaties waarbij met minder stroefheid toch een vergelijkbaar veiligheidsniveau wordt bereikt. Deze studie heeft als doel om investeringen om stroefheid te verbeteren zo effectief mogelijk in te zetten.

[28] Improving the Performance of Asphalt Surfacing, M. J. McHale & P. Roe, D. Millar, United Kingdom

[29] The Influence of Skid Resistance on Traffic Safety in Different Road Environments, A. Fernandes & J. Neves, Portugal.

2.10 Kwaliteitsmonitoring en sturing van uitvoering met behulp van ICTVerschillende papers in de conferentie besteden aandacht aan de kwaliteitscontrole om het uitvoeringsproces constanter te laten verlopen en zo de homogeniteit van asfalt te verbeteren [30], [31], [32], [33].

In Canada is een methode opgesteld die criteria voor de uitvoering beschrijft op basis van thermografische monitoring waarop ook afgerekend kan worden Error: Reference source not found]. De criteria hebben betrekking heb een minimum en een maximum temperatuur en een maximaal toelaatbaar verschil achter de afwerkbalk. Praktijkmetingen hebben aangetoond dat deze criteria de homogeniteit van het geleverde product verbeterd.

In Japan worden verschillende technieken onderscheiden met betrekking tot het gebruik van ICT bij de uitvoering [31]. Hierbij zijn systemen te onderscheiden die hun positie bepalen met behulp van satellieten. Hierbij bestaat een voorkeur voor het Global Navigation Sattelite System (GNSS), wat nauwkeuriger is dan GPS. Een systeem gebaseerd op satellieten moet echter altijd nog ondersteund worden met een lokaal baken. Een dergelijk baken kan ook nog met behulp van lasers ervoor zorgen dat de positie in het verticale veld wordt geregistreerd. Er zijn echter ook systemen die alleen lokaal posities vastleggen met behulp van Total Station. Dergelijke locale systemen zijn vanwege hun eenvoud op het moment het meest populair in Japan. Op het moment neemt het gebruik van deze systemen snel toe, al is er ook een gevoel dat het op het moment nog meer kost dan oplevert om dergelijke systemen te gebruiken doordat het nog geen standaard onderdeel is van het proces, waardoor zaken dubbel moeten en informatie niet automatische aangeleverd kan worden en vervolgens zonder verdere verwerking weer gebruikt in kwaliteitssystemen.

14

In Amerika en Japan zijn pogingen ondernomen om de dichtheidscontrole van het opgeleverde asfalt uit te voeren met behulp van ICT op walsen [32]. Sinds 1980 wordt er door wals producenten gewerkt aan meetsystemen op de wals die parameters kunnen meten gedurende het proces. Een systeem dat hierbij is ontwikkeld is meting van de stijfheid van de constructie bij trillend verdichten. Deze studie laat zien dat kwaliteitscontrole met op dichtheid met behulp van walsmonitoring toch nog wat haken en ogen kent. De stijfheid van de ondergrond en de temperatuur hebben beide grote invloed op de meting en daarom is de betrouwbaarheid van de bepaalde dichtheid laag. Een dergelijke controle zegt echter wel meer over de homogeniteit dan het boren van één boorkern per 1000 m2. In [33] wordt wel duidelijk gemaakt dat verdichting met behulp van ICT een hoop voordelen met zich mee kan brengen. Het mooiste voorbeeld hiervan is het aantal walsovergangen beter beheersen, zoals is weergegeven in Figuur 2-3. De figuur laat zien dat door meer terugkoppeling naar de walsmachinist er een significante verbetering is van het walspatroon. Een essentiële voorwaarde hiervoor is heldere terugkoppeling is naar de walsmachinist.

Figuur 2-3: Het aantal walsovergangen met en zonder ICT monitoring

[30] Thermal Imaging for Quality Control of Hot Mix Asphalt, M. Lavoie, Canada

[31] Current Status of and Problems with Information Technology Construction Technology for Road construction Work in Japan, T. Takada, Y. Takagi, Japan

[32] Innovative QC/QA Compaction Method for HMA Pavement using Intelligent Compaction (IC) Technology H.Furuya, Y. Tsukimoto, H. Koseki, T. Mansell, V. “Lee” Gallivan, K. Uchiyama, USA/ Japan

