Postbus 1 1633 ZG Avenhorn
Tel 0229 547700 Fax 0229 547701 www.ooms.nl/onderzoek
Research & Development Publicatie dr.ir. A.H. de Bondt, ing. A.S. Wierda H.J. Schotanus, ir. L.E.B. Saathof
ASFALTWAPENING - 13 JAAR PRAKTIJKERVARING OP DE A6 Wegbouwkundige Werkdagen Juni 2006
CROW, Ede
Asfaltwapening - 13 jaar praktijkervaring op de A6
dr.ir. A.H. de Bondt Ooms Nederland Holding bv ing. A.S. Wierda Rijkswaterstaat Noord-Nederland H.J. Schotanus Rijkswaterstaat Noord-Nederland ir. L.E.B. Saathof Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde
Samenvatting Eind jaren tachtig, begin jaren negentig van de vorige eeuw verschenen er in de Nederlandse wegenbouwliteratuur relatief veel artikelen betreffende laboratoriumonderzoek, proefvakken en theorie op het gebied van wapening van asfalt. De laatste jaren is het vrij stil op dit vlak. Dit wordt geacht te liggen aan het feit dat men ervan overtuigd is dat in het algemeen toepassing van wapening als een nuttige optie wordt ervaren; er is hierover blijkbaar geen discussie meer. Wel speelt nog vaak de vraag voor welke situaties het toepassen van asfaltwapening (en welk type) qua kosten-effectiviteit de meest aantrekkelijke optie is. Ook ontbreekt nog vaak meer uitgebreide informatie over het lange-termijn gedrag. In deze bijdrage zijn de ervaringen beschreven, zoals die in de praktijk op de A6 bij Joure bij een semi-stijve verhardingsconstructie (asfalt op een zandcementstabilisatie) zijn opgedaan met 6 typen asfaltwapening (inclusief referentievakken) gedurende een periode van 13 jaar. Daarnaast wordt er ingegaan op het verklaren van de verschillen in scheurremmend effect van de diverse producten. Ook worden de ervaringen opgedaan tijdens de aanleg geanalyseerd. Trefwoorden Asfaltwapening, lange-termijn gedrag, reflectiescheurgroei, zandcementstabilisatie
1. Doel/aanleiding proefvakken
In 1971 is een deel van Rijksweg 50 in Friesland als autosnelweg aangelegd, gelegen tussen Lemmer en Joure (later is dit deel tot A6 hernoemd). De opbouw van de verharding bestaat uit een met cement gebonden fundering van zandcementstabilisatie met een dikte van 0,40 m en daarboven 120 mm grindasfaltbeton met een tijdelijk deklaag van 40 mm open asfaltbeton (verwachte levensduur 7 jaar). In deze constructie zijn in de loop der jaren veel reflectiescheuren in de vorm van dwarsscheuren ontstaan, met sterk wisselende onderlinge afstanden; gemiddeld in 1991 op 11,5 m van elkaar. Deze scheuren zijn tengevolge van de aanwezigheid van de stijve (en sterke) zandcementstabilisatie. Er werd toen nog redelijk veel cement in de stabilisatie van rijkswegen verwerkt, de boorkernen toonden blauw van de cement (ter indicatie: 28-daagse druksterkte van circa 8 MPa). De scheuren in het asfalt vinden hun oorsprong in de gebonden fundering. Als gevolg van de verharding en de uitdroging van de stabilisatie ontstaan spoedig na aanleg scheuren in de fundering. Deze