Collectief Onderzoek in de Wegbouwkunde: het heeft veel opgeleverd, maar kunnen we nu zonder? A.A.A. Molenaar Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen Technische Universiteit Delft
Inleiding Op 21 en 22 juni 2006 is het de tiende keer dat de Wegbouwkundige Werkdagen worden gehouden. Zo’n tweede lustrum is een goede gelegenheid om eens terug te blikken op de ontwikkelingen op wegbouwkundig gebied die de afgelopen jaren tijdens deze studiedagen zijn gepresenteerd en hoe die hun weg hebben gevonden naar de praktijk. Is al dat onderzoek waarover is gerapporteerd nuttig gebleken, hebben we er van geleerd of blijven we het wiel steeds opnieuw uitvinden? Tevens is het een goed moment om stil te staan bij de vraag hoe het wegbouwkundig onderzoek in Nederland georganiseerd was maar vooral ook bij de vraag hoe het dat onderzoek in de nabije en verdere toekomst het beste georganiseerd kan worden. Beantwoording van deze laatste vraag is interessant gezien de tumultueuze ontwikkelingen op dit moment in wegenbouwland. De meest prangende vraag die men zich kan en ook moet stellen is of er nog wel plaats is voor collectief onderzoek. In deze bijdrage zal op beide aspecten, wat hebben de Wegbouwkundige Werkdagen opgeleverd en het nut en de noodzaak van collectief onderzoek, worden ingegaan en getracht zal worden om op basis daarvan wat lijnen voor de toekomst uit te zetten. Juweeltjes van Collectief Onderzoek Alvorens in te gaan op de twee, in de inleiding genoemde, hoofdvragen is het goed om eerst een paar “juweeltjes van collectief onderzoek” de revue te laten passeren en dan met name die welke in het kader van het CROW zijn ontwikkeld of die waarin het CROW zeer nadrukkelijk heeft meegespeeld. Persoonlijk ben ik van mening dat de onderstaande onderwerpen enkele van de belangrijkste zijn: - rationeel Wegbeheer, - SHRP-NL, - hergebruik van materialen en milieukundige aspecten daarvan, - asfaltonderzoek mede gerelateerd aan de CEN normering, - ontwikkelingen op het gebied van ZOAB, - wegdekeigenschappen en dan met name de geluidsproductie van het band – wegdek systeem. - harmonisatie valgewicht deflectometers. In het hierna volgende wil ik kort op deze kroonjuweeltjes ingaan. Rationeel Wegbeheer Eind zeventiger, begin tachtiger jaren van de vorige eeuw heeft het SCW/CROW voorop gelopen bij de ontwikkeling van een wegbeheersysteem voor de Nederlandse wegbeheerder. Deze wegbeheerder kenmerkt zich door zijn relatief kleine wegennetten die veelal liggen op een weinig draagkrachtige ondergrond. Daarnaast valt op de grootschalige toepassing van elementenverhardingen en het relatief hoge aandeel van verhardingen binnen de bebouwde kom. Door de collectieve aanpak ligt er nu een algemeen geaccepteerd systeem wat de basis is
voor de systemen zoals die door de verschillende ingenieursbureaus op de markt zijn gebracht. Iedereen weet nu wat we bedoelen met 10% matige equivalente schade en er is consensus over het onderhoud dat, op basis van de geconstateerde schade en de aard en ouderdom van de verharding, moet worden uitgevoerd. Dat ook de begin van deze eeuw gemaakte bijstelling van het systeem collectief is aangepakt is een uitstekende zaak. Individuele bijstellingen hadden de systemen sterk kunnen doen divergeren waarmee de beleidsmakers en “beslissers” beslist geen dienst was bewezen. SHRP-NL Het door velen bejubelde maar ook door velen verguisde SHRP-NL project is een ander voorbeeld van onderzoek dat zonder een collectieve aanpak niet tot stand had kunnen komen. Was publicatie 20 m.b.t. Rationeel Wegbeheer toch voor een belangrijk deel nog gebaseerd op engineering judgement, de bijgestelde systematiek zoals gepresenteerd in publicatie 147 is dat veel minder. Daar is immers ruim gebruik gemaakt van de bevindingen opgedaan in het SHRP-NL project zoals bijv. de gedragsmodellen welke zijn beschreven in publicatie 169. Hergebruik Een ander kroonjuweel is zonder meer het werk dat gedaan is op het gebied van hergebruik. Alhoewel het ministerie VROM dit onderwerp geweldig heeft aangejaagd kan toch worden gezegd dat veel van het technisch inhoudelijke werk m.b.t. dit onderwerp is gedaan onder de vlag van het CROW. Zowel de milieutechnische kant als de constructief technische aspecten zijn uitgebreid aan de orde gekomen. E.e.a. heeft geresulteerd in een situatie dat Nederland, wereldwijd gezien, als een voorloper op het gebied van het hergebruik van materialen in de wegenbouw mag worden gezien. Ook dit werk had niet tot stand kunnen komen als het niet vanuit de collectiviteit was benaderd. Bij een onderwerp als dit gaat het tenslotte om een optimale benadering van “wat moet er, wat kan er en wat mag er” en zo’n optimale benadering kan alleen worden gerealiseerd als alle betrokken partijen er bij worden ingeschakeld. Het resultaat mag er dan ook wezen; een Bouwstoffenbesluit geflankeerd door uitgebreid onderzoek waardoor wegfunderingen van uitstekende milieu- en constructief technische kwaliteit met secundaire bouwmaterialen kunnen worden gebouwd. Asfalt De Wegbouwkundige Werkdagen zijn wel eens spottend de Asfaltkundige Werkdagen genoemd vanwege het grote aandeel dat asfalt gerelateerde onderwerpen in de Werkdagen vorm(d)en. Asfaltonderzoek heeft de afgelopen decennia een interessante ontwikkeling doorgemaakt. Werd het in de zestiger en zeventiger jaren met name gedragen door het Koninklijk Shell Laboratorium in Amsterdam, het primaat werd in de tachtiger jaren overgenomen door de toenmalige Wegbouwkundige Dienst (WBD) met o.a het TWAO (Technisch Wetenschappelijk Asfalt Onderzoek) onderzoek en het vele werk dat in het kader van het hergebruik van asfalt werd gedaan. We zien dan dat in die periode het lab van de NVWB in Twello en NPC nadrukkelijk bij dit onderzoek betrokken worden en dat enkele grote aannemers gaan investeren in apparatuur voor het doen van dynamisch onderzoek, in eerste instantie vooral voor eigen productontwikkeling. CROW komt in die tijd in de picture met het onderzoek aan top down cracking (ook wel surface cracking genoemd) van de werkgroep B12, een onderzoek dat, geïnitieerd door Wester, Hamelink, Visser, Brouwers, Van der Plas en Span, internationaal nog steeds de belangstelling trekt. Het CROW komt m.b.t. het asfaltonderzoek zeer nadrukkelijk in de picture als een aantal verstandige lieden zoals Folkert van Gorkum (CROW), Jos van der Heide (VBW Asfalt), Cos van Teylingen (DWW), Piet Hopman (toen DWW) en ondergetekende de koppen bij elkaar steken en tot de conclusie komen dat het goed zou zijn als al het asfaltonderzoek in Nederland wat
2
gecoördineerder zou verlopen en als die coördinerende commissie onder de vlag van het CROW zijn werk zou doen. De Coördinatiecommissie Asfalt was geboren en was aanzet voor een reorganisatie binnen het CROW waarbij de adviesraad onderzoek werd opgeheven, de coördinatiecommissies een belangrijke sturende rol gingen vervullen en de coördinatie van het geheel aan het bureau van het CROW werd overgelaten. In het kader van veranderende regelgeving, functioneel specificeren, Europese normering, specifieke problemen in de asfaltsector groeit het aantal asfaltwerkgroepen gestadig en verschijnen allerlei exotische afkortingen als RAAV, CIENNA, FEA, ASTRA etc. Collectief overleg op dit onderwerp is van essentieel belang vooral omdat de nieuwe contractvormen, de introductie van functionele specificaties en “Europa” leiden tot het gebruik van nieuwe test- en evaluatiemethoden hetgeen dusdanig ingrijpend is dat van een eenzijdig opleggen of “een ieder voor zich” benadering geen sprake kan zijn. ZOAB en geluid Nederland heeft een vooraanstaande positie op het gebied van de stille wegdekken. Ook hier geldt weer dat belangrijke impulsen vanuit het ministerie VROM deze ontwikkelingen hebben aangejaagd en ook hier geldt weer dat veel van het technisch inhoudelijke werk onder de vlag van het CROW is uitgevoerd. Het CROW heeft ook hier weer gefungeerd, en fungeert nog steeds, als het platform waar deskundigen vanuit hun diverse werkvelden bijdragen tot de realisering van oplossingen voor het algemeen nut. Eigenlijk weten we nu zoveel van ZOAB en de geluidsreducerende effecten daarvan, dat het naar mijn mening niet zo moeilijk meer moet zijn om een zeer open deklaag te realiseren met een hoge duurzaamheid en een hoog geluidsreducerend effect. De bijdragen aan de diverse Wegbouwkundige Werkdagen bieden in dit opzicht voldoende aanknopingspunten. Valgewicht Deflectiemeter Valgewicht deflectie-apparatuur wordt sinds jaar en dag in Nederland gebruikt voor de structurele conditiebepaling van onze wegconstructies. Het is echter wel wenselijk dat men op basis van de cijfers geleverd door verschillende apparaten tot eenzelfde uitspraak komt. De eerste stap in dit proces is onmiskenbaar “weten wat je meet”. Kalibratie van apparatuur is daarvoor een noodzakelijke voorwaarde. Het is dan ook een goede zaak dat onder auspiciën van het CROW, het collectief, een procedure is ontwikkeld waaraan alle zichzelf respecterende adviesbureaus in bezit van zulke apparatuur kunnen meedoen. De ontwikkelde procedure is zodanig van kwaliteit dat ze vanuit diverse plekken op de wereld belangstelling heeft getrokken. Ook heeft het CROW een belangrijke rol vervuld met betrekking tot kwaliteitsborging systemen, nieuwe contractvormen etc. De vele bijdragen over deze onderwerpen op de Wegbouwkundige Werkdagen geven daar blijk van. Naast deze, naar mijn mening, grootste juwelen zijn er door CROW-onderzoek een groot aantal andere juweeltjes ontwikkeld zoals bijv: - ontwerpmethode voor elementenverhardingen, - dimensionering en herontwerp dunne asfaltverhardingen, - afwegingsmodel wegen, - uniforme beoordeling betonverhardingen, - etc. Het voert in dit kader te ver om uitputtend op al deze andere wapenfeiten in te gaan.