[33] Intelligent Compaction – Improved Construction Technologies For Hot Mix Asphalt That Benefits Agencies And Contractors, V. Gallivan, Horan, D’Angelo, P.E., USA

15

16

3 Bezoek NEXCO

3.1 Bedrijfsinformatie van NEXCONEXCO is de grootste tolweg maatschappij in Japan. NEXCO is verantwoordelijk voor de aanleg van wegen, het beheer en de exploitatie. Het bedrijf is opgedeeld in drie regio’s, welke functioneren als zelfstandige bedrijven. Deze bedrijven hebben een gezamenlijke advies- en researchdienst NEXCO ERI. Wij hebben een bezoek gebracht aan NEXCO ERI. Dit bedrijf heeft ongeveer 100 werknemers en heeft een budget van 45 miljoen dollar per jaar. Zij adviseert de regionale diensten van NEXCO en verkoopt ook kennis aan lagere overheden.

NEXCO is heeft meer dan 50 jaar ervaring in beheer en onderhoud. Zij beheren 8700 km aan tolwegen, 1545 tunnels die samen in totaal 1445 km lang zijn en 13500 bruggen die samen een lengte van 1250 km hebben. Het aantal kunstwerken in deze opsomming is opvallend en te wijten aan het grote aantal bergen in Japan.

3.2 Laboratorium faciliteitenNEXCO bezit ook een grote versnelde belastingstest voor wegdekken, genaamd Accerlated Loading and Environment Simulator (ALES) die lijkt op het apparaat van Stuva in Keulen (Figuur 3-4). Ze hebben een carrousel met vier wielen die cirkels draaien van 8 en 10 m diameter. Ze kunnen de ruimte waarin wordt getest conditioneren van -20 tot +40°C. Het is ook mogelijk om het wegoppervlak te bevochtigen gedurende belasting. Het apparaat kan tot 100km/uur belasten. Er worden 16 trapeziumvormige elementen in een cirkel geplaatst. Deze worden gefabriceerd in stalen mallen, hierin zit een cementgebonden wegfundering in en verder kunnen verschillende lagen worden aangebracht. Ze hebben een eigen mini asfalt fabriek, waar het gemaakte asfalt ook kan worden verdicht met een stalen wals en een bandenwals. Ze kunnen ongeveer 4 testen per jaar uitvoeren met deze machine. Proeven hebben laten zien dat er een relatie was tussen testresultaten en het gedrag van asfalt in de praktijk op het gebied van spoorvorming/rafeling.

Als ze in Japan praten over spoorvorming dan bedoelen ze een combinatie van spoorvorming en rafeling. Ze meten simpelweg de spoordiepte en kijken verder niet of het schadebeeld rafeling of spoorvorming is. De achtergrond hiervan is dat er door het gebruik van sneeuwkettingen en spikes veel steenverlies is de sporen optreed. Dit zul je dus altijd mee moeten nemen als je testresultaten afkomstig uit Japan beschouwd.

NEXCO beschikt ook over meetwagens met daarin onder andere een stroefheidstester, deze lijkt op de Nederlandse stroefheidswagen. Ze laten speciale banden maken voor de tester. Ze zeggen stroefheid te kunnen meten tot 140 km/h en meten in de praktijk met 80 km/h. Achterop de meetwagen is ook een Valgewicht Deflectie Meter gemonteerd. Deze meet net als in Nederland vanuit stilstand. Daarnaast wordt gewerkt aan een meetmethode om al rijdend de draagkracht van de fundering te meten, maar hebben tot nu toe nog onvoldoende correlatie in de resultaten.

17

Figuur 3-4: Een discussie naast de elementen voor de rafelingstester

3.3 Verslag van presentaties en discussieGedurende de dag worden er telkens om beurten presentaties gegeven, waarna er gediscussieerd wordt over de raakvlakken. Hieronder wordt een samenvatting van de presentaties en de discussies gegeven.