slaan na een zekere tijd door in de asfaltverharding en als gevolg van temperatuurswisselingen blijven deze scheuren gedurende de restlevensduur van de fundering doorwerken tot in alle asfaltlagen. In 1981 is de definitieve deklaag van 45 mm dichtasfaltbeton aangebracht. Mede met het oog op het later moeten overlagen met zeer open asfaltbeton werden de vele openstaande dwarsscheuren (loodrecht op de rijrichting) als ontoelaatbaar geacht. Op de Hoofdrijbaan Links (HRL) zijn in 1981 de dwarsscheuren tot een diepte van 3 lagen asfalt gefreesd en met nieuw asfalt aangevuld en vervolgens is de gehele breedte van de autosnelweg met 2 nieuwe lagen asfalt overlaagd, in de verwachting dat de doorgroei van de dwarsscheuren vanuit de onderlaag lange tijd zou kunnen worden overbrugd. Dat was helaas niet zo, na circa 3 jaar waren de eerste dwarsscheuren opnieuw zichtbaar. Kennelijk waren 5 nieuwe lagen asfalt niet voldoende om die schade tegen te houden. Dit is ontoelaatbaar als er een deklaag van zeer open asfaltbeton zou moeten worden aangebracht; immers bij de dwarsscheuren zou meteen en veel rafeling (materiaalverlies) ontstaan. Rond 1990 bleek dat een andere oplossing moest worden gezocht. Vertegenwoordigers van asfaltwapening kwamen langs bij de wegbeheerder met de stellige verwachting: 'Dit soort scheuren stop je met een asfaltwapening!' De opdrachtgever, inclusief de Dienst Weg- en Waterbouwkunde, voelde toch enige scepsis in die aangedragen oplossingen. Om de doelmatigheid van de diverse typen asfaltwapeningen te toetsen, is in overleg een voorstel gedaan om redelijk grote proefvakken te maken op de Hoofdrijbaan Rechts (HRR), met een lengte van 250 meter en baanbreed, met daartussen referentievakken (totale lengte 3,2 km; kilometrering 305,1 – 308,3). Om snel een resultaat betreffende de werking van de verschillende asfaltwapeningen te kunnen verkrijgen, is de bestaande verharding met slechts een deklaag van dichtasfaltbeton 0/16 overlaagd, in een dikte van 50 mm. Dit betekent dus een DAB op een DAB, hetgeen in principe qua weerstand tegen spoorvorming een niet wenselijke opbouw van de constructie is. Echter, vanwege proeftechnische redenen is hiertoe besloten. Een (klein) aantal zeer slechte (gerafelde) plaatsen is vooraf gefreesd en van nieuw asfalt voorzien; de dwarsscheuren zijn hierbij vanwege de proef intact gelaten.
2
2. Indeling proefvakken
In de onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van de toegepaste materialen. Opgemerkt dient te worden dat dit producten en systemen zijn die rond 1990 in de markt aanwezig waren of op het punt stonden aan hun implementatiefase te beginnen. De producten zijn uitgebreid bemonsterd ten behoeve van karakterisering middels trekproeven [1]; de in de tabel genoemde treksterktes zijn die zoals gemeten aan de strengen die de scheuren overbruggen (testcondities: verplaatsingssnelheid 0,833 mm/s en temperatuur van 20 °C).