3
Kenmerken van collectief onderzoek De vraag rijst natuurlijk waarom werd dat onderzoek zoals hierboven genoemd, collectief uitgevoerd? Waarom werd het niet uitgevoerd door één partij of door enkele partijen? Wat zou de waarde van het onderzoek zijn geweest als het slechts door een enkele partij zou zijn uitgevoerd? Laat ons daarom eerst eens ingaan op de voorwaarden waaraan een onderzoek moet voldoen om voor een collectieve aanpak in aanmerking te komen. Voor alle hierboven genoemde “kroonjuwelen” geldt dat het onderwerpen betrof cq betreft die voor een groot aantal partijen van belang zijn. Het gaat bij deze projecten niet om het belang van gemeente X of aannemer A maar om een algemeen belang. Daarnaast geldt dat onderkend en erkend moet worden dat het belangrijk is dat er een algemeen geldende oplossing voor het probleem komt. Met betrekking tot rationeel wegbeheer was het immers niet alleen van belang dat elke wegbeheerder onderkent dat een systematische aanpak wenselijk en noodzakelijk is maar ook dat het wenselijk en noodzakelijk is om zoveel mogelijk dezelfde aanpak te kiezen. Dat was wenselijk om te voorkomen dat elke wegbeheerder zelf “het wiel (bijv. inspectiesysteem en gedragsmodellen) moest gaan uitvinden”, en het was noodzakelijk om te voorkomen dat de weggebruiker geconfronteerd wordt met verschillende interpretaties over bijv. minimaal noodzakelijke conditieniveaus. Wat als een onvoldoende conditie wordt beschouwd op weg A vallend in categorie B in provincie C moet overeenstemmen met de gedachten die provincie D heeft over weg E die ook valt in categorie B. Dat een uniforme benadering t.a.v. hergebruik en de daarmee samenhangende milieu en constructief technische problematiek wenselijk is, behoeft geen betoog. Ook behoeft het geen betoog dat functionele eisen die gesteld worden aan materialen uniform van aard moeten zijn. Is een gezamenlijk probleemeigenaarschap een absolute voorwaarde om tot collectief onderzoek te komen, een tweede voorwaarde kan het kostenniveau zijn dat met onderzoek ter oplossing van een probleem is gemoeid. Is het voor belanghebbende A belangrijk dat probleem B wordt opgelost maar het daarbij behorende onderzoek is te kostbaar om door hem alleen te worden gedragen, dan is het verstandig als A andere belanghebbenden zoekt waarvoor oplossing van probleem B eveneens van belang kan zijn en die bereid zijn een deel van de kosten te dragen. Collectiviteit kan ook om het zuiver houden van concurrentieverhoudingen worden afgedwongen. Zo zijn de voorwaarden die de overheid heeft gesteld bij de introductie van de trommelmenger en micro wave bereid asfalt mooie voorbeelden van een afgedwongen collectiviteit. In beide gevallen kwam de aanzet voor die ontwikkeling van één aannemer die de overheid benaderde om te participeren in het onderzoek. Een verstandige zet van die aannemer want daardoor zou een mogelijke introductie van beide systemen kunnen worden bevorderd en zouden ook de onderzoekskosten kunnen worden gedeeld. In beide gevallen heeft de overheid echter afgedwongen dat de betreffende aannemer collega-concurrenten in het project betrok. De hoofdreden daarvoor was dat de overheid wilde voorkomen dat de betreffende aannemer een voorsprong zou creëren t.o.v. zijn concurrenten, en nog wel gefinancierd met overheidsgeld, waardoor concurrentieverhoudingen scheef zouden kunnen komen te liggen. Zo zijn er nog wel een aantal andere redenen te noemen die een collectieve aanpak van onderzoek nuttig en noodzakelijk maken. De belangrijkste zijn echter het gezamenlijke
4
probleemeigenaarschap, de spreiding van de kosten, en het zuiver houden van concurrentieverhoudingen. Het collectieve onderzoek dat is uitgevoerd in het kader van het CROW heeft identieke kenmerken. De probleemstelling, doelstelling en wijze van aanpak worden in goed overleg tussen alle partijen opgesteld. Die partijen kunnen direct belanghebbenden zijn zoals opdrachtgevers, ministeries etc. maar ook opdrachtnemers, de industrie en advieswereld alsmede onderzoekinstellingen. De werkwijze is te meer bijzonder omdat het in compromis bereid en polderend Nederland tot voor zeer kort usance was aan de stem van elke partij even veel waarde te geven. Je moest elkaar overtuigen op basis van argumenten. Een veto, alhoewel wel een enkele keer uitgesproken, was “not done”. Het grote voordeel van zo’n werkwijze is dat het eindresultaat altijd breed gedragen wordt ook al is het niet altijd het beste resultaat. Collectiviteit?! Is helemaal niet nodig of toch …. In de laatste paar jaar hebben zich belangrijke veranderingen voorgedaan in de relaties tussen opdrachtgevers en opdrachtnemers. Deze veranderingen zijn ingezet door de gevolgen van de Bouwfraude en een gewijzigde visie van opdrachtgeverkant over hoe om te gaan met opdrachten. Zonder nu weer uitgebreid in te gaan op de Bouwfraude is het wel goed om stil te staan bij een van de gevolgen daarvan zijnde de kwaliteit van het overleg. Overleg tussen aannemers lijkt uit den boze maar ook het constructieve overleg tussen opdrachtgever en opdrachtnemer lijkt wel te zijn verdwenen. In ieder geval is het zo dat er geen situaties zijn gecreëerd waardoor het vertrouwen dat er in elkaar was, wordt hersteld. In een vakgebied waar onzekerheden en variabiliteit zo’n grote rol spelen, is goed overleg en vertrouwen in elkaars vakmanschap en integriteit bij zowel opdrachtgever als – nemer noodzakelijk om snel, efficiënt en kosteneffectief tot besluiten te komen hoe te handelen bij zich onverwacht voordoende situaties. Bedacht moet worden dat dat heel vaak situaties zijn waarop noch de opdrachtgever noch de opdrachtnemer had kunnen anticiperen. Eenvoudige voorbeelden van zulke situaties zijn bijv. de volgende. - Tijdens het vervangen van de deklaag wordt plotseling geconstateerd dat de onderliggende laag zo slecht is dat die ook vervangen moet worden. Omdat het werk binnen de vastgestelde tijdsperiode moet worden uitgevoerd moeten er direct beslissingen worden genomen over wat te doen en moet er vertrouwen zijn dat de kosten op een redelijke manier verdeeld worden. - Door slechte weersomstandigheden loopt de uitvoering qua voortgang en kwaliteit niet lekker maar weer ligt er de eis dat de weg op een bepaald tijdstip voor gebruik beschikbaar moet zijn. Dan moeten er beslissingen worden genomen over wat te doen en er moet eveneens vertrouwen zijn dat risico’s en kosten op een redelijke wijze alsnog worden verdeeld. - In een “design and built” contract moet de opdrachtnemer er van op aan kunnen dat de opdrachtgever hem alle gegevens ter beschikking stelt die voorhanden zijn. Als dat niet zo blijkt te zijn moet overlegd worden hoe, in billijkheid en redelijkheid t.o.v. elkaar, de ontbrekende gegevens kunnen worden verkregen. De ontwikkelingen die zich in snel tempo hebben voortgedaan in de contractverhoudingen tussen opdrachtnemer en opdrachtgever en die toch zouden moeten leiden tot betere prijs : prestatieverhoudingen (want waarom zou je anders die verhoudingen willen wijzigen) hebben naar mijn mening tot nu toe nog niet tot verbeteringen in die zin geleid. Professioneel opdrachtgever- en opdrachtnemerschap zijn mooie woorden maar het geven van een goede,
5
werkbare inhoud aan deze begrippen in de wegenbouwmarkt is nog niet zo gemakkelijk zeker niet omdat die markt nooit zo heeft gewerkt en zeker niet omdat de wegenbouwmarkt geen consumentenmarkt is. In een consumentenmarkt koopt de consument iets op basis van een door hem opgesteld wensenpakket o.a. inhoudende een zo hoog mogelijke kwaliteit : prijs verhouding. Hij bemoeit zich niet met het productieproces. Hij gaat er van uit dat de producent deskundig is en zich houdt aan alle wettelijke regels. Hij kiest uit een scala van mogelijkheden. Hij is niet verantwoordelijk voor de kwaliteit van het product en zelfs onoordeelkundig gebruik kan hem niet worden verweten indien de handleiding bij het product onvoldoende is. De producent anticipeert op de behoeften van de consument, creëert vaak die behoefte, produceert onder voor hem optimale condities om een zo hoog mogelijk rendement en een zo hoog mogelijke tevredenheid bij te klant te scoren. De producent is altijd alert op beter, slimmer, sneller en goedkoper produceren en om die slimme, snelle processen te beschermen vraagt hij op een aantal daarvan patent aan en kan hij straffeloos de productie verplaatsen naar en lage lonen land. Hoe anders is in dit opzicht de wegenbouw. Heel lang is het immers in de wegenbouw zo geweest dat een patent tegen je werkte en werken met arbeiders uit lage lonen landen is vragen om problemen met de arbeidsinspectie. In een consumentenmarkt is er ook altijd sprake van collectiviteit. Zelfs de individuele koper heeft zich georganiseerd en/of laat zich adviseren door een consumentenbond om er zeker van te zijn dat de voor hem zo interessante kwaliteit : prijsverhouding van producten zo hoog mogelijk blijft. Als we dit vergelijken met de wegenbouwmarkt dan zien we een aantal opmerkelijke verschillen. De uiteindelijke gebruiker is in het geheel niet betrokken bij de inkoop van het product weg. Zij/hij is daar niet bij betrokken omdat die inkoop een collectieve inkoop is. De taak van inkoper wordt voor de weggebruiker gedaan door de wegbeheerder, in de meeste gevallen de overheid. De weggebruiker mag van die overheid verwachten dat dat inkopen zo efficiënt mogelijk gebeurt en dat hij/zij voor de laagst mogelijke kosten de beste kwaliteit krijgt. Als de overheid dus van mening is dat de relatie tussen haar en opdrachtnemers moet worden veranderd dan zou het usance moeten zijn dat de gebruiker gevraagd maar vooral ook ongevraagd worden geïnformeerd wat hij/zij daar nu beter van wordt. Een in deze zin verantwoording afleggende overheid zien we echter naar mijn smaak veel te weinig. In de wegenbouwmarkt is de opdrachtnemer geheel afhankelijk van de opdrachtgever. Het is voor hem onmogelijk zelfstandig een markt te creëren, de noodzaak tot aanleg en onderhoud wordt geheel bepaald door de opdrachtgever. Tevens geldt dat de opdrachtgever bepaald onder welke condities (periode in het jaar, dag of nacht etc.) gewerkt moet worden. Hij heeft daarmee impliciet een grote invloed op de geleverde kwaliteit. Dat alles op een rijtje zettend wordt het voor een opdrachtnemer in deze branche wel erg lastig om zich te onderscheiden op kwaliteit hetgeen nog lastiger wordt omdat de opdrachtgever werken gunt op basis van prijs. De wegenbouwmarkt is naar mijn mening door dit alles nog ver verwijderd van een consumentenmarkt die impliciet door opdrachtgevers wordt nagestreefd. Naar mijn smaak heeft dat voor een belangrijk deel ook te maken met gebrek aan vertrouwen in zichzelf bij zowel de opdrachtgevers en – nemers en het gebrek aan vertrouwen in elkaar. Ik zal dat aan de hand van een aantal voorbeelden illustreren.
6
In zijn kortschrift voor de Wegbouwkundige Werkdagen (WWD) van 2004 stelt Kneepkens “dat de keuze voor de “beste” aanbieding moet worden verantwoord waarbij niet alle risico’s bij de ondernemer moeten liggen”. Verder stelt hij: “kiezen voor een oplossing betekent ook samen instaan voor de gevolgen”. Hij constateert terecht dat in de veranderende wegenbouwmarkt zowel opdrachtgever als – nemer zoekende zijn naar de juiste weg. Hij constateert echter ook dat: - “op te veel terechte vragen te vaak te weinig volledige en te vaak ontwijkende antwoorden worden gegeven”, - “onvolledig informeren kan niet leiden tot een optimale oplossing”, - “het resultaat kan een te dure en risicodragende oplossing zijn die mogelijk net niet voldoen aan de oorspronkelijke probleem- of doelstelling”, - “de kosten worden onevenredig hoog doordat elke potentiële opdrachtnemer een ontwerp moet maken”, - “wie bepaalt hoe (op welke wijze) welke aanbieding de meest interessante is en waarom; transparantie over het beoordelen van de ontwerpen is er niet”, - “het overzien van de gevolgen is moeilijk, waarschijnlijk is het voer voor juristen”. De constateringen gedaan door Kneepkens geven nu niet bepaald een beeld van een markt die overloopt van vertrouwen. In 2004 geeft Van der Zwan in zijn bijdrage over “vrijheid, blijheid of regulering door de opdrachtgever m.b.t. bouwstoffen”, een goede beschrijving van de problemen waarmee de opdrachtgever te maken krijgt m.b.t. reststoffen als hij zich zgn. professioneel wil opstellen. Hij stelt dat volgens het Bouwstoffenbesluit “veel kan” m.b.t. het hergebruik van materialen maar de vraag is of je dat als opdrachtgever ook allemaal “moet willen”. Hij concludeert o.a.: - “de overheid zal voor een aantal probleemstoffen zelf een bewuste keuze moeten maken om materialen in een bepaalde toepassing toe te laten”, - “het maken van keuzes houdt ook in het mogelijk maken van keuzes”, - “waar nodig zullen opdrachtgevers beperkingen moeten opleggen aan de keuzevrijheid van ondernemers”. Van der Zwan concludeert impliciet maar ook expliciet dat in dit verband een sterk sturende overheid (opdrachtgever) toch wel eens wenselijk zou kunnen zijn. Hij spreekt daarmee uit dat hij er geen vertrouwen in heeft dat het wel goed komt als e.e.a. aan de markt wordt overgelaten. Echter Van der Zwan is realist genoeg om met mij de mening te delen dat een eenzijdig opleggen niet wenselijk is hetgeen impliceert dat collectief overleg toch wel erg handig is om tot realistische en effectieve sturingsmechanismen te komen. Over de onvoorspelbaarheid van wegbouwkundige werken stellen Tolman en Staats in 2004 dat je belangen en verwachtingen zo helder mogelijk moet maken maar dat dat in een aantal gevallen gewoon niet kan. Dat heeft dan niet te maken met een gebrekkige voorbereiding (ontwerp en planning) maar het is inherent aan het werk. Verder stellen zij terecht dat het dragen van risico’s in verhouding moet staan tot de mate waarin ze door partijen kunnen worden beïnvloed. Impliciet stellen ze daarmee hetzelfde als wat Kneepkens stelde nl. “samen instaan voor de gevolgen”, een houding die alleen kan floreren als er wederzijds vertrouwen in elkaar is, maar ook een houding die atypisch is voor een producent – consument relatie..