Evaluation and further development of porous asphalt with 10 years experience in Japanese expressways

Dr. Shimeno, Chief researcher for assetmanagement

Nu is 65% van de Expresswegen bedekt met open asfalt. In Japan is open asfalt vooral een veiligheidsmaatregel, maar er wordt zeker ook gewezen op de geluidsreductie. Onderzoek heeft aangetoond dat open asfalt het aantal ongelukken bij regen reduceert met 65%. De belasting op de weg varieert sterk per weglocatie, dit omdat zowel het weer als de hoeveelheid verkeer niet op alle wegen gelijk is. Vanwege het koude weer in het noorden gaan open deklagen hier minder lang mee. Dit heeft te maken met de extra belasting door kou, maar ook door het gebruik van spijkerbanden. Om deze reden past NEXCO in het noorden een ander, duurzamer mengsel toe voor open deklagen. Dit mengsel heeft een lager holle ruimte percentage (17% ipv 20%), dit wordt bereikt door in de steenslag meer fijne delen toe te voegen. Om de duurzaamheid van open

18

deklagen te testen in het laboratorium wordt voor het noorden een Cantabro test uitgevoerd bij -20°C en voor het zuiden bij 20°C.

Er worden de volgende eisen gesteld aan asfaltmengsels:

Items Ordinary Snow&IceMarshall Stability (kN) 5 ＞ 5 ＞Flow (1/100cm) 20-40 20-40Air Void (%) 20 17Retained Marshall Stability (%)　 60 ℃48hr

75 ≧ 75≧

Cantabro Loss 　 (%) 20　 (20 ℃ ）20（－ 20℃ ）Compaction dgree　 (%) 96≧ 96≧Drainage Capacity in site　 (Sec/400cc) 6≦ 7≦

Voor open deklagen wordt gebruik gemaakt van zogenaamd High Polymere Modified Asphalt (HPMA). Dit betekent dat er 10 tot 12% SBS polymeer is toegevoegd aan de bitumen. Dit betekent dat de binder een polymeernetwerk krijgt in plaats van een bitumennetwerk, waardoor de eigenschappen van de binder ingrijpend veranderen. Hierdoor heeft het asfalt een hoge stijfheid bij hoge temperaturen en meer elastisch gedrag bij lage temperaturen. De kwaliteit wordt bekeken door de stijfheid en de bending toughness te bekijken (de standaard rekmetingen werken niet meer bij deze hoge modificaties omdat proefstukken vroegtijdig breken).

In Japan is de ervaring dat stroefheid bij nat weer van opendeklagen groter is dan dichte deklagen. Ze hebben 12 jaar aan meetgegevens om deze observatie te onderbouwen. Hierbij kijken ze met MPD metingen naar de korrelvorm, deze blijkt constant op latere leeftijden. Alle aggregaten komen uit Japan zelf en ze hebben hier goede ervaringen mee.

Ook de Japanners meten de verandering van de geluidsreductie van open deklagen op latere leeftijden. Er wordt gekeken naar het verloop per frequentie en naarmate tijd verstrijkt wordt een hoger geluidsniveau geconstateerd in het 1000Hz gebied. Deze afname in geluidsreductie lijkt zich niet te stabiliseren na verloop van tijd.

In de praktijk hebben ze schades die ze toeschrijven aan stripping van de dichte onderlagen onder de open deklagen, daarom wordt er proeven uitgevoerd om de strippingsweerstand van deze lagen te bepalen. Er worden twee verschillende testen uitgevoerd, namelijk een treksterkte test met en zonder vochtbelasting en een Wheel tracking test met en zonder vochtbelasting. Bij de indirecte treksterkte proef worden proefstukken belast met water onder een verhoogde druk, vervolgens wordt de indirecte treksterkte gemeten. Resultaten worden vergeleken met onbelaste proefstukken en hier wordt een ratio uit bepaald. Ook wordt er een Soaked Wheel Tracking test uitgevoerd, waarbij een proefstuk bestaande uit een combinatie van een open deklaag en een dichte deklaag omgekeerd wordt belast in de Wheel Tracking test, terwijl de open deklaag geheel onder water staat. Ook hierbij worden resultaten van proeven met vocht vergeleken met die van proeven zonder vocht.

19

Vanwege het toenemende milieubewustzijn wordt ook in Japan gewerkt aan de recycling van ZOAB. Een uitdaging hierbij zijn de hoge PMB gehaltes die worden toegepast. Er worden oude wegdekken weggefreezd zonder te verwarmen. Koud frezen beïnvloedt de korrelverdeling sterk, waardoor teruggewonnen asfalt niet zonder meer voor hetzelfde mengsel kan worden toegepast. Om deze reden wordt bij recycling van het teruggewonnen materiaal de grove fractie gescheiden van de fijne fractie. De fijne fractie wordt vervolgens niet verder gerecycled. Wat dus ook betekent dat de bitumen nauwelijks wordt gerecycled, aangezien dit grotendeels in de fijne fractie zit.