Raai
Productbeschrijving
Opmerkingen
305,350 – 305,600 305,800 – 306,050
Tensar AR-1, een polypropeen wapeningsraster (sterkte 16 kN/m) Hatelit 30/13, een polyester grid met bitumenomhulling (sterkte 53 kN/m) Rotatex WG 2303 G1, een glasvezel grid (sterkte 22 kN/m) Geogrille GX 101, een glasvezel grid (sterkte 41 kN/m) met acrylaatomhulling GlasGrid 8502, een glasvezel grid (sterkte 248 kN/m) met een polymeeromhulling
-
306,250 – 306,500 307,300 – 307,550 307,800 – 308,050
306,6809 306,7059 306,7247
Eshastick PES, een zelfklevende polyesterinlage, gedrenkt in elastomeergemodificeerde bitumen
-
-
wapening bij elke scheur loodrecht op de rijrichting 1,5 m breed toegepast; SAMI op wapening (2,5 kg/m2 SAMC-30) op gehele vak op 3 scheuren in een breedte van 1,2 m loodrecht op de rijrichting aangebracht
3. Metingen scheurbewegingen voor/na overlagen
Tijdens de voorbereiding van de proefvakken door Rijkswaterstaat, bleek dat er een promotieonderzoek liep bij de Technische Universiteit Delft naar reflectiescheurgroei en de werking van asfaltwapening [1]. Hierdoor bleek het mogelijk om voor/na overlagen op grote schaal metingen te doen aan de bewegingen van de scheuren [1],[2]. Dit zowel betreffende bewegingen veroorzaakt door passerende wiellasten, alsmede die veroorzaakt door temperatuurwisselingen in de tijd. De meetresultaten zijn niet alleen gebruikt voor het verkrijgen van inzicht in de achtergronden van reflectiescheurgroei, maar zijn ook gebruikt bij het opstellen van theoretische mechanicamodellen. Al met al kon geconcludeerd worden, dat voor de situatie zoals die op de A50 (A6) bij Joure, de door temperatuurwisselingen in de tijd veroorzaakte (horizontale) bewegingen in de zandcementstabilisatie en de daarmee gepaard gaande rekken in het bovenliggende asfalt, de voornaamste oorzaak zijn van het scheurgroeiproces in de nieuwe overlaging. 3
4. Ervaringen tijdens de aanleg
Algemeen Op deze 2x2-strooks autosnelweg met vluchtstrook zijn op de HRR, 3 stroken asfalt aangebracht, te beginnen op de inhaalstrook, om de eerste ervaringen met het verwerken van het asfalt op de diverse wapeningsproducten daar op te doen en omdat dit de lichtst belaste rijstrook is (mocht er iets mis gaan, dan zou dit niet al teveel consequenties hebben). Op deze strook zijn de verwerkingsvoorschriften van de leveranciers zoveel mogelijk toegepast. Bij drie (Hatelit, Rotatex en Geogrille) van de vijf producten zijn problemen bij het verwerken en walsen van het asfalt opgetreden. Op de rechterrijstrook en de vluchtstrook zijn bij die producten derhalve aangepaste werkwijzes toegepast, die voorzagen in het beter vastzetten van de asfaltwapeningen door middel van een enkelvoudige oppervlakbehandeling. Het asfalt is aangebracht met een asfaltafwerkmachine op luchtbanden. Een rupsaandrijving zou mogelijk schade aan de wapening kunnen veroorzaken, vanwege het moeten schranken. Als deklaag is aangebracht een dichtasfaltbeton 0/16 verkeersklasse 3 met morene steenslag, 10% asfaltgranulaat en 6,4% bitumen in een hoeveelheid van circa 135 kg/m2. De proefvakken zijn aangelegd in juli 1992.
Tensar AR-1 Aanbrengen van de asfaltwapening De Tensar moet met voorspanning worden aangebracht. Aan het begin van de rol is deze bij elke ribbe aan het asfalt vastgenageld met behulp van volgplaatjes. Meerdere rollen zijn tot grotere lengte samengesteld en daarbij moet wel de juiste lengteribbe met twee klemringen met elkaar worden verbonden. Door onwetendheid of onachtzaamheid is een deel met de dwarsribben aan elkaar vastgezet, hetgeen niet juist was in verband met de overbrenging van krachten. Dit is op tijd hersteld. Na het opspannen met een Tirfor tot een spanning tot 4 kN is ook het einde per ribbe aan het asfalt vastgenageld. Tijdens het spannen kan de wapening door 1 of 2 personen worden opgelicht en/of worden opgewapperd om de voorspanning in lengterichting goed te kunnen verdelen. Nagels in het