Concluderend wil ik stellen dat het in de wegenbouwsector noodzakelijk is een zekere mate van collectiviteit te handhaven. Dat het minder kan en voor de marktwerking misschien ook 7
wel moet, zullen weinigen bestrijden. Dat bij de afbraak van de collectiviteit, zoals die op dit moment plaatsvindt, door velen een vraagteken wordt gezet is echter een feit. Collectief onderzoek In een consumentenmarkt doet de consument zelf geen onderzoek. Op zijn best laat hij het collectief, bijv. de consumentenbond, een vergelijkend onderzoek doen. Dat collectief doet dat ook weer niet zelf maar huurt daar deskundige bureaus voor in. Zo’n consumentenhouding lijkt men nu ook in de wegenbouwmarkt na te streven en met name bij de Rijksoverheid springt die het meeste in het oog. Door de RWS wordt immers onderkend dat onderzoek nodig is maar zij stelt tevens dat zij dat onderzoek niet meer zelf wil doen. Omdat de wegenbouwmarkt echter geen consumentenmarkt is, is in de wegenbouw het één op één kopiëren van de benaderingswijze van onderzoek zoals dat in een consumentenmarkt gebeurt niet verstandig. Laat ons nog eens terugkomen op een eerder geciteerde uitspraak van Van der Zwan “de overheid zal zelf keuzes moeten maken over toe te laten materialen” en “het maken van keuzes houdt ook in het mogelijk maken van keuzes”. Deze uitspraken impliceren dat de overheid keuzes wil en moet maken maar zich realiseert dat dat in samenspraak met het bedrijfsleven, dat het in collectief verband moet gebeuren. Het CROW kan en moet daar naar mijn mening een zeer belangrijke rol in vervullen. Van der Zwan’s uitspraken impliceren nog wat anders. Ze duiden er op dat er kennis bij de overheid aanwezig moet zijn om dit soort processen aan te sturen; ze duiden er tevens op dat “de klant”, kennis van zaken moet hebben. Die noodzaak strookt echter niet met de zo gewenste “consumentenhouding”. Kennis betekent in de bouwwereld echter ook ervaring en vooral continuïteit in ervaring en die noodzaak wordt door veel overheden naar mijn mening niet ingezien gegeven de snelheid waarmee ‘kennis’ maar vooral ‘continuïteit in ervaring’ wordt uitgefaseerd onder het motto ‘de markt tenzij’. Ook het bedrijfsleven kan naar mijn mening niet zonder de collectiviteit. Het probleem zoals aangesneden door Van der Zwan is immers heel duidelijk ook een opdrachtnemers probleem. In gezamenlijkheid moet het toch mogelijk zijn om tot afspraken te komen tot test-, toets- en keuringsprotocollen m.b.t. het al dan niet toelaten van de materialen waarop Van der Zwan doelde. Het moet toch voor het bedrijfsleven veel waard zijn om in gezamenlijk overleg met de opdrachtgever(s) vast te stellen hoe materialen in het kader van de Europese regelgeving getoetst moeten worden, met welke apparatuur dat gebeurd, hoe er precies gewerkt moet worden etc. Weliswaar regelt de Europese regelgeving veel maar Tanghe heeft zich tijdens de WWD van 2004 terecht afgevraagd of de beoogde Europese harmonisatie de weg naar eenduidigheid was of de weg naar divergentie. In haar bijdrage heeft ze aangetoond dat de uitvoeringswijze van een aantal proeven zo losjes of niet omschreven is dat men niet verrast moet zijn door resultaten die nogal wat van elkaar af kunnen wijken. Daardoor kunnen nogal wat onnodige discussies en disputen ontstaan. Een en ander betekent dat ‘Europa’ wel een heleboel geharmoniseerd heeft maar dat er toch nog zoveel rafels aan dat ‘borduurwerk’ zijn dat er nog heel wat ‘afgehecht’ moet worden en dat kan, gegeven het gezamenlijke belang van opdrachtgever en –nemer, maar beter in collectief verband gebeuren en niet, zoals het zich nu aftekent, volgens het “ieder voor zich” principe. Bedreigingen voor het collectief onderzoek De kracht van het collectief onderzoek is gelijk haar zwakte; ik zal dit illustreren aan de hand van de bekende cirkel die het noodzakelijk proces voor technologieontwikkeling beschrijft (figuur 1). Alle stappen die in figuur 1 zijn getoond moeten succesvol worden doorlopen om een technologieontwikkeling als succesvol te kunnen karakteriseren. Voor (technisch) collectief onderzoek in de wegenbouw betekent dit het volgende.
8
Need
Problem
Strategic focus Impact Evaluation
Research Technology Development
Education & Training
Development
Implementation & Technology transfer
Figuur 1: Proces van technologieontwikkeling 1. Vanuit het beleid, de wegbeheerder, moeten “de noden” duidelijk worden geformuleerd en die “noden” moeten worden vertaald in een technische probleemstelling. Er moet dus een duidelijke koppeling zijn tussen de “noden” op beleidsniveau en de te realiseren technische oplossing. Als dat niet zo is bestaat de kans dat het onderzoek zich vervreemdt van de feitelijke probleemdrager en dat de gerealiseerde oplossing niet bijdraagt tot de oplossing van het probleem. Dit potentiële probleem speelt bij collectief onderzoek sterker dan bij bijv. “in house” onderzoek in een bedrijf vanwege het feit dat bij collectief onderzoek er nu eenmaal sprake is van een grotere natuurlijke afstandelijkheid tussen probleemdrager en probleem/probleemoplossing. Bij “in house” onderzoek komt het resultaat direct ten goede aan de eigen bedrijfsvoering terwijl bij collectief onderzoek, ten onrechte, dat directe verband vaak niet zo ervaren wordt. 2. De grootste problemen voor het collectieve onderzoek liggen in de implementatie en overdracht van de kennis, en de impact evaluatie. De oorzaak van dat probleem ligt wederom in die grotere natuurlijk afstandelijkheid tussen probleemdrager en probleem/probleemoplossing. Uit de hier gegeven beschrijving wordt duidelijk dat onderzoek leidend tot een betere “Standaard” veel gemakkelijker en beter past in het kader van het collectief dan onderzoek aan bijv. ontmengingsverschijnselen. Samenvattend kan dus worden gesteld dat alhoewel het nut en noodzaak van collectief uitgevoerd onderzoek vaak evident is, er een aantal bedreigingen zijn die de waarden van dat onderzoek minder evident maken. Een onvoldoende ontwikkelde relatie met het beleid en problemen bij de implementatie en de impact evaluatie zijn daarbij de belangrijkste.
9
20 Jaar Wegbouwkundige Werkdagen een beeld van een veranderende wereld met een groot aantal ankerpunten De WWD zijn aan hun 10de editie toe en het is interessant terug te blikken op wat er zo al gepresenteerd is. In de aanhef van deze bijdrage zijn al enkele “kroonjuweeltjes” uit het collectief Nederlands wegbouwkundig onderzoek de revue gepasseerd en laat ons nu eens in wat meer detail nagaan wat de WWD hebben opgeleverd. Uiteraard is het zo dat niet alles de aandacht kan krijgen die het verdient; de “juweelkeuze” is beïnvloed door persoonlijke voorkeuren en interesses. Getracht is ook niet om onderwerpen in detail te bespreken. Naar mijn mening belangrijke bijdragen zijn door mij even aangestipt en de behandeling van elke categorie bijdragen is afgesloten met enkele conclusies. Voordat meer in detail wordt ingegaan op al het moois dat op de WWD’s is gepresenteerd, worden eerst wat algemene opmerkingen gemaakt. a. De proceedings van de WWD’s bevatten een schat aan informatie maar wat is het jammer dat die schat vanwege het gebrek aan categorisering zo slecht toegankelijk is. Het CROW wordt daarom sterk aanbevolen om d.m.v. de gebruikte keywords en op basis van het onderwerp van de bijdragen die categorisering als nog aan te brengen. b. Wat opvalt, is dat vanaf het begin van de WWD serie, de DWW/RWS een groot deel van de bijdragen heeft verzorgd. Zeer regelmatig waren dat ook bijdragen in samenwerking met anderen. Dit impliceert dat RWS zich altijd gerealiseerd heeft dat zij, als grootste wegbeheerder, een belangrijke rol heeft moeten spelen in wegbouwkundig onderzoek. Gegegeven het feit dat het besef van die noodzaak door de recentelijke ontwikkelingen bij RWS veel minder aanwezig lijkt te zijn en gegeven het feit dat de collectiviteit in het algemeen en in wegenbouwland in het bijzonder, zwaar onder druk staat, zou dit wel eens kunnen betekenen dat de continuering van een belangrijke bijeenkomst als de WWD wel eens flink onder druk zou kunnen komen te staan. c. Naast de DWW zijn enkele adviesbureaus, en dan met name de Wegmeetdienst/KOAC en NPC, en de TU Delft belangrijke ‘bijdragers” geweest. d. De aannemerij is vanaf het einde van de negentiger jaren nadrukkelijk aanwezig. Of dit zo zal blijven gegeven de gememoreerde decollectivering is nog maar de vraag. e. Pas halverwege de negentiger jaren treedt het CROW als collectieve instelling nadrukkelijk op de voorgrond in de WWD proceedings. Het zou echter, naar mijn mening, nog nadrukkelijker kunnen en moeten vooral om nut en noodzaak van een collectief instituut als CROW te onderstrepen. ZOAB ZOAB is het lievelingetje geworden van de weggebruiker en de rond de wegen wonende. Als mij op “partijtjes” vol bewondering wordt gevraagd of ik de “uitvinder” van ZOAB ben en ik naar waarheid vertel dat dat niet zo is en, sterker nog, dat ik ook niets aan de verdere ontwikkeling van dit “wonder product” heb gedaan, wordt ik met een mengeling van teleurstelling, men had tenslotte graag eens een beroemdheid ontmoet, en afkeuring, “wat doe je dan de hele tijd in Delft”, bekeken. Mensen als Jan Voskuilen, Harry van den Top, Gijs-Jan van Blokland, Wim van Keulen, Gerbert van Bochoven en Fedde Tolman moeten dus populaire mensen zijn. Kunnen we op basis van de kennis die we nu hebben, ZOAB maken dat een hoge geluidsreductie koppelt aan voldoende stroefheid en voldoende duurzaamheid? Ik ben van mening dat dat best moet lukken en heb daarvoor de volgende redenen.
10
-
-
-
-
-
-
Op basis van een analyse van het gedrag van de SHRP-NL proefvakken, gepresenteerd op de WWD van 2006 komt Maryam Miradi tot de conclusie dat de levensduur van ZOAB 0/16 voor meer dan 60% afhankelijk is van de samenstelling van het mengsel zoals gelegd. Ze komt tevens tot de conclusie dat het bitumengehalte (in) tenminste 4% moet zijn en dat er geen Nederlandse steenslag gebruikt moet worden. Voskuilen, Verhoef en Jacobs stellen tijdens de WWD van 2002 dat de kwaliteit kan worden verbeterd door de temperatuur bij de productie en verwerking van ZOAB beter in de hand te houden. Verder stellen ze dat er maatregelen moeten worden genomen om de segregatie van bitumen te voorkomen. Het bovenste deel van de ZOAB laag moet voldoende bitumen hebben. Ook wordt de aandacht gevestigd op de noodzaak zwakke materialen in de steenslag te weren. Het segregatie probleem is aanleiding geweest om een CROW werkgroep dit fenomeen te laten bestuderen. Tijdens de WWD 2002 rapporteren Ganzeveld en Jacobs over de bevindingen. Om het probleem te verminderen worden wat aanbevelingen gedaan m.b.t. de uitvoering en de samenstelling van het steenskelet. Ook geven zij aan dat de holle ruimte en de variatie daarin op een goede wijze niet destructief kan worden bepaald d.m.v. geluidabsorptiemetingen. Ook Van der Steen e.a. komen in hun bijdrage voor de WWD 2006 tot dezelfde conclusie. Hoe groot de variabiliteit van de eigenschappen van ZOAB is, is door Meerkerk tijdens zijn afstuderen bestudeerd en zijn bevindingen zijn op de WWD 2006 gepresenteerd. Op basis van de bijdrage van Ganzeveld e.a. en die van Meerkerk e.a. kan worden geconcludeerd dat een ZOAB dat volgens de Standaard voldoet nog niet een ZOAB behoeft te zijn dat in situ naar behoren presteert. Op de WWD 2002 “ontmaskeren” Voskuilen, Tolman en Rutten de effecten van modificaties op het gedrag van ZOAB. Zij constateren met spijt dat er geen direct verband gevonden is tussen laboratoriumproeven en het in situ gedrag van ZOAB. Zij stellen tevens een bitumengehalte van 5.5% voor en dringen aan op het gebruik van vezels en pmb’s om die hoge bitumengehaltes te kunnen realiseren. Ook het gebruik van beter hechtende steen wordt sterk aangeraden. Tot slot wijzen ook zij op de noodzaak van een goede uitvoering met ervaren ploegen onder zo goed mogelijke condities. In feite stellen ze hiermee “aannemer en opdrachtgever, behandel ZOAB niet als een normaal asfaltproduct maar als een specialiteit”. Tijdens de WWD 2004 rapporteert Voskuilen vervolgens dat er geen stroefheidproblemen zijn bij de vakken waarin een bindmiddelgehalte van 5.5%, onder toepassing van vezels cq een pmb, is gebruikt. Hij stelt dat er enorme kostenbesparingen mogelijk zijn als in ZOAB 5.5% bitumen 70/100 wordt toegepast met afdruipremmer. Hij wijst evenwel ook op het gebruik van een goede steenslag om de stroefheid in de tijd te waarborgen. Met hun bijdrage op de WWD 2002 geven Tolman en De Roo aan dat er aan ZOAB, en zeker voor wat het geluidstechnische deel betreft, gerekend kan worden. RODAS, een t.b.v. de CROW coördinatiecommissie Wegoppervlak Eigenschappen ontwikkeld computer-programa, maakt het rekenen aan de akoestische eigenschappen van ZOAB mogelijk (zie ook figuur 2).
11
Figuur 2: Overeenkomst tussen meting en voorspelling -
-
Van den Top beschrijft in zijn bijdrage aan de WWD 2002 dat het toepassen van ZOZOAB op vluchtstroken een kostenbesparing met zich meebrengt (minder reinigen nodig) én minder verkeershinder. Dit idee was tijdens de WWD 2000 al door Witkamp Faase gepresenteerd als VLOAB. In zijn bijdrage voor de WWD 2000 beschrijft Van den Top de resultaten van 7 jaar stroefheidonderzoek op ZOAB wegvakken waarin verschillende soorten granulaat werd toegepast. Uit zijn bijdrage blijkt dat de vakken met Nederlandse steenslag en porfier stroefheidproblemen gaan opleveren terwijl de vakken met Graukwartsiet uitstekend bleken te voldoen (zie ook figuur 3).