Silent and durable joints

Presentatie Jan Voskuilen, RWS

De presentatie wordt niet uitgebreid beschreven omdat de kennis van de Nederlandse delegatie bekend wordt verondersteld. In Nederland is behoefte aan stille voegovergangen omdat dit past bij de stille wegdekken die in Nederland worden toegepast. Er worden in Nederland op een aantal specifieke plekken eisen gesteld aan piekbelastingen in geluid afkomstig van voegovergangen, met behulp van een SPB meting wordt de geluidsuitstraling van lichte voertuigen boven het wegoppervlak gemeten en voor zware voertuigen onder de voeg (proefvoorschrift NBD 00401).

Er zijn reeds stille voegovergangen beschikbaar in de markt, echter deze hebben een hele korte levensduur (gem. 3 jaar) in vergelijking tot de gewone voegovergangen (tot 20 jaar). Daarom is een wedstrijd uitgeroepen om overgangen te ontwerpen die stil zijn en een lange levensduur hebben. Hierin zijn al een aantal stappen gezet, waarbij op het moment verschillende typen voegovergangen in de praktijk worden gemonitoord. Voorlopige resultaten geven aan dat er verschillende nieuwe typen voegovergangen ontwikkeld zijn met een goede geluidsprestatie en een langere levensduur dan de bestaande stille voegovergangen.

In Japan geven ze aan het probleem van voegovergangen ook te kennen, maar dat ze hier in de praktijk geen echte oplossing voor hebben kunnen vinden vanwege hun grote overspanningen. Daarom passen ze over het algemeen het Zwitserse Honeycomb systeem toe. In de discussie lijkt het er echter op dat hun overspanningen vergelijkbaar zijn aan de overspanningen in Nederland, echter hier worden verder niet meer op ingegaan.

Upgraded Mix Design Procedure of Hybrid Mix for less Compaction Energy

Dr. Kato, NEXCO (r.kato.aa@ri-nexco.co.jp)

In Japan wordt gebruik gemaakt van een zogenaamde ‘hybrid mix’. Dit is een mix die aan de bovenzijde het karakter heeft van een open deklaag, terwijl de onderzijde dicht is zoals een SMA. Dit is schematisch weergegeven in Figuur 3-5. Testen met de ALES rafelingstester laten zien dat dit hybride mengsel beter bestand is tegen rafeling dan open asfalt. De geluidsreductie van deze mix zit tussen DAB en ZOAB in, zowel voor 50 als 80 km/h. Deze laag laat geen water door, waardoor de asfaltlaag eronder beschermd is tegen de invloed van vocht.

20

Texture asPorous Asphalt

Impermeabilityas SMA

Figuur 3-5: Schematische weergave van een hybride mix

Deze mix wordt gemaakt door aan een mengsel voor een open deklaag meer bitumen en fijne delen toe te voegen daarnaast te zorgen dat de mastiek afdruipt naar de onderkant van de laag. In de praktijk treden er twee problemen op, namelijk:

De mastiek druipt onvoldoende af;

Verdichting verloopt moeizaam.

Om deze problemen op te lossen is het mengselontwerp opnieuw bekeken. Hierbij is de verhouding tussen de holle ruimte van het steenskelet en de gewenste vulling hiervan met mastiek opnieuw bekeken. Dit heeft geleid tot nieuwe volumeverhoudingen waar het mengsel aan moet voldoen. Dit heeft ervoor gezorgd dat het mengsel eenvoudiger te verdichten is. Daarnaast heeft onderzoek met de ALES aangetoond dat de levensduur van dit mengsel is verbeterd.

Rollpave with high noise reduction of 8 dB

Robert Naus, Dura Vermeer

De presentatie wordt niet uitgebreid beschreven omdat de kennis van de Nederlandse delegatie bekend wordt verondersteld. Rollpave is ontwikkeld voor een prijsvraag waarbij werd gevraagd om een stil en geprefabriceerd wegdek. Dit was een combinatie die in Nederland nog niet bestond voor deze tijd, hoewel beide afzonderlijk al wel mogelijk waren. Hiervoor heeft Dura Vermeer in combinatie met Intron een prefab asfalt deklaag op een rol ontwikkeld. Deze heeft een hoog polymeergehalte om oprollen mogelijk te maken. Om het wegdek aan de fundering te verbinden is een kleeflaag op de onderzijde van het wegdek bevestigd. Deze kleeflaag bevat staalvezels en kan daardoor worden verwarmd met behulp van inductie. Op deze wijze kan de laag worden bevestigd en weer losgehaald worden.