asfalt vastmaken vergt enig doorzettingsvermogen. In rijsporen dienen extra nagels te worden gebruikt. Overigens lag deze wapening er vrij strak bij. Hierna is er (volgens specificatie van de leverancier) met een sproeiauto 1,4 à 1,7 kg/m2 bitumenemulsie gesproeid en circa 10 kg/m2 steenslag 8/11 met een grote buggy, gemonteerd achter een vrachtauto. Het strooien als ware het een 'open oppervlakbehandeling'. Een nadeel van deze werkwijze is dat het aanbrengen van het geheel nogal enige tijd vergt. Over deze constructie is het verkeer enige tijd geleid. Een plotseling sterk remmende vrachtauto heeft de oppervlakbehandeling lokaal dusdanig beschadigd, dat de wapening over een kleine afstand los kwam te liggen. Verwerken van het asfalt Het aanvoeren van asfalt en het aanbrengen met de afwerkmachine is op de gebruikelijke manier uitgevoerd. Door de aanwezige oppervlakbehandeling was er voldoende grip op de weg. Bij het walsen zijn nagenoeg geen problemen opgetreden. Het asfalt ging iets meer schuiven dan gewoonlijk. Bij een puntstuk, uitloop van een invoegstrook, zijn enige in diagonale richting lopende scheuren ontstaan. 4
Conclusie Tensar AR-1 is goed te verwerken, het blijft goed liggen en er kan zonder problemen asfalt op gedraaid worden, wel met als aandachtspunt dat het walsen met voorzichtigheid dient te geschieden. Later opgedane ervaring met Tensar heeft doen blijken dat met name spoorvorming in de onderliggende (bestaande) laag tot grote problemen kan leiden. De wapening moet absoluut goed vast in de rijsporen liggen, alvorens deze kan worden overlaagd met asfalt. Bij belasting op trek bestaat de mogelijkheid dat deze in de rijsporen omhoog wordt getrokken met alle gevolgen van dien. Het verdient daarom voorkeur om rijsporen vooraf te vullen door middel van frezen en aanbrengen van nieuw asfalt. Asfaltwapening moet in één vlak liggen.
Hatelit 30/13 Aanbrengen van de asfaltwapening Hatelit is met enige voorspanning op het wegdek aangebracht. Aan het begin van de rol zijn om de 0,3 m nagels met plastic nopjes gebruikt om de wapening vast te zetten. Het afrollen gebeurde achter een auto, met enige bijsturing kwam het op de juiste plaats terecht. Aan het einde van het vak is de wapening met een trekbalk en handtakel aangetrokken en vervolgens vastgezet. Soms schoot de wapening los van de breedkopnagels, vanwege de vrij losse draden waaruit deze asfaltwapening bestaat. Tijdens de proef is de verwerkingswijze aangepast door op meer plaatsen nagels te slaan. Verwerken van het asfalt Het aanvoeren en aanbrengen van het asfalt heeft voor de nodige problemen gezorgd. Door het vooruitdrukken door de afwerkmachine van de asfaltauto's is de wapening onder de aandrijfwielen van de afwerkmachine naar achteren gedrukt, waardoor er extra lengte aan materiaal weggepropt moest worden. Opbolling van materiaal vormde een probleem. Onvlakheid van de bovenlaag was een gevolg. Bij het walsen ontstond nogal beweging doordat het asfalt onder de rol ging schuiven; hierdoor is scheurvorming opgetreden. Bij een volgende (naastliggende) strook is over de wapening vooraf een enkelvoudige oppervlakbehandeling aangebracht met steenslag 4/8 en later op een ander gedeelte met steenslag 8/11. Teveel gestrooide steenslag (een dubbele laag) zorgde voor schuiven van het asfalt tijdens het walsproces. Een grotere korrelafmeting steenslag, die open moet worden gestrooid, zorgt voor voldoende afstand tussen de banden en de (verse) laag bitumenemulsie en de broodnodige grip voor de asfaltafwerkmachine. Ook verbetert het walsproces bij een grotere korrelafmeting. Conclusie Met Hatelit 30/13 zonder oppervlakbehandeling is geen goede constructie mogelijk. Het blijft niet liggen en er kan geen asfalt op gedraaid worden. Op Hatelit 30/13, vastgezet met een enkelvoudige oppervlakbehandeling met steenslag 8/11 of 11/16, kan asfalt worden aangebracht, zij het dat met omzichtigheid moet worden gewalst.