Figuur 3: Stroefheidsontwikkeling in relatie tot steen type en locatie -
Fafie, Van den Top en Van Bochove tonen in hun bijdrage voor de WWD 2000 aan dat ZOAB ook goed kan worden toegepast in krappere boogstralen, bij uitstek een gebied waar rafeling kan optreden. Wel moeten een paar aanpassingen worden gepleegd zoals het toepassen van een kleinere steenmaat en een gemodificeerd bitumen (figuur 4). Hun conclusie impliceert direct dat de aangepaste ZOAB mengsels waar zij op doelen zeker goed kunnen presteren op rechtstanden.
12
Figuur 4: Steenverlies in relatie tot steenmaat en bitumen modificatie -
-
-
-
Dat toepassing van polymeerasfalt een verbetering van de rafelingsweerstand met zich meebrengt wordt ook betoogd door J. Molenaar e.a. in hun bijdrage aan de WWD van 2000, over de invloed van de bitumineuze binder op het rafelingsproces. Tijdens de WWD van 1998 presenteren Kuppens en Nardelli een interessante bijdrage over de bestrijding van ijzel. Interessante stellingen uit hun bijdrage zijn: “het ijzelprobleem van ZOAB is op te lossen door een deel van het aggregaat aan het oppervlak te vervangen door rubber korrels zodat een ijscoating die gevormd wordt tijdens het ijzelen door het verkeer wordt verbroken” (dit gebeurt volgens mij ook in Japan), en “technologen moeten een menselijk gedrag dat problemen veroorzaakt, zoals te hard rijden wanneer de wegen spiegelglad zijn, niet alleen willen oplossen met een technische oplossing”. In 1996 wordt door Haasnoot en Van der Wall vanuit een ingenieursgeologisch standpunt betoogd dat de eigenschappen van de steenslag verkregen uit een bepaalde groeve aan flinke variaties onderhevig kunnen zijn en dat het daarom voor kritische mengsels als ZOAB wenselijk en noodzakelijk is de petrografische variatie in een groeve door een onafhankelijk deskundige te laten bepalen. In 1996 heeft Kuppens samen met Van der Kooij een “wijze” bijdrage voor de WWD van dat jaar. In hun bijdrage hebben ze een afweegmodel voor ZOAB opgenomen waaruit duidelijk blijkt dat het zoeken naar het ZOAB met een verbetering van alle eigenschappen “mission impossible” is en leidt tot suboptimale oplossingen. Zij stellen echter dat “als dubbellagen de oplossing zijn voor wezenlijke knelpunten zoals aanvangsstroefheid, wintergladheid, vervuiling en geluid, dan zou uit een kosten-baten analyse kunnen blijken dat deze eerder binnen handbereik liggen dan menigeen denkt”. Echter, het tweelaags ZOAB dat nu wordt toegepast heeft toch nog niet de levensduur die men gehoopt had. Kuppens heeft in dat jaar ook een andere interessante bijdrage samen met Nardelli waarin ze aantoont dat de verouderingsgevoeligheid niet alleen via een bepaling van de concentratie geoxideerde moleculen moet gebeuren maar dat het ook nodig is de verandering van de moleculgroottes d.m.v. de GPC methode te bepalen in samenhang met de zero shear viscosity. Tevens stelt zij dat de RTFOT methode en de destijds bij de DWW in gebruik zijnde klimaatkast een te milde veroudering genereren en daarom te weinig representatief zijn voor wat in de praktijk gebeurt.
13
-
-
-
-
De WWD bundel van 1996 bevat ook interessante bijdragen van Berends, Brouwer, Van der Kooij, Van Leuverden alsmede van Verburg en Van der Kooij en ook van Verburg, Van Bochove en J. Molenaar over hergebruik van ZOAB, menging van oud en nieuw bitumen in ZOAB en hergebruik van rubberasfaltgranulaat. Het verhaal over het verhoogde bindmiddelgehalte en de toepassing van afdruipremmers is niet nieuw. Op de WWD van 1994 wordt daar door Tolman en Crum namens de CROW werkgroep “duurzaamheid ZOAB” al op gewezen. Ook wordt op de WWD 1994 door Orval, Hazelzet en Van den Boom al gewezen op de gunstige geluidseigenschappen van ZOAB 0/8. Op de WWD van 1992 presenteren Van Bochove en Veldkamp het product TWINLAY de voorloper van het nu toegepaste dubbellaags ZOAB. Faase heeft datzelfde jaar een bijdrage over KROAB, een wringingsbestendig ZOAB met een steenslag 4/8, kalkhoudende vulstof, 6.5% SBS gemodificeerd bitumen en 0.2% afdruipremmer. Ook presenteert Faase een “normaal” ZOAB met 85% steenslag 4/8, 4% kalkhoudende vulstof, 11% brekerzand en 5.5% SBS gemodificeerde bitumen. Ook in 1992 presenteren J. Molenaar en Verburg een waardevolle studie naar de onthechting van bitumen onder invloed van water. Een studie waarop in latere jaren spijtig genoeg niet meer wordt teruggekomen. Spijtig omdat de studie de waarde en het belang aantoont van een fundamentele benadering van het stripping probleem. Op de WWD van 1990 toont Decoene al aan dat toepassing van minerale vezels een kosteneffectieve manier is om het afdruipen te voorkomen (figuur 5).
Figuur 5: Effect van vezels op afdruipgedrag -
De eerste bijdragen over ZOAB zijn ook te vinden in de eerste WWD van 1988. De Haan rapporteert daar over de stroefheidproblemen die kunnen ontstaan als een zgn. fog seal wordt toegepast ter regeneratie van het oppervlak, Decoene rapporteert namens de CROW werkgroep B13 “onderhoud ZOAB” en De Groot beschrijft de ervaringen met ZOAB op de Europaweg in Rotterdam beschrijft. In die bijdragen komen sleutelwoorden als “afdruipremmer”, “voldoend hoog bitumengehalte” en “zorgvuldige uitvoering” al naar voren.
14
Met betrekking tot ZOAB ben ik tot de volgende conclusies gekomen. a. Er is veel kwalitatief goed toegepast onderzoek op ZOAB was uitgevoerd. b. Er is relatief veel goed fundamenteel werk gedaan op het gebied van bitumen – aggregaat interactie in het algemeen en hechting in het bijzonder. c. Het is verrassend dat al 16 jaar geleden hele praktische oplossingen werden aangedragen waardoor afdruipen wordt voorkomen en de rafelingsweerstand wordt verbeterd. d. Het is spijtig te moeten constaterenIk heb me er over verbaasd dat het op zijn minst lijkt dat van een goede gecoördineerde aanpak van het duurzaamheidsprobleem weinig sprake lijkt te zijn geweest. Het lijkt er soms op of “de ene hand niet erg goed wist wat de andere hand deed”. Dat kun je tot op zekere hoogte natuurlijk de betrokken onderzoekers aanwrijven maar het heeft toch vooral te maken met een gebrek aan ter zake deskundig management en effectieve coördinatie van onderzoeksactiviteiten. e. Het bedrijfsleven heeft zeer nadrukkelijk zijn steentje bijgedragen aan de oplossing van het duurzaamheidsprobleem. Ik vraag me echter af in hoeverre KROAB, VLOAB, ZOZOAB en ZOWAB nu ook daadwerkelijk worden toegepast. f. Het is evident dat Nederland voor wat de geluidstechnische aspecten van zeer open deklagen voorop loopt. g. Het is ook evident dat we best weten hoe we een verlenging van de levensduur van enkellaags en tweelaags ZOAB moeten realiseren. Het niet bundelen van kennis, het onvoldoende geven van de extra zorg die je aan dit speciale product moet geven, contractuele verhoudingen en nog wat andere zaken zijn er echter de oorzaak van dat de prestatie van dit speciale product, waar de weggebruiker echt gelukkig mee is, te vaak tegenvalt. Kwaliteitsborging - In 1988 betoogt Van Smaale dat de aselecte steekproef zoals gebruikt bij opleveringscontroles vervangen dient te worden door de systematische steekproef die een betere garantie geeft op een terecht goedkeuren en afkeuren. Hij bepleit echter de ontwikkeling en toepassing van niet destructieve meetmethoden waarmee op grote schaal tijdens de uitvoering de kwaliteit van het geleverde werk kan worden gecontroleerd. Als voorbeeld geeft hij de compactometer en alhoewel op dit soort apparatuur in latere WWD’s wordt teruggekomen is het nooit tot een echte toepassing ervan gekomen. - Westera betoogt in 1988 dat het bepalen van de proctordichtheid en het optimum vochtgehalte afhankelijk is van de procedure die je volgt en dat meten dus altijd weten is. - C. Pronk heeft op de WWD van 1990 een interessante bijdrage getiteld “wie is verantwoordelijk voor kwaliteit”. Hij betoogt dat in een markt als de wegenbouw waar geen sprake is van serieproductie onder geconditioneerde omstandigheden het invoeren van kwaliteitssystemen geen sinecure is. Bovendien leveren aannemers niet alleen producten maar ook diensten waarop het begrip kwaliteit ook van toepassing is. Pronk betoogt dat “iedere weldenkende instantie of belangenvereniging stortte zich met enthousiasme op de invoering van kwaliteitsborging in de wegenbouw. Het leek wel de panacee voor alle problemen in deze sector. Problemen die waren ontstaan door het verdwijnen van het vakmanschap in de bouw, de afslankingsoperaties bij de overheid, de groei van de regelgeving, de wens om het algemene kwaliteitsniveau te verhogen etc etc. Opdrachtgevers zouden, als het systeem bij alle aannemers was ingevoerd, vanuit hun directiestoel de projecten met een minimum aan inspanning en
15
-
-
-
-
-
-
tegen aanmerkelijk lagere kosten volledig onder controle hebben. Helaas, ik moet u teleurstellen, deze gedachte berust op een misverstand!” Tijden zijn inmiddels veranderd en moeten we nu misschien stellen dat een ander misverstand is opgedoken n.l. dat nieuwe contractvormen de panacee zijn voor alle oplossingen?! Beuving betoogt in 1990 de noodzaak tot het uitvoeren van risico-analyses. Die noodzaak baseert hij op een studie van RWS waarin ondermeer staat “de aannemer weegt het risico van onvoldoende kwaliteit af tegen de winst bij meer kwaliteit” en “het algemeen verkondigde beleid van de aannemerij dat zij kwaliteit wil leveren is vaak in strijd met het feitelijke gedrag”. Ik vraag me af of er op dat gebied gedurende de laatste 16 jaar veel veranderd is. Hij besluit met de stelling toch vooral stap voor stap te werken anders is het probleem niet behapbaar en hij suggereert om bij de dimensionering gebruik te maken van probabilistische principes. In 1992 betogen Sonke en Lammers dat voorkomen moet worden dat het toepassen van kwaliteitsplannen zich beperkt tot het controleren van de naleving van papieren regels en richtlijnen. Zij bevelen aan: “zeer consequent de controle door of namens de opdrachtgever te laten uitvoeren, zowel van het kwaliteitsplan als aan de wegconstructie”, “het toezicht aanvullen met een kwaliteitsopzichter, deze is van gelijk niveau als de kwaliteitsfunctionaris van de aannemer en rapporteert en adviseert de directie”. In 1994 presenteren Korteweg en Van de Klooster een nieuwe benadering van de kwaliteitszorg in de asfaltwegenbouw bijv. de RWS. Kenmerkende aspecten zijn: a. de RWS concentreert zich op kerntaken, b. de RWS zal werken uitbesteden op grond van functionele eisen, c. de uitbesteding zal geschieden aan gecertificeerde aannemers met gecertificeerde producten, d. toezicht zal geschieden op basis van de kwaliteitsplannen van de aannemer; het toezicht is meer afstandelijk en is meer gericht op het controleren van de juiste uitvoering van het kwaliteitsplan door de aannemer (volgens Sonke en Lammers is dit dus het controleren van een papieren tijger). Het is interessant om te zien dat in de WWD bundel van 1994 direct na de bijdrage van Korteweg en Van de Klooster de bijdrage van Sonke staat waarin die beweert dat “wegenbouwprojecten uitgevoerd volgens een kwaliteitsplan intensief moeten worden gevolgd totdat aan de hand van afkeuringspercentages bewezen is dat het minder intensief kan”. Sonke stelt zich dus op het (terechte) standpunt “eerst zien en dan geloven”. In 1996 vervolgt Sonke met de mededeling dat ook kleine werken goed met een kwaliteitsplan kunnen worden uitgevoerd en dat een “coördinator kwaliteitszorg wegen” bij de directie goed bleek te voldoen. Hij constateerde echter dat slechts één van de zes aannemers een correct kwaliteitsplan had. Al met al leidt dit toch tot de conclusie dat het nog niet erg wilde vlotten met de invoering van kwaliteitsplannen. In 1998 stelt Sonke dat aannemers al meer dan 5 jaar bezig zijn om voor hun bedrijf een kwaliteitsplan op te zetten, dat de meeste aannemers gecertificeerd zijn en volgens een kwaliteitsplan kunnen werken. Verder stelt hij dat in de praktijk de ingediende kwaliteitsplannen te vaak nauwelijks beoordeeld worden door te geringe deskundigheid en interesse bij de opdrachtgever. Je zou ook kunnen stellen dat opdrachtgevers er geen vertrouwen in hebben dat het via een kwaliteitsplan wel goed komt met de kwaliteit. Sonke is van mening dat een toezichtsplan, waarin de opdrachtgever duidelijk maakt hoe hij toezicht denkt te houden en op welke punten hij controles uit wil voeren, naast een kwaliteitsplan de communicatie tussen aannemer en
16
-
opdrachtgever bevordert hetgeen zal leiden tot meer vertrouwen in elkaar en uiteindelijk ook de kwaliteit zal leveren die gewenst wordt. Op de WWD 2002 presenteren Van der Heide en Bakker met FEVER een leidraad voor het opstellen en uitwerken van prestatiebestekken voor asfaltverhardingen. De reden voor het opstellen van deze leidraad door de VBW-Asfalt ligt in het feit dat opdrachtgevers risico’s lopen door het stellen van onvolledige of niet haalbare vraagspecificaties en opdrachtnemers risico’s lopen door onvolledige informatie en met de uitwerking van een prestatiebestek. De leidraad bevat een toelichting op de mogelijke contractverhoudingen tussen partijen in relatie tot de diverse fasen bij een bouwproces. Het opstellen en uitwerken van een programma van eisen vormen het zwaartepunt van de leidraad.