Op basis van het Rollpave principe is verder gewerkt aan een superstille deklaag door gebruik te maken van een PERS mengsel op de rol. De lijm om de korrels in dit mengsel aan elkaar te plakken is overigens geen bitumen meer, maar polyeurathaan. Proefvakken met deze PERS Rollpave deklaag hebben een bewezen geluidsreductie van 8dB. Een uitdaging is echter de weerstand tegen

21

rafeling, deze is blijkt in de praktijk afhankelijk van de dichtheid die lager is voor PERS deklagen. Daarnaast waren er uitdagingen met betrekking tot de aanvangsstroefheid.

How to Determine Repair Thickness of Damaged Layers for Porous Asphalt

Keizo Kamiya, NEXCO

In Japan is sprake van onderlagen onder ZOAB die falen onder invloed van water dat eenvoudig doordringt door ZOAB deklagen. Bij deze typen schades worden kernen geboord die in sommige gevallen totaal uit elkaar vallen, zie Figuur 3-6. Het is van deze wegdekken dan ook de vraag of je bepaling van de draagkracht van de weg nog wel uit mag gaan van de Multi Layer Elastic Theory. Daarom is aanvullend op valgewicht deflectie metingen ook de indirecte treksterkte (ITS) en de stijfheid (Mr) van lagen bepaald om na te gaan hoe deze waarden de valgewicht deflectie metingen beïnvloeden. Met behulp van informatie uit deze extra testen zijn criteria opgesteld voor de welke lagen vervangen dienen te worden bij valgewicht deflectie resultaten. Er zijn op basis van een groot aantal praktijkmetingen zijn criteria opgesteld die aangeven wanneer lagen welke lagen vervangen moeten worden, Figuur 3-7. De methode is pragmatisch en slecht gebaseerd op data, de vraag is of deze methode voldoende nauwkeurig is.

Multi　Layer　Elastic　Theory?Multi　Layer　Elastic　Theory?Multi　Layer　Elastic　Theory?

Figuur 3-6: Kern geboord uit een beschadigde onderlaag

22

Bit

um

ino

us

La

yer

Bit

um

ino

us

La

yer ’’

s D

istr

ess

Ind

exs

Dis

tres

s In

dex

（（××

1010--

66 ））=

(= (DD

00--DD

9090))／／

the

Th

ickn

ess

the

Th

ickn

ess

Bituminous LayerBituminous Layer’’s Thickness (mm)s Thickness (mm)

Figuur 3-7: Criteria waar de valgewicht deflectiemeting aan moet voldoen.

LOT, Lifetime Optimization Tool for Porous Asphalt using Finite Elements

Rien Huurman, TU Delft

De presentatie wordt niet uitgebreid beschreven omdat de kennis van de Nederlandse delegatie bekend wordt verondersteld. Om te kunnen begrijpen waarom en hoe asfalt bezwijkt, is het van belang spanningen en rekken in het materiaal te kennen. LOT is een meso-mechanica model van een open deklaag dat de spanningen en rekken in de afzonderlijke componenten van een open deklaag beschrijft. Deze spanningen worden berekend met een eindige elementen programma op basis van geometrie, belasting en de materiaaleigenschappen van de componenten. Het model onderscheidt mastiek, aggregaten en een overgangszone. Materiaalparameters zijn bepaald door proeven uit te voeren op de verschillende materialen en de binding hiertussen. Het model is op kwalitatieve wijze gevalideerd met praktijkproeven.

LOT, Lifetime Optimization Tool for Porous Asphalt using field data and expert opinions

Greet Leegwater, TNO

De presentatie wordt niet uitgebreid beschreven omdat de kennis van de Nederlandse delegatie bekend wordt verondersteld. Er is een model ontwikkeld dat de levensduur van een open deklaag bepaald op basis van verschillende typen informatie. In de levensduurvoorspelling wordt zowel het mengselontwerp als de realisatie hiervan in de praktijk meegenomen. Aangezien er maar weinig bekend is over levensduur bepalende parameters en hun invloed op de levensduur van open

23

deklagen is ervoor gekozen om verschillende typen informatie te combineren. Het model is gebaseerd op data uit de praktijk, expertmeningen en modellen. Op het moment leunt het model en de bijbehorende levensduurvoorspelling zwaar op expertmeningen. Het model is echter in ontwikkeling om meer data en meer modellen toe te voegen om deze expertmeningen te kunnen valideren.