5
Rotatex WG 2303 G1 Aanbrengen van de asfaltwapening Het aanbrengen van de asfaltwapening geschiedde door het eenvoudig plooivrij uitrollen van de wapening. Vastzetten of voorspannen is niet nodig. In het begin is de wapening dan ook niet vastgezet, maar tijdens de proef zijn later toch nagels met volgringen gebruikt om de wapening vast te zetten. Verwerken van het asfalt Het aanvoeren en aanbrengen van asfalt heeft voor de nodige problemen gezorgd. Door het vooruitdrukken door de afwerkmachine van de asfaltauto's is de wapening onder de aandrijfwielen van de afwerkmachine naar achteren gedrukt, waardoor er extra lengte aan materiaal weggepropt moest worden. Opbolling van materiaal vormde een probleem. Onvlakheid van de bovenlaag was een gevolg. Bij het walsen ontstond nogal beweging doordat het asfalt onder de rol ging schuiven. Bij een volgende (naastliggende) strook is over de wapening vooraf een enkelvoudige oppervlakbehandeling aangebracht met steenslag 8/11 en later op een ander gedeelte met steenslag 11/16. Bij het (onder druk) sproeien van de bitumenemulsie wordt de wapening omhoog geblazen, verplaatst zich, maar valt daarna weer goed strak in de natte emulsie. Het werkverkeer (kleefauto met vette bitumenbanden) trekt de wapening omhoog en neemt de wapening mee tot om zijn assen, totdat deze geen kant meer op wil (wellicht nog een te fijne korrelafmeting steenslag gebruikt?). Op veel plaatsen is de wapening met handkracht weer op zijn plaats neergelegd. Een grotere korrelafmeting steenslag, die open moet worden gestrooid, zorgt voor voldoende afstand tussen de banden en de (verse) laag bitumenemulsie en de broodnodige grip voor de asfaltafwerkmachine. Ook verbetert het walsproces bij een grotere korrelafmeting. Conclusie Met Rotatex WG 2303 G1 zonder oppervlakbehandeling is geen goede constructie mogelijk. Het blijft niet liggen en er kan geen asfalt op gedraaid worden. Op Rotatex, vastgezet met een enkelvoudige oppervlakbehandeling met steenslag 11/16, kan asfalt worden aangebracht, zij het dat met omzichtigheid moet worden gewalst.
Geogrille GX 101 Aanbrengen van de asfaltwapening Het aanbrengen van de asfaltwapening geschiedde eenvoudig door het plooivrij uit te rollen. Aan het begin vastnagelen en om de 20 à 25 meter enige nagels aanbrengen. Verwerken van het asfalt Het aanvoeren en aanbrengen van asfalt heeft voor de nodige problemen gezorgd. Door het vooruitdrukken door de afwerkmachine van de asfaltauto's is de wapening onder de aandrijfwielen van de afwerkmachine naar achteren gedrukt, waardoor er extra lengte aan materiaal weggepropt moest worden. Opbolling van materiaal vormde een probleem. Onvlakheid van de bovenlaag was een gevolg. Na 1 dag was het asfalt aan de buitenzijde aan de wapening op te tillen, het lag niet vast. Bij het walsen ontstond nogal beweging doordat het asfalt onder de rol ging schuiven. Bij een volgende (naastliggende) strook is over de wapening vooraf een enkelvoudige oppervlakbehandeling aangebracht met steenslag 11/16. 6
Deze 11/16 lijkt bij deze proefvakken de meest goede keus te zijn geweest voor het afstrooien en vastzetten van een asfaltwapening. Conclusie Met Geogrille GX 101 zonder oppervlakbehandeling is geen goede constructie mogelijk. Het blijft niet liggen en er kan geen asfalt op gedraaid worden. Op Geogrille, vastgezet met een enkelvoudige oppervlakbehandeling met steenslag 11/16, kan asfalt worden aangebracht, zij het dat met omzichtigheid moet worden gewalst.