Alle ontwikkelingen m.b.t. kwaliteitsplannen etc. liggen nu eigenlijk weer in de hoek doordat in alle wijsheid besloten is dat nieuwe contractvormen de weg zijn naar betere kwaliteit, lagere prijzen en een grotere innovativiteit van het bedrijfsleven. Maar als nu blijkt dat die kwaliteitsplannen toch regelmatig papieren tijgers waren, als het gezonde wantrouwen tussen opdrachtgevers en –nemers nog bij lange na niet is hersteld, als blijkt dat opdrachtgevers hun verantwoordelijkheden niet serieus nemen dan is het in mijn ogen getuigen van een grote naïviteit om te verwachten dat door nieuwe contractvormen opeens alles beter wordt. “Een zwaktebod overheid” en ik ben niet blij met uw gedrag want ik vrees dat ik minder waar krijg voor het vele belastinggeld dat ik aan vervoer gerelateerde issues betaal. Asfalt Asfaltmengsels en onderzoek aan asfalt zijn altijd belangrijke onderwerpen op de WWD geweest. Dat is ook wel logisch omdat de asfaltmarkt in Nederland een prominente plaats inneemt in het totaal van de wegenbouwmarkt. Een en ander impliceert dat de proceedings van de WWD een goed overzicht geven van wat er in Nederland op dit gebied de laatste decennia is gebeurd. Opvallend is ook dat in deze sector de inbreng van “het buitenland” relatief groot is. Met name het Belgische Opzoekingscentrum, een enkele vertegenwoordiger van een buitenlandse aannemer en grote oliemaatschappijen als Esso en Nynas zijn goed vertegenwoordigd in de proceedings. Het voert veel te ver om hier alles samen te vatten wat op het gebied van asfalt is gepresenteerd. Ik zal me daarom beperken tot die aspecten welke voor de dimensionering van asfaltwegen van belang zijn en ik beperkt me dan tot de aspecten mengselstijfheid, weerstand tegen permanente deformatie en weerstand tegen vermoeiing en scheurgroei en ik zal e.e.a. beschrijven, mede in relatie tot wat er op Europees niveau speelt. - Gaarkeuken heeft op de WWD 2004 een goed overzicht gegeven van wat ons in het kader van de Europese regelgeving m.b.t. het classificeren van asfaltmengsels te wachten staat; de mengselbox doet zijn intrede. Mengselboxen zijn gemaakt voor watergevoeligheid, vermoeiing, vervorming en mengselstijfheid. Gaarkeuken merkt terecht op dat zo’n indeling zodanig moet zijn dat een verschil in klasse ook een kwantificeerbaar en meetbaar verschil in levensduur moet opleveren en ook dat een strenge eis aan de ene eigenschap niet een strenge eis aan andere onmogelijk maakt. Ook geeft hij aan dat de in Europees verband afgesproken wijze van het karakteriseren van de vermoeiingsweerstand in feite onvoldoende is. Aan de helling van de vermoeiingslijn wordt nl. geen aandacht geschonken. Zo valt er nog wel meer af te dingen op de mengselbox indeling zeker ook die welke betrekking heeft op spoorvorming omdat die gebaseerd is op spanningscondities in de triaxiaalproef waarvan je je af kunt vragen of die wel zo relevant zijn voor de asfaltlagen waarin spoorvorming op kan treden, en op een temperatuurniveau wat relatief vriendelijk is.
17
-
-
-
-
-
Triaxiaalproeven: was het wel zo’n gelukkige keuze om die in Nederland te gaan gebruiken voor het bepalen van de spoorvormingsweerstand. Deze vraag moet gesteld worden niet alleen vanwege de complexiteit van de proef (hoe krijg ik proefstukken met de juiste afmeting uit de weg) maar ook omdat een ranking van mengsels via de triaxiaalproef niet tot dezelfde ranking hoeft te leiden als die welke in situ wordt gevonden. Het wordt nog ernstiger als blijkt dat de voorspelling van spoorvorming met een lineair visco-elastisch programma, waarbij de resultaten van triaxiaalproeven als invoer zijn gebruikt, slecht overeenstemmen met wat in situ is waargenomen. Van Dommelen heeft hierover uitgebreid gerapporteerd op de WWD van 2004. Er zitten trouwens wel meer onvolkomenheden in het Europese systeem. Tanghe geeft op de WWD 2004 bijv. voor een viertal proeven aan dat ze wel geharmoniseerd zijn maar dat er toch nog zoveel vrijheden zijn dat divergentie in proefresultaten zeer wel mogelijk is. Als Huurman en Van de Ven, ook in 2004, aantonen dat de ene vermoeiingsproef de andere niet is, iets waar Pronk al op had geduid in de WWD van 1998, en dat schadeontwikkeling geïnitieerd kan worden door de proefopstelling zelf, dan kan men zich afvragen of een mengsel X dat in land A met proef Y in mengselbox B is geplaatst, in een ander land, werkend met een andere proefmethode, ook in box B wordt geplaatst. Ik vrees dat dat wel eens niet het geval zou kunnen zijn. Naus, Stas, Voskuilen, J. Molenaar en Van Domselaar geven op de WWD van 2004 aan dat het werken met funktionele eisenen heel goed mogelijk is. Ook geven zij aan dat een PEV (Product Eigen Verklaring), in feite iets soortgelijks als een mengselbox verklaring, een nuttig document kan zijn zeker bij Design/Construct contracten waar de aannemer meer vrijheid krijgt in het ontwerp maar de opdrachtgever, tijdens de realisatie van het eindproduct, nog steeds tussentijds ijkmomenten wil inbouwen om er maar zeker van te zijn dat “het wel goed komt” met het eindproduct. Verder geven zij aan dat er nogal wat verschillen kunnen zijn in de resultaten verkregen op laboratorium bereide proefstukken en die verkregen op proefstukken uit de weg. Als dat inderdaad zo is wat is dan de waarde van een PEV of een mengselbox kwalificatie. Interessant is dat ze tevens melden dat een deel van de verschillen te verklaren valt uit het feit dat tijdens het vooronderzoek andere materialen zijn gebruikt dan bij aanleg. Als dat zo is wat is dan nog de waarde van een vooronderzoek vraag je je af. Soenen, Redelius, Goos en de La Roche hebben in 2002 een zeer interessante bijdrage geleverd over het vermoeiingsgedrag van bitumina, mengsels en het gedrag op de weg. Zij doen daarbij een aantal interessante constateringen. a. Aangetoond wordt bijv. dat er voor bitumina een relatie bestaat tussen de rek waarbij 106 herhalingen kunnen optreden en de helling van de vermoeiingslijn. Hoe hoger deze rekwaarde is, des te lager de waarde van de helling is. b. Indien de resultaten verkregen op gemodificeerde bitumina en mengsels buiten beschouwing worden gelaten, blijkt er ook een goede relatie te zijn tussen de rek waarbij 106 herhalingen kunnen worden toegelaten op een bitumen en de rek die 106 maal kan worden toegelaten op een asfaltmengsel vervaardigd met dat bitumen (figuur 6). c. Ook lijkt er een behoorlijke relatie te zijn tussen de helling van de vermoeiingslijn bepaald op het bitumen en die zoals bepaald op het mengsel (figuur 7). d. Op basis van studies door het LCPC uitgevoerd komt men tot de conclusie dat het de ranking van het vermoeiingsgedrag van mengsels zoals in het lab bepaald niet overeenkwam met de ranking die op basis van full scale experimenten met de Manege de Fatigue werd bepaald.
18
Figuur 6: Relatie vermoeiingsgedrag bindmiddel vs vermoeiingsgedrag mengsel
Figuur 7: Relatie helling vermoeiingslijn bitumen en helling vermoeiingslijn mengsel -
Een soortgelijke conclusie trekken ook J. Molenaar, Voskuilen, Van den Bol, Stas en Naus in hun in 2002 gemaakte bijdrage over functionele eisen in het contract. Van de ene kant stellen zij dat functionele beoordeling van asfaltmengsels inzicht verschaft over de eigenschappen die in de beoordeling van het faalrisico een rol spelen en dat dat bijdraagt tot een goede communicatie tussen opdrachtgever en –nemer. Maar ze stellen ook dat asfalteigenschappen bepaald in het lab niet zondermeer voorspellend zijn voor het gedrag van mengsels in de weg. Bovendien stellen ze vast dat t.g.v. het beperkte onderscheidend vermogen van de asfaltproeven (veroorzaakt door de grote spreiding) de verschillen tussen twee asfaltmengsels vrij groot moeten zijn om significant te kunnen zijn. De auteurs wijten deze discrepantie aan het feit dat vermoeiing op een lab. proefstuk op een veel kleiner volume plaatsvindt dan in werkelijkheid waardoor in werkelijkheid microscheuren over een veel groter oppervlak moeten groeien om schade te kunnen veroorzaken dan in een lab. proefstuk. Dit is een constatering die in 1998 al door A. Pronk was gedaan.
19
-
In 2002 tonen Oosterbaan. Van der Kooij en Pronk aan dat zgn. kleine details als “hoe span je een proefstuk in de vierpuntsbuigopstelling in”, een behoorlijke invloed kan hebben op het meetresultaat, in dit geval de mengselstijfheid. Dit duidt aan dat bij proeven van dezelfde naam en hetzelfde principe toch nog verschillen kunnen ontstaan omdat de zgn. details van de opstelling niet dezelfde zijn. Dit is natuurlijk funest voor een eenduidige classificatie van asfaltmengsels (figuur 8).
Figuur 8: Verschil in berekende stijfheid als gevolg van het gebruik van een andere inklemming -
Pronk werkt in 1998 het probleem van het gebruik van verschillende proeven voor het bepalen van de vermoeiingsweerstand van asfalt verder uit. Hij toont aan dat de vermoeiingsrelaties zoals bepaald met de 2 en 4 puntsbuigproef weliswaar parallel lopen maar dat de levensduur in de 2 puntsbuigproef zo’n factor 2.6 lager ligt als die in de 4 puntsbuigproef (figuur 9). Op basis van Weibull’s theorie komt hij tot de conclusie dat dit verschil te wijten is aan het verschil in volume aan materiaal dat aan vermoeiing wordt blootgesteld (figuur 10). Hij stelt dan ook terecht dat de vermoeiingsweerstand zoals we die thans meten een proefstuk eigenschap is en geen materiaal eigenschap. Dit benadrukt nog maar eens de noodzaak om proefprocedures nauwkeurig vast te leggen om te voorkomen dat door een klein verschil in uitvoering bijv. verschillende classificatie resultaten worden bereikt.
Figuur 9: Verschil in vermoeiingsgedrag zoals bepaald met de 2 punts- en 4 puntsbuigproef 20
Figuur 10: Verschil in “belasting” bij 2 punts- en 4 puntsbuigproeven -
In hun bijdrage aan de WWD 2002 tonen Oosterbaan en Hofman ook aan dat zgn. details een geweldige invloed hebben op het proefresultaat. In dit geval ging het om het gebruik van de wrijvingsreductie bij het uitvoeren van triaxiaalproeven (figuur 11). Hun resultaten tonen dat harmonisatie van het te gebruiken wrijvingsreducerende middel absoluut noodzakelijk is omdat anders een slecht acterend mengsel eenvoudig tot een goed acterend mengsel kan worden verklaard. Iets dergelijks doen Erkens en Poot in hun bijdrage aan de WWD 2000 waarbij ze tevens aantonen dat een nauwkeurige beheersing van de temperatuur belangrijk wordt naarmate de proef, in dit geval de drukproef, nauwkeuriger en beter wordt uitgevoerd (figuur 12).
Figuur 11: Effect van verschillende wrijvingsreductie systemen op het resultaat van een kruipproef -
Erkens e.a toont in haar bijdragen van 2002 en 2000, de schoonheid en de grote potentie van het in haar promotie-onderzoek ontwikkelde ACRe model. Met dit elastoplastische model kun je niet alleen verhardingsconstructies analyseren voor wat betreft schade-initiatie en schadeprogressie (figuur 13) maar je kunt er ook de gangbare
21
proeven mee simuleren. Dit biedt dan de mogelijkheid om een gewenste verbetering in levensduur direct te vertalen in een gewenste verbetering zoals men die kan meten met proeven zoals een indirecte trekproef, en SCB proef etc. Mooie toepassingen van dit model zijn in 2002 beschreven door Medani e.a in hun bijdrage over de karakterisering van deklagen voor orthotrope stalen bruggen, Jansen e.a in de karakterisering van EME en J. Molenaar e.a. in hun bijdrage over de SCB proef. Met name die laatste bijdrage toont heel duidelijk aan dat het gebruik van te eenvoudige modellen tot ernstige overschattingen van de treksterkte kunnen leiden. Correcte modellering is dus een must.