A Rutting Deterioration model for model pavements in Japanese Motorways

Masayuki Eguchi, NEXCO

Voorafgaand aan dit verhaal wordt nogmaals gewezen op het feit dat in Japan geen onderscheid wordt gemaakt tussen spoorvorming door plastische vervorming van het asfalt en spoorvorming door rafeling. De mate van rafeling van een wegdek wordt bepaald door de spoorvorming te meten. In deze presentatie wordt rafeling en spoorvorming dus op één hoop gegooid.

Er wordt gesteld dat het vanuit het oogpunt van assetmanagement essentieel is om de levensduur van wegdekken te kunnen schatten. Voor dit doel is door NEXCO een spoorvormingsmodel ontwikkeld. Het doel van dit model de kans op spoorvorming op een bepaalde leeftijd te voorspellen op basis van praktijkdata over spoorvorming en reparatie. Er zijn echter uitdagingen bij het realiseren van een dergelijk model, namelijk een gebrek aan duidelijke trend in de data en niet specifieke waarde voor start en eindsituatie.

In Figuur 3-8 is de data te zien van de ontwikkeling van spoorvorming in de tijd. Het gebrek aan trend wordt verklaard door het feit dat belastingen uit weer en verkeer niet constant zijn en dat de er sprake is van verschillen in de fundering die doorwerken in de resultaten. Statistische analyse zou dit kunnen verbeteren. Figuur 3-9 laat zien dat er wel datapunten beschikbaar zijn van dezelfde wegvakken op verschillende momenten in de tijd, echter deze hebben geen duidelijke start en eindwaarde. Dit kan worden opgelost door de degradatie vast te leggen op basis van twee punten. Beide zaken leiden ertoe dat een model wordt gebruikt op basis van de Markov Transition Probability.

Met behulp van dit model is de data geanalyseerd, deze analyse laat wel trends zien voor verschillende typen wegen. Er zijn verschillen te zien tussen een open en een dichte deklaag. Daarnaast zijn trends afhankelijk van fundering waarop de deklaag zich bevindt, hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen een aardebaan, een brug, of een tunnel. Hierbij is degradatie in een tunnel het traagst en die op een aardebaan het snelst. De verwachte levensduurvoorspellingen van het model zijn aan de hoge kant, namelijk 30 tot 45 jaar voor ZOAB, maar dit kan worden veroorzaakt door een hoge interventiewaarde voor spoorvorming.

24

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30Elapsed time（year）

Am

ou

nt

of

rutt

ing（m

m） Less than 30 samples

From 3 to less than 70 samplesFrom 70 to less than 100 samples100 samples or more

Figuur 3-8: Spoorvorming in de tijd

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

Elapsed time from repair

Am

ou

nt

of

rutt

ing

site A B C

T0　 　 　 　 TA　 　 　 　 T1　 　 　 　 TB　 　 　 T2Immediately

after pavement

being deteriorated

being deteriorated

Site

△ B

□ C

being deteriorated

Figuur 3-9: Specifieke datapunten van dezelfde wegvakken in de tijd

25

RAP in the Netherlands

Foeke Elzinga, Van Gelder

De presentatie wordt niet uitgebreid beschreven omdat de kennis van de Nederlandse delegatie bekend wordt verondersteld. In deze presentatie wordt toegelicht hoe er in Nederland met gerecyled asfalt wordt omgegaan; aan welke eisen moet het gerecyclede materiaal voldoen, tot welke percentages wordt gerecycled, op welke wijze wordt bepaald welke nieuwe bindmiddelen moeten worden toegevoegd, hoe wordt het geheel gemixt tot een nieuw mengsel op de asfaltcentrale en wat zijn de prestaties in de praktijk van gerecycled asfalt.

Deze presentatie laat zien dat we in Nederland binnen heldere afspraken succesvol hoge percentages asfalt recyclen. Deze percentages zijn hoger dan Japan realiseert. In Nederland worden geen hoog polymeer gemodificeerde mengsels toegepast die recycling bemoeilijken.

26