GlasGrid 8502 Aanbrengen van de asfaltwapening Het afrollen van de GlasGrid over de dwarsscheuren is vrij gemakkelijk met 3 personen uit te voeren. Eén persoon pakt het begin en legt het op zijn plaats neer, terwijl twee anderen met een lange stok door de rol de wapening over de dwarsscheur uitrollen. Bij strak neerleggen en door de zelfklevendheid ligt het meteen redelijk vast. In lengterichting kan dit machinaal worden uitgerold en dan dient deze asfaltwapening met een bandenwals echt te worden vastgelegd. In deze dwars-op-de-weg-toepassing is dat niet uitgevoerd, maar is de wapening met de 'voetenwals' vastgezet. Ze is gemakkelijk met een Stanleymes op lengte af te snijden. Bij 'om de hoek' verlopende dwarsscheuren de rol afsnijden en opnieuw positioneren. Op eenvoudige en gebruiksvriendelijke wijze is alles aangebracht. Hierna is de SAM-C30 met een daartoe geschikte sproeiauto aangebracht. Er waren geen problemen met de op de weg liggende wapening. Het 'open strooien' van de steenslag 11/16 vergt enige vakmanschap. Het teveel afgestrooide materiaal is met bezems en schop verwijderd. Door de steenslag moet de SAMI goed zichtbaar blijven. De steenslag is alleen bedoeld om het materieel er op te kunnen laten rijden. Verwerken van het asfalt Het aanvoeren van het asfalt en het aanbrengen met de afwerkmachine gebeurde op de gebruikelijke wijze zonder problemen. Het walsen heeft geen problemen opgeleverd. Het asfalt schuift iets meer dan gebruikelijk, maar veert terug naar zijn oude plaats. Hechting op de onderlaag was goed. Conclusie Het aanbrengen van GlasGrid 8502 over de dwarsscheuren en het aanbrengen van een SAMI over het gehele vak is goed te doen. De wapening blijft perfect liggen en op de SAMI kan zonder problemen asfalt gedraaid worden. Bij het walsen zal het asfalt enigszins gaan terugveren.
Eshastick PES Aanbrengen van de asfaltwapening Het afrollen van de bitumenrollen kan door 1 persoon worden gedaan. De grillig verlopende dwarsscheuren konden per rijstrook worden 'gevolgd' door vooraf het midden onder de rol te bepalen. Bij echt 'om de hoek' lopende scheuren is de rol doorgesneden en opnieuw gepositioneerd. Enig aandrukken van de rol garandeert de vaste ligging tijdens het aanbrengen van het asfalt. Het wordt niet op voorspanning gebracht. 7
Verwerken van het asfalt Het aanbrengen met de afwerkmachine verloopt uitstekend. Opgemerkt dient te worden dat in lengterichting van de afwerkmachine er slechts een afstand van circa 1,2 m was te overbruggen. Bij het walsen bleek toch dat enige extra beweging of verschuiving bij het verdichten is opgetreden. Het asfalt werd breder uitgewalst ten opzichte van het asfalt op het referentievak. In de opstaande langsnaad was over de lengte van de Eshastick PES een duidelijke verbreding te zien. Bij het uitwalsen volgt automatisch dat er op die plaats een iets kleinere laagdikte komt. In het begin hechtte het asfalt niet goed op de Eshastick PES. Conclusie Eshastick PES is goed te verwerken, het blijft goed liggen en er kan zonder problemen asfalt op gedraaid worden, wel met als aandachtspunt dat het walsen met voorzichtigheid dient te geschieden.