Figuur 12: Asymmetrische bezwijken tengevolge van een temperatuurverschil tussen de belastingplaten
Figuur 13: Schade initiatie en progressie in een verhardingsconstructie -
-
In 1998 tonen Erkens en Moraal dat het mogelijk is om de vermoeiingsweerstand van asfaltmengsels te ranken met behulp van eenvoudige proeven. De belangrijkste proeven zijn modulus bepalingen en de directe trekproef. Ook in 1998 tonen di Benedetto, des Croix en Goos aan dat rheologisch onderzoek aan bindmiddelen zeer veel leert over het rheologisch gedrag van mengsels. De shift
22
-
factor voor asfaltmengsels is bijv. dezelfde als die voor het bitumen waarmee het mengsel gemaakt is. Bovendien wijken de hellingen van de mastercurven nauwelijks van elkaar af. In 1996 beschrijven Voskuilen en Coppens de zgn Banc Gamma Vertical die het mogelijk maakt de dichtheid van asfaltproefstukken over de hoogte van het proefstuk (per 5 mm) te bepalen. Dit apparaat is al sinds het midden van de zestiger jaren in gebruik bij regionale en centrale laboratoria in Frankrijk. Voskuilen en Coppens zijn zodanig enthousiast over het apparaat dat zij toepassing ervan sterk aanbevelen zeker als het gaat om geavanceerd asfaltonderzoek waarbij nauwkeurige kennis over de dichtheid cq de holle ruimte van de proefstukken noodzakelijk is. Terloops merken zij tevens op dat gyrator verdichte proefstukken zodanig qua dichtheid van praktijk verdichte proefstukken afwijken dat de kans groot is dat dit leidt tot andere mechanische eigenschappen en waardoor de relatie lab – praktijk verder onder druk komt te staan.
Wat zijn nu de belangrijkste trends die we uit al dit asfaltonderzoek kunnen trekken. Ik kom tot de volgende conclusies. a. Er is zeer veel bekend over het gedrag van asfaltmengsels maar keer op keer wordt duidelijk dat een grondige theorievorming en materiaalkarakterisering noodzakelijk is om het complexe gedrag van dit ingewikkelde composiet goed te kunnen duiden. Er zijn diverse voorbeelden tijdens de WWD gegeven die duiden op de kracht en praktische relevantie van zo’n fundamentele benadering. b. Het moet worden betreurd dat de drang naar simpel en eenvoudig, toepassing van geavanceerde theorie naar praktijk in een groot aantal gevallen in de weg lijkt te staan. Dit is betreurenswaardig omdat zinvolle simplificaties pas kunnen worden aangebracht als het proces echt wordt begrepen en goed is beschreven. c. Veel van de materiaalkarakteristieken die gemeten worden zijn proefstuk eigenschappen en geen materiaaleigenschappen. Bovendien blijkt dat proeven zorgvuldig moeten worden uitgevoerd en dat dus nauwkeurige proefbeschrijvingen moeten worden opgesteld waarin zaken als stijfheid van het belastingframe, temperatuurcontrole, wrijvingsreductie, inklemmingsconditie, conditionering etc. nauwkeurig zijn omschreven. d. Men moet zich er terdege van bewust zijn dat de in Europa overeengekomen werkwijze om mengsel te klasseren, in een aantal gevallen beslist niet die gegevens oplevert die men voor een dimensionering nodig heeft. e. Bovendien geldt dat eigenschappen bepaald op lab. bereide proefstukken vaak afwijken van eigenschappen op in situ bepaalde eigenschappen en dat een goed classificatie resultaat nog niet altijd behoeft te betekenen dat de prestatie in de weg goed zal zijn. f. Tot slot wil ik stellen dat alle lovenswaardige inspanningen in CEN verband tot iets hebben geleid wat maximaal, politiek, haalbaar was. Iets wat haalbaar is is echter nog niet correct en juist. Draagvermogen en dimensionering - In 2002 betoogt Van Dommelen dat het heel goed mogelijk is om richtlijnen voor de toename van de deflectie in de tijd op te stellen. Deflecties zijn een maat voor de structurele conditie van wegverhardingen en de door Van Dommelen gepresenteerde richtlijnen zouden uitstekend kunnen worden gebruikt in DB(FM) contracten. - In 2002 toont Bouwmeester nog eens het belang van probabilistische beschouwingen aan in relatie tot risico-analyses. Hij geeft aan dat voor het beperken van de risico’s
23
-
-
-
-
samenhangend met vermoeiing, kennis omtrent de intercept waarde van de vermoeiingsrelatie van groot belang is. Juist die parameter is echter volgens Soenen e.a. één van de moeilijkst grijpbare grootheden. In 1998 presenteren Eckmann en Van Cauwelaert het NOAH rekensysteem waarin zeer veel zorg is gegeven aan probabilistische benaderingen m.b.v. de Rosenblueth methode. In 2000 presenteren Van Hartskamp en Teuns de resultaten van hun eigen SHRP programma in Noord-Brabant. Ze tonen aan dat moderne cementbetonwegen inderdaad “kei-goed” zijn en zich ruimschoots terugbetalen door de geringe onderhoudsbehoefte. De ervaringen met de beton- en asfaltproefvakken van de A28 waarover Van den Top en Visser in 1998 rapporteren, zijn echter aanmerkelijk minder positief voor het beton. Zij concluderen dat uit de kostenvergelijking blijkt dat de cementbetonvakken aanzienlijk meer hebben gekost dan de asfaltbetonvakken. Een interessante stelling in de bijdrage van Van den Top en Visser was dat “de kantonnier minder stress heeft met asfaltwegen dan met betonwegen”. Misschien is dat een direct gevolg van hun eerdere stelling waarin ze betoogden dat het gedrag van asfaltverhardingen beter te voorspellen is dan dat van betonverhardingen In 2004 presenteert Huurman BESCON, de vernieuwde ontwerpmethode voor straatsteenverhardingen. In 1998 presenteren Van Gurp, Bode e.a. een methode voor de dimensionering en diagnose van plattelandswegen. In 2000 toont Van Gurp wat er op dat ogenblik op dat gebied in CROW verband wordt gedaan hetgeen later resulteert in mededeling 157. In 1998 presenteren Houben, Dohmen, Frenay en Kok de resultaten van een onderzoek naar de oorzaken van vroegtijdige scheurvorming in enkele betonverhardingen. De studie resulteerde in een aantal belangrijke aanwijzingen voor een beter ontwerp en uitvoering van dit verhardingstype. In de aansluitende bijdrage geven Schrader, Houben en Scarpas fraai aan hoe de eindige elementenmethode kan worden ingezet voor de analyse van dit soort problemen. Ook in 1998 komen Frenay, Van Hartskamp en Van der Vloedt met een toelichting op publicatie 120 handelend over standaardconstructies voor cementbetonwegen. In 1998 heeft Van Keulen goed nieuws voor de betonindustrie door resulaten te melden m.b.t. de geluidproductie van uitgewassen beton en de stille betonstraatsteen Geosilent. Beide producten produceren aanmerkelijk minder geluid dan de standaard producten en komen zeer dicht in de buurt van dichtasfaltbeton. In 1996 presenteren Hopman en Nilsson het gebruik van het computerprogramma VEROAD een programma waarover tijdens de WWD 1994 voor het eerst door Hopman, Pronk en Groenendijk wordt gerapporteerd. VEROAD is een belangrijke ontwikkeling omdat het mogelijk wordt het visco-elastische gedrag van materialen in de beschouwing te betrekken. Uiteraard is de lineair visco-elastische beschrijving van een materiaal als asfalt beter dan een lineair elastische beschrijving en in veel gevallen betekent het een aanzienlijke stap voorwaarts. Echter, asfaltmengsels zijn niet lineair visco-elastisch zeker niet als er sprake is van schade-ontwikkeling zoals vermoeiing. In dit verband is het goed te wijzen op een bijdrage van Jacobs en Verhoeven uit 1990 die op basis van verplaatsingsgestuurde directe trek vermoeiingsproeven tot de conclusie komen dat de vier Burgers parameters aanzienlijk tijdens de proef “verlopen” (figuur 14). Toepassing van ontwerpsystemen gebaseerd op lineair viscoelasticiteit is dus wel een belangrijke stap voorwaarts maar zeker nog niet de panacee voor alle dimensioneringsproblemen.
24
Figuur 14: Verloop van ‘de Burgers’ parameters in een vermoeiingsproef -
-
In datzelfde jaar (1990) toont Kunst aan dat met name deklaagmengsels weliswaar aan een combinatie van een statische trekspanning (t.g.v. temperatuurdaling) en een dynamische spanning worden blootgesteld maar dat een dergelijke combinatie niet hoeft te betekenen dat proefstukken en wegdekken door deze combinatie eerder zal bezwijken dan indien ze alleen aan de dynamische spanningen worden blootgesteld. Dit fenomeen bezorgt de asfaltdeskundige de nodige hoofdbrekens en vraagt om nadere studie. Van Dommelen en Schmorak presenteren in 1996 een interessante analyse van het gedrag van asfaltwegvakken uit het SHRP-NL bestand. Zij betogen dat er nauwelijks een relatie is tussen de waargenomen scheurvorming en het Miner getal (figuur 15). Zij komen tot de conclusie dat bij wegconstructies waarbij de asfaltlaagdikte > 0.16 m is, alle waargenomen scheurvorming deklaagscheurvorming is. Zij stellen dan ook dat rijks- en provinciale wegen over het algemeen ruim gedimensioneerd zijn en dat er vaak sprake is van overdimensionering door uit te aan van conservatieve waarden in het ontwerp. Hun bevindingen worden onderschreven door het LINTRACK onderzoek dat in samenwerking met de DWW bij de TUD is uitgevoerd.
25
Figuur 15: Miner getal en waargenomen scheurvorming -
-
In 1996 wordt nl. ook door Groenendijk e.a. betoogd dat de op de LINTRACK proefvakken waargenomen schade voornamelijk “top down cracking” is. Niet zichtbare schade heeft zich evenwel duidelijk ontwikkeld. Onderin de asfaltlaag gemeten rekken namen flink toe voordat er sprake was van zichtbare schade. Dit geldt ook voor de asfaltstijfheid die flink afnam voordat er sprake was van zichtbare schade. Opgemerkt wordt echter dat de asfaltstijfheid werd teruggerekend uit deflectiemetingen en dat er sprake was wat flink wat strooiing rond de trendlijn. Dit impliceert dat in de praktijk deze daling wel eens moeilijk traceerbaar zou kunnen zijn indien slechts een enkele meetserie ter beschikking staat. In 1994 worden door Verburg, Vos en Van Schelt de achtergronden toegelicht van de equivalentie tussen funderings- en asfaltdikte, of te wel in welke mate kan de dikte van een full depth asfaltconstructie worden verminderd door toepassing van een fundering. Voor een funderingsdikte van 250 mm worden de in tabel 1 gegeven waarden gerapporteerd.
Tabel 1: Gemiddelde asfaltdiktereductie bij toepassing van een 250 mm fundering op een ondergrond met varierende stijfheidsmodulus. Funderingsmateriaal Metselwerkgranulaat, Lava Menggranulaat Betongranulaat Hoogovenslakken Fosforslakken Breekasfaltcement
50 MPa 100 MPa 150 MPa 10 -
35 55 95
30 50 90
100
100
100
26
-
-
In 1992 is er voor de eerste keer uitgebreid aandacht aan scheurdoorgroei en wapening met, hoe kan het ook anders, een flink aantal bijdragen van De Bondt die op dit gebied duidelijk zijn sporen heeft verdiend. In 1988 stelt Pronk dat niet destructieve metingen met een valgewicht apparaat wel allemaal goed en aardig zijn maar dat de kans behoorlijk groot is dat een incorrecte laagmodulus wordt voorspeld. Gegeven de invloed op de levensduurberekening raadt hij aan om toch ook modulus bepalingen aan proefstukken uit de weg te doen. Dit is dus een duidelijke aanwijzing dat je toch op moet passen om teruggerekende moduli als toetsingscriteria in een contract op te nemen. Verder geeft Pronk aan dat het belangrijk is om bij de matching van het berekende aan het gemeten profiel, de deflecties in de nabijheid van het lastcentrum een groter gewicht te geven. In 1992 hebben Bakker, Cornelissen en Van Putten een belangrijke bijdrage over droogteschade aan wegen bij bermbeplantingen. In hun bijdrage tonen ze aan dat de vochtonttrekking door zware “drinkers” als wilgen zeer aanzienlijk kan zijn en daarmee ook de bijbehorende irreversibele bodemdaling en wegschade (figuur 16, figuur 17). Ook Van Gurp vond in zijn promotieonderzoek naar de seizoensinvloeden op valgewichtdeflectiemetingen dat de aanwezigheid van “zware drinkers” een forse invloed kan hebben op de correctiefactoren die toe gepast moeten worden om deflecties in verschillende seizoenen gemeten, naar een bepaalde referentieconditie te corrigeren.
Figuur 16: Verandering van de grondwaterstand door de aanwezigheid van wilgen
27
Figuur 17: Hoogteverandering door grondwaterontrekking t.g.v. wilgen -
In 1992 betoogt Paap dat niet langer gewacht moet worden met het invoeren van de mechanisering van het straatwerk. Nu, 14 jaar later, merken we dat in de herstraatmarkt (ca 75% van de totale bestratingsmarkt) door allerlei oorzaken de mechanisatie nog maar mondjesmaat is toegeslagen, mede omdat er nog steeds te veel opdrachtgevers zijn die de ARBO-regels aan hun laars lappen en nog steeds van mening zijn dat een steen pas goed ligt als hij met “een tikje van de hamer is ingetikt”.
Ook ten aanzien van het werk met betrekking tot de dimensionering van wegconstructies kan worden gesteld dat belangrijk werk vanuit het collectief is gebeurd. Te noemen zijn de volgende resultaten. a. In het kader van collectief (CROW) werk zijn de ontwerpsystemen BESCON, VENCON en QUASAR ontwikkeld voor respectievelijk betonstraatsteen- en betonverhardingen als mede dunne verhardingsconstructies. Ook een afwegingsmodel is ontwikkeld. b. Ook in het kader van het collectief onderzoek is een adequaat callibratie systeem voor valgewicht apparatuur en stroefheidsmeetsystemen ontwikkeld. Daarnaast valt het volgende op. a. Men zou verwachten dat probalistische rekensystemen in een snel tempo gemeengoed zouden gaan worden zeker nu de risico’s voor ontwerp en uitvoering zo nadrukkelijk naar de opdrachtnemer zijn verschoven. Ondanks dat de kracht en het nut van dergelijke systemen herhaaldelijk is aangetoond lijkt er nauwelijks aandacht voor te zijn. De onterechte kreet “het is te complex” wordt daarbij te vaak gehoord. b. Ontwerpsystemen, en met name die voor asfaltverhardingen, lijken zich te concentreren op schadebeelden die “onder controle” zijn. Aan de ontwikkeling van modellen voor de beschrijving en voorspelling van schade welke zich manifesteert aan het wegoppervlak en welke voor een belangrijk deel het onderhoud bepaalt, wordt nog steeds veel te weinig aandacht besteed. c. Grote behoefte lijkt te bestaan aan algemeen geaccepteerde ontwerptoetsingssytemen waarmee de opdrachtnemer constructies kan ontwerpen en waarmee opdrachtgevers deze ontwerpen kunnen toetsen. d. Deze behoefte geldt niet alleen voor het ontwerpen en toetsen van constructies maar ook voor het toetsen van “nieuwe” materialen zoals die door opdrachtnemers worden voorgesteld.
28
Hergebruik Hergebruik van materialen is altijd een belangrijk onderdeel geweest tijdens de WWD. - Zo rapporteren bijv. Magnus, Bolk en Voskuilen in 2004 over het hergebruik van ZOAB m.b.v. een half-warme techniek. Interessant vanuit de gedachte van hergebruik maar ook i.v.m. de veel geringere hoeveelheid energie die nodig is om het mengsel te produceren. Interessant in de bijdrage is o.a. de observatie dat menging van oud en nieuw bitumen niet geheel optreedt, er is sprake van zgn. black rock, bitumen dat om de steen heen gekoekt zit en zich niet laat verwijderen nog mengen. - In 2002 presenteren Van de Wall en De Wolff een interessante bijdrage over het winnen van energie uit het wegdek met behulp van ZOWAB een techniek die ook al eerder aan de orde was gekomen in 2000 in de bijdrage van Van de Wal, Reintjes en Fikken (figuur 18).
Figuur 18: Watertemperatuur in relatie tot asfalttemperatuur
-
-
Van Bijsterveld e.a. rapporteerden in 2000 over de winning van energie uit wegdekken m.b.v. een buissysteem. Van Bijsterveld’s bijdrage is interessant omdat niet alleen wordt ingegaan op de energetische aspecten maar ook op de constructieve aspecten. Alhoewel nog maar sporadisch toegepast is het toch zaak om nog eens diep in te gaan op de toepassingsmogelijkheden van dit soort warmtesystemen gegeven de calamiteiten afgelopen november toen Nederland stil stond, mensen in de auto moesten overnachten etc en de boetes die Schiphol te verwerken kreeg vanwege een ontoelaatbare belasting van het oppervlaktewater door de de-icing materialen die i.v.m. de gladheidsbestrijding nodig waren. Ook in 2002 presenteert Van Leest samen met Kimmel een risico-analyse systematiek voor het gebruik van secundaire materialen in de wegenbouw, e.e.a. verpakt in de software tool SMAR (Secundaire Materialen Risico Analyse). Hierover was in 2000 door Kimmel en Kunst al een voorpublicatie gedaan. In 2002 presenteren Bolk e.a. methodiek om teerhoudend asfalt te kunnen verwerken. Ook in 2002 presenteren De Wijs, Van de Water en Walsarie AVI-Falt, een asfaltmengsel met AVI vergelijkbaar met STAB voor verkeersklasse 5. Eveneens in 2000 betoogt De Wijs samen met Siedenburg en De Groot dat AVI bodemas uitermate geschikt is als ophoogmateriaal bij grote ophogingen van 10.000 ton. Wel tekenen zij aan dat de kosten voor de afdichting goed in de gaten moeten worden gehouden
29
-
-
-
-
-
-
-
Dan wordt er in 2000 ook door Thange, Goos en Landa gerapporteerd over het immobiliseren van PAK’s in teerhoudend asfalt. Teer is eveneens het hoofdmotief voor de bijdrage van Wilms e.a. als zij in 2000 en 2002 schrijven over FINFALT een nieuw procedé om teerhoudend asfalt te recyclen met emulsie en cement. Het oude aggregaat wordt m.b.v. stoom opgewarmd tot ca 95 oC waardoor de benodigde hoeveelheid energie beperkt blijft. Omdat toepassing van teerhoudende gerecyclede producten eigenlijk niet meer is toegestaan valt deze ontwikkeling stil ondanks het feit dat er milieutechnische en constructief technisch een interessant product is ontwikkeld. In 2000 gaan Blaakmeer e.a. in op de immobilisatie van sorteerzeefzand met hydraulische bindmiddelen. Deze fijne fractie bevat een hoog gehalte aan gemakkelijk uitloogbaar sulfaat en onderzocht is hoe dat sulfaat in een stabilisatie chemisch kan worden vastgelegd. De auteurs rapporteren een oplossing maar die blijft achter de schoonheid van de letteraanduidingen A, B, C, D en E verborgen. In 1996 wordt in diverse bijdragen aandacht gegeven aan de mogelijkheid tot hergebruik van teerhoudend asfalt. Ook in 1996 tonen Hendriks, Schreurs en Van der Sloot aan dat er, gegeven de spreidingen waar men mee te maken heeft, toch een goede overeenstemming is tussen het uitlooggedrag zoals in het lab. bepaald en zoals in situ wordt waargenomen. De auteurs bevelen echter aan om regelmatig een vergelijk tussen lab. en veld condities te maken om de zekerheid van deze uitspraak verder te onderbouwen. Dit kan als een gelukkig vervolg worden gezien op de studie waarover Steketee, Urlings, en Duzijn in 1992 rapporteerden. Zij kwamen o.a. tot de volgende conclusies. a. “Als gevolg van de monstervoorbehandeling (drogen, verkleinen), afwijkende redoxcondities en veroudering van materialen, kunnen standaardlaboratoriumtesten de uitloging in de praktijk voor sommige componenten met meer dan 50% overschatten of onderschatten”. b. “Eenvoudige, kortdurende testen zijn noodzakelijk voor routinematig onderzoek. De interpretatie van de testresultaten dient echter plaats te vinden vanuit een grondige kennis van de chemie van het materiaal, de uitloogmechanismen en de interacties tussen materiaal en omgeving”. De slogan “Meten is Weten” is in dit geval dus veel te simplistisch. Technisch inhoudelijke en proceskennis, dit laatste wordt in veel gevallen gevoed door ervaring, is absoluut nodig. Duzijn, Van Houdt en Wolf hebben op dezelfde WWD een mooie bijdrage over het uitlooggedrag van menggranulaat, TRImix (70% hoogovenslakken, 20% LD staalslakken en 10% slakkenzand), AVI slak, poederkoolvliegas, funderingszand en ophoogzand. In 1994 is er een hele sessie gewijd aan het hergebruik van teerhoudend asfalt. Ook in 1994 wordt het MARS-Asfalt gepresenteerd. Tevens wordt in dat jaar ingegaan op de milieutechnische aspecten van het gebruik van polymeergemodificeerd bitumen. J. Molenaar, Japink, Goos, Rood, Vecqueray en Beuving concluderen op basis van het door een CROW uitgevoerde studie dat polymeer gemodificeerde bitumina met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid geen milieuproblemen met zich meebrengen. In 1994 betoogt Sluer dat er nog veel kennis vergaard moet worden om met cement gestabiliseerde secundaire bouwmaterialen met het volste vertrouwen toe te kunnen passen. Hij noemt daarbij met name het uitlooggedrag, de scheurdoorslag en scheurvorming in zettinggevoelige gebieden.
30
-
-
Gegeven de discussie die nu weer is ontstaan over het gebruik van hoogovenslakken is het interessant om de bijdrage van Crum aan de WWD 1992 op te slaan. In zijn bijdrage, waarin hij verslag doet van het uitlooggedrag van hoogovenslakken en mengsels daarvan, komt hij tot de volgende conclusies. c. “Uitloging van zware metalen uit hoogovenslakken (mengsels) is geen beletsel om deze toe te passen als funderingsmateriaal”. d. “Toepassing van hoogovenslakken (mengsels) in stilstaand water moet worden afgeraden”. In 1990 rapporteren Penning en Rijnsburger over de mogelijkheid om grind en steenslag in beton te vervangen door bijv. metselwerkgranulaat en betongranulaat. Ze komen tot de conclusie dat dat kan en tonen aan dat relaties (bijv. die tussen kubusdruksterkte en balk buigtreksterkte) die worden gebruikt bij de dimensionering van grindbetonconstructies ook kunnen worden toegepast indien de andere toeslagmaterialen worden toegepast (figuur 19).
Figuur 19: Druk- en buigtreksterkte van beton met diverse granulaatsoorten Al dat werk over milieu en hergebruik overziend komt men tot de volgende conclusies. a. Denken in hergebruik en de milieu en constructief technische consequenties daarvan is de normaalste gang van zaken geworden in Nederland. Men kan ook stellen dat ons land voorop loopt op het gebied van hergebruik van materialen in de wegenbouw. 31
b. Dat hergebruik zo’n grote vlucht heeft genomen is te danken aan een sterk krachtige en met verstand sturende overheid. c. Mede door het heldere beleid van de overheid heeft het bedrijfsleven goed in kunnen spelen op hergebruik. Het bedrijfsleven is op dit vlak duidelijk innoverend bezig geweest en is dat nog. d. Gegeven de inventiviteit en innovativiteit van het bedrijfsleven zal de overheid moeten blijven sturen op haalbaarheid en toelaatbaarheid van het gebruik van allerlei nieuwe typen secundaire materialen. Onder druk van bv. VROM maar ook gegeven de noodzaak goedkoop te produceren, werken worden immers nog steeds gegund op basis van prijs, zal het bedrijfsleven blijven zoeken naar mogelijkheden om een scala aan secundaire, relatief onbekende materialen als volwaardig bouwmateriaal in te zetten. Omdat over het lange termijn gedrag van dit soort materialen weinig bekend is zal de overheid moeten blijven sturen om te voorkomen dat men na een lange contractperiode mogelijk blijft zitten met een vervelend constructief of milieutechnisch probleem. Naar mijn smaak kan dit voor een belangrijk deel voorkomen worden als de aannemer ook verantwoordelijk wordt gehouden voor het onderhoud en dan niet alleen in constructief technische maar in milieutechnische zin. Grondwerk en funderingen Ook op het gebied van grondwerk en funderingen zijn talloze interessante bijdragen aangeleverd voor de WWD. In het hiernavolgende zullen een aantal daarvan worden gepresenteerd. - In 1998 rapporteren de Ruiter en Den Broeder over een regelmatig optredend fenomeen bij verhardingen met een hoogovenslakken fundering nl. het “spatten”. Ze beschrijven diverse oorzaken voor dit probleem In 2000 geven De Ruiter, Blok en Kroese een vervolg op dit verhaal door te rapporteren over hoe dit probleem op de N201 is aangepakt. Voor de N201 is, na enkele alternatieven te hebben onderzocht, uiteindelijk een oplossing gekozen waarbij het asfalt gedeeltelijk werd gefreesd en het restant gefreesd en gemengd werd met de hoogovenslakken fundering. De mengverhouding was ca 25 volumeprocenten asfalt tegen 75 volumeprocenten slakkenfundering. Over het feitelijke gedrag in de tijd is niet meer gerapporteerd. - Van Haasteren, Groenendijk en Van Niekerk geven in 2000 aan dat triaxiaalonderzoek op funderingsmaterialen een hoge voorspellende waarde hebben voor de praktijk als er maar een goede overeenstemming is in verdichtingsgraad, vochtgehalte en belastinghistorie. - Op de WWD 2006 wordt in de bijdrage van Kuijper, Siskens, Laan en Van den Bol geconcludeerd dat de nucleaire dichtheidsmeting op steenfunderingen geaccepteerd zou moeten worden voor de controle op dichtheid en verdichtingsgraad. - In 2004 presenteren Lombaerts en Voorman het risicomodel “grondwerk en fundering” zoals dat in opdracht van het CROW en onder auspiciën van de coördinatiecommissie “Grondwerk en Funderingen” is ontwikkeld. Het is een instrument waarmee geotechnische risico’s in relatie tot het wegontwerp efficiënt kunnen worden geanalyseerd en waarmee men dus kan bepalen op welke aspecten in een specifiek geval extra aandacht moet worden gegeven. - Iets soortgelijks wordt in 2004 beschreven door Aantjes en Van, zij beschrijven in het kort het zogeheten GeoQ proces en meer in detail het Geotechnisch Basisrapport. “Het geheel resulteert in het vaststellen van de benodigde maatregelen en in de contractueel vast te leggen baseline parameters. Deze basiswaarden beschrijven de bandbreedtes vanuit de ondergrond waarbinnen de verantwoordelijkheid van de opdrachtgever en
32
-
opdrachtnemer strekt”. Een belangrijk instrument dus waarmee bepaald kan worden welke risico’s voor de opdrachtgever en welke voor de opdrachtnemer zijn. Ook in 2004 rapporteren Huybregts en Uijting over de resultaten van een onderzoek naar de effectiviteit van het wapenen van funderingen bij wegen gebouwd op een slappe ondergrond. Het onderzoek is uitgevoerd met behulp van de APT installatie bij het TRL en er is nagegaan of de effectiviteit zoals gemeten voor diverse producten overeenkomt met de voorspellingsmethode zoals die in publicatie 157 van het CROW is opgenomen (figuur 20). De auteurs komen tot de conclusie dat de in die publicatie opgenomen methode een goede weergave is van het werkelijke gedrag van diverse producten. In 2002 hadden Huybregts en De Niet al een voorproefje gegeven van de bijdrage die in 2004 geleverd zou gaan worden.