Slotopmerkingen De deklaag is op alle vakken op de reguliere wijze met een buggy afgestrooid met steenslag 2/6 voor het behalen van een optimale aanvangsstroefheid. Na 1 dag zijn er boorkernen voor de bedrijfscontrole geboord. Daarbij bleek dat de nieuwe deklaag soms los op de wapening lag (in het geval van Geogrille). Een enkele keer werd de wapening los getrokken. Op de referentievakken zijn geen noemenswaardige uitvoeringsproblemen geweest. Tot slot kan gemeld worden dat mede naar aanleiding van deze proefvakken sommige producten zijn aangepast, verwerkingsvoorschriften van leveranciers zijn verbeterd en één product niet verder in de markt gezet is. 5. Waarnemingen gedurende 13 jaar
Inspectieregime Sinds de aanleg van de vakken in juli 1992, zijn de proefvakken jaarlijks aan het eind van het voorjaar geïnspecteerd op scheurdoorgroei (en overige zaken). Doordat vooraf aan de aanleg van de proefvakken de bestaande scheuren in de bestaande verharding nauwkeurig zijn vastgelegd, kan eenvoudig worden vastgesteld of er sprake is van reflectiescheurgroei. Tevens kan zodoende het percentage scheurdoorgroei per vak bepaald worden. Scheuraftekeningen Bij de inspectie is er gelet op twee fenomenen; scheuraftekening en reflectiescheurvorming. Bij scheuraftekening is er aan het wegdek een lijn zichtbaar, die anders oogt dan de rest van het asfalt, maar van een fysieke scheur is er (nog) geen sprake (zie onderstaande foto). De scheuraftekening kan zich ontwikkelen tot een scheur, maar het is ook mogelijk dat de aftekening door verdere achteruitgang van het wegdek minder goed of niet meer zichtbaar wordt, zonder dat er scheurvorming optreedt.
8
Al bij de eerste inspectie, 10 maanden na aanleg, waren bij alle referentievakken en bij 3 van de 5 gewapende vakken tussen de 10 en 40 % van de oude (originele) scheuren afgetekend aan het oppervlak. Zoals te zien is in figuur 1, nam in de loop van drie jaar na aanleg het aantal scheuraftekeningen toe tot gemiddeld zo'n 45 % over alle vakken. In de meeste gevallen ontwikkelden de aftekeningen zich tot een scheur (zie ook figuur 2). De aftekeningen waren na verloop van tijd niet meer zichtbaar, vanwege de textuurverandering in het wegdek.
Ontwikkeling van scheuraftekeningen
Percentage scheuraftekeningen [%]
60
Tensar
50
Hatelit Rotatex
40
Geogrille GlasGrid
30
Ref totaal 20
10
0 0
2
4
6
8
10
12
14
Tijd na aanbrengen overlaging [jaar]
figuur 1 Scheuraftekeningen in de tijd (percentage t.o.v. zichtbare bestaande scheuren) 9
Reflectiescheuren De eerste jaren na aanleg bleef het aantal gereflecteerde scheuren beperkt tot enkele in één van de referentievakken. In het vijfde jaar na aanleg begon het aantal scheuren echter sterk toe te nemen in de referentievakken en in drie van de vakken met asfaltwapening (zie figuur 2). Het aantal scheuren stabiliseerde zich in het 10e jaar na aanleg. In de referentievakken is gemiddeld circa 50 % van de scheuren vanuit de bestaande constructie doorgegroeid in de overlaging. In twee vakken met wapening ligt dit percentage zelfs hoger. In de vakken met Tensar en GlasGrid is het aantal gereflecteerde scheuren stabiel op één respectievelijk geen. De scheuren die behandeld zijn met Eshastick PES reflecteerden in de periode 1998-2000 aan het oppervlak, waarschijnlijk aan de rand van de behandeling (toekomstige boorkernen zullen dit uitwijzen).
Ontwikkeling van reflectiescheuren 70
Tensar
60
Reflectiescheuren [%]
Hatelit 50
Rotatex Geogrille
40
GlasGrid Ref totaal
30 20 10 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Tijd na aanbrengen overlaging [jaar]
figuur 2 Reflectiescheuren in de tijd (percentage t.o.v. zichtbare bestaande scheuren)
Overige vermeldenswaardigheden In 2000 zijn de vervormingen in de rijsporen van de rechterrijstrook (in feite veroorzaakt door de vanwege de proefomstandigheden gedwongen en bewust gedane keuze voor nieuw DAB op oud DAB) gevuld met een emulsieasfaltbeton 0/6 in combinatie met het frezen van de opgedrukte randen. Helaas was binnen enkele maanden de emulsieasfaltbeton dusdanig vervormd dat er weer sprake was van ernstige spoorvorming. Onderzoek naar die oorzaak is er niet geweest. In 2001 is de deklaag op de gedeelten met teveel spoorvorming verwijderd door middel van frezen van 35 mm en het aanbrengen van een SMA 0/11 type 2 (dus alleen in de rechterrijstrook). De bedoeling hiervan was om de proef niet al teveel te verstoren (met andere woorden: de aanwezige asfaltwapening te laten zitten). Ter plaatse van een deel van de referentievakken en het vak met Geogrille is er 90 mm diep gefreesd en is 55 mm OAB 0/16 type 2 en 35 mm SMA 0/11 type 2 aangebracht. Opvallend is dat in de rechterrijstrook na 4 winters de SMA in de referentievakken reflectiescheuren begint te vertonen. 10
6. Verklaring observaties
Zoals blijkt uit de scheurdata, is er een nogal verschillende effectiviteit van de diverse producten waarneembaar. Dit wordt veroorzaakt door de kwaliteit van aanleg, verschillen in weerstand tegen uittrekken (met andere woorden: de verankering) en/of verschillen in wapeningsstijfheid (in dit geval met name onder kruipcondities). Met betrekking tot het laatste kan gemeld worden dat het helaas nog steeds gebruikelijk is om wapeningsproducten te vergelijken op basis van sterktes bij kamertemperaturen en (relatief) hoge verplaatsingssnelheden. Dit is voor de beoordeling van de effectiviteit onder kruipomstandigheden en dus de selectie van een product bij toepassing op (semi-)stijve verhardingsconstructies niet zinvol. 7. Toekomstige acties
De visuele inspecties zullen voortgezet worden. Uit nader onderzoek zal nog moeten blijken wat de huidige conditie is van de wapeningsproducten. Het is bijvoorbeeld interessant om vast te stellen of ter plaatse van scheuren de wapeningsproducten nog intact zijn. Wellicht kan dit worden vastgesteld door kernen met een grote diameter te boren dan wel door middel van het zagen van platen. Daarnaast zullen de gegevens benut worden om in ontwikkeling zijnde ontwerpsoftware te valideren [3]. Hiervoor is het dan wel noodzakelijk dat uitgebreid materiaalonderzoek plaatsvindt; met name aan de mechanische eigenschappen van het asfalt (mastercurves voor stijfheid en breukrek), de adhesie op het grensvlak overlaging/oude deklaag en de interactie tussen wapening en asfalt. 8. Conclusies
Op basis van 13 jaar ervaring in de praktijk kan geconcludeerd worden, dat: • • •
standvastig langdurig volhouden van jaarlijkse visuele inspecties waardevolle praktijkgegevens oplevert; reflectiescheurgroei in verhardingen met stijve cementstabilisaties een beheersbaar fenomeen is; afhankelijk van de zorgvuldigheid bij aanleg en de mechanische karakteristieken een asfaltwapening zeer effectief kan zijn
Referenties [1] [2] [3]
A.H. de Bondt. “Anti-Reflective Cracking Design of (Reinforced) Asphaltic Overlays”. Proefschrift TU-Delft, 1999 (zie www.ooms.nl/adebondt/adbproef.html). A.H. de Bondt en L.E.B. Saathof. “Movements of a Cracked Semi-Rigid Pavement Structure”. 2nd RILEM Conference on Reflective Cracking, Liège, 1993. Eindrapportage COST348-project (eind 2006 beschikbaar via http://cost348.zag.si). 11