Figuur 20: Toepassingsgebieden van diverse weefsels en grinds als wapening van ongebonden funderingen. -
-
-
Tevens is er in 2004 een bijdrage van Van Eekelen, Bezuijen en Oung over aardebaansystemen op palen waarin verwerkt een wapening van de aardebaan. Dit soort technieken kan de optredende zettingen aanmerkelijk beperken; voorwaarde is wel dat ze juist zijn gedimensioneerd. In de bijdrage worden diverse rekensystemen met elkaar vergeleken alsook met de resultaten van een elegant experiment. Daarnaast publiceren Jansen, Zwanenburg, Knol en Van Niekerk in 2004 over het programma ZETFOUT, een tool dat het mogelijk maakt de grootte van de fout in de berekende zettingen te analyseren en ook de grootste foutenbron te analyseren. Ook dit is weer een handzaam instrument dat de ontwerper, opdrachtgever en opdrachtnemer een handvat geeft om gericht onderzoek te doen om daarmee de risico’s bij ontwerp en uitvoering te beperken. In de sessies zoals die in de loop der jaren door de coördinatiecommissie “Grondwerk en Funderingen” zijn geadopteerd vinden we regelmatig de naam Duskov terug met zijn bijdragen over toepassingen van EPS lichtgewicht ophoogmaterialen en de wegconstructie zoals die daarop moeten worden gebouwd. Uitstekende referenties voor diegenen die toepassing van EPS in de wegenbouw overwegen. In dit verband is het ook goed om op de bijdrage van Van Soest en Berghout te wijzen welke gepresenteerd is op de WWD 2000. Daarin wordt uitgebreid ingegaan op de bekende
33
-
-
-
-
aansluitingsproblematiek van weg en kunstwerk In hun studie betogen zij overtuigend dat het oordeelkundig gebruik van lichte ophoogmaterialen in een zettingsvrije aansluiting tussen weg en kunstwerk kan resulteren. Een andere naam die in het kader van het grondwerk en de funderingen moet worden genoemd is natuurlijk die van Lubking, naast Wiegers de zandgoeroe van Nederland. Zijn bijdragen over de karakterisering van zand, verdichting, sonderingen en slappe grond zijn verplichte stof voor ieder die zich met die onderwerpen bezighoudt. De WWD kenmerken zich ook door de vele bijdragen met betrekking tot nieuwe geosystemen zoals BeauDrain beschreven door Mathijssen op de WWD 2002, het CSV bodemstabiliseringssysteem zoals in 2004 beschreven door De Jongh en W.J. van Niekerk etc. In 2002 beschreef mevr Wichman dat er naast ophogen ook nog zoiets is als onderhogen. A.A. van Niekerk, is in op een aantal WWD’s terug te vinden met bijdragen over het grootschalige onderzoek dat hij heeft uitgevoerd op secundaire funderingsmaterialen. Resultaten daarvan zijn verwerkt in het computerprogramma BESCON dat voor de dimensionering van straatsteenverhardingen is ontwikkeld. Op basis van zijn werk bleek het mogelijk om belangrijke materiaalparameters zoals schuifweerstand karakteristieken etc. in te schatten op basis van gradering, korrelvorm, hoeveelheid beton- en metselwerkgranulaat en de verdichting. Over dit belangrijk werk wordt tijdens de WWD 2006 gerapporteerd; het is belangrijk omdat daarmee aangetoond is dat er wel degelijk een relatie bestaat tussen recept en functionele specificaties. In 2002 rapporteren De Ruiter, Verhelst en Kluivers over de goede resultaten die werden verkregen door de bij de bouw van de Betuwelijn vrijkomende grond te behandelen met kalk en weer te gebruiken als ophoogmateriaal. Met 2.5% ongebluste kalk werden mooie resultaten behaald (figuur 21).
Figuur 21: Effecten van het toevoegen van kalk -
Tijdens de WWD van 1996 en 1998 verhalen resp Kuijper, Siskens en Laan resp Kuijper, Van den Bol-deJong en Van den Oord over dichtheidsmetingen op steenfunderingen m.b.v. nucleaire methoden. Ze komen tot de conclusie dat deze methoden de voorkeur verdient boven de gebruikelijke grindmethode. Omdat er echter nog steeds in het laboratorium referentiedichtheden moeten worden bepaald waardoor de methode nog enigzins omslachtig blijft, bevelen zij aan om te komen tot een meetmethode waarmee direct de stijfheid van de fundering kan worden gemeten. Die methoden zijn echter al zeer lang voorhanden en worden in Duitsland en Zwitserland 34
ook al sinds jaar en dag gebruikt. De kracht van zulke methoden wordt tijdens de WWD van 1994 door Stas en Sweere getoond in hun bijdrage over het succesvol gebruik van de dynamische plaatdrukproef op zandbanen en funderingen voor de bepaling van de stijfheid van de onderbouw (figuur 22).
Figuur 22 Dynamische plaatbelastingproeven tonen fraai het verstijvende effect van de fundering
-
-
Op de WWD van 1990 hadden Galjaard en Sweere trouwens als op relevantie en haalbaarheid van de dynamische plaatbelastingproef geduid. Ze duidden daarbij wel fijntjes op het feit dat met de methode alleen de elastische stijfheid wordt gemeten hetgeen nog wat anders is dan de weerstand tegen permanente deformatie die vooral afhangt van de verdichtingsgraad zoals A.A. van Niekerk in zijn latere bijdragen heel fraai heeft aangetoond. Er is dus ruimte voor de dynamische plaatbelastingproef EN een snelle verdichtingsgraad meetmethode. Met betrekking tot de verdichting wordt in 2002 over de CVC methode gerapporteerd. Dit is een meetsysteem dat op een wals wordt gemonteerd en waarmee de respons van de zandbaan cq fundering in relatie tot de mate van verdichting kan worden gemeten. In 2002 werd door Westera, Hölscher en Kuijper gerapporteerd dat zo’n systeem toch nog niet de nauwkeurigheid heeft die men verlangt. Het is belangrijk om deze ontwikkeling te blijven volgen omdat er bijv. tijdens het GEO 2006 congres van de ASCE belangrijke vorderingen op dit gebied zijn gepresenteerd. Ook tijdens de WWD van 1994 werd door Lubking, Jonker en Laan op de CVC methode werd gewezen en al in 1988 duidde van Smaale op het belang van dit soort systemen.. In dit verband is het ook interessant om op de bijdrage van Venmans te wijzen gedaan op de WWD 1998. Hij rapporteert daar over het computerprogramma MVERDI waarmee het effect van trillend verdichten op zandbanen kan worden gesimuleerd (figuur 23). De eerste resultaten zagen er veelbelovend uit en ondanks de toezegging dat het programma “het volgende jaar” op de markt zou komen is er daarna toch weinig meer van vernomen. Jammer!!
35
Figuur 23: Simulatie van de verdichting van een zandbed -
-
-
-
Mulder geeft op de WWD 1992 aan dat een goede stabilisatie kan worden gemaakt van een mengsel van wervelbedvliegas, poederkoolvliegas en zand zonder dat daar nog een bindmiddel aan behoeft te worden toegevoegd. Duidelijk is wel dat kennis omtrent de optredende chemische processen noodzakelijk is om allerlei mogelijke problemen te voorkomen. In 1988 geeft Onstenk aan dat schraal beton zeer goed is te maken met metselwerkgranulaat. De grove fractie kan geheel worden vervangen door metselwerkgranulaat en als de zandfractie voor 50% V/V bestaat uit metselwerkgranulaat en 50% V/V uit rivierzand en ca 75 kg/m3 cement wordt gebruikt worden goede resultaten behaald ook voor wat betreft de vorstbestendigheid. Zeilmaker bericht in 1988 over de vorstheffing in funderingsmaterialen. Hij stelt dat “het gevaar voor vorstschade in milde winters groter is dan tot nu toe werd aangenomen”. Ook komt hij tot de conclusie dat de heffing groot is bij een hoog gehalte aan fijn materiaal < 125 µm. Bovendien waarschuwt hij voor het feit dat materialen met eenzelfde gradering toch een fors verschil in heffing kunnen vertonen waarschijnlijk voortkomend uit het verschil in oppervlaktelading van die fijne delen. In 1994 heeft Van Schelt een belangrijke bijdrage over de draagkracht en vochtgevoeligheid van beton- en metselwerkgranulaat 0/40 en 4/40. Uit zijn bijdrage blijkt dat er bij de normale 0/40 gradering toch nog sprake kan zijn van een forse capillaire opstijging. Bij weglating van de fijne delen is deze opstijging vrijwel nihil maar daalt de stijfheid tot waarden die vergelijkbaar zijn met die van goed zand (tabel 2 en 3). Van Schelt geeft in zijn publicatie ook aandacht aan de variatie in gradering welke in het werk op kan treden. Aangetoond werd dat er een aanzienlijke ontmenging t.o.v. het depot op kan treden wat natuurlijk gevolgen kan hebben voor de doorlatendheid en het draagvermogen van de 4/40 gradering (figuur 24).
36
Tabel 2: Gradering van de onderzochte steenmengesels Fractie C45 – C90 C31,5 – C45 C22,4 – C31,5 C16 – C22,4 C11,2 – C16 C8 – C11,2 C4 – C8 < C4
Gradering 0/40 (% m/m) 0 5.1 7.7 12.8 23.1 33.4 48.7 51.3
Gradering 4/40 (% m/m) 0 12.8 23.1 33.4 46.2 64.1 91.8 8.2
Tabel 3: Waterdoorlatendheid, capillaire opstijging en stijfheid Materiaal Menggranulaat 0/40 Menggranulaat 4/40 Betongranulaat 0/40 Betongranulaat 4/40
Waterdoorlatendheid (m/24 uur) Ca 0.7
Capillaire stijghoogte (cm) Ca 40
Mr (MPa) bij θ = 100 kPa 140
Ca 40
Ca 3
80
Ca 0.5
Ca 28
265
Ca 18
Ca 3
155
Figuur 24: Uitgezet is de afwijking van de cumulatieve zeefpercentages op zeef C4 van het werk t.o.v. het depot. Met betrekking tot datgene dat m.b.t. grondwerk en funderingen op de WWD’s is gebracht kan hetzelfde worden gezegd als wat al eerder is gesteld: de WWD boekwerken bevatten over een groot aantal onderwerpen een schat aan informatie. Bovendien concludeeer ik dat het gat
37
tussen de verhardingsdeskundigen en grondmechanici veel minder groot is dan wel eens wordt gedacht. Tevens valt ook hier op dat het bedrijfsleven innovatief bezig is geweest ten aanzien van het invoeren van een aantal technieken. Tot slot wordt opgemerkt dat het er, ook voor wat deze onderwerpen betreft, soms op lijkt dat archaïsche meettechnieken die toch zwaar gedateerd zijn, de invoering van nieuwe, snelle, meer inzicht gevende technieken in de weg staan. Conservatisme werkt in die gevallen remmend op de invoering van noodzakelijke vernieuwingen.
Slot Uit het gegeven overzicht zal duidelijk geworden zijn dat de WWD’s een schat aan informatie heeft opgeleverd welke van grote waarde is voor de praktijk. Ook is duidelijk dat de dynamiek in wegenbouwland veel groter is dan vaak wordt gedacht. De ondernemingsdrang en de onderzoeksdrang is groot en veel van wat gepubliceerd is had niet tot stand kunnen komen indien het collectief niet zo goed gewerkt had. Zoals al eerder gememoreerd is het jammer dat de informatie niet gemakkelijk toegankelijk is. Gegeven het feit dat er tegenwoordig nog maar weinig tijd lijkt te worden gegund om eens wat literatuuronderzoek te doen voor de oplossing van een bepaald probleem, leidt de relatieve ontoegankelijkheid van de WWD publicaties tot een inefficiënt gebruik van deze publicaties en van de resultaten van collectief onderzoek. De kennis blijft vooral hangen bij diegenen die bij de ontwikkeling ervan waren betrokken en niet-betrokkenen hebben daardoor de neiging hebben “het wiel opnieuw uit te vinden”. Collectief onderzoek op technisch gebied leidt daarnaast aan een zwakte waarmee vrijwel elke onderzoeker behept is. De onderzoeker, gegrepen als hij is door het probleem, vergeet vaak duidelijk te maken waarom zijn onderzoek belangrijk is, wat voor maatschappelijke winsten er kunnen worden gerealiseerd door gebruik te maken van zijn onderzoekresultaten. Weliswaar is het zo dat de directe doelgroep van het technisch collectief onderzoek de techneuten zijn, maar men zal de beleidsmakers duidelijk moeten maken dat dit collectief onderzoek geen “l’art pour l’art” is. Wil het collectief onderzoek overleven dan zal men veel beter dan tot nu toe het geval is, aan moeten geven wat de maatschappelijke relevantie is van dit soort onderzoek. Met andere woorden: veel beter zal moeten worden uitgelegd wat en hoe groot “de winst” cq. op de besparingen zijn die met dit soort onderzoek worden gegenereerd.
38